机械制造基础全套教案省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

机械制造机械制造基础基础第1页课程介绍及要求课程介绍及要求n一、课程内容和目n二、特点n三、重要性n四、学习要求n五、参考书第2页参考书参考书n金属切削原理与刀具金属切削原理与刀具n交换性与测量技术（公差）交换性与测量技术（公差）n金属切削机床金属切削机床n机械制造工艺学机械制造工艺学n机床夹具设计机床夹具设计第3页第第一一章章 绪论绪论机械制造业作用与现实状况机械制造业作用与现实状况第4页第第二二章章 机械零件加工表面形成机械零件加工表面形成第5页机器组成：机器组成：合件合件1组件组件1合件合件2部件部件1组件组件2组件组件3部件部件3合件合件3机机器器部件部件2零件第6页汽车组成：汽车组成：汽车汽车变速箱部件变速箱部件转向器部件转向器部件发动机部件发动机部件驱动桥部件驱动桥部件车架车架车厢车厢驾驶室驾驶室曲轴组件曲轴组件连杆活塞组件连杆活塞组件凸轮轴组件凸轮轴组件发动机缸体发动机缸体发动机缸盖发动机缸盖飞轮飞轮机油泵组件机油泵组件连杆合件连杆合件活塞活塞活塞环活塞环活塞销活塞销连杆体连杆体连杆盖连杆盖铜套铜套第7页机器组成：机器组成：合件1组件1合件2部件1组件2组件3部件3合件3机机器器部件2零件零件第8页机械零件表面：机械零件表面：例：例：如如轴轴圆柱面圆柱面平面平面如如箱体箱体孔（圆柱面）孔（圆柱面）平面平面如如齿轮齿轮平面平面圆柱面圆柱面渐开线表面渐开线表面第9页机械零件表面：机械零件表面：机械零件表面机械零件表面非加工表面非加工表面加工表面加工表面（主要工作表面）（主要工作表面）有一定精度要求和粗糙度要求有一定精度要求和粗糙度要求经过机械加工确保经过机械加工确保第10页第一节第一节机械零件加工表面机械零件加工表面形成过程形成过程 第11页一、工件加工表面及其形成方法一、工件加工表面及其形成方法1.机械零件惯用表面形状零件零件惯用表面惯用表面平面平面圆柱面圆柱面特殊表面特殊表面成型表面成型表面圆锥面圆锥面第12页图图2-1机器零件上惯用各种经典表面机器零件上惯用各种经典表面第13页2.2.工件表面形成工件表面形成 工件表面能够看成是一条线沿着另一条线移动或旋转而形成。而且我们把这两条线叫着母线和导线，统称发生线。第14页例、工件表面形成例、工件表面形成图图2-2组成工件轮廓几何表面组成工件轮廓几何表面导线导线导线导线母线导线母线母线母线母线母线母线导线导线导线第15页3.3.发生线形成发生线形成1)1)成型法成型法利用成形刀具来形成发生利用成形刀具来形成发生线，对工件进行加工方法。线，对工件进行加工方法。第16页图图2-3形成发生线所需运动形成发生线所需运动第17页3.3.发生线形成发生线形成2)2)轨迹法轨迹法靠刀尖运动轨迹来形成所靠刀尖运动轨迹来形成所需要表面形状方法。需要表面形状方法。第18页图图2-3形成发生线所需运动形成发生线所需运动第19页3.3.发生线形成发生线形成3)3)相切法相切法由圆周刀具上多个切削点由圆周刀具上多个切削点来共同形成所需工件表面形状方法。来共同形成所需工件表面形状方法。第20页图图2-3形成发生线所需运动形成发生线所需运动第21页3.3.发生线形成发生线形成4)4)展成法展成法利用工件和刀具作展成切削利用工件和刀具作展成切削运动来形成工件表面方法。运动来形成工件表面方法。第22页图图2-3形成发生线所需运动形成发生线所需运动第23页4.4.表面成型运动表面成型运动 例:车削外圆柱面成形运动车削外圆柱面成形运动第24页4.4.表面成型运动表面成型运动 例:常见经典表面成形运动常见经典表面成形运动第25页二、切削运动与切削要素二、切削运动与切削要素1.1.切削加工中工件表面切削加工中工件表面 第26页二、切削运动与切削要素二、切削运动与切削要素2.2.切削运动与切削用量切削运动与切削用量切削运动切削运动主运动主运动进给运动进给运动第27页2.2.切削运动与切削用量切削运动与切削用量(1)(1)主运动：主运动：由机床或人力提供主要运动，由机床或人力提供主要运动，能使刀具从工件上切除金属层使之变为能使刀具从工件上切除金属层使之变为切屑。切屑。比如：比如：车削时，车床主轴带开工件作旋转运动；车削时，车床主轴带开工件作旋转运动；铣削时，铣床主轴带动铣刀作旋转运动。铣削时，铣床主轴带动铣刀作旋转运动。第28页2.2.切削运动与切削用量切削运动与切削用量(1)(1)主运动是一个矢量主运动是一个矢量主运动方向：是指切削刃选定点相对于工件瞬时主运主运动方向：是指切削刃选定点相对于工件瞬时主运动方向。动方向。第29页图图2-6外圆车削时加工表面、切削用量与切削层外圆车削时加工表面、切削用量与切削层第30页(1)(1)主运动主运动主运动方向：是指切削刃选定点相对于工件瞬时主运动方向：是指切削刃选定点相对于工件瞬时主运动方向。主运动方向。主运动速度：也就是切削速度，是指切削刃选定主运动速度：也就是切削速度，是指切削刃选定点相对于工件主运动瞬时速度，用点相对于工件主运动瞬时速度，用v vc c表示，表示，单位：单位：m/minm/min（或或m/sm/s）。）。第31页图图2-6外圆车削时加工表面、切削用量与切削层外圆车削时加工表面、切削用量与切削层第32页(1)(1)主运动主运动主运动方向：是指切削刃选定点相对于工件瞬时主运动方向：是指切削刃选定点相对于工件瞬时主运动方向。主运动方向。主运动速度：也就是切削速度，是指切削刃选定主运动速度：也就是切削速度，是指切削刃选定点相对于工件主运动瞬时速度，用点相对于工件主运动瞬时速度，用v vc c表示，表示，单位：单位：m/minm/min（或或m/sm/s）。）。外圆车削时，切削速度计算公式为外圆车削时，切削速度计算公式为：第33页(2)(2)进给运动进给运动 进给运动：进给运动：由机床或人力提供附加运动，它由机床或人力提供附加运动，它能使把工件切削层不停地投入切削过程。能使把工件切削层不停地投入切削过程。第34页图图2-6外圆车削时加工表面、切削用量与切削层外圆车削时加工表面、切削用量与切削层第35页(2)(2)进给运动进给运动进给运动方向：进给运动方向：是指切削刃选定点相对于工件瞬是指切削刃选定点相对于工件瞬时进给运动方向。时进给运动方向。第36页图图2-6外圆车削时加工表面、切削用量与切削层外圆车削时加工表面、切削用量与切削层第37页(2)(2)进给运动进给运动进给运动方向：进给运动方向：是指切削刃选定点相对于工件瞬是指切削刃选定点相对于工件瞬时进给运动方向。时进给运动方向。进给运动速度：进给运动速度：指切削刃选定点相对于工件进给指切削刃选定点相对于工件进给运动瞬时速度，用运动瞬时速度，用vf表示，单位常取为表示，单位常取为(mm/s)或或(mm/min)第38页图图2-6外圆车削时加工表面、切削用量与切削层外圆车削时加工表面、切削用量与切削层第39页进给运动速度进给运动速度n例：外圆车削时，进给运动速度经常用进给量f来表述，n单位：mm/rn刨削时，进给运动速度用每一行程多少毫米来表述，n单位为mm/str。n铣削时，进给运动速度常用每齿进给量f来表述，n单位：mm/zn进给速度vf、进给量f、每齿进给量fz和刀具齿数Z之间关系如下：nvf=nf=nzfzn第40页(3)(3)刀具工作平面刀具工作平面 切削过程中刀具工作平面是指切削过程中刀具工作平面是指:经经过切削刃选定点并同时包含主运动方过切削刃选定点并同时包含主运动方向和进给运动方向平面向和进给运动方向平面，工作平面符，工作平面符号为号为PfePfe第41页(4)(4)吃刀量吃刀量 吃刀量是指吃刀量是指过切削刃两个端点，且过切削刃两个端点，且垂直于所选定测量方向垂直于所选定测量方向两平面间距两平面间距离离。第42页(4)(4)吃刀量吃刀量 确定吃刀量有三点要注意：确定吃刀量有三点要注意：1 1）确定切削刃两个端点；）确定切削刃两个端点；2 2）确定测量方向；）确定测量方向；3 3）确定两界限平面。）确定两界限平面。第43页图图2-6外圆车削时加工表面、切削用量与切削层外圆车削时加工表面、切削用量与切削层第44页图图2-6外圆车削时加工表面、切削用量与切削层外圆车削时加工表面、切削用量与切削层第45页(4)(4)吃刀量吃刀量 在普通切削加工中，惯用吃刀量在普通切削加工中，惯用吃刀量有背吃刀量有背吃刀量a aspsp（或或a ap p）和侧吃刀量和侧吃刀量a asese（或或a ae e）两个，其单位为两个，其单位为mm mm。例：车削例：车削 背吃刀量背吃刀量a aspsp；铣削铣削 背吃刀量背吃刀量a aspsp、侧吃刀量侧吃刀量a asese第46页(5)(5)背吃刀量背吃刀量背吃刀量是指背吃刀量是指过切削刃选定点在垂直过切削刃选定点在垂直于工作平面方向上测量吃刀量。于工作平面方向上测量吃刀量。例：外圆车削例：外圆车削第47页图图2-6外圆车削时加工表面、切削用量与切削层外圆车削时加工表面、切削用量与切削层第48页(5)(5)背吃刀量背吃刀量背吃刀量是指背吃刀量是指过切削刃选定点在垂直过切削刃选定点在垂直于工作平面方向上测量吃刀量。于工作平面方向上测量吃刀量。例：外圆车削例：外圆车削第49页切削用量三要素切削用量三要素 背吃刀量背吃刀量a aspsp、进给量进给量f f 切削速度切削速度v vc c第50页(6)(6)合成切削运动合成切削运动 切削过程中，由主运动和进给运动合成切削过程中，由主运动和进给运动合成运动称为合成切削运动。运动称为合成切削运动。合成切削运动方向：合成切削运动方向：就是切削刃选定点相就是切削刃选定点相对于工件瞬时合成切削运动方向；对于工件瞬时合成切削运动方向；合成切削速度合成切削速度v ve e：就是切削刃选定点相对就是切削刃选定点相对于工件合成切削运动瞬时速度于工件合成切削运动瞬时速度。第51页图图2-6外圆车削时加工表面、切削用量与切削层外圆车削时加工表面、切削用量与切削层第52页二、切削运动与切削要素二、切削运动与切削要素3.3.切削层参数切削层参数切削层：切削层：切削过程中，由刀具一个切削过程中，由刀具一个单一动作单一动作所切除工件材料层。所切除工件材料层。切削层尺寸平面：切削层尺寸平面：经过经过切削刃基点切削刃基点并垂直于该并垂直于该点主运动方向平面。点主运动方向平面。切削刃基点：切削刃基点：切削刃等分中点。切削刃等分中点。例例：平平行行四四边边形形BCDF即即为为切切削削层层尺尺寸寸平平面面，它它截切削层于截切削层于BCDE四边形。四边形。第53页图图2-6外圆车削时加工表面、切削用量与切削层外圆车削时加工表面、切削用量与切削层第54页3.3.切削层参数切削层参数（1）切削层公称横截面积）切削层公称横截面积AD（切削面积）：切削面积）：切切削削面面积积是是指指在在给给定定瞬瞬间间，切切削削层层在在切切削削层层尺寸平面里实际横截面积，单位：尺寸平面里实际横截面积，单位：mm2。第55页图图2-6外圆车削时加工表面、切削用量与切削层外圆车削时加工表面、切削用量与切削层第56页3.3.切削层参数切削层参数（1）切削层公称横截面积）切削层公称横截面积AD（切削面积）：切削面积）：切切削削面面积积是是指指在在给给定定瞬瞬间间，切切削削层层在在切切削削层层尺寸平面里实际横截面积，单位：尺寸平面里实际横截面积，单位：mm2。AD=aspf第57页图图2-6外圆车削时加工表面、切削用量与切削层外圆车削时加工表面、切削用量与切削层第58页3.3.切削层参数切削层参数（2）切削层公称宽度）切削层公称宽度bD（切削宽度）：切削宽度）：切切削削宽宽度度是是指指在在给给定定瞬瞬间间，在在切切削削层层尺尺寸寸平平面面中中测测量量作作用用主主切切削削刃刃截截形形上上两两个个极极点点间间距距离，单位：离，单位：mm。例例：如如图图2-6所所表表示示，平平面面cBCDF即即为为切切削削层层尺尺寸寸平平面面，BC段段为为作作用用主主切切削削刃刃，BC两两点点间间距距离离bD即即为为切切削削层层公公称称宽宽度度，实实际际横横截截面面积积BCDE就是切削面积。就是切削面积。第59页图图2-6外圆车削时加工表面、切削用量与切削层外圆车削时加工表面、切削用量与切削层第60页3.3.切削层参数切削层参数（3）切削层公称厚度）切削层公称厚度hD（切削厚度）：切削厚度）：切切削削厚厚度度是是指指在在同同一一瞬瞬间间切切削削层层横横截截面面积积与与其其公公称称切切削削层层宽宽度度之之比比，单单位位：mm。即即第61页图图2-6外圆车削时加工表面、切削用量与切削层外圆车削时加工表面、切削用量与切削层第62页图图2-6外圆车削时加工表面、切削用量与切削层外圆车削时加工表面、切削用量与切削层第63页3.3.切削层参数切削层参数(4)切削层工艺参数切削层工艺参数第64页图图2-6外圆车削时加工表面、切削用量与切削层外圆车削时加工表面、切削用量与切削层第65页图图2-6外圆车削时加工表面、切削用量与切削层外圆车削时加工表面、切削用量与切削层第66页4.4.材料切除率材料切除率材料切除率材料切除率Q：在特定瞬间，单位时间所切在特定瞬间，单位时间所切除材料体积。除材料体积。单位：单位：mm3/s。Q=1000vcAD=1000vchDbD=1000vcaspf第67页第二节第二节金属切削机床金属切削机床基本知识基本知识 第68页一、对金属切削机床基本要求一、对金属切削机床基本要求1.机床性能方面（1）工艺范围 是指机床适应不一样加工要求是指机床适应不一样加工要求能力。能力。第69页一、对金属切削机床基本要求一、对金属切削机床基本要求1.机床性能方面（1）工艺范围1）通用机床2）专用机床第70页一、对金属切削机床基本要求一、对金属切削机床基本要求1.机床性能方面（2）加工精度 机床加工精度是指该机床加工机床加工精度是指该机床加工零件表面实际几何参数与理想几何零件表面实际几何参数与理想几何参数符合程度，如：零件加工表面参数符合程度，如：零件加工表面尺寸、形状、位置及粗糙度。尺寸、形状、位置及粗糙度。第71页一、对金属切削机床基本要求一、对金属切削机床基本要求1.机床性能方面（3）生产效率及自动化程度 生产效率即是单位时间内机床生产效率即是单位时间内机床所能加工工件数量。所能加工工件数量。第72页一、对金属切削机床基本要求一、对金属切削机床基本要求1.机床性能方面（3）生产效率及自动化程度 全自动全自动 半自动半自动 普通机床普通机床 第73页一、对金属切削机床基本要求一、对金属切削机床基本要求1.机床性能方面（4）人机适应性人机适应性 人机适应性基本要求是可靠、人机适应性基本要求是可靠、安全和舒适。安全和舒适。第74页一、对金属切削机床基本要求一、对金属切削机床基本要求2.机床经济性方面机床经济性包含两方面：机床经济性包含两方面：机床制造厂经济效益机床制造厂经济效益 机床使用厂经济效益机床使用厂经济效益第75页一、对金属切削机床基本要求一、对金属切削机床基本要求2.机床经济性方面 产品定义、外观设计、产品定义、外观设计、结构设计、工艺设计、结构设计、工艺设计、成本核实、质保办法、成本核实、质保办法、运输安装、合理使用、运输安装、合理使用、维修折旧，报废回收。维修折旧，报废回收。第76页一、对金属切削机床基本要求一、对金属切削机床基本要求2.机床经济性方面 机床品种系列化、零部件通机床品种系列化、零部件通用化和标准化是生产和使用机用化和标准化是生产和使用机床一项主要技术经济办法。床一项主要技术经济办法。第77页二、金属切削机床分类二、金属切削机床分类（1）按机床加工性能分类车床车床C钻床钻床Z铣床铣床X镗床镗床T磨床磨床M齿轮加工机床齿轮加工机床Y拉床拉床L螺纹加工机床螺纹加工机床S锯床锯床G刨插床刨插床B其它机床其它机床Q第78页二、金属切削机床分类二、金属切削机床分类（2）按机床通用性分类1）通用机床）通用机床2）专门化机床）专门化机床3）专用机床）专用机床第79页二、金属切削机床分类二、金属切削机床分类（3）按机床自动化程度分类1）手动机床）手动机床2）机动机床）机动机床3）半自动机床）半自动机床4）全自动机床）全自动机床第80页二、金属切削机床分类二、金属切削机床分类（4）按机床工作精度分类1）普通精度机床）普通精度机床2）精密机床）精密机床3）高精度机床）高精度机床第81页二、金属切削机床分类二、金属切削机床分类（5）按机床主要工作部件数目精度分类1）单刀机床）单刀机床2）多刀机床）多刀机床3）单轴机床）单轴机床4）多轴机床）多轴机床第82页二、金属切削机床分类二、金属切削机床分类（6）按机床重量和尺寸分类1）仪表机床）仪表机床2）中型机床）中型机床3）大型机床）大型机床4）重型机床）重型机床5）超大型机床）超大型机床第83页二、金属切削机床分类二、金属切削机床分类（7）按加工过程控制方式分类1）普通机床）普通机床2）数控机床）数控机床3）加工中心）加工中心4）柔性制造单元）柔性制造单元第84页三、金属切削机床型号编制三、金属切削机床型号编制1.机床技术参数及其结构尺寸系列机机床床技技术术参参数数是是表表示示机机床床尺尺寸大小及加工能力各种数据。寸大小及加工能力各种数据。第85页三、金属切削机床型号编制三、金属切削机床型号编制机床技术参数包含：主参数主参数第二主参数第二主参数主要工作部件结构尺寸（如工作台面）主要工作部件结构尺寸（如工作台面）主要工作部件移动行程范围主要工作部件移动行程范围各种运动速度范围和级数各种运动速度范围和级数电机功率电机功率机床轮廓尺寸机床轮廓尺寸第86页三、金属切削机床型号编制三、金属切削机床型号编制主参数：主参数：机床主参数是表示机床规格大小一个机床主参数是表示机床规格大小一个参数，它直接反应出机床加工能力大小。参数，它直接反应出机床加工能力大小。第87页三、金属切削机床型号编制三、金属切削机床型号编制2.机床型号机床型号是用来表明机床类型、机床型号是用来表明机床类型、通用特征、结构特征、主要技术通用特征、结构特征、主要技术参数等。参数等。第88页2.机床型号（）（）（）（）（）（）（）其它特征代号其它特征代号重大改进次序重大改进次序 主轴数或第二主参数主轴数或第二主参数主参数或设计次序号主参数或设计次序号系代号系代号组代号组代号通用特征、结构特征代号通用特征、结构特征代号类代号类代号分类代号分类代号第89页2.机床型号第90页第三节第三节机械零件公差与配合机械零件公差与配合 第91页一、公差与配合基本概念一、公差与配合基本概念公差加工误差第92页一、公差与配合基本概念一、公差与配合基本概念1.相关“尺寸”术语和意义（1）尺寸 尺寸是用尺寸是用特定单位特定单位表示长度表示长度数字。数字。第93页1.相关“尺寸”术语和意义（2）基本尺寸 基本尺寸是由设计者经过计基本尺寸是由设计者经过计算或按经验确定后，再按标准算或按经验确定后，再按标准选取标注在设计图上尺寸。选取标注在设计图上尺寸。第94页1.相关“尺寸”术语和意义（3）实际尺寸 实际尺寸是经过测量所得尺实际尺寸是经过测量所得尺寸。寸。第95页1.相关“尺寸”术语和意义（4）极限尺寸 极限尺寸是允许尺寸改变两个界限值。极限尺寸是允许尺寸改变两个界限值。其中：较大一个称为其中：较大一个称为最大极限尺寸最大极限尺寸 较小一个称为较小一个称为最小极限尺寸最小极限尺寸第96页（4）极限尺寸图2-8公差与配合示意图图2-9公差带图第97页2.相关“公差、偏差及误差”术语和定义（1）尺寸偏差 尺寸偏差尺寸偏差=某一尺寸某一尺寸-基本尺寸基本尺寸 偏差包含：实际偏差偏差包含：实际偏差=实际尺寸实际尺寸-基本尺寸基本尺寸 极限偏差极限偏差第98页极限偏差极限偏差上偏差上偏差=最大极限尺寸最大极限尺寸基本尺寸基本尺寸ES（孔）、孔）、es（轴）轴）下偏差下偏差=最小极限尺寸最小极限尺寸基本尺寸基本尺寸 EI（孔）、孔）、ei（轴）轴）第99页2.相关“公差、偏差及误差”术语和定义（2）尺寸公差（公差）尺寸尺寸公差是指尺寸允许变动量。公差是指尺寸允许变动量。尺寸尺寸公差公差=最大极限尺寸最大极限尺寸最小极限尺寸最小极限尺寸=上偏差上偏差下偏差下偏差第100页2.相关“公差、偏差及误差”术语和定义（3）零线 零线是在公差带图中，确定偏差一条基零线是在公差带图中，确定偏差一条基准直线，也叫零偏差线。准直线，也叫零偏差线。第101页2.相关“公差、偏差及误差”术语和定义（4）公差带 上偏差下偏差零线基本尺寸下偏差上偏差第102页2.相关“公差、偏差及误差”术语和定义（4）公差带 在公差带图中，由代表上、下偏差两条直线在公差带图中，由代表上、下偏差两条直线所限定一个区域称为公差带。所限定一个区域称为公差带。在国家标准中，公差带包含：在国家标准中，公差带包含：公差带大小公差带大小 由标准公差确定由标准公差确定 公差带位置公差带位置 由基本偏差确定由基本偏差确定第103页2.相关“公差、偏差及误差”术语和定义（5）标准公差 标准公差就是国家标准所确定公差。第104页2.相关“公差、偏差及误差”术语和定义（6）基本偏差 基本偏差就是用来确定公差带相对于零线位置上偏差或下偏差，普通指靠近零线那个偏差。第105页2.相关“公差、偏差及误差”术语和定义（7）误差 误差是指零件设计值误差是指零件设计值X X0 0与加工后实测值与加工后实测值X Xi i之差，用之差，用X Xi i表示。表示。即即 X Xi i=X=Xi i X X0 0 式中，式中，i=1i=1、2 2、3 3、n n，为测量次数。为测量次数。误差误差Xi恒不为零恒不为零！第106页3.相关“配合”术语和定义（1）配合 配合就是基本尺寸相同、相互结合孔与轴配合就是基本尺寸相同、相互结合孔与轴公差带之间相配关系。公差带之间相配关系。基孔制基孔制 基轴制基轴制 第107页基孔制基孔制基孔制是基本偏差固定不变孔公差带，基孔制是基本偏差固定不变孔公差带，与不一样基本偏差轴公差带形成各种配合与不一样基本偏差轴公差带形成各种配合一个制度。一个制度。基孔制孔为基准孔，它下偏差为零。基基孔制孔为基准孔，它下偏差为零。基准孔代号为准孔代号为“H”。ESEI=00基本尺寸H第108页图图2-11基孔制配合与基轴制配合基孔制配合与基轴制配合第109页基轴制基轴制基轴制是基本偏差固定不变轴公差带，基轴制是基本偏差固定不变轴公差带，与不一样基本偏差孔公差带形成各种配合与不一样基本偏差孔公差带形成各种配合一个制度。一个制度。基轴制轴为基准轴，它上偏差为零。基基轴制轴为基准轴，它上偏差为零。基准轴代号为准轴代号为“h”。es=0ei0基本尺寸h第110页图图2-11基孔制配合与基轴制配合基孔制配合与基轴制配合第111页(2)(2)配合类型配合类型间隙配合间隙配合过渡配合过渡配合过盈配合过盈配合第112页(2)(2)配合类型配合类型间隙配合：当孔公差带在轴公差带之间隙配合：当孔公差带在轴公差带之上，形成含有间隙配合（包上，形成含有间隙配合（包括最小间隙等于零配合）。括最小间隙等于零配合）。第113页图图2-11基孔制配合与基轴制配合基孔制配合与基轴制配合第114页(2)(2)配合类型配合类型过盈配合：当孔公差带在轴公差带之过盈配合：当孔公差带在轴公差带之下，形成含有过盈配合（包下，形成含有过盈配合（包括最小过盈等于零配合）。括最小过盈等于零配合）。第115页图图2-11基孔制配合与基轴制配合基孔制配合与基轴制配合第116页(2)(2)配合类型配合类型过渡配合：当孔与轴公差带相互交迭，过渡配合：当孔与轴公差带相互交迭，既可能形成间隙配合，也可能既可能形成间隙配合，也可能形成过盈配合。形成过盈配合。第117页图图2-11基孔制配合与基轴制配合基孔制配合与基轴制配合第118页(3)(3)配合公差配合公差 允许间隙或过盈变动量称为配合公差。允许间隙或过盈变动量称为配合公差。间隙配合：配合公差间隙配合：配合公差=最大间隙最大间隙最小间隙最小间隙过盈配合：配合公差过盈配合：配合公差=最大过盈最大过盈最小过盈最小过盈过渡配合：配合公差过渡配合：配合公差=最大间隙最大间隙+最大过盈最大过盈第119页(3)(3)配合公差配合公差 配合公差配合公差=轴公差轴公差+孔公差孔公差第120页二、标准公差系列与基本偏差系列二、标准公差系列与基本偏差系列1.标准公差系列P28表2-7第121页1.标准公差系列（1）公差单位（公差因子,单位m）当尺寸当尺寸500500mmmm时，时，（m mm m）反应加工误差反应测量误差第122页1.标准公差系列（2）公差等级 标准公差共分标准公差共分2020级级:IT01IT01、IT0IT0、IT1IT1、IT2IT2、到到IT18IT18。ITIT国际标准公差国际标准公差（ISO ToleranceISO Tolerance）缩写代号缩写代号IT7IT7表示标准公差表示标准公差7 7级。级。从从IT01IT01至至IT18IT18，公公差差等等级级依依次次降降低低，对对应应标标准准公公差数值依次增大。差数值依次增大。第123页1.标准公差系列（2）公差等级 公差等级系数a（见表2-6）标准公差值标准公差值T=T=ai i 表2-6尺寸500mmIT5至IT18级标准公差计算表公差等级IT5IT6IT7IT8IT9IT10IT11IT12公差值7i10i16i25i40i64i100i160i第124页1.标准公差系列（3）基本尺寸分段 标准公差值标准公差值T=T=ai i第125页1.标准公差系列（3）基本尺寸分段 例例：基基本本尺尺寸寸45 45 mmmm（在在3030mmmm50mm 50mm 尺尺寸寸段段）IT6IT6与与IT7IT7公差值。公差值。计算基本尺寸计算基本尺寸 （mmmm）第126页1.标准公差系列例：基本尺寸例：基本尺寸45 mm45 mm（在在3030mmmm50mm 50mm 尺寸段）尺寸段）IT6IT6与与IT7IT7公差值。公差值。公差单位公差单位 (m）IT6=10i=101.5616(m)IT7=16i=161.5624.9725(m)第127页2.基本偏差系列 第128页 图2-15基本偏差系列第129页2.基本偏差系列（1）轴基本偏差 请看请看P32表表2-9 第130页2.基本偏差系列（1）轴基本偏差 有有了了基基本本偏偏差差和和标标准准公公差差，就就不不难难求求出出轴轴另另一个偏差（上偏差或下偏差）：一个偏差（上偏差或下偏差）：es=ei+IT es=ei+IT ei=es IT ei=es IT 第131页2.基本偏差系列（1）轴基本偏差 1）a、b、c三种用于大间隙或热动配合；三种用于大间隙或热动配合；2 2）d d、e e、f f主要用于旋转运动；主要用于旋转运动；3）g g主主要要用用于于滑滑动动和和半半液液体体摩摩擦擦，或或用用于于定定位位配合；配合；4）cdcd、efef、fgfg适合用于小尺寸旋转运动件；适合用于小尺寸旋转运动件；5）jhjh主要用于过渡配合，对中性好；主要用于过渡配合，对中性好；6）pzcpzc主主要要用用于于过过盈盈配配合合，确确保保轴轴和和孔孔有有足够连接强度。足够连接强度。第132页2.基本偏差系列（2）孔基本偏差 请看请看P34表表2-10第133页2.基本偏差系列（2）孔基本偏差 当当基基本本尺尺寸寸500mm时时，孔孔基基本本偏偏差差是是从从轴基本偏差换算得来。轴基本偏差换算得来。孔与轴基本偏差换算前提是：孔与轴基本偏差换算前提是：“基本偏差代号相当初，应保持配合相同基本偏差代号相当初，应保持配合相同”。第134页换算规则：换算规则：1 1）通用规则通用规则a）全部间隙配合全部间隙配合AH；b）标准公差标准公差IT8K、M、N；c）标准公差标准公差IT7PZC；孔基本偏差与轴基本偏差数值相等，但符号相反。孔基本偏差与轴基本偏差数值相等，但符号相反。但但有有个个别别例例外外，对对公公差差等等级级 IT8IT8，基基本本尺尺寸寸33mmmmN N，其基本偏差其基本偏差ES=0ES=0。第135页换算规则：换算规则：2 2）特殊规则特殊规则a）标准公差标准公差IT8K、M、N；b）标准公差标准公差IT7PZC；孔基本偏差要在上述基础上增加一个孔基本偏差要在上述基础上增加一个值。值。第136页三、公差与配合基准制与公差等级三、公差与配合基准制与公差等级1.国家标准要求公差与配合第137页图2-17尺寸500mm轴（方框内）普通惯用和（圆圈内）优先公差第138页图2-18尺寸500mm孔（方框内）普通惯用和（圆圈内）优先公差第139页图2-19基孔制优先配合公差带图2-20基轴制优先配合公差带第140页三、公差与配合基准制与公差等级三、公差与配合基准制与公差等级2.基准制选取 普通情况下，应优先选取基孔制。普通情况下，应优先选取基孔制。第141页三、公差与配合基准制与公差等级三、公差与配合基准制与公差等级3.公差与配合选取 选择公差与配合主要内容有：1）确定基准制；）确定基准制；2）确定公差等级；）确定公差等级；3）确定配合种类。）确定配合种类。选择公差与配合标准是在确保机械产品选择公差与配合标准是在确保机械产品基本性能前提下，充分考虑制造可行性，基本性能前提下，充分考虑制造可行性，并应使制造成本最低。并应使制造成本最低。第142页三、公差与配合基准制与公差等级三、公差与配合基准制与公差等级4.公差等级选取 选取标准以下：选取标准以下：(1)(1)对对于于基基本本尺尺寸寸500500mmmm轴轴孔孔配配合合，当当标标准准公公差差IT8IT8时时，国国家家标标准准推推荐荐孔孔比比轴轴低低一一级级相相配配合合；但但当当标标准准公公差差IT8IT8级级或或基基本本尺尺寸寸500500mmmm配配合合，推荐采取同级孔、轴配合。推荐采取同级孔、轴配合。(2)(2)选选择择公公差差等等级级，既既要要满满足足设设计计要要求求，又又要要考考虑加工可能性与经济性。虑加工可能性与经济性。第143页4.公差等级选取1）IT01、IT0、IT1级公差普通用于高精度量块和其它精密标级公差普通用于高精度量块和其它精密标准量块尺寸。准量块尺寸。2 2）IT2IT5级公差用于尤其精密零件尺寸。级公差用于尤其精密零件尺寸。3 3）IT5（孔到孔到IT6）级公差用于高精度和主要表面配合尺寸；级公差用于高精度和主要表面配合尺寸；4 4）IT6IT6（孔到孔到IT7IT7）级公差用于零件较精密配合尺寸；级公差用于零件较精密配合尺寸；5 5）IT7IT8IT7IT8级用于普通精度要求配合尺寸；级用于普通精度要求配合尺寸；6 6）IT9IT10IT9IT10级惯用于普通要求配合尺寸，或精度要求较高与级惯用于普通要求配合尺寸，或精度要求较高与键配合槽宽尺寸。键配合槽宽尺寸。7 7）IT11IT12IT11IT12级公差用于不主要配合尺寸。级公差用于不主要配合尺寸。8）IT12IT18IT12IT18级公差用于未注公差尺寸。级公差用于未注公差尺寸。第144页三、公差与配合基准制与公差等级三、公差与配合基准制与公差等级5.配合选取 应尽可能选取优先配合和惯用配合。应尽可能选取优先配合和惯用配合。第145页四、形状公差与位置公差四、形状公差与位置公差（一）形状公差和形状误差 1 1.形状公差形状公差组成机械零件形状几何要素组成机械零件形状几何要素所允许所允许变动量称为形状公差变动量称为形状公差。第146页四、形状公差与位置公差四、形状公差与位置公差（一）形状公差和形状误差 2 2.形状误差：形状误差：形状误差是指被测实际要素对理想形状误差是指被测实际要素对理想要素变动量。要素变动量。第147页四、形状公差与位置公差四、形状公差与位置公差 形状误差评定标准形状误差评定标准最小条件：最小条件：是指被测实际要素对其理想是指被测实际要素对其理想 要素最大变动量为最小。要素最大变动量为最小。例：例：第148页四、形状公差与位置公差四、形状公差与位置公差（二）形状公差项目 第149页（二）形状公差项目1.直线度公差 实际被测要素对理想直线允许变动量。实际被测要素对理想直线允许变动量。第150页1.直线度公差1 1）在给定平面内直线度公差带）在给定平面内直线度公差带 图图2-21给定平面内直线度公差带给定平面内直线度公差带第151页1.直线度公差2 2）在给定一个方向上直线度公差带）在给定一个方向上直线度公差带 图图2-22给定一个方向上直线度公差带给定一个方向上直线度公差带第152页1.直线度公差3 3）在给定相互垂直两个方向上直线度公差带）在给定相互垂直两个方向上直线度公差带 图图2-23给定两个方向上直线度公差带给定两个方向上直线度公差带第153页2.平面度公差 平面度公差是实际被测要素对理想平面允许平面度公差是实际被测要素对理想平面允许变动量，其公差带是距离为公差值变动量，其公差带是距离为公差值t t两平行平两平行平面之间区域。面之间区域。图图2-24平面度公差带平面度公差带第154页3.圆度公差 实际被测要素对理想圆允许变动量，其公差实际被测要素对理想圆允许变动量，其公差带是垂直于轴线任一截面上半径差为公差值带是垂直于轴线任一截面上半径差为公差值t t两个同心圆间区域。两个同心圆间区域。图图2-25圆度公差带圆度公差带第155页4.圆柱度公差 实际被测要素对理想圆柱允许变动量，其公实际被测要素对理想圆柱允许变动量，其公差带是半径差为公差值差带是半径差为公差值t t两同轴圆柱面之间区两同轴圆柱面之间区域。域。图图2-26圆柱度公差带圆柱度公差带第156页5.线轮廓度公差 实际被测要素对理想轮廓线允许变动量，实际被测要素对理想轮廓线允许变动量，其公差带是距离为公差值其公差带是距离为公差值t t，对理想轮廓线对对理想轮廓线对称分布两等距曲线之间区域。称分布两等距曲线之间区域。图图2-27 2-27 线轮廓度公差带线轮廓度公差带第157页6.面轮廓度公差 实际被测要素对理想轮廓面允许变动量，实际被测要素对理想轮廓面允许变动量，其公其公差带是距离为公差值差带是距离为公差值t t，对理想轮廓面对称分布两等对理想轮廓面对称分布两等距曲面之间区域，理想轮廓面由理论正确尺寸标出。距曲面之间区域，理想轮廓面由理论正确尺寸标出。图图2-28 2-28 面轮廓度公差带面轮廓度公差带第158页四、形状公差与位置公差四、形状公差与位置公差（三）位置公差和位置误差几何要素关联要素基准要素基准 第159页四、形状公差与位置公差四、形状公差与位置公差（三）位置公差和位置误差位置公差是关联实际要素位置对基是关联实际要素位置对基准变动全量。准变动全量。位置公差带是是限限制制关关联联实实际际要要素素变变动动区区域域，被被测测实实际际要要素素要要在在此此区区域域内内才才合合格。格。第160页四、形状公差与位置公差四、形状公差与位置公差（三）位置公差和位置误差位置公差包含：定位位置公差定向位置公差跳动位置公差 第161页1.定向位置公差平行度 被测实际要素相对于基准要素方向成被测实际要素相对于基准要素方向成0要求。要求。图图2-29 2-29 以平面为基准平行度公差带以平面为基准平行度公差带第162页1.定向位置公差垂直度 被测实际要素相对于基准要素方向成被测实际要素相对于基准要素方向成9 90要求。要求。图图2-30 2-30 以轴线为基准以轴线为基准 垂直度公差带垂直度公差带第163页1.定向位置公差倾斜度 被测实际要素相对于基准要素方向成一定角度要求。被测实际要素相对于基准要素方向成一定角度要求。图图2-31 2-31 倾斜度公差带倾斜度公差带第164页2.定位位置公差同轴度 要求被测实际要素与基准要素同轴。要求被测实际要素与基准要素同轴。图图2-32 2-32 同轴度公差带同轴度公差带第165页2.定位位置公差对称度 要求被测实际要素与基准要素共面。要求被测实际要素与基准要素共面。图图2-33 2-33 对称度公差带对称度公差带第166页2.定位位