互换性与技术测量知识点.docx

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互换性与技术测量知识点

互换性与技术测量知识点

第1章绪言

互换性是指在同一规格的一批零、部件中任取一件，在装配时不需通过任何选择、修配或调整，就能够装配在整机上，并能知足利用性能要求的特性。

互换性应具有的条件：

①装配前不换②装配时不调整或修配③装配后知足利用要求

按互换性程度可分完全互换（绝对互换）与不完全互换（有限互换）。

按标准零部件和机构额外互换与内互换。

互换性在机械制造中的作用

1.从利用方面看：

节省装配、维修时刻，保证工作的持续性和持久性，提高了机械的利用寿命。

2.从制造方面看：

便于实现自动化流水线生产。

装配时，由于零部件具有互换性，不需辅助加工和修配，能够减轻装配工的劳动量，缩短装配周期。

3.从设计方面看：

大大减轻设计人员的计算、画图的工作量，简化设计程序和缩短设计周期。

标准与标准化是实现互换性的基础。

标准分类

（1）按一样分：

技术标准、治理标准和工作标准。

（2）按作用范围分：

国际标准、国家标准、专业标准、地址标准和企业标准。

（3）按标准的法律属性分：

强制性标准和推荐性标准。

国家强制性标准用代号“GB”表示。

国家推荐性标准用代号“GB/T”表示。

优先数系的种类

（1）大体系列R五、R10、R20、R40

（2）补充系列R80

（3）派生系列

选用优先数系的原则按“先疏后密”的顺序。

第2章测量技术基础

测量进程的四要素：

测量对象、计量单位、测量方式和测量精度。

测量仪器和测量工具统称为计量器具。

计量器具分类

按其原理、结构和用途分为:

（1）基准量具

（2）通用计量器具（3）极限量规类（4）查验夹具

按测量值取得方式的的不同，测量方式可分为：

1.绝对测量和相对（比较）测量法

2.直接测量和间接测量法

测量误差：

测得值与被测量真值之差。

大体尺寸相同用评定

比较测量精度高低

大体尺寸不相同用评定

（1）绝对误差Δ——测得值与被测量真值之差。

（2）相对误差ε——测量的绝对误差的绝对值与被测量真值之比。

（3）极限误差——测量的绝对误差的转变范围。

或

随机误差——不可排除，只能减小

按误差性质可分系统误差——可排除

粗大误差——剔除

操纵几何参数的技术规定就称“公差”，实际参数许诺的最大变更量。

误差在加工进程中产生

区别

公差由设计人员确信

联系：

公差是误差的最大许诺值。

第3章孔、轴结合尺寸精度设计与检测

标准规定，图样上的尺寸以毫米为单位时，不需标注单位的名称或符号。

（1）公称尺寸—是指设计给定的尺寸（孔：

D、轴：

d）。

（2）实际尺寸—是指零件加工后通过测量取得的某一尺寸（）。

（3）极限尺寸—是指许诺尺寸转变的两个极端值。

其中许诺的最大尺寸为上极限尺寸（最大极限尺寸）（）；

许诺的最小尺寸为下极限尺寸（最小极限尺寸）（）。

公称尺寸D,d和极限尺寸，；，，是设计给定的。

实际尺寸，，是通过测量取得的。

实际尺寸合格条件为:

（4）尺寸误差（简称误差）—是指某一尺寸（极限尺寸、实际尺寸等）减其公称尺寸所得的代数差。

尺寸误差分为极限误差和实际误差。

（注标时除“0”外必需带符号）

对极限尺寸减其公称尺寸所得的代数差为极限误差。

上极限误差（简称上误差）（ES、es）

下极限误差（简称下误差）（EI、ei）

孔:

上误差轴:

上误差

下误差下误差

孔、轴实际误差

实际误差合格条件为

（5）尺寸公差（简称公差）—是指许诺尺寸的变更量。

孔：

TD=|Dmax–Dmin|=|（Dmax-D）–（Dmin-D|=|ES–EI|

轴：

Td=|dmax–dmin|=|es–ei|

误差与公差区别：

①误差是代数值,有正负符号；而公差则是绝对值，不带符号（尺寸公差不能为零）。

②误差有基准——公称尺寸为基，公差无基准。

③误差阻碍配合松紧，公差阻碍配合精度。

④实际误差是对单个零件的判定，公差是对一批零件的判定。

公差带图由零线和公差带两部份组成。

（6）标准公差是指国家标准所规定的任一公差值。

大体误差是指国家标准所规定的上极限误差或下极限误差，它一样为靠近零线或位于零线的那个极限误差。

配合是指公称尺寸相同的，彼此结合的孔和轴公差带之间的关系。

间隙配合孔的公差带在轴的公差带之上的配合。

配合的分类过盈配合孔的公差带在轴的公差带之下的配合。

过渡配合可能具有间隙或过盈的配合，即公差带重叠。

（7）配合公差是指许诺间隙或过盈的变更量，它等于配合的孔与轴的公差之和。

用符号表示。

配合制（基准制）是指同一极限制的孔和轴组成的一种配合制度。

配合制分基孔制和基轴制。

基孔制配合的孔为基准孔,其代号为H基准孔的大体误差为EI=0

基轴制配合的轴为基准轴，其代号为h基准轴的大体误差为es=0

必需把握的六个计算公式

ES＝Dmax－D；es＝dmax－d

（1）

EI＝Dmin－D；ei＝dmin－d

（2）

TD=｜ES－EI｜；Td＝｜es－ei｜（3）

Xmax（Ymin）＝ES－ei；（4）

Xmin（Ymax）＝EI－es（5）

Tf=｜Xmax（Ymin）－Xmin（Ymax）|＝TD＋Td（6）

标准公差系列决定孔、轴公差带大小。

标准公差系列是由不同的公差品级和不同的孔、轴公称尺寸的标准公差值组成的。

公差品级共20个品级，品级依次降低，公差数值依次增大，精度越低。

大体误差系列决定孔、轴公差带位置。

大体误差是确信公差带相对零线位置的上误差或下误差，一样为靠近零线或位于零线的那个误差。

孔和轴各有28种大体误差。

各类大体误差形成配合的特性

（1）A—H与h和a—h与H各形成11种间隙配合。

（2）JS、J—N与h和js、j—n与H各形成5种过渡配合。

（3）P—ZC与h和p—zc与H各形成12种过盈配合。

公差带用大体误差的字母和公差品级数字表示，如H7，f6等。

配合用相同公称尺寸与孔、轴公差带表示。

孔、轴公差带写成份数形式，分子为孔的公差带，分母为轴的公差带。

（1）零件图上：

在公称尺寸后注出公差带代号或注出上、下误差值，或同时注出公差带代号和上、下误差值。

（2）装配图上：

在公称尺寸后注出孔、轴配合代号，或同时注出孔、轴配合代号和孔、轴的极限误差。

（1）一样情形下应优先选用基孔制

（2）轴与公称尺寸相同的多孔配合，且配合性质要求不同的情形，现在采纳基轴制

标准公差品级的选用原则：

在充分知足利用条件下，考虑工艺的可能性，应尽可能选用精度较低的公差品级。

孔的公差品级比轴的公差品级低一级。

若孔选IT7，则轴选IT6。

配合种类的选用通常有计算法、实验法和类比法。

类比法是确信机械和仪器配合种类最经常使用的方式。

第4章几何精度设计与检测

几何误差是指零件加工后的实际形状、方向和彼此位置与理想形状、方向和彼此位置的不同。

在形状上的不同称形状误差，在方向上的不同称方向误差，在彼此位置上的不同称位置误差。

几何误差对零件利用性能的阻碍：

①阻碍零件的功能要求

②阻碍零件的配合性质

③阻碍零件的自由装配

几何误差的研究对象——几何要素

组成零件几何特点的点、线、面称为几何要素。

几何要素分类：

1.按结构特点分：

（1）组成要素（轮廓要素）

（2）导出要素（中心要素）

2.按检测关系分：

（1）被测要素（①单一要素②关联要素）

（2）基准要素

基准－理想的基准要素。

1.几何公差的类型、几何特点及其符号如表所示。

几何公差分为形状公差（6项）、方向公差（5项）、位置公差（6项）和跳动公差（2项）共四类（19项）。

其中形状公差是对单一要素提出的几何特点，因此，无基准要求。

方向公差、位置公差和跳动公差是对关联要素提出的几何特点，因此，在大多数情形下都有基准要求。

2.几何公差的附加符号如表所示

单一基准

基准种类公共基准（组合基准）

三基面体系

几何公差带有形状、大小、方向和位置四个要素。

几何公差带位置有浮动和固定两种形式。

1.形状公差带

形状公差带是操纵被测要素为线或面。

形状公差有直线度、平面度、圆度和圆柱度等要紧几何特点项目。

形状公差带的特点：

不涉及基准，它的方向和位置均是浮动的，只能操纵被测要素形状误差大小。

2.方向公差带

方向公差带是操纵被测要素为线或面。

方向公差有平行度、垂直度和倾斜度等要紧几何特点。

方向公差是指实际关联要素相对基准要素的理想方向的许诺变更量。

因此，方向公差有基准。

①被测要素为面对基准面

面②被测要素为线对基准面

基准

线③被测要素为面对基准线

④被测要素为线对基准线

3.位置公差带

位置公差带是操纵被测要素为点、线或面。

位置公差要紧有同心度、同轴度、对称度和位置度等几何特点。

位置公差是指实际关联要素相对基准要素或基准和理论正确尺寸所确信的理想位置的许诺变更量。

位置公差带的位置是固定的。

4.轮廓度公差带

轮廓度公差带是操纵被测要素为曲线或曲面。

轮廓度公差分线轮廓度和面轮廓度公差两种几何特点。

无基准要求的轮廓度公差为形状公差，有基准要求的轮廓度公差为方向公差或位置公差。

5.跳动公差带

跳动公差是按特定测量方式概念的综合的几何公差。

跳动公差带是操纵被测要素为圆柱体的圆柱面、圆柱端面，圆锥体的圆锥面和曲面等组成要素。

跳动公差的基准为圆柱体或圆锥体的轴线。

跳动公差分圆跳动和全跳动。

圆跳动分为径向圆跳动公差带、轴向圆跳动公差带和斜向圆跳动公差带。

全跳动公差分为径向全跳动和轴向全跳动公差带。

跳动公差带能综合操纵同一被测要素的形状误差、方向误差和位置误差。

例如径向圆跳动公差带能够同时操纵同轴度误差和圆度误差；径向全跳动公差带能够同时操纵同轴度误差和圆柱度误差；轴向全跳动公差带能够同时操纵端面对基准轴线的垂直度误差和平面度误差。

对某一被测要素给出跳动公差后，若不能知足功能要素时，则另行给出形状、方向和位置公差，其公差值应遵守形状公差小于方向公差，方向公差小于位置公差，位置公差小于跳动公差的原则。

公差原则是指处置几何公差和尺寸公差之间关系应遵循的原则。

公差原则分为独立原则和相关原则。

无：

独立原则

包容要求

t几何和T尺之间的关系最大实体要求

有：

最小实体要求

可逆要求

1.体外作用尺寸（EFS）

孔的体外作用尺寸用符号Dfe表示

2.体内作用尺寸（IFS）

孔的体外作用尺寸用符号Dfi表示

3.最大实体状态（MMC）和最大实体尺寸（MMS）

（1）最大实体状态（MMC）—是指实际要素在给定长度上处处位于尺寸公差带内，并具有实体最大（即材料最多，重量最重）的状态。

（2）最大实体尺寸（MMS）是指在MMC状态下的极限尺寸。

内、外表面（孔、轴）的最大实体尺寸为

4.最小实体状态（LMC）和最小实体尺寸（LMS）

（1）最小实体尺寸（LMC）—是指实际要素在给定长度上处处位于尺寸公差带内，并具有实体最小（即材料最少，重量最轻）的状态。

（2）最小实体尺寸（LMS）是指在LMC状态下的极限尺寸。

5.最大实体实效状态（MMVC）和最大实体实效尺寸（MMVS）

（1）MMVC是指实际要素在给定长度上处于最大实体状态MMC，且其中心要素的f几何=t几何时综合极限状态。

（2）MMVS是指在最大实体实效状态（MMVC）下的体外作用尺寸。

内、外表面（孔、轴）的最大实体实效尺寸为

6.最小