机械精度设计课件
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机械精度设计及检测19第11章尺寸链的精度设计基础
偏差 为
A1
101
0.35 0
A2
50
0.25 0
A3
A5
50 0.048
⑤ 用中间计算方法计算A4的上、下偏差 ES0 ESA1() ESA2() 2EIA3() EI A4()
EIA4() ESA1() ESA2() 2EI A3() ES0
0.35 (0.25) 2(0.048) (0.75)
A3
(4) 校核计算结果
19
∵ ES0＝－0.01 ， EI0＝－0.08 （A1=Φ70 ，
T0 ES0 EI0 = 0.07
41
Ti TA1 TA2 TA3
i 1
2
2
= 0.02+0.03+0.02 = 0.07
3
T0 Ti 0.07
1
∴ 计算无误，则壁厚
A2/2 A0
A2=Φ60 A3=0±0.01）
Ai 的方向与封闭环A0
的方向相同为Ai (-) 。
图11.4尺寸链图
由图可见： A1为A1() , A2、A3为A2()、A3()
例11.2 加工顺序（见图11.5）：
9
（1）镗孔A1，（2）插键槽A2，（3）磨内孔A3。 解：（1）按加工顺序画尺寸链图。oA3/2 A1/ Nhomakorabea A2 A0
(2)
判断
对包容面（即孔）： 下偏差为零（EI=0)。
如
Φ30
对被包容面（轴）： 上偏差为零（es=0)。
Φ30
29
例11.7 图11.10为对开齿轮箱的一部分。 A0=1~1.75, A1=101、A2=50、A3=A5=5、A4=140。 计算各组成环的公差和上、下偏差。
机械精度设计综合设计作业 (1)ppt课件
D
B
D
M A- B
A-B
16
其余 均布
B
50 k6 110J7 110 J7
f9
技术要求
A
1、周围去毛刺， 2、未注尺寸公差按IT12级，
17
3、未注倒角为
其余
均布
技术要求
1、周围去毛刺，
18
2、未注尺寸公差按IT12级，
3、未注倒角为
19
一、齿轮精度
二、齿轮副侧隙 1、图11-32，选齿厚
6
零件精度设计
徒手画出以下零件图，完成几何精度技术标注。
1 、轴；为了保证齿轮配合间隙，齿轮轴颈处请采用合适的公差原则
2、 齿轮，9-8-8HK GB/T10095-1988 ；为了保证与轴颈的配
合间隙，齿轮孔请采用合适的公差原则
3、 箱体；为了保证端盖螺栓能顺利通过4个连接孔，请采用合适的公差原则，
29020
中等最小侧隙为齿轮和箱体温差为25°C时，齿轮副不卡住
3. 设计量规
三、量规设计
21
Ⅱ组，齿不均
选一检验组，P212
Ⅲ组，齿不正
选一检验组，P212
侧隙，空回，热卡齿
P216
齿轮副误差，
P210
平行、侧隙、接触斑点
齿轮副 最小侧隙 μm
ห้องสมุดไป่ตู้中心距 mm
侧隙/温差
80
125
180
250
小 / 5°
74
87
100
115
中 / 25 °
120
140
160
185
大 / 40 °
190
220
250
A-B A
B
D
M A- B
A-B
16
其余 均布
B
50 k6 110J7 110 J7
f9
技术要求
A
1、周围去毛刺， 2、未注尺寸公差按IT12级，
17
3、未注倒角为
其余
均布
技术要求
1、周围去毛刺，
18
2、未注尺寸公差按IT12级，
3、未注倒角为
19
一、齿轮精度
二、齿轮副侧隙 1、图11-32，选齿厚
6
零件精度设计
徒手画出以下零件图，完成几何精度技术标注。
1 、轴；为了保证齿轮配合间隙，齿轮轴颈处请采用合适的公差原则
2、 齿轮，9-8-8HK GB/T10095-1988 ；为了保证与轴颈的配
合间隙，齿轮孔请采用合适的公差原则
3、 箱体；为了保证端盖螺栓能顺利通过4个连接孔，请采用合适的公差原则，
29020
中等最小侧隙为齿轮和箱体温差为25°C时，齿轮副不卡住
3. 设计量规
三、量规设计
21
Ⅱ组，齿不均
选一检验组，P212
Ⅲ组，齿不正
选一检验组，P212
侧隙，空回，热卡齿
P216
齿轮副误差，
P210
平行、侧隙、接触斑点
齿轮副 最小侧隙 μm
ห้องสมุดไป่ตู้中心距 mm
侧隙/温差
80
125
180
250
小 / 5°
74
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100
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中 / 25 °
120
140
160
185
大 / 40 °
190
220
250
A-B A
机械制造工艺课件第三章机械加工精度
★★★
机械制造工艺
★★★
三、影响加工精度的原始误差
机械加工时，机床、刀具、夹具和工件等组成了一个工艺系统， 工艺系统的各个部分在加工过程中，应该保持严格的相对位臵关系。 由于受到许多因素的影响，系统的各个环节难免会产生一定的偏移， 使工件和刀具间相对位臵的准确性受到影响，从而引起加工误差。 原始误差即导致工艺系统各环节产生偏移的这些因素的总称。原始 误差中，有的取决于工艺系统的初始状态，有的与切削过程有关。 当原始误差的方向发生在加工表面法线方向时，引起的加工误 差最大；当原始误差的方向发生在加工表面的切线方向时，引起的 加工误差最小，一般可以忽略不计。为了便于分析原始误差对加工 精度的影响程度，我们把对加工精度影响最大的那个方向（即通过 切削刃的加工表面的法向）称为误差的敏感方向。而把对加工精度 影响最小的那个方向（即通过切削刃的加工表面的切向）则称为误 差的不敏感方向。
★★★
机械制造工艺
★★★
一、加工原理误差
原理误差即是在加工中由于采用近似的加 工运动、近似的刀具轮廓和近似的加工方法而 产生的原始误差。 完全符合理论要求的加工方法，有时很难实 现，甚至是不可能的。这种情况下，只要能满 足零件的精度要求，就可以采用近似的方法进 行加工。这样能够使加工难度大为降低有利于 提高生产效率降低成本。
★★★
机械制造工艺
ห้องสมุดไป่ตู้
★★★
3）定尺寸刀具法：是直接利用刀具的相应尺寸来 保证加工尺寸的方法。如用钻头钻孔，铰刀铰孔，用拉 刀、铣刀加工键槽等。加工尺寸精度的高低主要与刀具 的制造精度，安装精度和磨损及机床运动精度等因素有 关。这种加工方法加工精度稳定，生产率也高。 4）自动获得尺寸法：是利用测量装臵、调整装臵 和控制系统等组成的自动化加工系统，在加工过程中能 自动测量、补偿调整，当工件达到尺寸要求时，能自动 退回停止加工的方法。
机械加工精度PPT课件
• *原始误差的
分类归纳如下：
图7.1为活塞销孔精镗工序中的各种原始误差：
图7.2以车削为例说明原始误差与加工误差的关系。 (图中实线为刀尖正确位置，虑线为误差位置。)
• 图7.2(a)刀尖位移△Z与加工半径误差 △ R的关系：R2 + △ Z2＝（R+ △ R）2
化简推导得： △ R≈ △Z2/(2R) • 图7.2(b)刀尖位移△Y与加工半径误差 △ R’的关系：△ R’ =△Y
二 近似折线代替渐开线。 )
7.2.2机床误差
机床误差是指在无切削负荷下，来自
机床本身的制造误差、安装误差和磨损。 其常见形式：
主轴回转误差、导轨误差和传动链误差
7.2.2.1主轴回转误差
⑴主轴回转误差的概念
• (图7.3 机床主轴回转误差的类型)
• 纯径向跳动：实际回转轴线始终平行于理想回转轴线，在一个平 面内作等幅的跳动。
* 7.2.3.2
工艺系统 受力对加 工精度的 影响
⑴切削过程 中力作用位 置的变化对 加工精度的 影响 (见 图7.18)
• 图7.19 表示内圆 磨床、卧 式镗床上 加工时工 艺系统受 力变形随 受力点位 置变化而 变化的情 况。
⑵切削过程中受力大小变化对加工精度的影响
• 图7.20为车削有椭圆形圆度误差的短圆柱毛 坯外圆，刀尖调整到要求尺寸(图中虚线位 置)，在工件的每一转中切深由毛坯长半径 的最大值 变化到短半径的最小值 时， 切削力也就是由最大 的变化到最小 的， 由Y=FY/K可知切削力变化引起对应的让刀 变形Y1 、Y2 。
7.2.2.2导轨误差
⑴导轨在垂直面内的直线度误差
•
卧式车床或外圆
磨床的导轨垂直面内
有直线度误差，是误
分类归纳如下：
图7.1为活塞销孔精镗工序中的各种原始误差：
图7.2以车削为例说明原始误差与加工误差的关系。 (图中实线为刀尖正确位置，虑线为误差位置。)
• 图7.2(a)刀尖位移△Z与加工半径误差 △ R的关系：R2 + △ Z2＝（R+ △ R）2
化简推导得： △ R≈ △Z2/(2R) • 图7.2(b)刀尖位移△Y与加工半径误差 △ R’的关系：△ R’ =△Y
二 近似折线代替渐开线。 )
7.2.2机床误差
机床误差是指在无切削负荷下，来自
机床本身的制造误差、安装误差和磨损。 其常见形式：
主轴回转误差、导轨误差和传动链误差
7.2.2.1主轴回转误差
⑴主轴回转误差的概念
• (图7.3 机床主轴回转误差的类型)
• 纯径向跳动：实际回转轴线始终平行于理想回转轴线，在一个平 面内作等幅的跳动。
* 7.2.3.2
工艺系统 受力对加 工精度的 影响
⑴切削过程 中力作用位 置的变化对 加工精度的 影响 (见 图7.18)
• 图7.19 表示内圆 磨床、卧 式镗床上 加工时工 艺系统受 力变形随 受力点位 置变化而 变化的情 况。
⑵切削过程中受力大小变化对加工精度的影响
• 图7.20为车削有椭圆形圆度误差的短圆柱毛 坯外圆，刀尖调整到要求尺寸(图中虚线位 置)，在工件的每一转中切深由毛坯长半径 的最大值 变化到短半径的最小值 时， 切削力也就是由最大 的变化到最小 的， 由Y=FY/K可知切削力变化引起对应的让刀 变形Y1 、Y2 。
7.2.2.2导轨误差
⑴导轨在垂直面内的直线度误差
•
卧式车床或外圆
磨床的导轨垂直面内
有直线度误差，是误
机械精度设计与检测技术基础 第2版 教学课件 ppt 作者 杨沿平 新第五章：表面粗糙度
中线
lr
lr
lr
lr
lr
ln
取样长度和评定长度
6．评定长度ln（evaluation length） 用于判别评定轮廓的x轴方向上的长度。 评定长度应包括一个或几个取样长度 。
一般取标准评定长度ln＝5lr。若被测表面比较 均匀，可选ln＜5lr；若均匀性差，可选ln＞5lr。
为充分合理地反映整个表面的粗糙度特性，必须 在多个取样长度上分别进行测量，并取各测得值的 算术平均值。
第五节 表面粗糙度的测量
比较法：比较样块 光切法：光切（双管）显微镜 干涉法：干涉显微镜 针描法：电动轮廓仪 印模法：以上四种均可
5.1 表面粗糙度的测量
1.与表面粗糙度样板比较测量
表面粗糙度比较样块是用比较法检查零件表面粗糙度的一种 量具，应用广泛。
用此法虽不能精确地得出被测表面的粗糙度值，但因器具 简单，使用方便，能满足一般的生产需要，适宜在生产车间中
Rmr(c)的数值(%)
标准推荐的Rmr（c）数值序列
10、15、20、25、30、40、50、60、70、80、90
lr和ln
Ra(µm) ≥0.008~0.02 >0.02~0.10 >0.10~2.0 >2.0~10.0 >10.0~80
Rz,Ry (µm) ≥0.025~0.10 >0.10~0.50 >0.50~10.0 >10.0~50.0 >50.0~320
首先应考虑对零件使用功能的要求,其次应考虑检测的 方便性及仪器设备条件等因素。
在高度评定参数中，Ra参数最常用，因为它反映轮廓信息最多，
能较完整、全面地表达零件表面微观几何特征。国家标准推荐：
在常用数值（Ra0.025～6.3μm，Rz0.1～25μm）内，应优先选用 Ra参数。Ra参数通常采用电动轮廓仪用针描法测量。
lr
lr
lr
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取样长度和评定长度
6．评定长度ln（evaluation length） 用于判别评定轮廓的x轴方向上的长度。 评定长度应包括一个或几个取样长度 。
一般取标准评定长度ln＝5lr。若被测表面比较 均匀，可选ln＜5lr；若均匀性差，可选ln＞5lr。
为充分合理地反映整个表面的粗糙度特性，必须 在多个取样长度上分别进行测量，并取各测得值的 算术平均值。
第五节 表面粗糙度的测量
比较法：比较样块 光切法：光切（双管）显微镜 干涉法：干涉显微镜 针描法：电动轮廓仪 印模法：以上四种均可
5.1 表面粗糙度的测量
1.与表面粗糙度样板比较测量
表面粗糙度比较样块是用比较法检查零件表面粗糙度的一种 量具，应用广泛。
用此法虽不能精确地得出被测表面的粗糙度值，但因器具 简单，使用方便，能满足一般的生产需要，适宜在生产车间中
Rmr(c)的数值(%)
标准推荐的Rmr（c）数值序列
10、15、20、25、30、40、50、60、70、80、90
lr和ln
Ra(µm) ≥0.008~0.02 >0.02~0.10 >0.10~2.0 >2.0~10.0 >10.0~80
Rz,Ry (µm) ≥0.025~0.10 >0.10~0.50 >0.50~10.0 >10.0~50.0 >50.0~320
首先应考虑对零件使用功能的要求,其次应考虑检测的 方便性及仪器设备条件等因素。
在高度评定参数中，Ra参数最常用，因为它反映轮廓信息最多，
能较完整、全面地表达零件表面微观几何特征。国家标准推荐：
在常用数值（Ra0.025～6.3μm，Rz0.1～25μm）内，应优先选用 Ra参数。Ra参数通常采用电动轮廓仪用针描法测量。
机械精度设计基础_3版(孟兆新,马惠萍主编)PPT模板
章 渐 开 线 圆 柱 齿
7
01 7.1齿轮传动的使用 02 7.2影响渐开线圆柱
要求
齿轮精度的因素
03 7.3渐开线圆柱齿轮 04 7.4渐开线圆柱齿轮
精度的评定参数
精度标准
05 7.5渐开线圆柱齿轮 06 习题7
精度设计
09
O
N
E
第8章尺寸链的计算
第8章尺寸链的计 算
8.1尺寸链的基本概念 8.2用完全互换法解尺寸链 8.3大数互换法解尺寸链 8.4用其他方法解装配尺寸链 习题8
05
3.5几何公 差的选用
03
3.3几何误 差的评定
06
习题3
05
O
N
E
第4章表面粗糙度
第4章表面粗糙度
4.1基本概念 4.2表面粗糙度的评定 4.3表面粗糙度的选用 4.4表面粗糙度符号、代号及其注法 习题4
06
O
N
E
第5章几何参数检测技术基础
测第
技 术 基 础
章 几 何 参
第2章尺寸精度设 计
2.1有关尺寸精度设计的基本术语和 定义 2.2尺寸的极限与配合国家标准简介 2.3尺寸精度设计的基本原则和方法 2.4一般公差（线性尺寸的未注公差） 习题2
04
O
N
E
第3章几何精度设计
第3章几何精度设计
01
3.1几何误 差
04
3.4几何公 差与尺寸公
差的关系
02
3.2几何公 差
感谢聆听
章 常 用 典
型
零
6
01 6.1滚动轴承结合的 02 6.2平键、矩形花键
精度设计
结合的精度设计
机械精度设计
d min
2．尺寸公差与偏差
(1)尺寸偏差 简称偏差，某一尺寸减其基本尺寸所得的代数差，称为尺 寸偏差
上偏差
孔
ES Dmax D
轴：
es d max d
下偏差
孔
EI Dmin D
轴
ei d min d
(2)尺寸公差 简称公差，允许尺寸的变动量称为尺寸公差
孔：
TD Dmax Dmin Dmin Dmax
2 尺寸公差与配合 2.1 公差与技术配合术语和定义 1．尺寸 (1) 基本尺寸 (2)实际尺寸
设计时给定的尺寸称为基本尺寸 孔：D 轴：d
通过测量获得的尺寸称为实际尺寸
(3)极限尺寸
极限尺寸是指允许变动的两个界限值，以基本尺寸为基数来确定
最大极限尺寸
孔：
轴： Dmax
dmax零件几何参数误差的种类
(1)尺寸误差— 零件实际尺寸与理想尺寸之差 (2)几何形状误差—
(3)位置误差—
零件几何要素的实际 形状与理想形状之差。
零件几何要素的实际位置与 理想位置之差。
3. 公差 是零件几何参数允许的变动范围。尺寸公 差就是零件尺寸允许的变动范围；形状公 差、位置公差分别是零件几何要素的形状 和位置允许的变动范围。公差是产品设计 时给定的。
3.2 表面粗糙度的评定
1．评定基准 2．评定参数
3.3 表面粗糙度的选用与标注
1．评定参数类型的选择 2．评定参数值的选用 3．表面特征代号及其标注 (1)表面粗糙度的基本特征代号为：
—用去除材料的方法(如车、铣、磨等)获得的表面；
—用不去除材料的方法（如铸、锻等）获得的表面；
—基本符号，若单独使用则没有意义。
哈工大机械精度设计互换性与测量技术课件
VS
详细描述
轴承精度设计需要考虑轴承的制造工艺、 材料、热处理等因素对轴承精度的影响。 在设计中，需要确定轴承的精度等级、旋 转精度、跳动量等参数，以确保轴承的旋 转平稳、噪音小、寿命长。
案例三：机床精度的检测与调整
总结词
机床精度检测与调整是保证机械加工 精度的关键环节，需要定期对机床进 行精度检测和调整。
可靠性原则
机械精度设计应保证机器或部件在 工作过程中具有足够的可靠性和耐 久性，防止因精度不足而引起的故 障和损坏。
机械精度设计的应用范围
汽车制造业
汽车零部件的尺寸、形状、相 互位置等参数需要进行精度设 计和控制，以确保整车的性能
和安全性。
航空航天业
航空航天器的零部件需要进行 高精度的设计和制造，以确保 飞行器的安全性和可靠性。
详细描述
机床精度检测与调整包括几何精度检 测、运动精度检测和切削精度检测等 方面。通过定期检测和调整，可以及 时发现和解决机床的精度问题，提高 机械加工的精度和质量。
05
互换性与测量技术实践
实验一：零件尺寸的测量与检验
01
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ总结词
掌握零件尺寸的测量与检验方法
02 03
详细描述
通过实验一，学生将学习如何使用各种测量工具对零件的长度、直径、 孔径等尺寸进行测量，并掌握如何根据测量结果判断零件是否符合设计 要求。
多学科交叉融合
随着科学技术的不断发展，测量技术与其他学科的交叉融合已经成为一种趋势，例如与物 理学、化学、生物学等学科的交叉融合，将为测量技术的发展带来新的机遇和挑战。
04
机械精度设计案例分析
案例一：齿轮精度的设计
总结词
齿轮精度设计是机械系统中的重要环节，需要考虑齿轮的制造误差、装配误差和使用过 程中的误差。
大连理工大学机械制造技术基础课件(机械加工精度)
主轴回转误差的基本形式
• 轴向窜动 • 纯径向跳动 • 纯角度摆动
实际上主轴回转误差是上述三种形式误差的合成。由于主轴实际
回转轴线在空间的位置是在不断变化的，由上述三种运动所产生的 位移（即误差）是一个瞬时值。
（2）主轴回转误差对加工精度的影响 车间所有机床，我们分为：
工件回转类
车床
误差敏感
方向不变
原始误差产生加工误差的根源，它包括：
工艺系统静误差 工艺系统几何误差
机床几何误差 刀具几何误差 夹具几何误差
原理误差
调整误差
•主轴回转误差 •导轨误差 •传动链误差
•一般刀具 •定尺寸刀具 •成形刀具 •展成法刀具
• 试切法 •调整法
测量误差
定位误差 工艺系统力变形
•外力作用点变化 •外力方向变化 •外力大小变化
导轨垂直面直线度
ΔR
d d/2 R
ΔZ
垂直平面
图4－10 导轨在垂直面内直线度误差
结论：
原始误差引起工件相对于刀具产生相对位移，若 产生在加工表面法向方向（误差敏感方向），对加工 精度有直接影响；产生在加工表面切向方向（误差非 敏感方向） ，可忽略不计。
对平面磨床，龙门刨床
及铣床等，导轨在垂直面内
•轴向窜动 •径向跳动 •角度摆动
机床几何误差
机床导轨误差
•水平面内直线度 •垂直面内直线度 •前后导轨的平行度
机床传动链误差
•内联传动链始末两 端传动元件间相对 运动误差
1、机床导轨误差
机床导轨是机床中确定某些主要部件相对位置的 基准，也是某些主要部件的运动基准。
机床导轨误差的基本形式
•水平面内的直线度 •垂直面内的直线度 •前后导轨的平行度
机械精度设计PPT课件
R5的公比： q5≈1.60；
R10的公比： q10≈1.25；
R20的分比： q20≈1.12；
R40的公比： q40≈1.06；
R80的公比： q80≈1.03。
13
优先数和优先数系的特点
优先数系的五个系列中任一个项值均为优先数。按公比计算得到 的优先数的理论值，除10的整数幂外，都是无理数，工程技术上 不能直接应用。实际应用的都是经过圆整后的近似值。根据圆整 的精确程度，可分为： （1）计算值：取五位有效数字，供精确计算用。 （2）常用值：即经常使用的通常所称的优先数，取三位有效数字。
国家标准规定的优先数系分档合理，疏密均匀，有广泛的适用性， 简单易记，便于使用。常见的量值，如长度、直径、转速及功率 等分级，基本上都是按一定的优先数系进行的。本课程所涉及的 有关标准里，诸如尺寸分段、公差分级及表面粗糙度的参数系列 等，基本上采用优先数系。（见书中P5表1-1）
14
几何量的检测
为使产品的参数选择能遵守统一的规律，使参数选择 一开始就纳入标准化轨道，必须对各种技术参数的数 值作出统一规定。《优先数和优先数系》国家标准 （GB321—80）就是其中最重要的一个标准，要求工 业产品技术参数尽可能采用它。
12
优先数和优先数系
GB321—80中规定以十进制等比数列为优先数系，并 规定了五个系列，它们分别用系列符号R5、 R10、 R20、 R40和R80表示，其中前四个系列作为基本系列， R80为补充系列，仅用于分级很细的特殊场合。各系列 的公比为；
完工后的零件是否满足公差要求，要通过检测加以判断。检测包 含检验与测量。
检验是确定零件的几何参数是否在规定的极限范围内，并作出合 格性判断，而不必得出被测量的具体数值；