因此,合格零件的实际偏差应在上,下偏差之间。
(3)尺寸偏差计算举例
II/i\\R-1II1.巾“11
例1-1:
已知某孔基本尺寸为(|)50mm最大极限为(()50.048mm最小
极限尺寸为。
50.009mm(图1-5),试求上偏差、下偏差各为多少?
解:
ES=Dmax—D=50.048—50=+0.048mm
EI=Dmin—D=50.009—50=+0.009mm
例1-2设计一轴,其直径的基本尺寸为小60mm最大极限尺寸为小
60.018mni最小极限尺寸为小59.988mm(图1-6),求轴的上偏差、下偏差
解:
es=dmax—d=60.018—60=+0.018mm
(1)零线
①定义:
表示基本尺寸的一条直线称为零线。
(或在公差带图中,
确一偏差的一条基准线称为零线)。
②零线画法
a:
通常将零线沿水平方向绘制,在其左端画出表示偏差大于的纵坐标轴弁标上“0”和“+””号,在其左下方画上单向箭
头的尺寸线,弁标上基本尺寸值。
b:
正偏差位与零线上方,负偏差位于零线下方,零偏差于零线重合。
(2)公差带
公差带定义:
在公差带图中,由代表上、下偏差的两条直线所限定的一个区域称为尺寸公差带,简称公差带。
①一般在同一图中,孔和轴的公差带的剖面线的方向应该相反,且疏密程度不同。
②公差带包括了公差带大小与公差带位置两要素,大小由标准公差确定,位置由基本偏差确定。
③标准公差
标准极限与配合制中,所规定的任一公差。
见表1—3。
④基本偏差
在标准极限与配合制中,确定公差带相对零线位置的那个极限偏差。
标准规定:
一般以靠近零线的那个偏差作为基本偏差。
四、配合的术语及定义
1、配合
基本尺寸相同的,相互结合的孔和轴公差带之间的关系称为轴合。
2、间隙与过盈
(1)间隙(X)
孔尺寸减去相配合的轴的尺寸所得的代数差,当此值为正值时称为间隙。
间隙数值应标“十”号。
(2)过盈(Y)
孔的尺寸减去轴的尺寸所得的代数差,当此值为负值时称为过
盈。
过盈数值前面应标上”号
3、配合的类型
(1)间隙配合:
具有间隙(包括最小间隙等于零)的配合称为间隙配合。
孔的公
差带在轴的公差带之上。
(2)过盈配合
具有过盈(包括最小过盈等于零)的配合称为过盈配合。
过盈配合时孔的公差带在轴的公差带之下。
(3)过渡配合
可能具有臆隙或过盈的配合称为过渡配合。
当孔的尺寸大于轴的尺寸时,具有间隙;小于轴的尺寸时,
具有过盈。
过渡配合时孔的公差带和轴的公差带相互交叠
(4)配合公差(Tf)
定义允许间隙或过盈的变动量称为配合公差
间隙配合公差等于最大间隙与最小间隙之代数差的绝对
值。
Tf=XmaaXmin=Th+Ts
过盈配合公差等于最小过盈与最大过盈三代数差的绝对
值.
Tf=Ymin—Yma=Th+Ts
过渡配合公差等于最大间隙与最大过盈之代数差的绝对
值。
小结:
熟练掌握孔和轴;有关尺寸的术语定义;有关尺寸偏差、公差的术语定义;有关配合的术语定义;熟练计算极限尺寸、极限偏差、尺寸公差、基本偏差。
39-40课时
教学目的和要求:
1、形位公差的研究对象;形位公差的特征项目、符号。
2、理解形位公差的特征项目的符号。
3、掌握形位公差的基本概念、理解形状公差带各项目的定义及解释。
教学重点及难点:
零件要素概念、形状公差各项目的定义及解释
教学容:
一、零件的几何要素
定义:
构成零件几何体的点、线、面称为几何要素。
如图3-1所示
形位公差研究的对象就是零件几何要素本身的形状精度和相关要素之间相互的位置精度问题。
球面
圆锥面端面圆柱面
图3-1零件的要素
零件的几何要素可按以下几种方式进行分类。
1、按存在的状态分
(1)理想要素
具有几何学意义的要素称为理想要素。
理想要素是没有任何误差的要素,图样是用来表达设计意图和加工
要求的,因而图样上构成零
的点、线、面都是理想要素。
⑵实际要素
零件上实际存在的要素称为实际要素。
实际要素是由加工形成的,在加工中由于各种原因会产生加工误差,
所以实际要素是具有几何
差的要素。
由于存在测量误差,实际要素弁非该要素的真实状况。
2、按在形位公差中所处的地位分
(1)被测要素
①给出了形状或(和)位置公差的要素称为被测要素例图3-2中的圆柱面和台阶面,圆柱的轴线等。
②被测要素按功能关系可分为单一要素和关联要素两种。
1)单一要素:
在图样上公对其本身给出了形状公差要求的要素称为单一要
素,与零件上的其它要素无功能
系。
如:
图3-4中1圆柱面。
2)关联要素:
与零件上其它要素有功能关系的要素称为关联要素。
如:
3-2中的轴线,的台阶面。
⑵基准要素:
用来确定被测要素方向或(和)位置的要素称为基准要素。
可分为单一基准要素和组合基准要素。
①单一基准要素:
是指作为单一基准使用的一组要素。
②组合基准要素:
是指作为单一基准使用的一组要素,即用多个要
素作为一个基准。
如用两个圆柱的轴线组合成一条公共轴线作为一个基准等。
3、按几何特征分
⑴轮廓要素:
构成零件外形能直接为人们所感觉到的点,线,面称为轮廓要素。
当被测要素或基准要素为轮廓要素时,形位公差代号的指引线箭头或基准符号的连线应指在
示相应轮廓要素的线上或该线的延长线上,弁明显地与尺寸线
错开。
⑵中心要素:
表示轮廓要素的对称中心的点,线,面称为中心要素。
当被测要素和基准要素为中心要素时,形位公差代号的指引线箭头
或基准符号的连线应与该
素轮廓的尺寸线对齐。
二、形位公差的项目及符号
①形状公差
1)直线度:
限制实际直线的形状误差(即直线度误差)。
2)平面度:
限制实际平面的形状误差(即平面度误差
3)圆度:
限制实际圆的形状误差(即圆度误差)。
4)圆柱度:
限制实际圆柱面的形状误差(即圆柱度误差)。
②形状或位置公差
包括线轮廓度和面轮廓度。
③位置公差
包括定向、定位、跳动三种。
2)
动三种。
全跳动:
限制A对B的全跳动误差,分为径向、端面全跳动两种。
三、形位公差带形状及其应用围。
1)公差带形状
①两平行直线
适用于直线;应用于直线度,平行度,垂直度,倾斜度,对称度,位
置度等公差特征项目。
②两同心圆
适用于球面,圆锥面,圆柱面,圆;应用于圆度,径向圆跳动两项公
差特征项目。
③一个圆柱
适用于直线;应用于直线度,平行度,垂直度,倾斜度,同轴度,位置度六项公差特征项目。
④两同轴圆柱
适用于平面,直线;应用于圆柱度和径向全跳动两项公差特征项目。
⑤两平行平面
适用于平面,直线;用于直线度,平面度,平面度,垂直度,倾斜度,对称度,位置度,端面全跳动八项公差特征项目。
⑥一个圆
适用于点(平面点);应用于同轴度,位置度两项公差特征项
⑦一个球
适用于点(空间点);应用于位置度一项公差特征项目。
2)公差带的大小
公差带的大小用以体现形位精度要素的高低,是由图样上给出的形
位公差值确定的,一般指形
公差带的宽度或直径。
四、形位公差的等级与公差值
形位公差值的表示方法:
①用形位公差代号标注
②用未注公差来控制
1、图样上注出公差值的规定
GB/T1184-1996对图样上的注出公差规定12个等级,由1级起精度
依次降低,6级与7级为
本级。
圆度和圆柱度还增加了精度更高的0级。
公差值选择的总的原则是:
在满足零件功能要求的前提下选择最经
济的公差值。
2、形位公差的未注公差值的规定
①标准规定:
未注公差值符合工厂的常用精度等级,不需在图样上
注出。
②GN/T1184-1996对直线度,平面度、垂直度,对称度和圆跳动的未注公差进行了规定,规定
述五项形位未注公差分为H,K,L三个公差等级,其中H为高级,K为中间级,L为低级。
标准还规定:
除以上各项目的未注公差外,其它项目如线,倾斜度,位置度和全跳动均应由个要素的注出或未注形位公差、线性尺寸公差或角度公差控制。
小结:
1.明确有关几何要素的几个术语(理想要素和实际要素、单一要素与关联要素)。
2.掌握形位公差项目的符号及其标注的方法。
己3-2形位公差的标注
课时:
2课时
教学目的和要求:
1、形位公差的研究对象;形位公差的特征项目、符号。
2、理解形位公差的特征项目的符号。
3、掌握形位公差的基本概念、理解形状公差带各项目的定义及解释。
教学重点及难点:
零件要素概念、形状公差各项目的定义及解释
教学容:
一、形位公差的代号和基准符号
1、形位公差的代号
由形位公差特征项目的符号,形位公差框格和指引线,形位公差值,
表示基准的字母和其它有关
号组成。
最基本的代号如图3-1所示。
一
|基准的字母圆圈
和有关符号基准字母
\公差数值和有关符号萼线一一
短横线
形位公差项目的符号
指引线
图3-1形位公差代号图3-2
基准符号
强调:
①公差框格分成两格或多格(一般形状公差两格,位置公差3~5格),框格从左到右填写如下容:
第一格一一公差项目符号,第二格一一公差值和有关符号;第三格和以后各格一一基准代号的字母和有关符号。
②公差框格应水平或垂直地绘制。
2、基准符号
①对有位置公差要求的零件,在图样上必须标明基准。
如图3-2所示。
②组成:
基准符号由粗的短横线,圆圈,连线和基准字母组成。
强调:
①无论基准符号在图样中的方向如何,圆圈的字母都应水平书平。
②为了避免误解,基准字母不得采用E、I、J、MQP、L、RF。
当字母不够时可加脚注,如A1,A2・B1,B2…
、被测要素的标注方法
1、当被测要素为轮廓线或为有有积聚性投影的表面时,将箭头置于要
素的轮廓或轮廓线的延长线
弁与尺寸线明显地错开。
如图3-55和图3-56所示。
图3-55被测要素为轮廓线时的标注图3-56被测
要素的投影为面时的标注
2、当被测要素为轴线,中心平面或由带尺寸的要素确定的点时,则
指引线的箭头应与确定中心
素的轮廓的尺寸线对齐。
三、基准要素的标注方法
1、当基准要素为轮廓线或有积聚性投影的表面时,将基准符号置于轮廓线上或轮廓线的延长线上,弁使基准符号中的连线与尺寸线明显地错开。
如图3-57和图3-58所示。
的投影为面时的标注
2、当基准要素是轴线,中心平面或由带尺寸的要素确定的点时,则基
准符号中的连线应与确定中心要素的轮廓的尺寸线对齐。
2.基准要素为公共轴线时的标注
标注方法如图3-61所7K。
图3-61基准要素为公共轴线时的标注
四、形位公差的其他标注规定
1、限定被测要素或基准要素的围
如公对要素的某一部分给定形位公差要求,或以要素的某一部分作基
准时,则应用粗点画线表示其围弁加注尺寸。
如图3-62所示。
图3-62限定被测要素或基准要素的围
2、对公差数值有附加说明时的标注
如对公差数值在一定的围有附加的要求时,可在公差值后加于标注。
图3-63:
在任一100mm100mm勺正方形表面上,平面度公差为0.05mn%
图3-63公差值有附加说明时的标注
3、同一被测要素有多项形位公差要求时的标注
如对同一要素有一个以上的公差特征项目要求且测量方向相同时,为
方便起见可将一个公差框格
在另一个框格下面,用同一指引线指向被测要素,如图3-64b所示。
如测量方向不完全相同,则应将测量方向不同的项目分开标注。
如图
3-64a所示。
图3-64同一被测要素有多项公差要求的标
4、不同的被测要素有相同的形位公差要求时,可以在从框格引出的指
引线绘制出多个指示箭头,分别指向各被测要素。
如图3-65所示。
图3-65不同被测要素有相同形位公差要求的标
注
小结:
1.明确有关几何要素的几个术语(理想要素和实际要素、单一要素与关联要素)。
2.掌握形位公差项目的符号及其标注的方法。
41-42课时
教学容:
表面粗糙度
教学目的和要求:
了解表面粗糙度对零件使用性能的影响,表面粗糙度的评定参数,熟练掌握表面特征代号及标注方法。
教学重点及难点:
表面粗糙度的特征符号、标注方法、标注粗糙度的数值选择。
教学过程:
概述:
表面粗糙度反应的是零件被加工表面上的微观几何形状误差。
表面粗糙度主要是由加工过程中刀具和零件表面间的摩擦,切屑分离时表面金属层的塑性变形及工艺协调的震动等原因形成的。
相关知识点:
一、表面粗糙度的概念
1、表面粗糙度
定义:
表述峰谷的高低和间距状况的微观几何形状特性的术语称为表面粗糙度。
表面粗糙度反映的是零件被加工表面上的微观几何形状误差。
起伏间距入,幅度ho
入/h<40:
表面粗糙度
入/h>1000:
形状误差
40〈入/hv1000:
表面波度
2、表面粗糙度对零件使用性能的影响
1、对配合性质的影响
间际配合:
Ra过大,间隙增大,引起配合性质的改变。
过盈配合:
Ra过大,实际过盈量减小,降低连接强度。
2、对磨擦,磨损的影响
表面越粗糙,因摩擦而消耗的能量也越大。
某些场合,表面过于光滑,则不利于润滑油的储存。
综上所述,只有选取合适的表面粗糙度,才能有效地减小零件的磨擦和磨损。
3、对抗腐蚀性的影响
4、对零件强度的影响
5、对接触刚度的影响
6、对结合密封性的影响
3、基本术语
1、实际轮廓
实际轮廓是指平面与实际表面相交所得的轮廓线。
分为横向轮廓和纵向轮廓。
2、取样长度(l)
取样长度是指用于判别具有表面粗糙度特征的一段基准线长度。
在取样长度围,一般不少于5个以上的轮廓峰和轮廓谷。
3、评定长度(ln)
评定长度是指评定轮廓所必需的一段长度,它可以包括一个或几个取样长度。
4、基准线
基准线是用以评定表面粗糙度参数的给定的线。
⑴轮廓的最小二乘中线
⑵轮廓的算术平均中线
算术平均中线是指具有几何轮廓形状在取样长度与轮廓走向一致的基准线,在取样长度由
该线划分轮廓使上,下两边的面积相等。
、表面粗糙度的评定参数
Ra-―轮廓算术平均偏差
Rz——微观不平度十点高度
Ry——轮廓最大高度
高度特性参数
⑴轮廓算术平均偏差(Ra)
轮廓算术平均偏差是指在取样长度轮廓偏距绝对值的算术平均值。
Ra=1/n(Y1+Y2+…Yn)
Ra参数能充分反映表面微观几何形状高度方面的特性,且测量方便,因而标准推荐优先选
用Ra。
⑵微观不平度二点高度(Rz)
微观不平度十点高度是指在取样长度5个最大的轮廓峰高的平均值与5个最大的轮廓谷深
的平均值之和。
Rz参数由于测量点不多,因而反映微观形状高度方面的特性不如Ra充分,但由于Y和Y
值易于在光学仪器上直观地测量,计算公式也较为简单,因而也是应用比较多的参数。
⑶轮廓最大高度(Ry)
轮廓最大高度是指在取样长度轮廓峰顶线和轮廓谷底线之间的距离,峰顶线和谷底线分别
指在取样长度,平行于基准线。
Ry=Rp+Rm=Ypmax+Yvmax
Ry值不如Rz值反映的几何特性准确,一般与Ra或Rz值联用,控制微观不平度的谷深,
从而控制表面微观裂纹的深度,常用于受交变应力作用的工作表面及被测面积很小的表面。
国际还规定,在高度特征参数常用的参数值围(Ra为0.025~6.3um;Rz为0.1~25um)优先
选用Ra。
评定长度的选用:
均匀性较好:
v5L
一般:
=5L
均匀性较差:
>5L
小结:
掌握表面粗糙度的概念、基本术语(取样长度1、评定长度1n、中线制)、主要评定参数(Ra、Rz、Ry)。
理解附加评定参数(Sm、Stp)
43—44课时
教学容:
表面粗糙度的标注
教学目的和要求:
使学生较熟练掌握表面特征代号及标注方法。
教学重点及难点:
表面粗糙度符号、代号含义及标注方法。
教学过程:
概述:
国标GBHT131—1993规定了零件表面粗糙度的符号,代号及七在图样上的标注方法,现今就国标中与表面粗糙度标注有关的基本规定作介绍。
相关知识点:
表面粗糙度符号及代号
1、表面粗糙度的符号
:
基本符号,表不表面可用任何方法获得。
:
基本符号加一短划,表示表面是用去除材料的方法获得。
:
基本符号加一小圆,表示表面是用不去除材料的方法获得。
2、表面粗糙度代号
在表面粗糙度符号的基础上,注出表面粗糙度数值及其有关的规定项目后就形成了表面粗糙度代号。
a1,a2——粗糙度高度参