互換性三級(jí)項(xiàng)目

1、互換性與測(cè)量技術(shù)三級(jí)項(xiàng)目報(bào)告互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)三級(jí)項(xiàng)目報(bào)告題目：軸類(lèi)零件的精度與檢測(cè) 指導(dǎo)教師： 邵曉榮 _班 級(jí)： 鍛壓一班 成 員： 提交時(shí)間： 2015年11月22日 12目錄1. 摘要-22. 前言-33. 設(shè)計(jì)準(zhǔn)則及選用結(jié)果-53.1基準(zhǔn)制的選用-53.2公差等級(jí)的選擇 -63.3配合的選定-63.4幾何公差的選用-63.5基準(zhǔn)的確定-73.6形位公差等級(jí)和公差值的確定-73.7表面粗糙度的選用-84. 結(jié)論及感想-105. 參考文獻(xiàn)-116. 人員及任務(wù)分配-11附：個(gè)人任務(wù)設(shè)計(jì)圖紙一、 摘要產(chǎn)品的互換性是指按同一規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)制成的合格部件在尺寸上和功能上具有互相替換的功能，是產(chǎn)品設(shè)

2、計(jì)與制造的原則。軸類(lèi)零件在機(jī)械行業(yè)中得到了廣泛的使用，其精度設(shè)計(jì)是機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，是確保產(chǎn)品質(zhì)、性能和互換性的一項(xiàng)很重要的工作，其精度設(shè)計(jì)包括：合理選擇公差等級(jí)與配合，形位公差項(xiàng)目與等級(jí)、表面粗糙度參數(shù)值等。此次設(shè)計(jì)還包括了機(jī)械設(shè)計(jì)中的軸長(zhǎng)度直徑的選取確定。加深了我們對(duì)軸類(lèi)零件尺寸公差等級(jí)與選用、形位公差等級(jí)與選用、表面粗糙度的選擇、零件尺寸公差粗糙度標(biāo)注等知識(shí)的了解、提高了我們運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決問(wèn)題的能力，同時(shí)也為接下來(lái)的機(jī)械設(shè)計(jì)打下了一定的基礎(chǔ)，通過(guò)小組成員的分工合作，也加深了我們的友誼，鍛煉了團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。二、 前言現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)的顯著特點(diǎn)是專(zhuān)業(yè)化協(xié)作的高度社會(huì)化的大生產(chǎn)。在

3、生產(chǎn)過(guò)程中，要在保證產(chǎn)品質(zhì)量的同時(shí)，大力提高產(chǎn)品的精度和生產(chǎn)率，以滿(mǎn)足飛速發(fā)展的科學(xué)技術(shù)及人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的物質(zhì)方面的要求。實(shí)現(xiàn)社會(huì)化大生產(chǎn)的技術(shù)措施是產(chǎn)品應(yīng)具有互換性及廣泛的標(biāo)注化。這就要求設(shè)計(jì)者除具有設(shè)計(jì)能力外，還必須具備互換性、標(biāo)準(zhǔn)化、等方面的知識(shí)。產(chǎn)品的互換性是指按照同一規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)制成的合格零部件在尺寸上和功能上具有互相替換的性能。這是產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造的原則?；Q性原理始于兵器制造。在中國(guó)，早在戰(zhàn)國(guó)時(shí)期生產(chǎn)的兵器便能符合互換性要求。西安秦始皇陵兵馬俑坑出土的大量弩機(jī)的組成零件都具有互換性。這些零件是青銅制品，其中方頭圓柱銷(xiāo)和銷(xiāo)孔已能保證一定的間隙配合。18世紀(jì)初，美國(guó)批量生產(chǎn)的火槍實(shí)現(xiàn)了零件互

4、換。隨著織布機(jī)、縫紉機(jī)和自行車(chē)等新的機(jī)械產(chǎn)品的大批量生產(chǎn)的需要,又出現(xiàn)了高精度工具和機(jī)床,促使互換性生產(chǎn)由軍火工業(yè)迅速擴(kuò)大到一般機(jī)械制造業(yè)。20世紀(jì)初，汽車(chē)工業(yè)迅速發(fā)展，形成了現(xiàn)代化大工業(yè)生產(chǎn)，由于批量大和零部件品種多，要求組織專(zhuān)業(yè)化集中生產(chǎn)和廣泛的協(xié)作。工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)是實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)專(zhuān)業(yè)化與協(xié)作的基礎(chǔ)。機(jī)械工業(yè)中最重要的基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)之一是公差與配合標(biāo)準(zhǔn)。1902年英國(guó)紐瓦爾公司編制出版的“極限表”，是世界上最早的公差與配合標(biāo)準(zhǔn)。30年代前后，各工業(yè)國(guó)家都頒布了公差與配合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。1926年國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)(ISA)成立，1935年公布了國(guó)際公差制ISA草案。第二次世界大戰(zhàn)后，重建國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO),19

5、62年頒布ISO/R286-1926 極限與配合制。中國(guó)于1959年頒布公差與配合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB159174-59,1979年頒布公差與配合新標(biāo)準(zhǔn)GB1800-1804-79，已有尺寸、形狀和位置、表面粗糙度等基本要素的公差和軸承、螺紋、齒輪等通用零件的公差與配合等整套標(biāo)準(zhǔn)?；Q性按照使用場(chǎng)合分為內(nèi)互換和外互換，按照互換程度分為分為完全互換性和不完全互換性和不具有互換性。按照互換目的分為裝配互換和功能互換。從設(shè)計(jì)方面看，由于采用互換原則設(shè)計(jì)和生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)零件、部件，可以簡(jiǎn)化繪圖、計(jì)算等工作，縮短設(shè)計(jì)周期，并便于用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)。從制造方面來(lái)看，互換性是提高生產(chǎn)水平和進(jìn)行文明生產(chǎn)的有力手段。三、 設(shè)計(jì)

6、準(zhǔn)則3.1基準(zhǔn)制的選用基孔制和基軸制是極限與配合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的兩種等效基準(zhǔn)值，要根據(jù)工藝、結(jié)構(gòu)、裝配等因素決定。一般情況下優(yōu)先選用基孔制，由于孔的公差帶位置一定軸公差帶位置不同，所以孔的極限類(lèi)型少，軸的極限尺寸類(lèi)型多?？椎某叽珙?lèi)型少，昂貴的定尺寸孔用刀具（特別是拉刀）和塞規(guī)可以減少。軸的尺寸類(lèi)型多，但不會(huì)引起刀具費(fèi)用的相應(yīng)增加，因?yàn)檐?chē)刀、砂輪對(duì)不同尺寸的軸是同樣適用的。若選用基軸制，由于軸的公差帶位置一定，空公差帶的位置就不同，則孔的尺寸類(lèi)型就多，需要多種規(guī)格不同的制造刀具。從而使刀具費(fèi)用和成本提高。當(dāng)以下情況時(shí)必須選擇基軸制。（1）使用不在加工的冷拔棒料做軸時(shí)；（2）同一軸上有多種性質(zhì)的配合時(shí)；

7、（3）以標(biāo)準(zhǔn)件為基準(zhǔn)件確定基準(zhǔn)制。某些特殊場(chǎng)合可用任一孔軸公差帶組成非基準(zhǔn)制配合。3.2公差等級(jí)的選擇 在設(shè)計(jì)時(shí)，公差等級(jí)一旦確定，在很大程度上就預(yù)先對(duì)零件的質(zhì)量、制造過(guò)程的復(fù)雜程度以及制作成本等做了決定性的限定。選擇公差等級(jí)的依據(jù)主要是使用性能對(duì)尺寸精度及配合一致性的高低。在滿(mǎn)足使用要求的前提下盡量選用較低的公差等級(jí)以降低生產(chǎn)成本。應(yīng)盡量遵守標(biāo)準(zhǔn)推薦的孔和軸公差等級(jí)組合規(guī)定，標(biāo)準(zhǔn)推薦如下：基本尺寸至500 mm 的配合，當(dāng)孔的公差等級(jí)高于IT8時(shí)，孔公差應(yīng)比軸公差低一級(jí)；當(dāng)孔的公差等級(jí)等于IT8時(shí)，孔公差比軸公差低一級(jí)或者同級(jí)；當(dāng)孔的公差等級(jí)低于IT8時(shí)，孔與軸同級(jí)。基本尺寸大于500 mm

8、 時(shí)，推薦采用孔軸同級(jí)配合。3.3配合的選定間隙配合主要應(yīng)用的場(chǎng)合：孔軸之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)和需要拆卸的無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的配合部位；過(guò)渡配合主要應(yīng)用的場(chǎng)合：孔與軸之間有定心要求，而且需要拆卸的靜聯(lián)接(即無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng))的配合部位；過(guò)盈配合主要應(yīng)用的場(chǎng)合：孔與軸之間需要傳遞扭矩或準(zhǔn)確定心的靜聯(lián)接(即無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng))的配合部位。3.4幾何公差的選用幾何公差的選用是零件精度設(shè)計(jì)的一個(gè)重要組成部分，選用是否得當(dāng)直接關(guān)系到產(chǎn)品質(zhì)量、使用性能和加工的經(jīng)濟(jì)性。幾何公差的選用總原則是保證零件功能要求的前提下，應(yīng)盡量減少形位公差項(xiàng)目，檢測(cè)方法簡(jiǎn)便，以獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益，具體還綜合考慮以下方面：1) 零件的幾何特征 零件在加工后，總

9、會(huì)產(chǎn)生由自身幾何特征決定的一些幾何誤差。2) 零件的使用要求 在確定幾何公差項(xiàng)目時(shí)，應(yīng)分析幾何誤差對(duì)零件使用性能的影響，只用對(duì)零件使用性能有顯著影響的誤差項(xiàng)目，才規(guī)定幾個(gè)公差。3) 測(cè)量的方便性 例如階梯軸會(huì)產(chǎn)生同軸度誤差，可用跳動(dòng)公差來(lái)代替同軸度公差。4) 幾何公差的控制功能 圓柱度公差可以控制該要素的圓度誤差，定向公差可以控制與其有關(guān)的形狀誤差、向誤差，定位誤差可以控制與其有關(guān)的定向誤差和形狀誤差。3.5基準(zhǔn)的確定在確定公差時(shí)必須給出基準(zhǔn)，基準(zhǔn)選用是否得當(dāng)，在很大程度上影響零件的質(zhì)量和加工成本。具體選擇時(shí)主要考慮零件夫人設(shè)計(jì)要求1) 基準(zhǔn)選用原則，在保證使用要求的前提下，應(yīng)力求使設(shè)計(jì)、加工

10、和檢測(cè)的基準(zhǔn)三者統(tǒng)一，以免出現(xiàn)基準(zhǔn)變換引起的誤差。另外也應(yīng)避免過(guò)多的規(guī)定基準(zhǔn)而增加測(cè)量中的累計(jì)誤差2) 便于加工和檢測(cè) 在同一零件上的各項(xiàng)位置公差應(yīng)盡量采用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)3) 多基準(zhǔn)的順序 其安排應(yīng)按照零件的功能要求來(lái)確定。3.6形位公差等級(jí)和公差值的確定在選擇及和公差值總的原則是在滿(mǎn)足使用要求的前提下，盡量選用較低的形位公差等級(jí)，以降低生產(chǎn)成本。尺寸公差、幾何公差和表面粗糙度之間雖然沒(méi)有一個(gè)特定的比例關(guān)系，但一般情況下應(yīng)注意它們的協(xié)調(diào)，即 T尺寸>T位置>T形狀>Ra 。對(duì)于結(jié)構(gòu)復(fù)制，剛性較差和不易加工與測(cè)量的零件，要考慮除主參數(shù)外其它參數(shù)的影響可降低，可降低幾何公差的等級(jí)12級(jí)

11、。選用方法通常采用類(lèi)比法，即將所設(shè)計(jì)的零件與類(lèi)似的零件進(jìn)行比較，通過(guò)分析確定幾何公差值。3.7表面粗糙度的選用確定表面粗糙度時(shí)，主要是根據(jù)零件的使用性能要求和加工經(jīng)濟(jì)性來(lái)選擇評(píng)定參數(shù)其數(shù)值，并在圖樣上正確標(biāo)注。表面粗糙度的評(píng)定參數(shù)中，高度參數(shù)是最常用的。我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)中主要采用了Ra和Rz兩個(gè)參數(shù)，Ra一般用電動(dòng)輪廓儀進(jìn)行測(cè)量。由于Ra的概念較直觀(guān)，反映輪廓的信息量多，所以應(yīng)用較廣泛。在常用的參數(shù)值范圍內(nèi)（Ra為0.0256.3m，Rz為0.1025m）推薦優(yōu)先選用Ra。由于受儀器測(cè)頭的限制，對(duì)于過(guò)于粗糙的或者太光滑的表面，則不宜采用Ra值。 評(píng)定參數(shù)Rz的測(cè)量值方法最簡(jiǎn)單，用來(lái)評(píng)定某些不

12、允許出現(xiàn)較大加工痕跡的零件表面零件上狹小的表面（表面不足一個(gè)取樣長(zhǎng)度時(shí)）有實(shí)際意義。表面粗糙度評(píng)定參數(shù)的數(shù)值已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化了，應(yīng)按規(guī)定的系列參數(shù)值選用。當(dāng)按表面功能和生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)合理性綜合考慮。確定評(píng)定參數(shù)時(shí)，處特殊要求外，通常多用類(lèi)比法來(lái)取。這時(shí)主要考慮零件的功能要求，一般情況下，確定參數(shù)的大小應(yīng)該考慮以下因素： 1) 同一零件上，工作表面的粗糙度參數(shù)值應(yīng)比非工作表面小。 2) 摩擦表面的表面粗糙度值應(yīng)比非摩擦表面小，有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的工作表面，運(yùn)動(dòng)速度越高，其表面粗糙參數(shù)值也越小。3) 承受交變載荷的零件，其最易產(chǎn)生應(yīng)力集中的部位，表面粗糙度參數(shù)值應(yīng)較小。 4) 要求配合

13、性質(zhì)穩(wěn)定可靠的部件，表面粗糙度參數(shù)值應(yīng)較小。對(duì)過(guò)盈配合，為保證聯(lián)結(jié)可靠，載荷越大，表面粗糙度參數(shù)值應(yīng)越小，對(duì)間隙配合，間隙越小，表面粗糙度參數(shù)值也應(yīng)越小。 5) 要求防腐蝕密封性能或外觀(guān)要求美觀(guān)等，表面粗糙度參數(shù)值應(yīng)較小。通常，零件表面的粗糙度參數(shù)值要求小時(shí)，對(duì)尺寸公差和形狀公差要求不一定較小；但是，當(dāng)零件的尺寸公差和形狀公差要求較小時(shí)，對(duì)表面粗糙度參數(shù)要求也較小。四、 結(jié)論及感想本次互換性三級(jí)項(xiàng)目，通過(guò)對(duì)軸結(jié)構(gòu)分析、加工生產(chǎn)誤差的分析、公差給定等過(guò)程，我們加深了對(duì)軸系零件加工和軸類(lèi)精度設(shè)計(jì)以及公差的認(rèn)識(shí)。我們查閱了很多有關(guān)互換性、機(jī)械設(shè)計(jì)的資料，對(duì)軸整個(gè)的設(shè)計(jì)檢測(cè)有了完整清晰的認(rèn)識(shí)。通過(guò)這次互換性三級(jí)項(xiàng)目的學(xué)習(xí)經(jīng)歷為，了解了如何去學(xué)習(xí)一個(gè)零件互換性的設(shè)計(jì)與檢測(cè)，使我們以后去學(xué)習(xí)其他零件的互換性及接下來(lái)機(jī)械設(shè)計(jì)項(xiàng)目打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，為課程設(shè)計(jì)的精度設(shè)計(jì)乃至未來(lái)學(xué)習(xí)和工作做了鋪墊。在這次項(xiàng)目中我們小組成員一起研究、查資料一同思考互相幫助，沒(méi)有共同的努力彼此的幫助我們不可能完成項(xiàng)目，通過(guò)小組合作我們?cè)鰪?qiáng)了團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)與能力，加深了我們的友誼。      本次三級(jí)項(xiàng)目更讓我們認(rèn)識(shí)到了機(jī)械設(shè)計(jì)是一個(gè)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪^(guò)程，我們要用認(rèn)真的態(tài)度去對(duì)待，。看似簡(jiǎn)單的零件也要經(jīng)過(guò)復(fù)雜的設(shè)計(jì)過(guò)程，任何一