资源描述
《极限配合与技术测量》教案
(100学时)
教材:《极限配合与技术测量》(第二版)
(全国中等职业技术学校机械类专业通用教材 中国劳动社会保障出版社)
授课教师:刘吉华
数控加工技术专业2班
威远县职业技术学校
《极限配合与技术测量》 第1讲
课 题 第一章 绪论
目的任务 懂得学习公差课的目的
重点难点 1.互换性的定义
2.加工误差与公差
教学方法 讲述
使用教具 课件
课时: 2学时
提问作业:极限配合与技术测量的特点?
教学过程:
第一章 绪论
一 课程简介与教学要求
1. 特点:专业技术课(主干)
定义多,概念多,符号多 , 标准多,记忆内容多,但简单,易学。
2 .重要性:承上启下。
从课程设计至毕业设计的应用,毕业后的应用。
3 .学时:讲课70, 练习 20,机动10
4 .组成:上课,作业,测验,练习,考试。
5 .性质:互换性属于标准化的范围,而技术测量属于计量学,本课程就是将理论和实践紧密结合的学科。
6 .任务:从互换性角度出发,围绕误差与公差来研究,如何解决使用与制造的矛盾。而这一矛盾的解决是合理确定公差和采用适当的技量手段。
7 .要求:要求掌握互换性与技术测量的基本原理。会使用各种公差标准与标注,并能进行一般的技量工作,为今后的学习和工作打下良好的基础。
二 . 互换性概述
1` 举例:螺钉,灯泡,汽车,飞机,彩电等等。
2 分类:完全互换与不完全互换
3 完全互换定义:同一规格工件不作任何挑选,不需辅助加工,就能装到所需的部件上,并能滿足其使用要求
4 优点:提高生产率,有利于专业化大生产,缩短维修时间,降低生产成本等。
三 几何量的误差与公差
1 误差:尺寸,形状,位置,表面粗糙度。
2 公差:研究几何量的误差及控制范围,换言之,公差是允许的最大误差。
3 区别:误差在加工中产生,而公差是在设计中给定。
四 标准的起源
为使工件有互换性,又须滿足设计与制造的要求就应制定一个标谁。
1997 ← 1979 ←
1902
Newall
Britain
1924
BS
England
1925
ANSI
Amerca
1926
DIN
Germany
1929
OCT
Russia
1959
GB
China
枝术标准: GB 国家
HB,JB 部门
QB 企业五 值的标准化 -------- 优先数系。
1. 含义:是等比数列,有确定的公比,含有 10 的整数次幂
2. 优点:经济合理,简单,统一,具有广泛的适用性。 R5 , R10 , R20 , R40 , R80 系列,优先选用 R5 系列。
R5 : q= ≈ 1.5849 ≈ 1.6
《极限配合与技术测量》 第 2 讲
课 题 第二章 光滑圆柱的公差与配合
第一节 公差与配合的基本概念
目的任务 掌握基本术语及定义,要会用尺寸公差表格
重点难点 实体状态和实体尺寸 , 三类配合
教学方法 讲 授
使用教具 课件 图片
课时: 4 学时
作 业 预习光滑圆柱形的公差与配合
教学过程:
第二章 光滑圆柱形的公差与配合
第一节 公差与配合的基本概念
一 有关尺寸的术语定义
1 用特定单位表示长度值的数字。
2设计给定的尺寸。 D d
测得的尺寸。真值
允许尺寸变化的两个界限。 {D max , d max ; D min d min }
实体状态和实体尺寸 {LMC , MMC , LMS , MMS}
二 尺寸偏差和公差的术语及定义
1 尺寸偏差,某一尺寸减去基本尺寸的代数差。
(1)极限偏差
孔 {ES=Dmax -D ; EI=Dmin -D}
轴 {es=dmax -d ; ei=dmin -d}
(2)实际偏差
{Ea=Da -D ; ea=da -d}
2 尺寸公差,允许尺寸的变化量 T
(1)从极限尺寸入手:
TD = ∣ Dmax -Dmin ∣
Td = ∣ dmax -dmin ∣
(2)从极限偏差看:
TD =ES-EI
Td =∣es-ei∣
(3)三者之间的关系:
TD = ∣Dmax -Dmin∣=∣( D+ES )-(D+EI)∣ =ES-EI
3 公差带图
三、有关配合的术语及定义
1.配合——公差带之间的关系(基本尺寸相同)
孔——轴 { 其差值为正是 X ;其差值为负是 Y}
2.间隙配合——具有间隙(含 Xmin =0 )的配合。孔在轴的公差带之上。
最大间隙 Xmax =Dmax -dmin =ES-ei
最小间隙 Xmin =Dmax -dmax =EI-es
平均间隙 Xp=1/2(Xmax +Xmin )
3.过盈配合——具有过盈(含 Ymin =0 )的配合。孔在轴的公差带之下。
最小过盈 Ymin =Dmax -dmin =ES-ei
最大过盈 Ymax =Dmin -dmax =EI-es
平均过盈 Yp=1/2(Ymin +Ymax )
4.过渡配合——可能具有 X 或 Y 的配合。此时孔轴公差带相互交叠。
公式用以上 X , Y
5.配合公差——允许 X 或 Y 的变动量。
间隙配合:Tf= ∣Xmax -Xmin ∣
过盈配合:Tf= ∣Ymin -Ymax ∣
过渡配合:Tf= ∣Xmax -Ymax ∣
结论 :配合精度与零件的加工精度有关,若要配合精度高,则应降低零件的公差,即提高工件本身的加工精度。反之亦然。
《极限配合与技术测量》 第 3 讲
课 题 第二章 光滑圆柱的公差与配合
第二节 公差与配合标准的主要内容简介
孔基本偏差、标注、公差带、未注公差
目的任务 会准确查表,标注以及掌握优先公差带
重点难点 基本偏差系列图以及高等级公差的查表
教学方法 讲 述
使用教具 课件 图片
课时: 8学时
提问作业 p49 2-6 、 2-7
教学过程:
第二节 公差与配合标准的主要内容简介
一 基准制 ------ 公差与配合标准
对孔与轴公差带之间的相互位置关系,规定了两种基准制:基孔制和基轴制
基孔制 -------- 基孔制中的孔称为基准孔,用 H 表示,基准孔以下偏差为基本偏差,且数值为零。其公差带位置在零线上侧。
a------h 间隙 es=Xmin
j------n 过渡
p------zc 过盈
基轴制 ------ 基轴制中的轴称为基准轴,用 h 表示,基准轴的上偏差为基本偏差且等于零,公差带位置在零线下侧。
A---H 间隙 EI= Xmin
J----N 过渡
P---ZC 过盈
二、标准公差系列
公差等级 ------ 是指确定尺寸精度的等级。由于零件和零件上不同部位的尺寸对精确程度的要求往往不相同,为了满足生产的需要,国家标准设置了 20 个公差等级。
IT01 . IT0 . IT1. IT2 .IT3 . ………………… IT18
高 ← 公差等级 → 低
小 ← 公差数值 → 大
难 ← 加工程度 → 易
IT6: 标准公差6级或6级标准公差
∵ D↑ △D↑ ∴ D↑ T↑
故:标准公差与公差等级和基本尺寸有关。
公差单位和公差等级系数 ( I i)
i——计算标准公差的基本单位。
(1): i=0.45 +0.001D(d)
用于常用尺寸段内,IT5-IT18
(2): I=0.004D+2.1
公差等级系数 a——反映加工难易
(1):在常用尺寸段内:(≤500mm) IT=ai 用于IT5-IT18 IT5 :a=7 沿用GB59
IT6-IT18 ,用R5系列 (见表2-2)
对于最高的三级: IT01-IT1,则用 IT=A+BD(测量误差) 其中B按q5增长。
考虑公差等级的一致性,都按一定规律来变化。 IT2.IT3,IT4按几何级数分布。(详见P14 表2-3)
(2): 在大尺寸段:IT=Ai 考虑方式同上。
尺寸分段:如按公式计算标准公差值,则每一个基本尺寸 D(d)就有一个相对应的公差值。
常用: 13个 大尺寸: 8个 (介于其中有2-3个 )见表2-2
例:求φ 25孔的IT6,IT7的标准公差?
解:∵ IT=ai 而i=0.45 +0.001D
∴ D= ≈23.24
i=0.45 +0.001×23.24≈1.31(μm)
故: IT6=10i=10×1.31=13.1(μm) IT7=16i=16×1.31=21(μm)
( 最后还要进行科学调整!)
三.基本偏差系列——两大系列:标准公差(大小)和基本偏差 (位置)
基本偏差——靠近零线的偏差。
代号及特点
(1) 代号:共28个。
(2) 它决定了公差带相对于零线的位置。
(3) 特点:
① 轴 :a-h :es 绝对值渐小;j-zc :ei 绝对值渐大。
② 孔 : A-H :EI 绝对值渐小;J-ZC :ES 绝对值渐大。
③ 另一偏差取决于标准公差的大小。
基本偏差数值
(1) 轴的基本偏差——以基孔制为基础,由经验得出一系列公式。
a-h:用于X配合, es= Xmin ; j-n 用于过渡配合; p------zc 常用于 y 配合,基数值是按 Ymin来确定。
(2) 孔的基本偏差。(基轴制为前提)
换同名字母,应得保证在两种基制中配合性质完全相同。
1) A-H 用于间隙配合:
H : Xmin =EI-es=-es (H: EI=0)
h: X'min =EI-es=EI (h: es=0)
要保证配合性质相同就必须使 Xmin =X'min
∴ EI=-es 从而: A-H 为 a-h 基本偏差的相反数且与公差等级无关。
2) J-ZC 用于过渡或过盈: H : Ymin =EI-es=0-(ei +Td )=-(ei + Td)
h: Y'min =EI-es=Es-TD-0=Es- TD
∴ ES=-ei+( TD - Td) 从而它不仅于轴的同名符号有关,还与公差等级有关。故:新国标规定:
① 通用规则: A-H EI=-es ( 同或异级相配 ) ; J-ZC ES=-ei ( 同级相配 )
例:确定 φ 25F7, φ 40M9 孔的基本偏差?
解:φ 25F7 ∵ EI=-es es=-20 μ m
∴ EI=-(-es)= 20 μ m
φ 40M9 ∵ ES=-ei ei=+9 μ m
∴ ES=-9 μ m
再查: P20 F7 M9
② 特殊规则:(用于过渡或过盈且为异级)
在较高精度等级时,采用工艺等价。即:孔比轴低一级相互配合。
K 、 M 、 N ≤ 8 级 P-ZC ≤ 7 级
∵ ES=-ei+( TD - Td )
∴ ES=-ei+ Δ Δ =( TD - Td )
4 .另一偏差的确定
轴: ei=es-IT (a-h) ; es=ei+IT (j-zc)
孔: ES=EI+IT (A-H) ; EI=ES-IT (J-ZC)
例 1 :φ 60H7/f6 → φ 60F7/h6
解:φ 60H7 : EI=0 ES=EI+IT=+0.030
∵ IT7=-30 μ m
φ 60f6 : es=-30 μ m ei=es-IT=-49 μ m
∵ IT6=19 μ m
φ 60h6 : es=0 ei=-IT=-0.019
φ 60F7: EI=-es=+30 μ m ES=30+30=60 μ m
故:φ 60 →→ φ 60
例 2 :φ 60H9/r9 →→ φ 60R9/h9
解:φ 60 →→ φ 60
例 3: φ 60H7/p6 →→ φ 60P7/h6
φ 60H7 : EI=0 ES=EI+IT=+0.030
∵ IT7=-30 μ m
φ 60p6 : es=-32 μ m ei=es-IT=-51 μ m
∵ IT6=19 μ m
φ 60h6 : es=0 ei=-IT=-0.019
φ 60P7: a. ∵ IT6=19 μ m IT7=-30 μ m
b. Δ = TD- Td=IT7-IT6=30-19=11 μ m
ES=-ei+ Δ =-32+11=-21 μ m
EI=ES-IT7=-21-30=-51 μ m
故:φ 60P7 ( ) 再查表: P21 表 2-7
例 4 :查φ 25S7 的极限偏差?
解:φ 25S7: ES=-35+8=-27 μ m EI=027-21=-49 μ m 故:φ 25S7
四、公差与配合在图样上的标注
1. 公差带代号与配合代号。
1) 公差带代号:φ 50H8 φ 60Js6 8cd7 φ 50 或φ 50H8( )
2) 配合代号:用孔、轴公差带的组合表示,写成分数形式,分子为孔的公差带代号,分母为轴的公差带代号。
如:φ 50 或φ 50H8/f7 。
2.零件图中尺寸公差带的三种标注形式所示标注方法应用最广泛。
五、常用和优先的公差带与配合
GB/T1801-1999 对孔、轴规定了一般、常用和优先公差带。
孔的一般公差带 105 种,常用公差带 44 种,优先公差带 13 种
轴的一般公差带 116 种,常用公差带 59 种,优先公差带 13 种
先用公差带时应按优先、常用、一般公差带的顺序选取。(详见 P24 , P25 图 2-14 ,图 2-15 及表 2-7 )
六、一般公差——线形尺寸的未注公差
1. 线性尺寸的一般公差的概念——主要用于较低精度的非配合尺寸。
2.一般公差的作用: P27
3. 线性尺寸的一般公差标准: P27
《极限配合与技术测量》 第 4 讲
课 题 第二章 第三节 公差配合选用
目的任务 掌握基准制,公差等级,配合类别的选择原则
重点难点 基孔制、较高公差等级和配合种类的选择与计算
教学方法 讲 述
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课时 4学时
提问作业 P49 2 — 8 、 2 — 9
教学过程:
第三节 公差配合选择
一、 基准制的选择
1. 一般情况下采用基孔制,特殊情况下采用基轴制。
2. 与标准件相配合时,基准制的选择通常依标准件而定。
3. 为了满足配合的特殊需要,允许采用任一孔,轴公差带组成的配合。 例如:Ф 60D10/js6
二、 公差等级的选择原则:
1 .当公差等级 ≤ IT8 时,推荐孔比轴低一级的配合,但对 > IT8 级的配合,则应采用同级配合。
2 .选择时,既要满足设计要求,又要考虑工艺的可能性与经济性。即:在满足使用要求的前提下,尽量扩大公差值。
三、 配合的选择
1.选择顺序:
优先 → 常用 → 一般 → 任意组合。
2.代号的确定:
(1) 间隙配合, | 轴基本偏差 |=Xmin. 故可按 Xmin 来确定基本偏差的代号。
(2) 对于 Y 配合,在确定了基准件的等级后,即可按 Ymin 来配合件的基本偏差代号,并依据 T f 要求确定孔轴的公差等级。
3.选择方法:
(1) 计算法,理论上。
(2) 实验法,重要的配合。
(3) 类比法,经验。
例:有一孔轴配合, Φ 40配合间隙有0.025——0.066,试确定基孔制孔轴的公差等级和配合种类。
解: Tf =0.066-0.025=0.041
又因为 T f =T h +T S =0.041
试选 IT6=0.016 IT7=0.025
选基准制 H7
再确定: X min =EI-es
es=EI-X min =0-0.025=-0.025
再查轴的基本偏差表知 f为-0.025 轴为Φ40f6
ei=-0.025-0.016=-0.041
校对: X max =0.025+0.041=0.066
Xmin =0-(0.025)=+0.025
结果:Φ 40H7/f6 不是最佳配合.
《极限配合与技术测量》 第 5 讲
课 题 第三章 形状和位置公差
第一节 概论
目的任务 主要是掌握形位公差符号,检测原理,标注和评定准则
重点难点 规范标注和最小条件
教学方法 讲 授
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课时 6学时
提问作业
教学过程:
第三章 形状和位置公差
第一节 概述
一、零件的几何要素与形位误差
零件不论其结构特征如何,都是由一些简单的点、线、面组成,这些点、线、面统称为几何要素。形状是一个要素本身所处的状态,位置则是指两个以上要素之间所形成的方位关系。
1.按结构特征分:
1)轮廓要素:平面,圆柱
2)中心要素:抽象的,但存在
2.按存在的状态分:
1)实际要素:实际存在的
2)理想要素:几何的点、线、面
3.在形位公差中所处的地位分:
1)被测要素:图样上给出形位公差要求的检测对象
2)基准要素:确定被测要素方向和位置的要素,图纸上用基准符号标出
4.按结构的性能分:
1)单一要素:具有形状公差的要求
2)关联要素:与其他要素具有功能关系的要素,位置公差
二、形状误差的影响与规定相应公差的重要性
1.产生误差的原因:内应力;夹紧力;温度;刀具磨损;切削中的振动;热处理变形等等
2.误差对质量的影响:影响产品质量和零件的互换性;也影响产品之间的配合性质,工作精度,运动平稳性,耐磨、密封性,等等。
三、形位公差的项目与符号
GB/T 1182-1996 、 GB/T 1184-1996 、 GB/T 4249-1996 、和 GB/T 16671-1996
形位公差项目
公 差
特征项目
符号
有或无基准要求
公差
特征项目
符号
有或无基准要求
形
状
形
状
直线度
—
无
位置
定向
平行度
∥
有
平面度
无
垂直度
⊥
有
圆度
○
无
倾斜度
∠
有
圆柱度
无
定位
位置度
有或无
形状或位置
轮廓
线轮廓度
⌒
有或无
同轴度
◎
有
对称度
有
跳动
圆跳动
↗
有
面轮廓度
有或无
全跳动
有
四、形位公差的标注
框格表示法,采用代号标注,若无法标注时,则可用文字说明
1. 被测要素的标注方法:
1) 必须从左面填起,代号,值,基准
2) 线必须和框格垂直并和其连起来
3) 从左面引出线,也可以从右面引出
4) 向被测要素必须注意:
① 区分是轮廓还是中心要素
轮廓要素时:箭头指向轮廓或引出线上
中心要素时:箭头指向尺寸线(对齐)
箭头指向公共轴线(平面)
② 分是宽度方向还是直径方向
箭头指向公差带的宽度方向: t
箭头指向公差带的直径方向:φ t
若公差带为球体,则标:球φ t
2.基准要素的标注方法:
基准符号标注法:基准和框格相连
基准代号标注法:不相连
当基准为中心要素时和尺寸线对齐
若为多要素时(中心),直接标上
3.可以简化标注
4.附加要求的标注(文字)
五、形位误差的检测原则
1.与理想要素比较的原则
2.测量坐标值的原则
3.测量特征参数的原则
4.测量跳动的原则
5.控制实效边界的原则
六、形位误差的评定准则
最小条件:评定形状误差的准则
定义为:被测实际要素对其理想要素的最大变动量为最小
应满足:必须包容实际要素;必须是最小包容区
七、三基面体系
用 X 、 Y 、 Z 三个坐标轴组成互相垂直的三个理想平面,使这三个平面与零件上选定的基准要素建立联系,作为确定和测量零件上各几何关系的起点,并按功能要求,将这三个平面分别称为第一、第二和第三基准平面,总称为三基面体系。
《极限配合与技术测量》 第 6 讲
课 题 第三章 第二节 形状公差和误差检测
目的任务 主要掌握直线度和平面度的公差带
重点难点 直线度和轮廓度公差带
教学方法 讲 授
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课时 4学时
提问作业
教学过程 :
第二节 形状公差和形状误差检测
一、直线度与平面度
1. 直线度
它是控制零件上被测要素的不直程度,被限制的直线有:平面内的直线,回转体的素线,平面等的交线,轴线等
1)给定平面内的直线度(素线)
公差带:两条平行直线 t ,大小,方向,位置,形状
2)给定方向的直线度:
①一个方向:两平行平面 t
②两个方向:四棱柱 t1 , t2
③任意方向上的直线度(空间)
公差带为直径为φ t 的圆柱面
测量方法有:光隙法(刀口尺)、测微法(百分表)、计算法、图解法
2. 平面度
是限制实际表面对其理想平面变动量的一项指标
其公差带为两平行平面 t
测量:平晶测量(小平面且精度高) 、对角线法(大平面)
3. 圆度
它是控制实际圆对其理想圆的变动量(任一截面的圆度)
公差带:半径差为 t 的两同心圆
检测方法:和尺寸界限须错开、锥体须和轴线垂直
测量:圆度仪
4. 圆柱度 (综合性指标)
它控制圆柱面的圆度,素线的直线度,两条直线的平行度以及轴线的直线度等等
公差带:半径差为 t 的两同轴圆柱
测量:可用全跳动来检测
5. 线轮廓度
用来控制平面曲线或空间曲线与截面的交线的公差:实际对理想轮廓所允许的变动全量
公差带:包络一系列直线为 t 的图所形成的两包络线之间的区域,诸圆的圆心应位于理想轮廓线上。
理论正确尺寸:
R10
25
确定被测要素的理想形态、方向、位置的尺寸
测量:用轮廓样板
6.面轮廓度
控制空间曲面的形状误差
公差带:包络一系列直径为公差值 t 的球的两包络面之间的区域。球心应位于理想轮廓面上。
标注应在法线上
测量:三坐标测量仪
《极限配合与技术测量》 第 7 讲
课 题 第三章 第三节 位置公差和位置误差检测
目的任务 掌握定向、定位、跳动公差带和基准
重点难点 位置度公差的应用与检测
教学方法 讲 述
使用教具 课件 图片
课时 4学时
提问作业 P145 4-1 4-2 4-3
教学过程:
第三节 位置公差和位置误差检测
一、定向公差 :是关联要素对基准在方向上的变动全量
包括:∠ ∥ ⊥
分为:直线和平面
被测和基准之间有;线对线,线对面。面对线,面对面。
公差带的特点: a 相对于基准有确定的方向。
b 具有综合控制被测要素的方向和形状的能力。
1.平行度:控制被测相对于基准的平行程度。
1)给定方向:一个方向:两平行平面且平行于基准
二个方向:以 t1 × t2 为尺寸的两组平行平面且平行于基准
2)任意方向: 以φ t 为直径的小圆柱且平行于基准
测量:线对线, X 向, Y 向
2. 垂直度:限制实际要素对基准在垂直方向上允许的变动全量。
1)给定方向:一个方向:两平行平面且平行于基准
二个方向:以 t1 × t2 为尺寸的两组平行平面且平行于基准
2)任意方向: 以φ t 为直径的小圆柱且平行于基准
测量:线对线
3. 倾斜度:控制被测相对于基准方向在 0 ° -90 ° 之间,它的被测对基准的倾斜的理想方向由理论正确角度确定。
测量:线对线,线对面,面对面
二 定位公差
公差带特点: a 相对于基准有确定的位置。
b 具有综合限制被测要素的位置,方向和形状的职能。
1. 同轴度
控制圆柱面(圆锥面)与圆柱面(圆锥面)轴线间的同轴程度。此时,轴线可能发生平移,倾斜或弯曲,或同时发生。
公差带:以φ t 为直径的圆柱面,且与基准同轴。
注意:单一和组合基准。
测量:用刃口状 V 形块。
2. 对称度
它是用来限制轴线或中心面偏离基准直线或中心平面的一项指标。
给定一个方向:(面对面)
公差带:对称于基准平面的两条平行平面之间的区域。
给定两个方向:(面对线)
两组平行平面且与两个面与基准轴线平行,另二个面垂直。
测量:打表法。
3. 位置度
限制被测要素的实际位置对其理想位置偏离的程度。
分类:点、线、面
1)点的位置度:(平面点)
公差带:以φ t 为直径的圆柱
2)线的位置度:(空间孔位)
公差带:以φ t 为直径的小圆柱且垂直 A ,平行于 B 、 C
3) 空间孔向的位置度:
公差带:是以 t1 × t2 为尺寸的一个四棱柱体,它们的平面线由理论正确尺寸确定。
三、 跳动公差
它是以测量方法定义的位置公差,是限制一个圆要素的形位误差的综合指标。
其特点: a 公差带相对于基准轴线有确定的位置。
b 可综合控制被测要素的位置、方向和形状。
1. 圆跳动
关联实际要素绕基准回转一周时可允许的最大跳动量。(最大与最小尺寸之差)
1) 当检测方向垂直于基准轴时为径向跳动。
公差带;在测量面上的两个同心圆。
2) 当检测方向平行于基准轴线时为端面跳动。
公差带:在测量圆柱面上公差值为 t 的一段距离。
3) 若既不垂直也不平行于基准轴线时,叫斜向圆跳动。但此时标注必须是法向方向。
公差带:在测量圆锥面上半径差为 t 的圆环。
2. 全跳动
关联实际要素绕基准连续迴转可允许的最大跳动量。
1)径向全跳动
指示器运动方向与基准轴线平行
公差带;两同轴圆柱,以基准轴线为基准的。
2) 端面全跳动
指示器的运动方向与基准轴线相垂直。
公差带;两平行平面且垂直于基准轴线。
《极限配合与技术测量》 第 8 讲
课 题 第四章 尺寸公差和形位公差的关系
目的任务 掌握相关要求的基本定义和使用
重点难点 包容与最大实体要求
教学方法 讲 述
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课时 4学时
提问作业 P147 4-6 4-7
第四章 尺寸公差和形位公差的关系
一、 有关公差要求的基本概念
1. 作用尺寸、状态与边界
1)作用尺寸:尺寸误差与形位误差的综合误差
单一作用尺寸: Dm dm
关联作用尺寸: Dm ′ dm ′
若对同一关系
对于孔 Dm ′ ≤Dm ≤Da
对于轴 dm ′ ≤dm ≤da
D a .d a --- 局部实际尺寸
2) 状态和实体尺寸
最大实体状态 MMC ,孔、轴具有材料量为最多重量最重的状态。
最小实体状态 LMC ,孔、轴具有材料量为最少重量最轻的状态。
最大实体尺寸 MMS ,在 MMC 下的尺寸, d 与 D
最小实体尺寸 LMS ,在 LMC 下的尺寸, d D
最大实体状态获得最紧的配合 , 而最小实体状态获得最松的配合
3) 实效状态: virtual condition
我们知道 : 零件的自由装配主要取决于实际尺寸和形位误差 ,
而当要求达到 MMS 和形位误差达到最大值 ( 公差 ) 时形成一种综合状态 , 叫 VC
单一要素的 vc : MMC 且中心要求的形状误差达到公差
关联要素的 vc : MMC 且中心要求的位置误差达到公差
4) 实效尺寸 VS virtual size
实效状态的边界尺寸 , 是唯一的 .
VS 是尺寸公差与形位公差的综合 .
Dvs =MMS-t
dvs =MMS+t
5) 作用尺寸与实效尺寸的区别
区别1
实效尺寸是定值 --- 图样给出了 { 尺寸公差 形位公差 }
作用尺寸是变量 --- 随尺寸、形位误差而变动 .
区别 2
实效尺寸在一批零件中是唯一的,作用尺寸则有很多个 .
区别 3
当零件实际尺寸要求处于 MMS 且形位误差达到最大值时 , 作用尺寸 = 实效尺寸
区别 4
实效尺寸的作用是控制作用尺寸的边界尺寸 .
6) 最大实体边界与实效边界
MMC 用来限制实际要素的理想边界, vc 是控制关联实际要素的理想边界。
二 、 公差原则
公差原则:独立原则 、相关原则
⒈ 独立原则 IP ( independent principle )
图样上给定的形位与尺寸无关 . 分别满足要求的公差原则 . 应用 : 不配合,精度高的配合 .
大多数的零件属于这一原则,测量分别测量
⒉ 相关原则:包容原则 最大实体原则
(1) 包容原则 EP ( envelope principle )
它是要求实际要素处处位于具有理想形状包容面内 , 该理想形状为 MMS
此时它应遵守 MMC 边界 , 即作用尺寸不超出最大实体尺寸 , 局部实际尺寸不超过最小实体尺寸
1)单一要素 E
在尺寸公差或尺寸公差带后注上 E
for example
该轴的 MMS= Ф 10
应满足下列要求 :
first: Ф 9.97 ≤ 局部实际尺寸 ≤ Ф 10
second: 尺寸由 Ф 10- Ф 9.97
形状误差由 0 到 0.03
third: 该销轴须遵守 MMC 边界为 Ф 10 的理想圆柱面 .
应用包容原则时 , 允许有形位误差与尺寸公差有关 . 故可以说尺寸公差控制形位误差
2)于关联要素 0 M .
MMP 的特例
For instance
该轴的 vs= Ф 10+0= Ф 10=MMS
(vs=50-0.08=49.92)
该轴应满足 :
first: Ф 9.97 ≤ 局部实际尺寸 ≤ Ф 10
(50.13 ≤ Da ≤ 49.92)
second: 当尺寸从直径 10 到直径 9.97
(49.92 到 50.13)
垂直度误差由 0 到 0.03
(0 到 0.01)
third: 该轴须遵守 MMC 边界 , 该边界是一个以 Ф 10 为直径的理想圆柱体 , 且与 A 垂直
应用范围:配合性质要求较严的配合表面,特别是有相对运动的配合面 .
(2) 最大实体原则 M MMP ( Maximum Material Principle )
它是当被测试基准偏离最大实体状态时 , 而形状 , 定位 , 定向 , 公差获得补偿的一种原则
《极限配合与技术测量》 第 9 讲
课 题 第五章 表面粗糙度
目的任务 主参数的定义及标注
重点难点 Ra 的定义及参数值的选择
教学方法 讲 授
课时 6学时
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教学过程:
提问作业
第五章 表面粗糙度 Surface Roughness
第一节 概述
一、表面粗糙度的概念
1. 三者的区别
SR ——微观几何形状误差;
表面波度——中间误差;
形状误差——宏观几何误差
2.影响:耐磨性、稳定性、疲劳强度、抗腐蚀性、密封性等
GB3530-83 , GB1031-1995 , GB/T131-93
第二节 表面粗糙度的评定
一、基本术语和定义
1.取样长度 l
基准线的一段长度,主要清除表面波度对 SR 的影响,一般有 5 个以上的波峰、波谷。
2.评定长度 l
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