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二、基本偏差系列基本偏差决定公差带的位置国标规定一般以靠近零线的偏差为基本偏差当公差带在零线上方时,规定以下偏差或都三为基本偏差;当公差带在EI ei0零线下方时,规定以上偏差或都为基本偏差ES esW0轴的基本偏差可查表孔的基本偏差可查表另一基本偏差可由计算得出2-3,2-4o由得或TD=IT=ES—EI ES=IT-EI EI=ES-IT由得或Td=IT=es—ei es=IT—ei ei=es—ITO、基本偏差代号及系列图代号与系列图1大写拉丁字母为孔的基本偏差,小写拉丁字母为轴的基本偏差个字母26中去掉、、、、五个,加上、、I iL I0Q qW wCD cdEF efFG fgZA、、等七个,共个基本偏差代号za ZBzb ZCzc28特点
①孔的基本偏差代号与零线自上而下相交,A〜H在零线上方,基本偏差EI20其中H的EI=O,其他的日0;J〜ZC在零线下方,基本偏差E实0部分精度等级的、、等除外;完全对称于零J KM JS
②轴的基本偏差代号与零线自下而上相交,a〜h在零线下方,基本偏差esWO其中H的es=O,其他es0;j〜zc在零线下方,基本偏差ei2d部分精度等级的、、等除外;完全对称于零线j km js
③大部分的基本偏差均与公差等级无关,和除外,、、、和、JS jsJ KM j随公差等级不同有不同的基本偏差值k、公差带与配合的表示2公差带公差带的位置是由基本1偏差确定的;公差带的大小是由标准公差确定的所以,孔、轴公差带用基本公差带代号和公差等级的数字表示例如、、、H8G8f7m6等.公差带的表示
①2O15H730g8配合的表示
①340H8/f706OM8/f7
三、标准温度给定的标准公差和基本偏差是以时给出的因此,精密测量应在GB20c℃的恒温环境下进行
四、常用尺20寸孔、轴公差带与配合根据国标规定的公差等级有个,基本偏差代号个,组成的公差带有2028560种也就是说孔、轴各有种公差带若以不同的孔、轴配合,则配合的种类更多560所以,应对公差带加以限制
五、未注公差尺寸的极限偏差未注公差图上只标基本尺寸,不标公差的型式应用于
①非配合尺寸;
②工艺方法可以能保证尺寸精度;
③一些精度要求不高的尺寸;实际上,未注公差并非没有公差限制,而是采用一般公差,即一般的加工条件下可以保证尺寸的公差,工艺人员可以自行控制,不需检验规定的未注公差的公差值见表(附表)适用于非配合尺寸GB2-7P216,6,第三节公差与配合的选用孔、轴的基本尺寸是由极限设计的力学计算而确定的除此之外,孔、轴还需要进行精度(公差)设计来进行配合及根据使用要求确定配合的种类确定方法)计算法;(较科学,但较烦锁)1)类比法;(简单、多采用)2)试验法;(合理、可靠、但成本高)3公差与配合的选用包括配合制、公差等级、配合种类的选用
一、配合制的选用、优先选用基孔制此法可以减少孔用定值刀、量具的规格和数量
1、选用基轴制的条件2
①轴的精度要求不高,可以选用冷拉钢材(冷拉钢材的公差等级达|T8-)IT12O
②一根轴与多个孔的配合
③轴为基准件(轴承外圈与座孔配合时)、选用任一公差带配合3
二、公差等级的选用公差等级的高低直接影响产品的使用性能和经济性公差等级过低,不能满足使用要求,过高将使成本成倍增加选用公差带的基本原则在满足使用要求的前提下,尽可能选用较低的公差等级确定公差等级的方法一一类比法公差等级的应用范围见表用于量2-8,IT01-IT1块,IT1〜IT7用于量规,IT5〜IT12用于配合尺寸,IT11〜IT12用于不重要的配合,用于非配合尺寸IT12-IT18
三、配合的选用、配合类别(种类)的选用1配合的应用主要有三个方面
①维持孔、轴的相对运动(间隙配合);
②保证孔、轴的相对位置(过渡配合);
③保证传递扭矩或载荷(不可拆一一过盈配合)(要拆一一过渡、间隙配合+固定)、基本偏差的选用2配合类别确定后,就要确定配合的松紧的程度了由于配合多采用基孔制或基轴制,所以只需确定孔、轴的基本偏差就可以了[自学指导与训练方案]
一、课堂练习判断:、具有互换性的零件,其几何参数必须制成绝对精确()
1、公差是允许零件尺寸的最大偏差()
2、优先数系是由一些十进制等差数列构成的()
3、公差值可以为零()
4、过渡配合可能具有间隙,也可能具有过盈因此,过渡配合可能是间隙配合,5也可能是过盈配合()、图样标注巾七网的孔,该孔为基孔制的孔()630mm、公差值越小,说明零件的精度越高()
7、配合比要紧()8H7/g6H7/S
6、基轴制过渡配合的孔,其下偏差必小于零()
9、有相对运动的配合选用间隙配合,无相对运动的配合选用过盈配合()
10、配合公差的大小等于相配合的孔轴公差之和()
11、孔的基本尺寸一定要大于轴的基本尺寸才能配合()12选择、下列配合代号标注不正确的是()
10、、、、A t30H Q/k5B43O H7/p6C430h7/D8D t30H8/h
7、公差带大小是由()决定的
2、标准公差、基本偏差、配合公差、基本尺寸A BC D、下述论述中正确的有()3o、比的精度高、热比精度高A020g8420h7B4513mm4257m3mm、国家标准规定不允许孔、轴公差带组成非基准制配合C、零件的尺寸精度高,则其配合间隙小D、以下各种情况中,应选用间隙配合的有()4o、要求定心精度高、工作时无相对运动A B、不可拆卸、转动、移动或复合运动C D、下列有关公差等级的论述中,正确的有()5o、公差等级高,则公差带宽A、在满足要求的前提下,应尽量选用高的公差等级B、公差等级的高低,影响公差带的大小,决定配合的精度C、孔、轴相配合,均为同级配合D
二、作业、设基本尺寸为的孔和的轴相配合,试计算极限间隙或过盈及130mm N7m6配合公差、某孔、轴配合,已知轴的尺寸为24ioh8,Xmax=+
0.007mm,Ymax=-
0.037mm,试计算孔的尺寸并说明该配合是什么基准制,什么配合类别、设孔、轴配合,基本尺寸为要求试确3^60mm,Xmax=50im,Ymax=-32un,定配合公差带代号《公差配合与技术测量》课程教案[教学单元]第三章技术测量基础[教学目标].知识目标1()理解测量的基本概念及其四要素;1()理解测量方法分类、特点,计量器具分类及常用的度量指标
2.技能目标正确使用量具、量仪,处理测量结果
2.德育目标通过教学培养学生动手能力,认真严谨的学习态度3[重点难点]
1.教学重点量块的基本知识及应用
2.教学难点测量方法[教学方法]讲授法十直观演示法+任务驱动法3教学手段]多媒体课件+课堂直观演示+视频+课堂练习[教学时数]课时(第
一、
二、三节课时,第
四、
五、
七、八节课时)422[教学内容]第一节技术测量的基本概念
一、概述、技术测量1测量一一将被测量和计量单位比较,确定其大小;检验一一既判断零件合格,而不需确定尺寸的大小、测量的四要素2被测对象——被测量的零件;计量单位一一标准值的单位;测量方法一一采用的测量原理、器具和条件;测量精度一一测量值对真值的近似程度
二、长度基准及尺寸传递系统我国法定计量单位是以米()作为基本长度单位使用波长为叩的稳频m
0.633氮颊激光辐射线波长作为国家长度基准第二节量块又称块规,由耐磨材料(钢)制成的端面量具CrWMn作用
①标准尺寸的传递;
②检定、校准及调整量具、量仪;
③直接检测零件形状块形一用作标准尺寸的量块;圆形一用作检定千分尺的零位、量块参数1中心长度一个测量面的中心点到另一测量面之间的垂直距离L任意点长度一个测量面的任意点到另一测量面之间的垂直距离Li长度变动量△L=Lmax-Lmin、量块的研合性与组合2量块的研合性使量块可以组合使用组合量块的原则是数目尽可能少;选用方法是首先选择能去除最后一位小数的量块,然后逐级递减选取、量块的级和等3量块按照制造精度分为、、、、共五级,级精度最高,级最低000123003级是以量块的中心长度的基本尺寸为标准尺寸,其标准尺寸的误差应在表的范围内量块按照检定精度分为、、、、、共六等,级最高,级最低12345616量块按级使用时,以量块的标称尺寸为工作尺寸按等使用时,以检定尺寸为工作尺寸第三节测量方法的分类测量方法指测量原理、计量方法和测量条件的总和实际是指获取测量结果的方法按是否直接测量被测参数分类
①直接测量被测参数可以直接获取;
②间接测量被测参数需通过测量其他参数,再经过计算才能获取按计量器具的读数值是否直接表示被测尺寸分类
①绝对测量计量器具的读数值可以直接表示被测参数值
②相对测量(比较测量)计量器具的读数只表示被测尺寸相对标准尺寸的变动量相对测量较绝对测量精度高,但较麻烦按计量器具的测头与被测表面是否接触分类
①接触测量测量时,测头与被测表面有直接接触存在测量力,测量力的大小会影响测量的结果
②不接触测量测量时,测头与被测表面不接触不存在测量力如光学仪器等测量按同时测量参数的多少分类
①单项测量在每次测量中,只能测出一个参数
②综合测量在每次测量中,可以测出多个参数常在大批生产中,用综合量规检验按测量在加工过程中所起的作用分类
①被动测量零件加工完成后进行测量,判断零件是否合格
②主动测量在加工过程中进行测量用测量结果控制加工过程,防止废品产生加工中的试刀、自动检测仪监控等都是主动测量按被测量件在测量过程中所处的状态分类
①静态测量测量时被测表面相对测头是静止的
②动态测量被测表面与测头模拟工作状态做相对运动测量第四节计量器具的分类和主要度量指标
一、计量器具的分类按使用场所分说明同种类、同规格的零件才可以更换互换性定义同一规格的零(部)件,不需任何挑选、调整或修配装配好就能符合性能要求使用互换性的应用制造方面大批量生产时,机器可分拆为多个零件,分别由多家工厂生产,再集中一个工厂组装或总装设计方面设计时,可从计算机的存储中调出标准零件的图样及参数进行设计使用方面使用中,机器的某个零件损坏了,只需取出备件更换已损坏的零件,机器又可以使用了、互换性的种类2零件的几何参数、机械性能、电气性能一致,才可以互换几何参数尺寸大小、形状异同、相互位置;机械性能材料的强度、硬度、塑性和韧性;电气性能元件的电阻、电容、耐压等本课程主要是研究几何参数的互换性完全互换不需附加的选择、调整或修配(同一规格,随意选取)应用于标准件及精度较低的零件(如通用件)不完全互换可以挑选、调整,但不能修配(同规格零件按尺寸分组,组内可以互换,组外不可以互换)应用于精度较高的零件(如滚动轴承的钢球、内、外圈的配合)不具有互换性修配后,才能安装使用(孔、轴的配对生产件)应用于要求密封性好,配合尺寸要求高的配合件如柴油发动机的油泵柱塞、喷油嘴的针阀,冷冲模配作法制造的凸、凹模、如何实现互换性生产3误差生产中,实际几何参数对理想几何参数的变动量实际几何参数一一测量而所得的几何参数;理想几何参数一一标准值(是具体的、唯一的值)变动量一一实际几何参数对理想几何参数相差量的绝对值例如理想尺寸20mm,加工后测得尺寸
20.02mm,则误差△;=
20.02-
20.00=
0.02mm若加工后测得尺寸
19.996mm,则误差△(小)=
19.996-
20.00=-
0.004mm实际生产中,误差是不可避免的,也就是永远存在的按照误差产生的原因来分,可分为加工误差(含安装误差、加工系统误差等)和测量误差两大类精度实际几何参数相对理想几何参数的相似程度相似程度越高,误差就越小,精度也就越高公差误差是不可避免的,应允许其在一定的范围内,这个允许的范围称为公差允许尺寸的变动量其作用,限制实际几何参数的误差公差f标准规定一查表而得;GB误差一实际存在一检测而得公差大,允许误差也就大,精度就低,加工就容易;反之,公差小,允许误差也就小,精度就高,加工就难标准与代号公差配合的概念、名词和标准等都由国家或个别行业规定而得例国家标准;GB/T1904—92行业标准(机械)JB/Z181—82互换性生产
①按标准化生产将零件控制在规定的公差范围内生产;
②计量单位要统一,量具、量仪要准确可靠
二、互换性生产发展简史原始一一刀耕火种、石块做刀具;古代——按需生产,配作生产;近代一一产品交流,需要互换性,国际成立标准化组织;ISO近期一一我国成立国家标准计量总局,加入了国际标准化组织依照国际标ISO,准,重新制定国家标准
三、本课程的性质、任务与要求性质机械类专业的技术基础课;是公差配合”(标准)与技术测量”(计量学)的有机结合在一起的实践性很强的学科任务解决公差与误差的问题要求
①掌握概念等基本知识;
②懂得应用和查取标准的公差值,,既有选用公差配合的初步能力;
③能正确选用量具进行技术测量工作[自学指导与训练方案]、课堂讨论举例说明机械制造中互换性生产的优越性1实现互换性生产的基本条件、点评2《公差配合与技术测量》课程教案[教学单元]第二章尺寸公差与配合[教学目标].知识目标1()理解有关尺寸、公差、偏差、配合等方面的术语、定义;1()掌握公差带的概念和公差带图的画法
2.技能目标正确使用相关国标,绘制公差带图
2.德育目标通过教学引导学生学习知识的自觉性3[重点难点]
1.教学重点尺寸精度及配合的选用;孔、轴公差与配合在图样上的标注
2.教学难点基准制、配合制选用[教学方法]讲授法+任务驱动法3教学手段]多媒体课件+课堂练习[教学时数]课时(第一节课时,第
二、三节课时)422[教学内容]第一节基本术语和定义
一、孔和轴(机械零件的配合形式多为孔和轴)、孔圆柱的内表面,包容面,加工中尺寸不断扩大孔以来表示1D、轴圆柱的外表面,被包容面,加工中尺寸不断缩小轴以来表示2d、长度当尺寸不能确定为孔或轴,即尺寸可能增大也可能减小,应定义3为长度尺寸,以来表示L
二、尺寸、尺寸1一般指线性尺寸(包括长度、角度、弧度等)长度单位在图纸中不用标出,但在计算的答案中要标出mm,、基本尺寸2设计给定的尺寸是通过设计、试验或类比法而得孔一轴一长度D,d,-L标准尺寸基本尺寸应该从国标规定的标准尺寸数系中选取目的减少定值的刀、量具标准尺寸的选取原则先疏后密即按、、、的优先顺序选R5R10R20R40取;如果需要圆整标准尺寸也可按、、、的优先顺序选取Ra5Ra10Ra20Ra
40、实际尺寸3由测量而得的尺寸是在实际孔或轴中通过测量而得的局部实际尺寸由于存在加工误差和测量误差,每一次的测量尺寸往往都不同,结果有、、等,称为局部实际尺寸,简称实际尺寸孔的实际尺寸以ch d2dn来表示;轴的实际尺寸以来表Da da、极限尺寸4零件允许尺寸变化的两个极端值最大的值称为最大极限尺寸;最小的值称为最小极限尺寸孔的最大极限尺寸以来表示;孔的最小极限尺寸以来表示Dmax Dmin轴的最大极限尺寸以来表示;轴的最小极限尺寸以来表示dmax dmin实际尺寸在两个极限尺寸内,合格
三、偏差、公差和公差带、偏差1某尺寸与基本尺寸的代数差(某尺寸可以是实际尺寸和极限尺寸)是某参数对参考点(基准)的代数差,有正负之分实际偏差实际尺寸对基本尺寸的代数差计算结果前要带斗、-孔轴Ea=Da—D=0ea=da—d=0当实际尺寸基本尺寸时,实际偏差〉;0当实际尺寸=基本尺寸时,实际偏差;=0当实际尺寸V基本尺寸时,实际偏差V0o极限偏差极限尺寸对基本尺寸的代数差计算结果前要带斗、-最大极限尺寸对基本尺寸之差为上偏差;最小极限尺寸对基本尺寸之差为下偏差;孔的上偏差孔的下偏差ES=Dmax—D=0El=Dmin—D=0轴的上偏差轴的下偏差es=dmax—d=0ei=dmin—d=0极限尺寸基本尺寸,极限偏差》;0极限尺寸=基本尺寸,极限偏差;=0极限尺寸〈基本尺寸,极限偏差V;
0、公差2最大极限尺寸对减最小极限尺寸之差上偏差与下偏差之差允许尺寸的变化范围孔公差TD=Dmax-Dmin=D+ES-D+EI=ES-EI轴公差Td=dmax—dmin=d+es—d+ei=es—ei在上式中可以看出•••最大一最小或上偏差一下偏差,加工误差不可避免,舛计算结果前不带斗、一”/.T0,
0、公差带图及公差带3零线代表基本尺寸,零线上为正,下为负;以上、下偏差到零线的距离为偏差值,偏差在零线上方〉与零线重合在零0,=0,线下方V;0孔或轴上、下偏差构成孔或轴的公差带,上偏差一下偏差为公差值公差带的要素大小一公差值由上、下偏差来决定;位置一基本偏差由距离零线最近的偏差来决定
四、配合大都以孔、轴的配合而组成其机器的特性、配合是孔、轴以基本尺寸相等的结合,体现松紧程度不一的配合1D=d公差带图可以很直观、很清晰的体现孔、轴配合的情况、间隙或过盈2基本尺寸相等的实际孔与实际轴的配合实际孔实际轴,孔、轴之间出现松动的间隙,简称实际间隙,以表示X有0Xa=Da-da=Ea-6a实际孔〈实际轴,孔、轴之间出现过量的材料,简称实际过盈,以表示Y有—Ya=Da—da=Ea6a0这种实际配合的间隙或过盈的值都是唯一的当生产一批按一定范围尺寸加工的孔、轴零件,这个范围就是极限尺寸也就是说,孔、轴分别按各自的极限尺寸进行加工,那么这批尺寸不同的孔、轴配合就会有不同的松紧程度这个松紧程度可分为三类、间隙配合孔公差带在轴公差带的上方,以来表示间隙配合3X存在--=ES ei0Xmax=Dmax dmin-Xmin=Dmin dmax=E|—es NO表示平均间隙Xm=Xmax+Xmin/20Xm总有三或即、三时,必然是间隙配合EI2eSDmin liax,Xmax Xmin、过盈配合孔公差带在轴公差带的下方来表示过盈配合4Y存在=ES-eiYmin=Dmax-dmin WOYmax=Dmin-dmax=EI—es0表示平均过盈Ym=Ymax+Ymin/20Ym总有或即、时,必然是过盈配合DmaxMmin,E^et YminYmaxW、过渡配合孔公差带与轴公差带有交叠以表示过渡配合5X〜Y存在—-=ES ei0;Xmax=Dmax dmin=EI—6S0,Ymax=Dmin—dmax时,取时,取00Xmax+Ymax/2Xm;Ym有〉即ESei,0;Dmax dmin,Xmax或有即ElDmindmax,VeS,YmaxVO必然存在可能是或可能是的过渡配合X,Y、配合公差在一批孔、轴的配合中,当最大的孔与最小的轴配合,产生6或〈当最小的孔与最大的轴配合,产生Xmax(Dmaxdmin)Ymin(Dmax dmin);Xmin(Dmin dmax)或那么允许间隙或过盈的变动量就为配合公差,以来表示Ymax(Dmindmin)o XY Tf
五、配合制为了利于标准化和互换性,必须减少孔轴配合的种类,规定了两种以标GB准公差带为基础的配合制度基孔制孔为基准孔孔的公差带(基本偏差)取代号为;值EI=O,H ES0,ES随公差等级不同而不同以基准孔与各种不同公差带的轴配合而成不同松紧程度的配合制度,称为基孔制基轴制轴为基准轴轴的公差带(基本偏差)取代号为值随es=O,h;ei0,ei公差等级不同而不同以基准轴与各种不同公差带的孔配合而成不同松紧程度的配合制度,称为基轴制不同基准制的孔、轴配合(非基准制配合)孔为非基准孔与轴为非基准轴的配合第二节常用尺寸公差与配合为了简化配合,减少配合的种类,使公差带标准化,因此,必须将公差带两要素(大小和位置)标准化规定标准公差(公差带的大小)系列和基本偏差(公差带的位置)系列
一、GB标准公差系列标准公差等级规定以符号表示标准公差GB“IT”标准公差由公差等级和基本尺寸确定的标准公差可查表(-附表)2-2P2002公差等级是确定尺寸精确程度的等级公差等级有、ITOK ITOIT1IT18共个级别20同一等级(精度等级相同),尺寸段越大,公差值也大(不能简单认为公差值大,精度就低)同一尺寸段,公差等级越高,标准公差值越小,反之标准公差值越大。