几何精度标准(1)

制造技术
2.尺寸公差(公差)T
– 尺寸所允许的变动范围。 – TD=⎥ Dmax - Dmin ⎥ = ⎥ ( Dmax -D)-(Dmin -D) ⎥ = ⎥ ES- EI ⎥ – T d =⎥ dmax - dmin ⎥ = ⎥ ( dmax -d)-(dmin -d) ⎥ = ⎥ es-ei ⎥ – T> 0
ø50H8/f7， ø30K7/h6， ø30H7/p6。
+20 + 0 +15
TD
-10
Td
-20
Φ 90mm
-
制造技术
（四）有关配合的术语及定义
1.配合
– 基本尺寸相同，且相互结合的孔和轴公 差带之间的关系。 – 位置不同，配合的松紧程度不同。
2.间隙或过盈
– 间隙（X）：孔轴配合中，孔的尺寸减去轴 的尺寸，所得的代数差为正值。 – 过盈（Y）：孔轴配合中，孔的尺寸减去轴 的尺寸，所得的代数差为负值。
Y av = X av = X av （Y av ） = （X max +X min ）/2 （Y max +Y min ） /2 （ Y max +Y min ）/2 T f =⎥X max - X min ⎮ T f =⎥Y max - Y min ⎮ T f =⎥X max -Y =T D +T d =T D +T d =T D +T d
max ⎮
制造技术
（1）间 隙 配 合
Xmin= 0
（2）过 盈 配 合
（3）过 渡 配 合
特 征 值
Ymin= 0
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例题：
+ 计算: (1)孔 Φ5000.025 mm 与轴 Φ50−0..025 mm −0 041 + (2)孔 Φ5000.025 mm 与轴 Φ50+0..059 mm +0 043
制造技术
3.使用上
显著减少了机器的维修时间和费用，保证 了机器工作的连续性和持久性，大大提高了机器 的使用价值
总结：
按照互换性的原则组织生产，实质上是按 分工协作的原则组织生产，可以获得巨大的经济 效益。
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六、标准化
1.标准：指对重复性事物和概念所做的统一 规定。 2.标准化 指制定标准、贯彻和修改标准的全部活 动。包括：国家标准GB、行业标准JB、地方 标准和企业标准
6.实体尺寸
– 按占有材料量的多少来分。 最大实体尺寸：允许占有材料量最多状态下的尺寸。 孔：DM = Dmin； 轴 dM = dmax 最小实体尺寸：允许占有材料量最少状态下的尺寸。 孔：DL = Dmax； 轴 dL = dmin
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（三）尺寸偏差和尺寸公差的术语
1.尺寸偏差（偏差） – 某一尺寸减去基本尺寸所得到的代数差。 – 实际偏差： Da – D, – 极限偏差： 上偏差 ES = Dmax – D, es = dmax - d 下偏差 EI = Dmin – D, ei = dmin - d da - d
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四、公差的发展史
1.国外公差的发展情况
最早：1902年的英国 初期：B.S.27，B.S.164，A.S.A.B4a等 德国的DIN在公差史的重要地位 1926年：ISA 1947年：ISO
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2.我国公差的发展情况
秦朝时的青铜镞的生产标志着我国很早旧 有利用互换性原理进行生产的历史 解放前：CIS 1955：JB 1959年：GB159—174-59 1979年：GB1800—1804-79 1992年： GB/T1804-92 1996年： GB/T4249-1996
制造技术
公差与极限偏差的比较
• 数值上：极限偏差是代数值，而公差是大于零的值。 • 作用上：极限偏差用于控制实际偏差，是判断完工零 件是否合格的根据，而公差则控制一批零件实际尺寸 的差异程度。 • 工艺上：公差大小反映加工的难易程度，即加工精度 的高低，它是制定加工工艺的主要依据，而极限偏差 则是调整机床决定切削刀具与工件相对位置的依据。 • 两者联系：公差是上、下偏差之代数差的绝对值， ∴两极限偏差可确定公差的大小。
(3)孔 Φ50
+0.025 0
mm 与轴
Φ50+0..018 mm +0 002
配合的极限间隙或极限过盈、配合公差 并画出公差带图，说明配合类别。
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解: (1)
+0.025
+ 0 ø50
-0.025 -0.041
最大间隙: 最小间隙:
Xmax= ES-ei = +0.025-(-0.041) = +0.066 mm Xmin= EI-es = 0-(-0.025) = +0.025 mm 配合公差: T f =︱Xmax—Xmin︱=︱+0.066-(+0.025) ︱ = 0.041 mm
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+0.059
(2)
+ 0 _
+0.025
+0.043
最大过盈: Ymax= EI-es = 0-(+0.059) = -0.059mm 最小过盈: Ymin= ES-ei = +0.025-(+0.043) = -0.018mm 配合公差: T f =︱Ymin—Ymax︱=︱-0.018-(-0.059)︱ = 0.041 mm
第四章 第四章
几何精度与检测 几何精度与检测
概 述 概 述
第一节 第一节
制造技术
一、互换性的概念
1. 生活、生产实例中的互换性 1. 生活、生产实例中的互换性 如灯泡、自行车、手表等上的零件 如灯泡、自行车、手表等上的零件 如机床上的一些零件 如机床上的一些零件 2. 如何使零件具有互换性 2. 如何使零件具有互换性 零件加工的完全一致性 零件加工的完全一致性 零件加工的相似性 零件加工的相似性
基本尺寸
公差带有两个基本参数：（大小、位置） 大小 位置 大小由标准公差确定，位置由基本偏差确定。
制造技术
es
轴
例. 画出基本尺寸为φ90mm，最大极限尺寸为 φ90.020mm 、最小极限尺寸为φ89.990mm的 孔与最大极限尺寸为φ90.015mm 、最小极限 尺寸为φ89.980mm的轴的尺寸公差带图。
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孔、轴的间隙与过盈配合 孔、轴的间隙与过盈配合
制造技术
3.三种配合
定 义 公 差 带 位 置 极 限 间 隙 （ 过 盈） 平 均 间 隙 （ 过 盈） 配 合 公 差 间隙配合 具 有 X(X=0) 孔上、轴 下 X max =D max -d min =ES-ei X min =D min -d max =EI-es 过盈配合 具 有 Y(Y=0) 孔下、轴上 Y max =D min -d max =EI-es Y min =D max -d min =ES-ei 过渡配合 具 有 X/Y 相互交叠 X max =D max -d min =ES-ei Y max =D min -d max =EI-es
制造技术
ø50
4.配合公差（Tf）
允许间隙或过盈的变动量，反映装配后 的配合精度，即松紧的变化程度。 Tf = ⎥ Xmax - Xmin ⎥ = ⎥（ES-ei）-（EI-es) ⎥ = ⎥ （ES-EI）-（es-ei) ⎥ = TD+Td Tf = ⎥ Ymax - Ymin ⎥ = ⎥ （ES-EI）-（es-ei) ⎥ = TD+Td Tf = ⎥ Xmax -Y max ⎥ = ⎥ （ES-EI）-（es-ei) ⎥ = TD+Td
制造技术
Df i= Da+t形
df i= da-t形
② 体内作用尺寸( Df i，df i )
• 在被测要素的给定长度上，与实际内表面（孔） 体内相接的最小理想面，或与实际外表面（轴） 体内相接的最大理想面的直径或宽度，称为体 内作用尺寸。
制造技术
5.极限尺寸
– 允许尺寸变化的两个界限值。 最大极限尺寸： Dmax，dmax； 最小极限尺寸： Dmin，dmin
制造技术
ø50
+0.025
(3) 最大间隙:
+ 0 -
+0.018 +0.002
Xmax= ES-ei = +0.025-(+0.002) = +0.023 mm 最大过盈: Ymax= EI-es = 0-(+0.018) = -0.018 mm 配合公差: Tf =︱Xmax—Ymax︱=︱+0.023-(-0.018)︱ = 0.041 mm
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孔、轴 的 配 合
制造技术
孔 和 轴
D1
D2
d
D1 d1
D2
制造技术
（二）有关尺寸的基本术语及定义
1.尺寸(mm)：用特定单位表示长度值的数字。 2.基本尺寸：设计者给定的尺寸。孔用D表 示，轴用d 表示。 3.实际尺寸：测量得到的尺寸，非尺寸真实 值。孔用 Da 表示，轴用 da 表 示。
制造技术
五、互换性的作用
1.设计上
简化计算、绘图等工作、缩短设计周期，有 利于计算机辅助设计CAD。
2.制造上
提高生产水平和文明程度的有力手段。 装配时，按流水作业方式生产，采用装配自动 线或机器人进行，减轻劳动强度，缩短周期。 加工时，产品单一，数量多，分工组，可采用 高效率的专用加工设备，或计算机辅助制造。
制造技术
极 限 与 配 合 示 意 图 极 限 与 配 合 示 意 图
制造技术
3.尺寸公差带图
• 零线：确定基本尺寸的一条 基准线，以其为基准确定偏 差和公差，零线以上为正， 以下为负。 • 基本尺寸线 • 尺寸公差带：由代表上、下 偏差的两条直线所限定的一 个区域。
孔
EI
ei
Ts
+ 0
ES
Th
1)完全互换 同一规格的一批零部件中任取其一,无需经 过选择、辅助加工，即可装配在机器上，并充分 满足预定的使用要求。 2)不完全互换 同一规格的一批零部件中在装配或更换时， 有附加选择，但不允许修配。
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3) 不完全互换中的分组互换性 eg.一批需要装配的零件，孔的尺寸：Φ100.00Φ 100.10,轴的尺寸 Φ 99.95- Φ 100.05，要求 装配之后保证为间隙配合，可采用分组互换性： 第一组： 孔： Φ 100.00 - Φ100.05 轴： Φ 99.95 - Φ100.00 第二组： 孔： Φ 100.05 - Φ 100.10 轴： Φ 100.00 - Φ100.05
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5.配合公差带图
间
• 纵坐标表示极限间隙或 过盈； • 横坐标以上为正值，表 示间隙，以下为负值，表 示过盈； • 两个极限之间的区域为 配合公差。
隙 +45
µm
+ 0
- µm
-20 过 盈
制造技术
尺寸公差带和配合公差带
制造技术
eg. 确定下列配合的极限间隙（过盈）和配合公差， 并画出其尺寸公差带图和配合公差带图。
制造技术
三、公差与误差
1.误差
实际几何参数相对与理想的几何参数的变动量。 包括尺寸误差、形状和位置误差、表面粗糙度。
2.公差
设计者根据整台机器的功能和使用要求，给定 的零部件几何参数的变动量。 包括尺寸公差、形状和位置公差、表面粗糙度。
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3.误差和公差之间的关系
零件的误差在公差范围之内，则零件合格， 反之，零件不合格。 制造时,必须根据规定的公差,选择适当的工 艺方法,以保证生产出来的零件满足要求,即 加工误差分布在设计者给定的公差范围之内。
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4.作用尺寸
内接的最大理想轴
孔的作用尺寸
外接的最小理想孔
轴的作用尺寸
实际孔
来自百度文库
实际轴
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Df e= Da-t形
d f e= da+t形 ① 体外作用尺寸 • 孔的体外作用尺寸：配合面的全长上，与实际 的孔相内接的最大理想轴的直径，用 Df e表示。 • 轴的体外作用尺寸：配合面的全长上，与实际 的轴相外接的最小理想孔的直径，用 df e 表示。
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3. 互换性的定义 同一规格的一批零部件； 能够互相替换使用； 并能满足预定使用要求的性能。 ※ 零部件的互换性是以装配后能否满足产 品的使用性能为标志的。
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二、互换性的分类
1.按决定参数或使用要求分 几何参数互换 功能参数互换 2.按部位或范围来分 外互换 内互换
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3. 按互换性程度分
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七、优先数和优先数系
技术参数的数值不能随意选择， 必须采用一种科学的数值制度来 解决。
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第二节 第二节
尺寸公差 尺寸公差
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一、极限与配合制的基本术语及定义
（一）有关孔、轴的基本术语及定义
孔 狭义定义 广义定义 装配关系 加工过程 测量仪器 圆柱形内表面 轴 圆柱形外表面
由单一尺寸确定的内 由单一尺寸确定的外 表面 表面 包容面，内部无材料 被包容面外部无材料 尺寸越来越大 内卡尺，塞规 尺寸越来越小 外卡尺，环规