《公差与技术测量》教案解读Word下载.docx

1、11、6光滑极限量规3、4、5滚动轴承的公差和配合键和花键的互换性2、3渐开线圆柱齿轮传动的互换性3螺纹结合的互换性注：（1）为机械电子工程的学时第1讲 课 题 第一章 绪论目的任务 懂得学习公差课的目的重点难点 1.互换性的定义 2.加工误差与公差教学方法 讲述使用教具 课件提问作业第一章 绪论 一 课程简介与教学要求 1. 特点：专业技术课（主干）定义多，概念多，符号多 , 标准多，记忆内容多，但简单，易学。2 重要性：承上启下。从课程设计至毕业设计的应用，毕业后的应用。3 学时：讲课 30 实验 64 组成：上课，作业，测验，实验，考试。5 性质：互换性属于标准化的范围，而技术测量属于计

2、量学，本课程就是将理论和实践紧密结合的学科。6 任务：从互换性角度出发，围绕误差与公差来研究，如何解决使用与制造的矛盾。而这一矛盾的解决是合理确定公差和采用适当的技量手段。7 要求：要求掌握互换性与技术测量的基本原理。会使用各种公差标准与标注，并能进行一般的技量工作，为今后的学习和工作打下良好的基础。二 . 互换性概述 -interchangerability1 举例：螺钉，灯泡，汽车，飞机，彩电等等。2 分类：完全互换与不完全互换3 完全互换定义：同一规格工件不作任何挑选，不需辅助加工，就能装到所需的部件上，并能滿足其使用要求4 优点：提高生产率，有利于专业化大生产，缩短维修时间，降低生产成

3、本等。三 几何量的误差与公差 1 误差：尺寸，形状，位置，表面粗糙度。2 公差：研究几何量的误差及控制范围，换言之，公差是允许的最大误差。3 区别：误差在加工中产生，而公差是在设计中给定。四 标准的起源 为使工件有互换性，又须滿足设计与制造的要求就应制定一个标谁。The formerest:1997 1979 1902 Newall Britain 1924 BS England 1925 ANSI Amerca 1926 DIN Germany 1929 OCT Russia 1959 GB China 枝术标准： GB 国家 HB,JB 部门 QB 企业三“ S ”： Simplifica

4、tion Specialication Standardization 五 值的标准化 - 优先数系。1. 含义：是等比数列，有确定的公比，含有 10 的整数次幂2. 优点：经济合理，简单，统一，具有广泛的适用性。 R5 ， R10 ， R20 ， R40 ， R80 系列，优先选用 R5 系列。R5 ： q= 1.5849 1.6 第 2 讲 课 题 第二章 光滑圆柱的公差与配合 第一节 公差与配合的基本概念 目的任务 掌握基本术语及定义，要会用尺寸公差表格 重点难点 实体状态和实体尺寸 , 三类配合 教学方法 讲 授 使用教具 课件 图片 提问作业 2-4 第二章 光滑圆柱的公差与配合 第

5、一节 公差与配合的基本概念 一 有关尺寸的术语定义 1 SIZE 用特定单位表示长度值的数字。 2 Basic size 设计给定的尺寸。 D d Actual size 测得的尺寸。真值 Limits of size 允许尺寸变化的两个界限。 D max ， d max ； D min d min Material condition ， Material size 实体状态和实体尺寸 LMC ， MMC ， LMS ， MMS 二 尺寸偏差和公差的术语及定义 1 尺寸偏差 deviation ，某一尺寸减去基本尺寸的代数差。 （1）极限偏差 upper deviation ； lower

6、deviation 孔 ES=Dmax -D ； EI=Dmin -D 轴 es=dmax -d ； ei=dmin -d （2）实际偏差 Ea=Da -D ； ea=da -d 2 尺寸公差 tolerance ，允许尺寸的变化量 T （1）从极限尺寸入手： TD = Dmax -Dmin Td = dmax -dmin （2）从极限偏差看： TD =ES-EI Td =es-ei （3）三者之间的关系： TD = Dmax -Dmin=（ D+ES ）-（D+EI） =ES-EI 3 公差带图 三、有关配合的术语及定义 1.配合公差带之间的关系（基本尺寸相同） 孔轴 其差值为正是 X ；其

7、差值为负是 Y 2.间隙配合具有间隙（含 Xmin =0 ）的配合。孔在轴的公差带之上。 最大间隙 Xmax =Dmax -dmin =ES-ei 最小间隙 Xmin =Dmax -dmax =EI-es 平均间隙 Xp=1/2（Xmax +Xmin ） 3.过盈配合具有过盈（含 Ymin =0 ）的配合。孔在轴的公差带之下。 最小过盈 Ymin =Dmax -dmin =ES-ei 最大过盈 Ymax =Dmin -dmax =EI-es 平均过盈 Yp=1/2（Ymin +Ymax ） 4.过渡配合可能具有 X 或 Y 的配合。此时孔轴公差带相互交叠。 公式用以上 X ， Y 5.配合公差

8、允许 X 或 Y 的变动量。 间隙配合：Tf= Xmax -Xmin 过盈配合：Tf= Ymin -Ymax 过渡配合：Tf= Xmax -Ymax 结论 ：配合精度与零件的加工精度有关，若要配合精度高，则应降低零件的公差，即提高工件本身的加工精度。反之亦然。第 3 讲 课 题 第二章 光滑圆柱的公差与配合 第二节 公差与配合标准的主要内容简介 孔基本偏差、标注、公差带、未注公差 目的任务 会准确查表，标注以及掌握优先公差带 重点难点 基本偏差系列图以及高等级公差的查表 教学方法 讲 述 提问作业 2-6 、 2-7 第二节 公差与配合标准的主要内容简介 一 基准制 - 公差与配合标准 对孔与

9、轴公差带之间的相互位置关系，规定了两种基准制：基孔制和基轴制 基孔制 - 基孔制中的孔称为基准孔，用 H 表示，基准孔以下偏差为基本偏差，且数值为零。其公差带位置在零线上侧。 a-h 间隙 es=Xmin j-n 过渡 p-zc 过盈 基轴制 - 基轴制中的轴称为基准轴，用 h 表示，基准轴的上偏差为基本偏差且等于零，公差带位置在零线下侧。 A-H 间隙 EI= Xmin J-N 过渡 P-ZC 过盈 二、标准公差系列 公差等级 - 是指确定尺寸精度的等级。由于零件和零件上不同部位的尺寸对精确程度的要求往往不相同，为了满足生产的需要，国家标准设置了 20 个公差等级。 IT01 . IT0 .

10、 IT1. IT2 .IT3 . IT18 高 公差等级 低 小 公差数值 大 难 加工程度 易 IT6: 标准公差6级或6级标准公差 D D D T 故：标准公差与公差等级和基本尺寸有关。 公差单位和公差等级系数 （ I i） i计算标准公差的基本单位。 （1）: i=0.45 +0.001D（d） 用于常用尺寸段内，IT5-IT18 （2）: I=0.004D+2.1 公差等级系数 a反映加工难易 （1）：在常用尺寸段内:（500mm） IT=ai 用于IT5-IT18 IT5 :a=7 沿用GB59 IT6-IT18 ,用R5系列 （见表2-2） 对于最高的三级： IT01-IT1,则用

11、 IT=A+BD（测量误差） 其中B按q5增长。 考虑公差等级的一致性，都按一定规律来变化。 IT2.IT3,IT4按几何级数分布。（详见P14 表2-3） 在大尺寸段：IT=Ai 考虑方式同上。 尺寸分段：如按公式计算标准公差值，则每一个基本尺寸 D（d）就有一个相对应的公差值。 常用： 13个 大尺寸： 8个 （介于其中有2-3个 ）见表2-2 例：求 25孔的IT6,IT7的标准公差？ 解： IT=ai 而i=0.45 +0.001D D= 23.24+0.00123.241.31（m） IT6=10i=101.31=13.1（m） IT7=16i=161.31=21（m） （ 最后还要

12、进行科学调整！）三基本偏差系列两大系列：标准公差（大小）和基本偏差 （位置） 基本偏差靠近零线的偏差。 代号及特点 （1） 代号：共28个。 （2） 它决定了公差带相对于零线的位置。 （3） 特点： 轴 ：a-h :es 绝对值渐小；j-zc :ei 绝对值渐大。 孔 : A-H :EI 绝对值渐小；J-ZC :ES 绝对值渐大。 另一偏差取决于标准公差的大小。 基本偏差数值 （1） 轴的基本偏差以基孔制为基础，由经验得出一系列公式。 a-h:用于X配合， es= Xmin ; j-n 用于过渡配合； p-zc 常用于 y 配合，基数值是按 Ymin来确定。 （2） 孔的基本偏差。（基轴制为前

13、提） 换同名字母，应得保证在两种基制中配合性质完全相同。 1） A-H 用于间隙配合： H ： Xmin =EI-es=-es （H: EI=0） h: Xmin =EI-es=EI （h: es=0） 要保证配合性质相同就必须使 Xmin =Xmin EI=-es 从而： A-H 为 a-h 基本偏差的相反数且与公差等级无关。 2） J-ZC 用于过渡或过盈： Ymin =EI-es=0-（ei +Td ）=-（ei + Td） Ymin =EI-es=Es-TD-0=Es- TD ES=-ei+（ TD - Td） 从而它不仅于轴的同名符号有关，还与公差等级有关。故：新国标规定： 通用规则

14、： A-H EI=-es （ 同或异级相配 ） ； J-ZC ES=-ei （ 同级相配 ）确定 25F7, 40M9 孔的基本偏差？ 25F7 EI=-es es=-20 m EI=-（-es）= 20 m 40M9 ES=-ei ei=+9 m ES=-9 m 再查： P20 F7 M9 特殊规则：（用于过渡或过盈且为异级） 在较高精度等级时，采用工艺等价。即：孔比轴低一级相互配合。 K 、 M 、 N 8 级 P-ZC 7 级 ES=-ei+（ TD - Td ） ES=-ei+ =（ TD - Td 4 另一偏差的确定 轴： ei=es-IT （a-h） ; es=ei+IT （j-z

15、c） 孔： ES=EI+IT （A-H） ; EI=ES-IT （J-ZC） 例 1 ： 60H7/f6 60F7/h6 60H7 ： EI=0 ES=EI+IT=+0.030 IT7=-30 m 60f6 ： es=-30 m ei=es-IT=-49 m IT6=19 m 60h6 ： es=0 ei=-IT=-0.019 60F7: EI=-es=+30 m ES=30+30=60 m 60 60 例 2 ： 60H9/r9 60R9/h9 例 3: 60H7/p6 60P7/h6 60H7 ： 60p6 ： es=-32 m ei=es-IT=-51 m 60P7: a. IT6=19

16、 m IT7=-30 m b. = TD- Td=IT7-IT6=30-19=11 m ES=-ei+ =-32+11=-21 m EI=ES-IT7=-21-30=-51 m 60P7 （ ） 再查表： P21 表 2-7 例 4 ：查 25S7 的极限偏差？ 25S7: ES=-35+8=-27 m EI=027-21=-49 m 故： 25S7 四、公差与配合在图样上的标注 1. 公差带代号与配合代号。 1） 公差带代号： 50H8 60Js6 8cd7 50 或 50H8（ 2） 配合代号：用孔、轴公差带的组合表示，写成分数形式，分子为孔的公差带代号，分母为轴的公差带代号。 如： 50

17、 或 50H8/f7 。 2.零件图中尺寸公差带的三种标注形式所示标注方法应用最广泛。五、常用和优先的公差带与配合 GB/T1801-1999 对孔、轴规定了一般、常用和优先公差带。 孔的一般公差带 105 种，常用公差带 44 种，优先公差带 13 种 轴的一般公差带 116 种，常用公差带 59 种，优先公差带 13 种 先用公差带时应按优先、常用、一般公差带的顺序选取。六、一般公差线形尺寸的未注公差 1. 线性尺寸的一般公差的概念主要用于较低精度的非配合尺寸。 2.一般公差的作用： 3. 线性尺寸的一般公差标准：第 4 讲 课 题 第二章 第三节 公差配合选择 目的任务 掌握基准制，公差

18、等级，配合类别的选择原则 重点难点 基孔制、较高公差等级和配合种类的选择与计算 提问作业 2 8 、 2 9第三节 公差配合选择 一、 基准制的选择 1 一般情况下采用基孔制，特殊情况下采用基轴制。 2 与标准件相配合时，基准制的选择通常依标准件而定。 3. 为了满足配合的特殊需要，允许采用任一孔，轴公差带组成的配合。 例如： 60D10/js6 二、 公差等级的选择原则： 1 当公差等级 IT8 时，推荐孔比轴低一级的配合，但对 IT8 级的配合，则应采用同级配合。 2 选择时，既要满足设计要求，又要考虑工艺的可能性与经济性。在满足使用要求的前提下，尽量扩大公差值。三、 配合的选择 1.选择

19、顺序： 优先 常用 一般 任意组合。 2.代号的确定： （1） 间隙配合， | 轴基本偏差 |=Xmin. 故可按 Xmin 来确定基本偏差的代号。 （2） 对于 Y 配合，在确定了基准件的等级后，即可按 Ymin 来配合件的基本偏差代号，并依据 T f 要求确定孔轴的公差等级。 3.选择方法： （1） 计算法，理论上。 （2） 实验法，重要的配合。 （3） 类比法，经验。有一孔轴配合， 40配合间隙有0.0250.066，试确定基孔制孔轴的公差等级和配合种类。 Tf =0.066-0.025=0.041 又因为 T f =T h +T S =0.041 试选 IT6=0.016 IT7=0.

20、025 选基准制 H7 再确定： X min =EI-es es=EI-X min =0-0.025=-0.025 再查轴的基本偏差表知 f为-0.025 轴为40f6 ei=-0.025-0.016=-0.041 校对： X max =0.025+0.041=0.066 Xmin =0-（0.025）=+0.025 结果： 40H7/f6 不是最佳配合. 第 5 讲 课 题 第四章 形状和位置公差及检测 第一节 概论 目的任务 主要是掌握形位公差符号，检测原理，标注和评定准则 重点难点 规范标注和最小条件 提问作业 第四章 形状和位置公差及检测 第一节 概述 一、零件的几何要素与形位误差 零

21、件不论其结构特征如何，都是由一些简单的点、线、面组成，这些点、线、面统称为几何要素。形状是一个要素本身所处的状态，位置则是指两个以上要素之间所形成的方位关系。 1.按结构特征分： 1）轮廓要素：平面，圆柱 2）中心要素：抽象的，但存在 2.按存在的状态分： 1）实际要素：实际存在的 2）理想要素：几何的点、线、面 3.在形位公差中所处的地位分： 1）被测要素：图样上给出形位公差要求的检测对象 2）基准要素：确定被测要素方向和位置的要素，图纸上用基准符号标出 4.按结构的性能分： 1）单一要素：具有形状公差的要求 2）关联要素：与其他要素具有功能关系的要素，位置公差 二、形状误差的影响与规定相应

22、公差的重要性 1.产生误差的原因：内应力；夹紧力；温度；刀具磨损；切削中的振动；热处理变形等等 2.误差对质量的影响：影响产品质量和零件的互换性；也影响产品之间的配合性质，工作精度，运动平稳性，耐磨、密封性，等等。三、形位公差的项目与符号 GB/T 1182-1996 、 GB/T 1184-1996 、 GB/T 4249-1996 、和 GB/T 16671-1996形位公差项目 公 差 特征项目 符号 有或无基准要求 公差 形 状 直线度 无 位置 定向 平行度 有 平面度 垂直度 圆度 倾斜度 圆柱度 定位 位置度 有或无 形状或位置 轮廓 线轮廓度 同轴度 对称度 跳动 圆跳动 面轮廓度 全跳动 四、形位公差的标注 框格表示法，采用代号标注，若无法标注时，则可用文字说明 1. 被测要素的标注方法： 1） 必须从左面填起，代号，值，基准 2） 线必须和框格垂直并和其连起来 3） 从左面引出线，也可以从右面引出 4） 向被测要素必须注意： 区分是轮廓还是中心要素 轮廓要素时：箭头指向轮廓或引出线上 中心要素时：箭头指向尺寸线（对齐） 箭头指向公共轴线（平面）