机械零件形位精度设计的研究
机械精度设计实训报告
机械精度设计实训报告1.引言1.1 概述概述部分：机械精度设计实训报告旨在探讨机械工程中的精度设计及其相关内容。
本次实训涵盖了理论基础与实践操作两个方面，通过对机械精度设计的学习和实践，进一步了解和熟悉了机械精度设计的基本原理、方法和技巧。
文章将按照以下顺序展开。
首先，本文将在引言中对机械精度设计实训报告进行总体概述和结构介绍。
接下来，理论基础部分将对机械精度设计的相关知识和理论进行详细讲解，包括机械精度的定义、影响因素以及常用的精度评定方法等。
在实训内容一节中，将介绍实际操作中所涉及的具体实训项目和实践技巧，包括测量仪器的使用、精密加工工艺流程的掌握等。
在结论部分，将对本次实训的成果进行总结，并对机械精度设计的一些思考进行探讨。
通过实训的学习和实践，我们不仅提高了对机械精度设计的理论认识，还磨练了实际操作的技能，加深了对机械工程的理解和认识。
同时，我们也对机械精度设计中存在的问题和挑战进行了思考，并提出了一些解决方案和改进意见。
通过本次机械精度设计实训报告的撰写和分享，希望能够给读者提供一些关于机械精度设计的理论和实践经验，促进机械工程学习和实践技能的提升。
期待本文能够对相关领域的从业人员和研究者有所启发和帮助，也欢迎读者提出宝贵意见和建议，共同探讨机械精度设计的发展和应用。
1.2 文章结构文章结构部分的内容可根据实际情况编写，以下是一个示例：本文主题是机械精度设计实训报告。
为了更好地组织文章，我们将按照以下结构进行阐述。
第一部分是引言，主要包括概述、文章结构和目的。
首先，我们将概述机械精度设计实训的背景和意义，介绍在实训中所涉及的机械精度设计方面的知识和技能。
其次，我们将详细说明本文的结构和各部分内容安排，使读者对全文有一个清晰的了解。
最后，我们将明确本次实训的目的，即通过实际操作和理论学习，提高对机械精度设计的理解和应用能力。
第二部分是正文，包括理论基础和实训内容。
在理论基础部分，我们将介绍机械精度设计的相关理论知识，包括测量方法、误差分析、精度控制等内容，为实训的进行奠定基础。
精密机械设计基础零件的精度设计与互换性
孔的公差带在轴的公差带相交 形成过渡配合
H/h的配合
公孔 差的 过带公 盈之差 配下带 合，在 形轴 成的
基准轴与各种基本偏差的孔相互配合——基轴制
上偏差es＝0
ei=IT(标准公差） 精密机械设计基础零件的精度设计与 互换性
-25
基本偏差代号为js, 所有公差等级和基本 尺寸，其基本偏差为
上偏差或下偏差， 数值均为
对于间隙
最 小 间 隙
Tf= Xmax- Xmin
Tf= Th+ Ts
最
孔
大
间 隙
轴
对于过盈
最 小 间 隙
Tf= Ymin- Ymax
轴
最
大
间 隙
孔
精密机械设计基础零件的精度设计与
互换性
对于过渡 Tf= Xmax- Ymax
Ymax
Xmax
Ymax
Xmax
Ymax
Xmax
精密机械设计基础零件的精度设计与 互换性
S7
U7
孔孔的的常优用先公公差差带带（（4143种种））
孔的一般公差带（精1密0机5械种设计）基础零件的精度设计与
互换性
间隙配合
过
过盈配合
渡
配
合
基孔制优先、常用配合
精密机械设计基础零件的精度设计与 互换性
间 隙 配 合
过渡配合
过盈配合
精密机械设计基础零件的精度设计与 互换性
例 Φ50H8/f7
4.根据轴的上、下偏差画 出轴的公差带
公差带组成：公差带大小＋公差带位置
（由标准公差确定）（由基本偏差确定）
精密机械设计基础零件的精度设计与 互换性
二、标准公差、基本偏差系列及其应用
关于机械设计过程中零件结构合理性设计的研究
关于机械设计过程中零件结构合理性设计的研究摘要:合理化设计机械零件结构，不仅可以巩固提升机械的使用和工作性能，同时也可以培养零件和机械之间的默契匹配度，降低后期加工维修成本费用。
促使机械获得更长的使用寿命。
关键词:机械加工；零件结构；合理设计引言：目前机械内部零件结构在不断的生产和设计当中，呈现出复杂化和多样化的形态。
再加之现在企业对于机械加工的高精密度要求。
并需要从零件结构本身入手，进行精密合理化设计。
由于一些特殊的产品零件加工起来困难无法找到适宜的加工切入点。
进而影响企业经营效益。
因此为保证机械加工品质和加工效率，需采用科学化和合理化原则，巩固完善机械加工水平和效率。
一、机械加工的零件结构设计在现在零件结构的设计加工过程当中普遍使用数控技术。
通过该项技术多样化的控制表现，可以实现程序的自动化控制。
借助先进的计算机设备和技术，存储处理并且传输数据，逐渐淘汰传统的硬件逻辑电路控制装置，以此来有效控制设备各种功能的实现。
（一）机械加工程序编制简化目前自动化和智能化成为现代机械加工主流化趋势。
零件加工不再依靠操作人员，而是取决于数控加工程序。
同时为保证数控加工的质量和效率，需要对数控加工程序做编制工作。
通过分析零件几何图形、零件尺寸，从而明确需要加工的零件轮廓，以零件本身坐标点作为基准点，并在程序当中设置满足零件外形的条件，明确零件结构之间的平行和相交关系，统一加工工艺编程和设计方者之间的关系。
除此之外，还可以在零件结构图上标示零件的尺寸和坐标，简化编程坐标，方便编程人员能够迅速查找和掌握，高精准重合编程原点和设计尺寸基准，减轻编程人员后期换算工作力度。
（二）装夹加工与定位零件的装夹加工与定位，需要通过某一个孔或面作为定位基准开展加紧操作。
其目的在于促使经过多次装夹的零件可以回到基准位置，保证零件的完整性，避免由于装甲基准偏差所引起的加工失误现象，确保零件加工的精度以及质量。
同时需要注意的是，该种夹装和定位方式，不仅可用在一次性多表面机械集中加工工序中，同时也可适用于轴类零件加工设计。
机械零件的几何精度
机械零件的形状误差是指零件在制造过程中出现的形状偏差。这些误差可能 会影响零件的安装、运动和相互作用。
机械零件的位置误差
机械零件的位置误差是指零件在装配和使用过程中相对于参考位置的偏差。 这会影响到零件的功能和性能。
机械零件的尺寸误差
机械零件的尺寸误差是指零件实际尺寸与设计尺寸之间的差异。尺寸误差可 能导致装配不良或者零件功能受限。
测量和评估机械零件的几何精度
测量和评估机械零件的几何精度是确保零件符合设计要求的重要步骤。我们将介绍一些常用的测量方法 和评估准则。
提高机械零件的几何精度的方 法
为了提高机械零件的几何精度，我们可以采用一些优化方法，包括改进制造 工艺、优化设计和选择更高质量的材料。
结论和要点
• 几何精度是机械零件设计和制造中的重要考虑因素。 • 形状误差、位置误差和尺寸误差可能导致零件功能和性能受到影响。 • 测量和评估几何精度的方法对于确保零件质量至关重要。 • 通过优化制造工艺和设计，我们可以提高机械零件的几何精度。
机械零件的几何精度
欢迎来参加我们的机械零件的几何精度演示！在这个演示中，我们将介绍几 何精度的定义和重要性，以及机械零件的形状误差、位置误差、尺寸误差等 方面的知识。
几何精度的定义和重要性
几何精度是指机械零件在设计和制造过程中所需达到的精确度。它对于机械系统的性能和
机械设计中形位公差的确定及选择
机械设计中形位公差的确定及选择摘要：在进行机械设计时，如何保证机械产品零件的精度，是设计人员必须要考虑的问题。
形位公差是控制机械产品零件几何精度技术的条件。
正确选择形位公差项目和合理确定其公差等级及公差值，能保证零件的使用要求，提高经济效果。
文章就机械设计过程中如何合理选用形位公差进行了一些探讨。
关键词：机械设计；形状公差；位置公差；标注公差；选择；控制在机械与仪器仪表设计及制造工艺的设计中，公差配合与技术测量与设计、制造及质量控制等方面密切相关，其精度的要求是靠尺寸公差、形状公差、位置公差来保证的，是优化产品质量的可靠保障。
在现代工业飞速发展、产品换代频繁的新形势下，其重要性尤为明显。
如何合理并正确地确定被测要素的形状位置公差公差值，是一项十分慎重的工作。
1 形位公差和位置公差的关系及选择经过加工的机械零件表面，不但会有尺寸偏差，而且会有形状和相对位置的误差，这些误差会影响零件的互换性。
为此，国家标准规定了形状和位置的允许变动量。
位置公差是关联实际要素的方向或位置对基准所允许的变动全量，形状公差是单一实际要素的形状所允许的变动全量，位置公差的公差带包容整个被测要素，因此，在很多情况下，位置公差是能够控制形状误差的。
如在定位公差中，同轴度可以控制轴线的形状误差，对称度和位置度可以控制平面度误差。
又如在跳动公差中，端面全跳动可以控制平面度误差，径向跳动可以控制圆度误差，径向全跳动可以控制圆度、直线度，圆柱度误差。
所以.在确定形状公差和位置公差过程中，一旦位置公差给定后，当作用上已能够控制相应的形状误差，且能满足使用要求时，就不必再提形状公差的要求了。
2 形位公差值的确定正确选择形位公差项目和合理确定其公差等级及公差值，能保证零件的使用要求，提高经济效果。
确定形位公差值的方法，有类比法和计算法两种。
常用的是类比法。
计算法一般很少使用.只有在高精度要求的场合才用。
在零件加工中，由于受到机床精度的限制，故在己加工完成的零件上，所有要素都存在形位误差，但不是所有要素都要在图纸上规定形位公差。
几何精度规范学-形状与位置精度
第4章 形状和位置精度
《几何精度规范学》多媒体课件
4.1 概述
第4章 形状和位置精度
2、形位公差的项目及符号
线
共14项，分为形状公 差和位置公差。
《几何精度规范学》多媒体课件
4.1 概述
第4章 形状和位置精度
3、形位公差带
形状和位置公差是实际被测要素对理想被测 要素的允许变动量，形位公差带就是被测要素允 许变动的几何区域。
4.1 概述
第4章 形状和位置精度
4、形位误差的评定
形位公差带是用来限制实际被测要素变动的 几何区域，实际被测要素的形位误差值只有处在 该区域内才合格。确定实际被测要素的形位误差
值就是确定最小包容区域的过程。
形位误差值就是最小包容区域的宽度或直径。 最小包容区域是与形位公差带形状、方向、位置
相同，包容实际被测要素且具有最小宽度或直径 的区域。
4.1 概述
4.1.2 形位公差
1、形位公差研究的对象
几何要素：构成零件几 何特征的点、线、面。 分类 按结构特征分： 轮廓要素、中心要素
按存在状态分： 实际要素、理想要素
第4章 形状和位置精度
《几何精度规范学》多媒体课件
4.1 概述
按所处地位分： 被测要素、基准要素
按功能关系分： 单一要素、关联要素
mm 箭头要错开尺
寸线；公差带
形状为圆
( 柱 )/ 球 时 ，
公差值前应加
指引线应与框格垂直， Ф/SФ。
正确
⊥ φ0.05 A ⊥ φ0.05 A
⊥ φ0.05 A
错误！
尽量少折弯（不一定是90°）。框格应水平或垂直放置。
《几何精度规范学》多媒体课件
4.2 形位公差的图样表示
机械零件精度设计中形位公差的合理选择
机械零件精度设计中形位公差的合理选择作者：宋欣颖来源：《价值工程》2012年第11期摘要：形位公差项目的合理选择与标注是在设计、制造及质量控制等方面优化机械产品质量的前提保障。
本文详细分析形位公差的关系，结合实例提出确定形位公差时公差项目、基准、公差数值的选择及在图纸上进行合理标注的方法。
Abstract: The reasonable selection and mark of tolerance requirement is the powerful safeguard to optimize mechanical product quality in design, manufacturing and quality control. The paper states the relationship of form and position tolerance, combining with example, puts forward the selection of tolerance project, datum, and tolerance value when determining form and position tolerance, and the method to reasonably mark on the map.关键词：精度设计；形位公差项目；选择；标注Key words: precision design；form and position tolerance project；choice；mark中图分类号：TH6 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2012）11-0053-020 引言形位公差即形状和位置公差，是机械零件加工或装配过程中精度设计的重要技术指标。
零件上任何一个几何要素的误差都会以不同的方式影响其功能，如何合理确定零件上被测要素和形位公差项目，将是一项十分谨慎的工作，例如，曲柄-连杆-滑块机构中的连杆长度尺寸的误差，会最终影响它的使用功能，因为它将导致滑块的位置和位移误差，设计过程中，形位公差项目的选择确定及在图纸中的正确标注，将直接影响到零件的加工难易程度和产品的质量，而且关系到零件的制造成本。
机械制造基础第三章形状和位置精度设计
■ 平行度
■ 线对线平行度
公差带是距离为公差值t且 平行于基准线，位于给定方 向上的两平行面之间的区域
被测轴线必须位于距离为公 差值0.1且在给定方向上平行 于基准轴线的两平行平面之间
■ 线对线平行度
▲如公差值前加注Φ，公差带 是直径为公差值t且平行于基准 线的圆柱内的区域
被测轴线必须位于直径为公 差值0.03且平行于基准轴线 的圆柱面内
■ GB /T1182-1996《形状和位置公差 通则、定义、符 号和图样表示法》
■ GB／T 1184-1996《形状和位置公差 未注公差值》 ■ GB／T 4249-1996《公差原则》 ■GB/T 1667l-1996《形状和位置公差最大实体要求，最
小实体要求和可逆要求》 ■ GB 1958-1980《形状和位置公差检测规定》
3.2 形状和位置公差
3.2.1 基本概念
■形状和位置误差的研究对象是机械零件的几何要素
△概念：几何要素是构成零件几何特征的点、线、面 的统称
△从不同角度对几何要素的分类
1．按存在的状态分类 ■实际要素：零件上实际存在的要素，通常用测量得到的
要素来代替。 ■理想要素：仅具有几何学意义的要素，即几何的点、线、
（0.03×0.05） ，且平行于基准要素的四棱柱的 区域。
A
■ 垂直度
■ 线对线垂直度
▲公差带是距离为公差值t且垂直于基准 面的两平行平面之间的区域
■ 线对面垂直度 ▲在给定方向上，公差带是距离为公差 值t且垂直于基准面的两平行平面之间 的区域
■ 线对面垂直度 ▲如公差值前加注Φ，则公差带是 直径为公差值t且垂直于基准面的 圆柱面内的区域
距离为t的两平行面。
2、测量方法Βιβλιοθήκη 不同 测量圆跳动时，零件绕基准轴线回转，零件和指
机械零件定位方案设计
机械零件定位方案设计在机械加工及装配中，准确的零件定位方式对于产品质量、生产效率及成本控制都至关重要。
机械零件的定位方式通常包括机械定位和夹紧定位两种方式，下面将就这两种定位方式的方案设计进行阐述。
机械定位主要是通过零件本身的几何形状和表面特征来实现。
1.点位定位点位定位是通过零件上的明显几何特征来实现定位，例如平面、孔、凸台等，与零件的形状相对应。
在确定点位时，要注意选择固定点与对应的基准线或基准面，从而确保高精度的定位精度。
此外，为了防止误差积累，点位定位点的数量要尽量减少，同时要尽量分散在零件的表面上。
2.直线定位直线定位是通过零件表面上的直线进行定位，形成的定位面与直线是必须绝对相互垂直。
直线定位可以直接参考机床工作台与刀具等设备所在直线，也可以通过加工特征直接实现。
当加工的直线定位对同轴度及平面度有严格要求时，需要采用中心定位的方式来完成。
面位定位指通过零件表面上的平面实现定位，通常是通过零件的主面来完成，具有高定位精度，适用于大范围的加工定位。
在确定面位定位时，应有一定的凸台高度来承载工作压力，并保证定位点的数量尽量减少，从而不影响定位精度。
二、夹紧定位方案设计夹紧定位是通过夹紧装置来实现零件的定位，在机械加工及装配中得到广泛应用。
1.翻转夹紧翻转夹紧通常用于已经加工过的零件，采用在表面上钻洞或加上压花后，将零件夹紧在机床加工台上，并用特殊设备将之翻转，再通过加工在另一面上进行加工。
这种夹紧方式适用于零件的一面加工无需切削，仅需使用粗加工精度或通过毛坯定位确定位置。
2.夹爪夹紧夹爪夹紧通常用于加工简单的零件，使用夹爪将零件夹住并将其放到机床上，然后通过加工一面来确保加工另一面的位置。
夹爪夹紧比较容易完成，适用于需要加工单面的零件。
3.棱角夹紧棱角夹紧通常是通过夹紧装置的尖锐角度与零件的棱角角度来实现定位，这种方式适合于需要加工多个侧面或侧面形状变化的零件。
综上所述，机械零件的定位方式通常包括机械定位和夹紧定位两种方式，具体应根据零件的几何形状和表面特征来选择合适的定位方式，以确保高精度和高质量的产品生产。
机械零件设计中形位公差的确定研究
公差 项 目之间还 存 在着 从 属 和包 容 等 关 系 。因 此 ， 机 械零 件 的形 位 公 差 设 计 一 直 是 机 械 零 件设 计 中 的难
点 。本 文将 根 据 形 位 公 差 的理 论 与 多 年 的机 械 零 件
设计经 验 ， 析形 位公 差 项 目及 公 差值 大 小 等 公 差 内 分
性与所 需 的公 差 项 目： １ 在 圆柱 形 零 部 件 的 运 动 配 （）
用性 能一般指零件的配合性质 、 装配互换 性、 工作精 求 ， 应小 于综 合 公 差 ， 且 合 注 于 其 下 方 。如 对 圆 则 并
合 中， 如果 圆柱面 接触 不 良 ， 就会 造 成 局 部 过早 磨 损 ，
（） ２ 由位 置公 差控 制形 状 公差 。 由于位 置 公差 是 关 联实 际要 素 的方 向或 位 置对 基 准 所 允 许 的变 动 全 量， 而形 状公 差是单 一实 际要 素 的形 状 所允 许 的变 动 全 量 ， 置公 差 的公 差带 包 容 整个 被 测 要 素 。 因此 在 位 很 多情况 下 ， 位置 公差 能够 控 制形 状 误 差 的。如 在 定 位公差中 ， 同轴 度 可 以控 制 轴 线 的形 状 误 差 ， 称度 对 和 位置度 可 以控 制 平面 度 的误差 。 （） ３ 由综合 公差控 制 项公 差 。综 合 公 差 能够 控 制 单项 公差 。所 以 同一表 面 上标 注 了综 合 公 差 ， 般不 一 必再 标 注单 项 公 差 ， 单 项 形 位 公 差 有 进 一 步 的要 若 度 、 线直 线度及 圆柱 度 的选 择 。 圆度 公 差 控 制 回旋 素 体 垂直 于 轴线整 截 面 内 的形 状误 差 ； 线 直 线 度公 差 素 控 制 圆柱体 轴线 方 向截 面 内的形 状 误 差 ； 柱 度公 差 圆 用 来控 制 任 一 正 截 面 和 轴 线 方 向 截 面 的 形 状 误 差 。 因此 圆柱 度 公差 为综 合 公 差 ， 全能 控 制 圆柱 度 和素 完 线 直线度 公差 。当 回转 体 给 定 了圆柱 度 公 差 后 ， 般 一
机械精度的实验报告
一、实验目的1. 了解机械精度的基本概念和重要性。
2. 掌握机械精度测量的基本方法和步骤。
3. 通过实验，验证机械精度设计在工程中的应用效果。
二、实验原理机械精度是指机械零件或机械系统在规定条件下，满足预定功能要求的能力。
机械精度主要包括尺寸精度、形状精度、位置精度和运动精度。
本实验主要研究尺寸精度和形状精度。
尺寸精度是指零件的实际尺寸与设计尺寸的接近程度。
形状精度是指零件的实际形状与设计形状的接近程度。
本实验通过测量轴套组合体的尺寸和形状误差，来评价其机械精度。
三、实验器材1. 轴套组合体2. 外径千分尺3. 内径千分尺4. 游标卡尺5. 钢直尺6. 水平仪7. 平行光管8. 平面平板9. 记录表格四、实验步骤1. 测量轴套组合体的尺寸误差（1）使用外径千分尺测量轴套外径，记录数据。
（2）使用内径千分尺测量轴套内径，记录数据。
（3）使用游标卡尺测量轴套长度，记录数据。
2. 测量轴套组合体的形状误差（1）使用钢直尺和水平仪测量轴套的圆度误差，记录数据。
（2）使用平行光管和平面平板测量轴套的圆柱度误差，记录数据。
3. 测量轴套组合体的位置误差（1）使用游标卡尺测量轴套端面与基准面的平行度误差，记录数据。
（2）使用水平仪测量轴套轴线与基准面的垂直度误差，记录数据。
五、实验结果与分析1. 尺寸误差分析根据测量数据，计算轴套外径、内径和长度的最大误差，分析误差原因。
2. 形状误差分析根据测量数据，计算轴套圆度误差和圆柱度误差，分析误差原因。
3. 位置误差分析根据测量数据，计算轴套端面与基准面的平行度误差和轴线与基准面的垂直度误差，分析误差原因。
六、结论1. 本实验验证了机械精度设计在工程中的应用效果，轴套组合体的尺寸、形状和位置误差均在允许范围内，满足设计要求。
2. 通过实验，加深了对机械精度基本概念和测量方法的理解，为今后的工程实践奠定了基础。
3. 在实验过程中，发现了一些误差原因，如测量工具的精度、操作不规范等，为今后实验提供了改进方向。
机械精度设计实验报告
竭诚为您提供优质文档/双击可除机械精度设计实验报告篇一：机械精度设计与质量控制_卓越班_实验报告实验一基本测量工具实验二在立式光学计上测量轴径实验三用光切显微镜测量表面粗糙度1.微观不平度十点高度Ｒｚ的测量实验四正弦规测量锥角篇二：机械基础综合实验精度设计与检测报告零件的精度设计与检测机械产品的精度设计是极其重要的，因为没有足够的几何精度，机械产品就失去了使用价值。
随着机械产品的功能要求和制造—检测技术水平的不断提高，几何精度已经逐渐成为一门独立的技术学科，并越来越受到工程科学与技术界的高度重视。
精度设计就是根据机器的功能要求和零部件的使用寿命，确定其尺寸公差与配合，形位公差值及表面粗糙度参数值的大小，以便保证机器运动的准确性，联接的可靠性，制造的经济性及具有规定的使用寿命等。
精度设计的基本原则是尽可能经济地满足功能要求。
精度设计的基本方法有类比法、计算法和试验法。
类比法就是与经过实际使用证明合理的类似产品上的相应要素相比较，然后再确定所设计零件几何要素的精度。
计算法就是根据由某种理论建立起来的功能要求与几何要素公差之间的定量关系，计算确定零件要素的精度。
试验法就是先根据一定条件初步确定零件要素的精度，并进行试制，再将试制产品在规定的条件下进行试用。
经反复试验和修改，最终确定满足功能要求的最佳设计。
机械基础综合实验精度设计主要是通过类比法，设计确定已通过原理设计、零件设计的轴和齿轮的精度。
并对已加工好的零件进行检测。
一、轴Ⅰ的精度设计1.各主要配合部位的尺寸公差①轴与齿轮的配合应采用基孔制配合，为保证定心精度，选用较紧的过渡配.03?0.039合，配合代号为φ60h7(+0)/n6(0?0.020)。
②轴与联轴器的配合采用基孔制配合，同样为保证定心精度，选用较紧的过.0250.033渡配合，配合代号为φ40h7(+0)/n6(?0?0.017)。
③轴与滚动轴承的内孔配合应采用基孔制配合，因内孔为标准件；轴承承受0.018正常载荷，且内圈为循环负荷，查表选用轴颈处的配合代号为φ55k6(??0.002)④轴上键槽选用一般键联接，φ60n6处槽尺寸为16-00.043，φ40n6处槽尺寸为12-00.043。
机械零件设计中形位公差的确定性方法研究
机械零件设计中形位公差的确定性方法研究随着正确地选择和确定形位公差的项目、基准及数值对机械零件的设计是非常重要的。
依据机械零件的功能要求。
并考虑其使用性、工艺性和经济性的综合效果,具体分析了确定形位公差时公差项目、基准和公差数值的选择方法。
零件的功能特性是选择形位公差项目、基准和公差数值的基础;公差间的关系可作为进一步精选它们的依据;同时还应兼顾经济性和测量的便利性。
在机械零件的设计过程中,正确地选择形位公差项目以及合理地确定形位公差数值,不仅直接影响到机器的使用性能和质量,而且关系到零件加工的难易程度和成本凹凸。
形位公差的国家标准规定了l4项并列的形位公差,项目较多,而且有些公差项目之间还存在着从属和包涵等关系。
因此,机械零件的形位公差设计始终是机械零件设计中的难点。
本文将依据形位公差的理论与多年的机械零件设计阅历,分析形位公差项目及公差值大小等公差内容的选择依据。
为设计者供应参考。
1.形位公差项目的选择1.依据零件的功能特性初选形位公差项目选择形位公差项目首先应满意零件的功能要求，主要考虑形位误差对零件使用性能的影响。
这种使用性能一般指零件的协作性质、装配互换性、工作精度、牢靠性及运动平衡性等。
设计时了解和明确所设计零件的使用性能,才能确定为保证这些性能必需选用的形位公差项目。
以下为一些常见的零件功能特性与所需的公差项目：（1）在圆柱形零部件的运动协作中,假如圆柱面接触不良,就会造成局部过早磨损,扩大了协作间隙,降低定心精度，这就需要选择圆度和圆柱度等外形公差限制外形误差，以避开过大的外形误差带来的危害。
（2）在移动协作中,外形误差会降低导向精度或破坏密封性；在过盈定位协作中,外形误差会降低连接强度和牢靠性；曲面外形误差直接影响机械的工作性能,如汽轮机叶片的曲面等；这些都需要选择相应的外形公差加以限定。
（3）位置误差直接影响机器的装配精度和运转精度。
例如,发动机中的曲轴和变速器中的齿轮轴,为了保证它们的装配精度和工作性能,就要规定它们的两端支承孔的同轴度，否则就会影响齿轮的啮合精度,产生振动和噪声。
机械零件技术中几何精度设计的探讨
机械零件技术中几何精度设计的探讨摘要一台机器性能的优势，首先取决于其零件的设计与制造精度。
要保证机械零件的精度，必须对其提出几何精度要求。
该文就机械零件设计过程中几何精度设计的一般原则和方法作了一些探讨。
着重指出形位公差与尺寸公差、表面粗糙度之间的关系，通过其间关系可以比较正确、合理地进行零件的几何精度设计。
关键词几何精度设计；尺寸公差；形位公差；表面粗糙度前言几何精度就是零、部件答应的几何误差，也称为几何公差，简称公差。
几何精度是根据产品的使用功能要求和加工工艺确定的。
几何精度设计知识根据产品的使用功能要求和制造条件确定机械零部件几何要素答应的加工和装配误差。
一般来说，零件上任何一个几何要素的误差都会以不同的方式影响其功能。
例如，曲柄-连杆-滑块机构中的连杆长度尺寸L的误差，将导致滑块的位置和位移误差，从而影响使用功能。
由此可见，对零件每个要素的各类误差都应给出精度要求。
正确合理地给出零件几何要素的公差是工程技术人员的重要任务。
几何精度设计在机械产品的设计过程中具有十分重要的意义。
下面就其中主要问题进行探讨。
零件的几何精度包括：1）零件的尺寸精度；2）外形和位置精度；3）表面精度等。
几何精度数值选择得是否合理，直接关系到零件的使用要求和加工成本。
几何精度设计的方法主要有：类比法、计算法和试验法三种。
类比法（亦称经验法）就是与经过实际使用证实合理的类似产品上的相应要素相比较，确定所设计零件几何要素的精度。
采用类比法进行精度设计时，必须正确选择类比产品，分析它与所设计产品在使用条件和功能要求等方面的异同，并考虑到实际生产条件、制造技术的发展、市场供给信息等诸多因素。
采用类比法进行精度设计的基础是资料的收集、分析与整理。
类比法是大多数零件要素精度设计所采用的方法。
计算法就是根据由某种理论建立起来的功能要求与几何要素精度之间的定量关系，计算确定零件要素的精度。
例如，根据液体润滑理论计算确定滑动轴承的最小间隙、根据弹性变形理论计算确定圆柱结合的过盈、根据机构精度理论和概率设计方法计算确定传动系统中各传动件的精度等等。
机械基础机械零件的精度
表面粗糙度还会影响零件的耐 腐蚀性。表面粗糙度越小，耐 腐蚀性越好。
05
典型机械零件的精度要求
轴类零件的精度要求
直径公差
轴的直径尺寸精度要求，包括轴径和配合轴 径的精度。
圆度公差
轴的形状精度要求，限制轴截面内圆的实际 轮廓与理想轮廓的差异。
圆柱度公差
限制实际轴线与理想轴线的差异，使其在全 长上呈无波动的直线。
机械基础-机械零件的精度
汇报人： 日期:
目 录
• 机械零件精度概述 • 零件尺寸精度 • 零件形状与位置精度 • 零件表面粗糙度 • 典型机械零件的精度要求 • 机械零件精度的检测与质量控制
01
机械零件精度概述
零件精度的概念
零件精度是指零件在加工过程中所达 到的几何参数和性能指标符合技术要 求的程度。
形位公差的确定方法
根据加工经济精度确定
根据经济精度确定形位公差，以保证零件的 制造和使用经济性。
根据使用要求确定
根据零件的使用性能要求，确定形状和位置 公差。
根据经验确定
根据相似零件的实际制造和使用情况，确定 形位公差。
04
零件表面粗糙度
表面粗糙度的概念
01
表面粗糙度是指零件表面由于 加工或自然因素所形成的微观 不平度。
VS
零件精度包括形状精度、尺寸精度、 位置精度和表面粗糙度等多个方面。
零件精度的分类
根据精度要求的不同，可以将零件精度分为高、中、低三个等级。
高精度要求零件的各项参数和性能指标符合很高的技术要求，如精密机床的主轴轴承、高精度齿轮等；中精度要求零件的各 项参数和性能指标符合比较高的技术要求，如一般机床的主轴轴承、中精度齿轮等；低精度要求零件的各项参数和性能指标 符合基本的技术要求，如普通机床的导轨、轴承座等。
形位精度
在加工和检验时，基准通常用形状足够精确的 表面模拟，如基准平面可用平台、平板的工作面来
模拟；孔的基准轴线可用与孔形成无间隙配合的心
轴、可胀式心轴的轴线来模拟；轴的基准轴线可用
V形块来体现。
选择基准时，首先要满足零件的功能要求，还
应考虑所选基准应使加工方便，检测也方便。
八、公差原则 公差原则是处理尺寸公差和形位公差关系的规定。 常用公差原则：独立原则，包容原则，最大实体原则。 1、基本定义： 局部实际尺寸（Dal，dal）：用两点法测量所得尺寸。 作用尺寸：实际尺寸与形位误差的综合结果。
1
2
3
4
5
6
一、形位精度概述 1、形位误差对机械产品质量的影响：加工过程中产 生的形状和位置误差将影响机器、仪器仪表、刀具、
量具等产品的工作精度、联结精度、运动平稳性、密
封性、耐磨性、使用寿命、装配、噪声等。规定相应
的形位公差以限制形位误差。
2、形位公差的研究对象：构成零件几何特征的点、
线、面等几何要素。如零件表面的圆柱面、圆锥面、
在给定的方向上，直线度的 公差带是距离为公差值的两 平行平面间的区域。
直线度（2）：
0.02 0.02
在互相垂直的两个方向 上，直线度的公差带是 截面尺寸为公差值t1×t2 的四棱柱内的区域。
0.02
在任意方向上，直线度 的公差带是直径为公差 值的圆柱内的区域。
圆度：
0.02
0.02
圆度的公差带是在垂直 于轴线的任一正截面上 半径差为公差值的两同 心圆环之间的区域。
倾斜度的公差带是距离为 公差值且与基准轴线的夹 角为理论正确角度的两平 行平面之间的区域。
定向公差用来控制被测要素相对于基准保持 一定的角度，其公差带具有确定的方向，位置可 以浮动。定向公差带具有综合控制被测要素的方 向和形状误差的职能，公差带一经确定，被测要 素的方向和形状误差也受到约束。
机械零件的几何精度与公差分析
机械零件的几何精度与公差分析在机械制造领域，几何精度与公差是非常重要的概念。
几何精度是指零件在制造过程中所要求达到的几何形状和相对位置的精度，而公差则是指零件所允许的最大偏差范围。
本文将通过几个案例和分析，探讨几何精度与公差的关系，以及其在机械设计和制造中的应用。
在机械制造中，几何精度和公差是相辅相成的概念。
几何精度的高低直接影响着零件的质量和性能，而公差则是制定零件和装配尺寸的重要依据。
几何精度包括平面度、圆度、直线度、圆柱度等，而公差包括零件尺寸公差、形位公差、位置公差等。
以一个简单的轴加工为例，几何精度与公差的分析可以让我们更好地理解其应用。
假设我们有一个要求直径为50mm的轴零件，根据设计图纸的要求，我们可以设定公差为±0.01mm。
这意味着我们在制造过程中可以允许零件直径在49.99mm 到50.01mm之间波动。
在实际的制造过程中，我们可以采取不同的加工方法和工艺控制来满足几何精度和公差的要求。
例如，我们可以使用精密磨床来加工零件的外径，以保证直径的精确度。
同时，我们还需要控制加工过程中的温度、刀具磨损等因素，以确保零件的公差在允许范围内。
除了机械制造过程中的加工控制外，几何精度和公差的分析还可以应用于零件的装配过程。
在装配过程中，我们需要考虑不同零件之间的配合关系，以及零件的相对位置和定位要求。
通过对几何精度和公差的分析，我们可以确定零件的最佳配合方式，以确保装配后的整体性能和可靠性。
几何精度和公差的分析还可以帮助我们优化机械设计。
在设计过程中，我们需要考虑零件的功能和使用要求，并结合几何精度和公差的要求进行设计。
例如，在设计一台精密仪器时，我们可能需要采用更严格的几何精度和公差要求，以确保仪器的测量精度和稳定性。
此外，几何精度和公差的分析也可以用于机械故障的排查和分析。
当机械设备出现故障时，我们可以通过对几何精度和公差的分析来确定可能的故障原因，并采取相应的维修和保养措施。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
机械零件形位精度设计的研究
【摘要】正确合理地进行形位精度设计，对保证机器的功能要求、提高经济效益十分重要。
本文文详细阐述了形位精度设计即形位公差项目，形位公差值，基准要素的选用考虑的因素与方法。
【关键词】形位公差项目；形位公差值；基准要素
零件的形位误差对机器、仪器的正常使用有很大的影响，同时也会直接影响到产品质量、生产效率与制造成本。
因此正确合理地形位精度设计，对保证机器的功能要求、提高经济效益十分重要。
形位精度设计的主要内容包括：选择形位公差项目，确定形位公差值，基准要素的选用，按标准规定进行图样标注。
1 形位公差项目的选用
选择形位公差项目可根据以下几个方面：
1.1 零件的几何特征
零件加工误差出现的形式与零件的几何特征有密切联系。
如圆柱形零件会出现圆柱度误差，平面零件会出现平面度误差，凸轮类零件会出现轮廓度误差，阶梯轴、孔会出现同轴度误差，键槽会出现对称度误差等。
1.2 零件的功能要求
形位误差对零件的功能有不同的影响，一般只对零件功能有显著影响才规定合理的形位公差。
1.2.1 保证零件的工作精度
例如，机床导轨的直线度误差会影响导轨的导向精度，使刀架在滑板的带动下作不规则的直线运动，应该对机床导轨规定直线度公差；滚动轴承内、外圈及滚动体的形状误差，会影响轴承的回转精度，应对其给出圆度或圆柱度公差；在齿轮箱体中，安装齿轮副的两孔轴线如果不平行，会影响齿轮副的接触精度和齿侧间隙的均匀性，降低承载能力，应对其规定轴线的平行度公差；机床工作台面和夹具定位面都是定位基准面，应规定平面度公差等。
1.2.2 保证联结强度和密封性
例如，气缸盖与缸体之间要求有较好的联结强度和很好的密封性，应对这两个相互贴合的平面给出平面度公差；在孔、轴过盈配合中，圆柱面的形状误差会
影响整个结合面上的过盈量，降低联结强度，应规定圆度或圆柱度公差等。
1.2.3 减少磨损，延长零件的使用寿命
例如，在有相对运动的孔、轴间隙配合中，内、外圆柱面的形状误差会影响两者的接触面积，造成零件早期磨损失效，降低零件使用寿命，应对圆柱面规定圆度、圆柱度公差；对滑块等作相对运动的平面，则应给出平面度公差要求等。
1.3 形位公差的控制功能
各项形位公差的控制功能各不相同，有单一控制项目，如直线度、圆度、线轮廓度等；也有综合控制项目，如圆柱度、同轴度、位置度及跳动等，选择时应充分考虑它们之间的关系。
例如，圆柱度公差可以控制该要素的圆度误差；定向公差可以控制与之有关的形状误差；定位公差可以控制与之有关的定向误差和形状误差；跳动公差可以控制与之有关的定位、定向和形状误差等。
因此，应该尽量减少图样的形位公差项目，充分发挥综合控制项目的功能。
1.4 检测的方便性
检测方法是否简便，将直接影响零件的生产效率和成本，所以，在满足功能要求的前提下，尽量选择检测方便的形位公差项目。
例如，齿轮箱中某传动轴的两支承轴径，根据几何特征和使用要求应当规定圆柱度公差和同轴度公差，但为了测量方便，可规定径向圆跳动（或全跳动）公差代替同轴度公差。
应当注意：径向圆跳动是同轴度误差与圆柱面形状误差的综合结果，给出的跳动公差值应略大于同轴度公差，否则会要求过严。
由于端面全跳动与垂直度的公差带完全相同，当被测表面面积较大时，可用端面全跳动代替垂直度公差，或用径向全跳动代替圆柱度等。
1.5 确定形位公差项目还应参照有关专业标准的规定
例如，与滚动轴承相配合孔、轴的形位公差项目，在滚动轴承标准中已有规定；单键、花键、齿轮等标准对有关形位公差也都有相应要求和规定。
2 形位公差值的选用
形位公差值是控制零件制造精度的直接指标。
确定的公差值过小，会提高制造成本；确定的公差值过大，虽能降低制造成本，但保证不了零件的功能要求，影响产品质量。
因此，应合理确定形位公差值，以保证产品功能，提高产品质量，降低制造成本。
形位公差值的确定方法有类比法和计算法，通常采用类比法。
按类比法确定形位公差值时，应考虑以下几个方面：
2.1 一般情况下t形状<t位置<T尺寸
如某平面的平面度公差值应小于该平面对基准的平行度公差值；而其平行度公差值应小于该平面与基准间的尺寸公差值。
对同一基准或基准体系，跳动公差具有综合控制的性质，因此回转表面及其素线的形状公差值和定向、定位公差值均应小于相应的跳动公差值。
同时，同一要素的圆跳动公差值应小于全跳动公差值。
综合性的公差应大于单项公差。
如圆柱表面的圆柱度公差可大于或等于圆度、素线和轴线的直线度公差；平面的平面度公差应大于或等于平面的直线度公差；径向全跳动应大于径向圆跳动、圆度、圆柱度、素线和轴线的直线度，以及相应的同轴度公差。
2.2 在满足功能要求的前提下，考虑加工的难易程度、测量条件等，应适当降低1～2级
2.2.1 孔相对轴
2.2.2 长径比（L/d）较大的孔或轴
2.2.3 宽度较大（一般大于1/2长度）的零件表面
2.2.4 对结构复杂、刚性较差或不易加工和测量的零件，如细长轴、薄壁件等
2.2.5 对工艺性不好，如距离较大的分离孔或轴
2.3 确定与标准件相配合的零件形位公差值时，不但要考虑形位公差国家标准的规定，还应遵守相关标准件国家标准的规定
3 基准要素的选用
基准选择的主要任务，就是要根据零件的功能要求和零件上各部位要素间的几何关系，正确选择基准部位，确定所需基准的数量，并依据零件的使用、装配要求选定最优的基准顺序。
3.1 根据零件的功能要求和要素间的几何关系，零件的结构特征选择基准，如旋转的轴类零件，通常选择与轴承配合的轴颈为基准
3.2 根据装配关系，选择相互配合、相互接触的表面作为各自的基准，以保证装配要求，如箱体类零件的安装面，盘类零件的端面等
3.3 从加工、检测角度考虑，应选择在夹具中定位的相应要素为基准，以使
工艺基准、测量基准、设计基准统一，消除基准不重合误差
总之，基准选择时应遵守基准统一原则，使设计、工艺、装配和检验基准一致。
由于零件多种多样，功能各不相同，设计者只有对零件功能要求、加工工艺、生产条件和检测手段非常熟悉的情况下，才能对零件给出更合理、更恰当的形位精度要求。
【参考文献】
[1]吕天玉.公差配合与技术测量[M].大连理工大学出版社，2001.
[2]方昆凡.公差与配合实用手册[M].机械工业出版社，2006.。