公差配合與測量_第一章

1、第第1章章 公差配合的基本知識公差配合的基本知識張海濤張海濤1.1.1 什么叫互換性 定義：是指在同一規(guī)格的若干個零件或部件中任取一件，不需作任何挑選、修配或調(diào)整，就能裝配到機(jī)器或儀器上，并能滿足機(jī)器或儀器的使用性能的特性。或者說，同一規(guī)格的零部件，按規(guī)定的要求分別制造，能彼此相互替換并能保證使用要求的特性。 1.1.2 互換性分類： (1(1）完全互換性）完全互換性 特點(diǎn)：不限定互換范圍，以零部件裝配或更換時不需要挑選或修配為條件。如日常生活中所用電燈泡。1.11.1互換互換性與公差的概性與公差的概念念 (1)分組互換法：如機(jī)器上某部位精度愈高，相配零件精度要求就愈高，加工困難，制造成本高，

2、為此，生產(chǎn)中往往把零件的精度適當(dāng)降低，以便于制造，然后再根據(jù)實(shí)測尺寸的大小，將制成的相配零件分成若干組，使每組內(nèi)的尺寸差別比較小，最后，再把相應(yīng)的零件進(jìn)行裝配 。 (2)修配法：修配互換是待零部件加工完畢后，裝配時對某一特定的零件按所需要的尺寸進(jìn)行調(diào)整，以滿足裝配要求和使用要求。 當(dāng)零件的裝配精度要求較高時，采用完全互換將使零件的公差很小，加工困難，加工成本很高，甚至無法加工。這時可根據(jù)精度要求、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、生產(chǎn)批量等具體條件，各種不同形式的不完全互換法進(jìn)行加工。 （2 2）不完全互換性）不完全互換性特點(diǎn)：零件在裝配或更換時，需要經(jīng)過適當(dāng)?shù)倪x擇、調(diào)整或輔助加工（修配），才能具有相互替換的性能。即

3、：指零件在一定范圍內(nèi)互換。 (2)在制造方面，有利于組織專業(yè)化生產(chǎn)，采用先進(jìn)工藝和高效率的專用設(shè)備，提高生產(chǎn)效率。 (1)在設(shè)計方面，有利于最大限度采用標(biāo)準(zhǔn)件、通用件和標(biāo)準(zhǔn)件，大大簡化繪圖和計算工作，縮短設(shè)計周期。便于計算機(jī)輔助設(shè)計。1.1.31.1.3互換互換性的作性的作用用 (3)在使用、維修方面，可以減少機(jī)器的維修時間和費(fèi)用，保證機(jī)器能連續(xù)持久的運(yùn)轉(zhuǎn)。提高了機(jī)器的使用壽命。 (3)調(diào)整法：修配互換是待零部件加工完畢后，裝配時對某一特定的零件按所需要的尺寸進(jìn)行調(diào)整，以滿足裝配要求和使用要求。 允允許零件幾何參數(shù)的變動量就是公差。許零件幾何參數(shù)的變動量就是公差。零件的實(shí)際幾何參數(shù)與理想幾何參

4、數(shù)之間的差異，稱為幾何量誤差。它包括以下幾個方面：1 尺寸誤差 零件加工后的實(shí)際尺寸與理想尺寸之差。2 幾何形狀誤差 零件的幾何形狀誤差分為三種宏觀幾何形狀誤差微觀幾何形狀誤差表面波度 (1)宏觀幾何形狀誤差宏觀幾何形狀誤差 指零件整個表面范圍內(nèi)的形狀與理想形狀之間的差異。如理想形狀是正圓形，若加工后實(shí)際形狀為橢圓形或其他非正圓形，則存在形狀誤差形狀誤差。如圖1-1所示。宏觀幾何形狀誤差通常稱作形狀誤差。 1.1.41.1.4公差的概念公差的概念 (2) 微觀幾何形狀誤差微觀幾何形狀誤差 微觀幾何形狀誤差是加工后，刀具在工件表面上留下的許多微小的高低不平的波形。如圖1-2所示。微觀幾何形狀誤差

5、通常稱作表面粗糙度。（3）表面波度表面波度 表面波度是介于宏觀和微觀幾何形狀誤差之間的一種表面形狀誤差，主要是由加工過程中的振動引起的，表面成明顯的周期波形，如圖1-2所示。理想形狀（正圓）實(shí)際形狀（非正圓）圖1-1圖1-23 相互位置誤差 相互位置誤差是指加工后，零件各表面或中心線之間的實(shí)際位置與其理想位置之間的差值。如兩個平面之間的平行度、垂直度等。誤誤差與公差的區(qū)別差與公差的區(qū)別 加工誤差是在零件加工過程中產(chǎn)生的，是不可避免的，是客在的，它的大小受到加工過程中的各種因素的影響。公差則是允許零件的尺寸、幾何形狀和相互位置的最大變動量。它是由設(shè)計人員根據(jù)零件的功能要求給定的。1.2 了解標(biāo)準(zhǔn)

6、化、優(yōu)先數(shù)系及幾何量檢測 1.2.1 標(biāo)準(zhǔn)化和標(biāo)準(zhǔn)的概念 標(biāo)準(zhǔn)化就是指在經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、科學(xué)以及管理等社會實(shí)踐中，對重復(fù)性的事物（如產(chǎn)品、零件、部件）和概念（如術(shù)語、規(guī)則、方法、代號、量值），在一定范圍內(nèi)通過簡化、優(yōu)選和協(xié)調(diào)，做出統(tǒng)一的規(guī)定，經(jīng)審批后頒布、實(shí)施，以獲得最佳秩序和社會效益一個活動過程。 標(biāo)準(zhǔn)化的主要體現(xiàn)形式是標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)就是為在一定的范圍內(nèi)獲得最佳秩序，對活動或結(jié)果規(guī)定的共同的和重復(fù)使用的規(guī)則、導(dǎo)則或特性文件規(guī)則、導(dǎo)則或特性文件。 1.2.2標(biāo)準(zhǔn)的分類和分級 1 標(biāo)準(zhǔn)的分類技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)組織標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)濟(jì)管理標(biāo)準(zhǔn)按性質(zhì)不同，分為 按適應(yīng)程度不同，分為 基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)一般標(biāo)準(zhǔn) 按法律屬性不同，分為 強(qiáng)

7、制性標(biāo)準(zhǔn)，其代號為“GB”推薦性標(biāo)準(zhǔn)，其代號為“GB/T”2 標(biāo)準(zhǔn)分級 按制定的范圍不同，標(biāo)準(zhǔn)分為 國際標(biāo)準(zhǔn) ISO IEC國家標(biāo)準(zhǔn) GB 地方標(biāo)準(zhǔn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 如機(jī)械（JB） 企業(yè)標(biāo)準(zhǔn) QB1.2.3優(yōu)先數(shù)和優(yōu)先數(shù)系的概念 優(yōu)先數(shù)和優(yōu)先數(shù)系就是對各種技術(shù)參數(shù)的數(shù)值進(jìn)行協(xié)調(diào)、簡化和統(tǒng)一的一種科學(xué)的數(shù)值標(biāo)準(zhǔn)。 GB/T321-1980優(yōu)先數(shù)和優(yōu)先數(shù)系就是其中的一個重要標(biāo)準(zhǔn)。在確定機(jī)械產(chǎn)品的技術(shù)參數(shù)時，應(yīng)盡可能地選用該標(biāo)準(zhǔn)中的數(shù)值。 1、優(yōu)先數(shù)系及公比 優(yōu)先數(shù)系是一種十進(jìn)制的幾何級數(shù)。我國標(biāo)準(zhǔn)GB321-80與國際標(biāo)準(zhǔn)ISO推薦R5、R10、R20、R40、R80系列，前四項為基本系列（見表1-1）,

8、R80為補(bǔ)充系列。其公比為：基本系列 優(yōu)先數(shù)系中的R5、R10、R20、R40四個系列是常用系 列，稱為基本系列。 3、派生系列 派生系列是從R5、R10、R20、R40、R80五個系列中，每隔P項取值導(dǎo)出的系列。如：R10/34、優(yōu)先數(shù)系的選用原則：先疏后密（1 1）任意相鄰兩項間的相對差近似不變）任意相鄰兩項間的相對差近似不變（2 2）任意兩項的理論值經(jīng)過計算后仍為一個優(yōu)先數(shù)）任意兩項的理論值經(jīng)過計算后仍為一個優(yōu)先數(shù)（3 3）優(yōu)先數(shù)具有相關(guān)性）優(yōu)先數(shù)具有相關(guān)性2、 優(yōu)先數(shù)與優(yōu)先數(shù)系的特點(diǎn) 1.2.41.2.4幾何量檢測幾何量檢測 1 幾何量檢測的重要性2 我國在幾何量檢測方面的發(fā)展歷程 本課小結(jié)v機(jī)械零件必須同時滿足兩個條件才具有互換性：裝配時，不需要經(jīng)過挑選、修配和調(diào)整。裝配后能滿足使用要求。v互換性在產(chǎn)品的設(shè)計、制造、使用維修等方面都具有積極作用。實(shí)際生產(chǎn)中，可根據(jù)產(chǎn)品的復(fù)雜程度、精度要求、生產(chǎn)規(guī)模的大小以及生產(chǎn)設(shè)備和技術(shù)水平等的不同，采用完全互換、不完全互換；內(nèi)互換、外互換。v互換性是現(xiàn)代化生產(chǎn)的重要原則。但互換性必須通過標(biāo)準(zhǔn)化來實(shí)現(xiàn)。制訂和貫徹公差標(biāo)準(zhǔn)并采用相應(yīng)的技術(shù)測量措施是實(shí)現(xiàn)互換性的必要條件。而優(yōu)先數(shù)系則是標(biāo)準(zhǔn)化在互換性學(xué)科中