精度設(shè)計講稿課件

精度設(shè)計——羅烽主講精度設(shè)計——羅烽主講1第一章：緒論1.1什么是精度

設(shè)計？

它有什么用？第一章：緒論2所謂精度設(shè)計，就是在產(chǎn)品設(shè)計過程中，按照國標(biāo)的有關(guān)要求和工廠的實際生產(chǎn)能力，給零件規(guī)定各種合理的公差(包括尺寸公差、形位公差、表面粗糙度等)要求。精度設(shè)計是否合理，直接關(guān)系到產(chǎn)品的可加工性、產(chǎn)品的質(zhì)量、互換性、以及制造成本等眾多重要因素。所謂精度設(shè)計，就是在產(chǎn)品設(shè)計過程中，按照國標(biāo)的有關(guān)要求和工廠31.2本課程的特點和學(xué)習(xí)方法1.2.1特點、重點與難點1.2.2學(xué)習(xí)方法和教學(xué)要求1.2.3參考書目：（1）《機械精度設(shè)計與檢測技術(shù)基礎(chǔ)》第一版，楊沿平主編，機械工業(yè)出版社，2004年（2）《幾何精度規(guī)范學(xué)》第一版，潘淑清主編，北京理工大學(xué)出版社，2003年（3）其它書名為《互換性與測量技術(shù)》(或類似書名)的教材也可參考1.2本課程的特點和學(xué)習(xí)方法41.3互換性1.3.1什么是互換性1.3.1.1零件具有互換性的2個基本條件：a)同一規(guī)格的零件，不須挑選和修理就能進行裝

配；b)裝配后能滿足使用要求。1.3.1.2互換性涉及的2個方面：a)幾何參數(shù)的互換（本課程主要討論的對象）；b)功能的互換（在考慮幾何參數(shù)互換前提下需要

兼顧的）。1.3互換性51.3.2互換性的分類1.3.2.1按互換的程度分：

完全互換與不完全互換

(見下頁的例子)1.3.2互換性的分類6不完全互換的例子例：要生產(chǎn)一批配合間隙要求在0~0.002范圍內(nèi)的孔與軸，可以有兩種方式：第一種方式按孔，軸來生產(chǎn)，其孔與軸的公差均為0.001，孔與軸的間隙為0~0.002，滿足要求；第二種方式按孔，軸來生產(chǎn)，其孔與軸的公差均為0.01，與第一種方式相比加工難度降低了10倍，但孔與軸的間隙變?yōu)?~0.02，比要求的間隙擴大了10倍，不能滿足要求，針對這一問題，對加工好的孔、軸按其實際尺寸進行如下分組：第1組：孔，軸其配合間隙為0~0.002，滿足要求第2組：孔，軸其配合間隙為0~0.002，滿足要求......第9組：孔，軸其配合間隙為0~0.002，滿足要求第10組：孔，軸其配合間隙為0~0.002，滿足要求經(jīng)過分組后每一組都能滿足要求。這樣，加工難度降低了，而要求的配合精度并沒有降低，但條件是只有同一組的孔軸才具有互換性，這樣的互換性稱為不完全互換，而任意零件都可互換則稱為完全互換。不完全互換的例子71.3.2.2按部件內(nèi)部和外部的互換分：

內(nèi)互換與外互換以滾動軸承(一種標(biāo)準(zhǔn)化的部件——標(biāo)準(zhǔn)件)為例來說明1.3.2.2按部件內(nèi)部和外部的互換分：

81.3.3互換性的作用與重要意義1.3.3.1在設(shè)計方面1.3.3.2在加工制造方面1.3.3.3在使用和維修方面1.3.3互換性的作用與重要意義9精度設(shè)計講稿101.4.2優(yōu)先數(shù)系和優(yōu)先數(shù)1.4.2.1數(shù)據(jù)傳遞和對相關(guān)產(chǎn)品規(guī)格參數(shù)的影響書本尺寸規(guī)格的例子1.4.2.2GB321-2005所規(guī)定的優(yōu)先數(shù)系1.是一種十進幾何級數(shù)2.基本數(shù)值系列：R5R10R20R40;補充數(shù)值系列：R803.仔細看看這種級數(shù)的好處1.4.2優(yōu)先數(shù)系和優(yōu)先數(shù)111.4.2.3優(yōu)先數(shù)1.什么是優(yōu)先數(shù)2.工程上優(yōu)先數(shù)如何取值：表1-13.各數(shù)值系列取用的先后順序4.派生系列簡介精度設(shè)計講稿12第二章：尺寸精度設(shè)計

概述

尺寸公差所涉及的國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T1800.1—2009產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范（GPS）極限與配合第1部分：公差、偏差和配合的基礎(chǔ)(替代GB/T1800.1—1997、GB/T1800.2—1998、GB/T1800.3—1998)GB/T1800.2—2009產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范（GPS）

極限與配合

第2部分：標(biāo)準(zhǔn)公差等級和孔、軸極限偏差表(替代GB/T1800.4—1999)GB/T1801—2009產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范（GPS）極限與配合公差帶和配合的選擇

(替代GB/T1801—1999)GB/T1803—2003極限與配合尺寸至18mm孔、軸公差帶GB/T1804—2000一般公差未注公差的線性和角度尺寸的公差

第二章：尺寸精度設(shè)計132.1基本術(shù)語及定義2.1.1孔與軸2.1.1.1孔：2.1.1.2軸：2.1基本術(shù)語及定義142.1.2有關(guān)尺寸、偏差、公差的術(shù)語2.1.2.1尺寸：2.1.2.2基本尺寸：D、d2.1.2.3極限尺寸：最大極限尺寸：Dmax、dmax最小極限尺寸：Dmin、dmin2.1.2有關(guān)尺寸、偏差、公差的術(shù)語152.1.2.4實際尺寸：Da、da精度設(shè)計講稿162.1.2.5尺寸偏差（偏差）：1.極限偏差：上偏差：ES、es下偏差：EI、ei2.實際偏差：Ea、ea

2.1.2.6尺寸公差：TD、Td

2.1.2.5尺寸偏差（偏差）：172.1.2.7公差帶圖1.零線：2.公差帶：3.公差帶圖的畫法各種尺寸與偏差、公差帶圖2.1.2.7公差帶圖各種尺寸與偏差、公差帶圖182.1.3有關(guān)配合的術(shù)語2.1.3.1配合：2.1.3.2間隙：X2.1.3.3過盈：Y精度設(shè)計講稿192.1.3.4配合類別：1.間隙配合：XmaxXmin2.過盈配合：YmaxYmin3.過渡配合：XmaxYmax4.配合公差：Tf平均間隙(過盈)：Xav、Yav

2.1.3.4配合類別：20例題1：1、求下列三對配合孔、軸的基本尺寸、極限

尺寸、公差、極限間隙或極限過盈、平均

間隙或過盈、配合公差；

2、指出各屬何類配合；

3、畫出尺寸公差帶圖及配合公差帶圖。

（1）孔與軸相配合

（2）孔與軸相配合

（3）孔與軸相配合例題1：1、求下列三對配合孔、軸的基本尺寸、極限

21

例題1的計算表（數(shù)值單位：mm）例題1的計算表（數(shù)值單位：mm）222.2尺寸的極限與配合國標(biāo)簡介2.2.1配合制2.2.1.1基本偏差2.2.1.2基孔制配合、基準(zhǔn)孔2.2.1.3基軸制配合、基準(zhǔn)軸2.2尺寸的極限與配合國標(biāo)簡介232.2.2標(biāo)準(zhǔn)公差系列2.2.2.1標(biāo)準(zhǔn)公差等級2.2.2.2標(biāo)準(zhǔn)公差因子2.2.2.3尺寸分段2.2.2.4標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值的計算

例題2：試計算基本尺寸為100mm、公差等

級為IT6的零件的公差數(shù)值

2.2.2標(biāo)準(zhǔn)公差系列242.2.2.5標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表及查表方法2.2.2.5標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表及查表方法252.2.3基本偏差系列2.2.3.1基本偏差系列及代號2.2.3.2孔與軸基本偏差數(shù)值的計算方法簡介2.2.3基本偏差系列262.2.3.3軸的基本偏差數(shù)值表的使用課堂練習(xí)：查表求軸70f6、120js10的基本偏差，畫

公差帶圖2.2.3.3軸的基本偏差數(shù)值表的使用272.2.3.4孔的基本偏差數(shù)值表的使用課堂練習(xí)：查表求孔10EF8、20M6的基本偏差，畫

公差帶圖2.2.3.4孔的基本偏差數(shù)值表的使用282.2.3.5公差帶與配合的表示方法2.2.3.6極限偏差的確定方法

例題3：查表求φ35H7/r6、φ35R7/h6的極限偏差，

畫出公差帶圖(含配合公差帶)

2.2.3.7極限偏差數(shù)值表簡介2.2.3.8極限與配合在圖樣上的表示2.2.3.5公差帶與配合的表示方法292.2.4一般、常用和優(yōu)先選用公差帶與配合2.2.4.1一般、常用和優(yōu)先選用的公差帶2.2.4.2常用和優(yōu)先配合2.2.4一般、常用和優(yōu)先選用公差帶與配合302.3尺寸精度設(shè)計的基本原則和方法基本原則在保證使用要求的前提下盡量選用較大的公差一般方法類比法計算法試驗法2.3尺寸精度設(shè)計的基本原則和方法312.3.1配合制的選用

選擇基孔制還是基軸制并不影響配合類別和配合精度，但卻影響制造的成本。2.3.1.1一般情況下優(yōu)先選用基孔制2.3.1.2下列情況下選用基軸制a）標(biāo)準(zhǔn)冷拉軸b）尺寸小于1mm的軸c）一軸配多孔d）修配機器時（教材上未提到）2.3.1配合制的選用322.3.1.3與標(biāo)準(zhǔn)件配合時、以標(biāo)準(zhǔn)件為基準(zhǔn)件2.3.1.4特殊要求場合、可以采用非基準(zhǔn)制2.3.1.3與標(biāo)準(zhǔn)件配合時、以標(biāo)準(zhǔn)件為基準(zhǔn)件332.3.2公差等級的確定a）在滿足使用要求的前提下，盡量選用較大的公差；b）考慮到孔軸加工難度的不同，為保持孔軸加工的等價性，一般情況下對大于等于IT7的配合，常采用孔比軸低一個公差等級；c）應(yīng)依據(jù)零件的用途確定合適的公差等級（參見P40表2-11）；d）根據(jù)所確定的公差等級來確定合適的加工方法（參見P40表2-10）；e）應(yīng)盡量選用優(yōu)先或常用的公差帶及配合。2.3.2公差等級的確定342.3.3確定公差等級及配合的計算方法例：有一基本尺寸為80mm的孔軸配合，要求配合間隙

為+20~+100um，試確定孔、軸公差等級及配合。解：第1步：計算配合公差（Tf=80um）第2步：分配孔、軸公差（TD=IT8=46um，Td=IT7=30um）第3步：確定基準(zhǔn)制及基準(zhǔn)件的基本偏差（EI=0）第4步：確定另一配合件的基本偏差（es=-30，代號f）第5步：確定配合，畫公差帶圖第6步：校驗，調(diào)整......最終滿足要求的配合為80H7/f7按國標(biāo)選常用配合為80H7/f6P45~47例2-8、2-9（自學(xué)）2.3.3確定公差等級及配合的計算方法352.4一般公差（線性尺寸的未注公差）2.4.1什么是一般公差（未注公差）2.4.2為什么要規(guī)定一般公差（未注公差）a）未注的原因b）適用的尺寸2.4.3一般公差如何規(guī)定a）4個等級：f—精密級IT12m—中等級IT14c—粗糙級IT16v—最粗級IT17b）不論孔、軸、或長度尺寸，都采用對稱分布公

差帶極限偏差數(shù)值表（P50表2-15）

2.4一般公差（線性尺寸的未注公差）362.4.4標(biāo)注的方法在圖紙的“技術(shù)要求”中或在技術(shù)文件中統(tǒng)一規(guī)定

如：GB/T1804—f2.4.4標(biāo)注的方法37精度設(shè)計——羅烽主講精度設(shè)計——羅烽主講38第一章：緒論1.1什么是精度

設(shè)計？

它有什么用？第一章：緒論39所謂精度設(shè)計，就是在產(chǎn)品設(shè)計過程中，按照國標(biāo)的有關(guān)要求和工廠的實際生產(chǎn)能力，給零件規(guī)定各種合理的公差(包括尺寸公差、形位公差、表面粗糙度等)要求。精度設(shè)計是否合理，直接關(guān)系到產(chǎn)品的可加工性、產(chǎn)品的質(zhì)量、互換性、以及制造成本等眾多重要因素。所謂精度設(shè)計，就是在產(chǎn)品設(shè)計過程中，按照國標(biāo)的有關(guān)要求和工廠401.2本課程的特點和學(xué)習(xí)方法1.2.1特點、重點與難點1.2.2學(xué)習(xí)方法和教學(xué)要求1.2.3參考書目：（1）《機械精度設(shè)計與檢測技術(shù)基礎(chǔ)》第一版，楊沿平主編，機械工業(yè)出版社，2004年（2）《幾何精度規(guī)范學(xué)》第一版，潘淑清主編，北京理工大學(xué)出版社，2003年（3）其它書名為《互換性與測量技術(shù)》(或類似書名)的教材也可參考1.2本課程的特點和學(xué)習(xí)方法411.3互換性1.3.1什么是互換性1.3.1.1零件具有互換性的2個基本條件：a)同一規(guī)格的零件，不須挑選和修理就能進行裝

配；b)裝配后能滿足使用要求。1.3.1.2互換性涉及的2個方面：a)幾何參數(shù)的互換（本課程主要討論的對象）；b)功能的互換（在考慮幾何參數(shù)互換前提下需要

兼顧的）。1.3互換性421.3.2互換性的分類1.3.2.1按互換的程度分：

完全互換與不完全互換

(見下頁的例子)1.3.2互換性的分類43不完全互換的例子例：要生產(chǎn)一批配合間隙要求在0~0.002范圍內(nèi)的孔與軸，可以有兩種方式：第一種方式按孔，軸來生產(chǎn)，其孔與軸的公差均為0.001，孔與軸的間隙為0~0.002，滿足要求；第二種方式按孔，軸來生產(chǎn)，其孔與軸的公差均為0.01，與第一種方式相比加工難度降低了10倍，但孔與軸的間隙變?yōu)?~0.02，比要求的間隙擴大了10倍，不能滿足要求，針對這一問題，對加工好的孔、軸按其實際尺寸進行如下分組：第1組：孔，軸其配合間隙為0~0.002，滿足要求第2組：孔，軸其配合間隙為0~0.002，滿足要求......第9組：孔，軸其配合間隙為0~0.002，滿足要求第10組：孔，軸其配合間隙為0~0.002，滿足要求經(jīng)過分組后每一組都能滿足要求。這樣，加工難度降低了，而要求的配合精度并沒有降低，但條件是只有同一組的孔軸才具有互換性，這樣的互換性稱為不完全互換，而任意零件都可互換則稱為完全互換。不完全互換的例子441.3.2.2按部件內(nèi)部和外部的互換分：

內(nèi)互換與外互換以滾動軸承(一種標(biāo)準(zhǔn)化的部件——標(biāo)準(zhǔn)件)為例來說明1.3.2.2按部件內(nèi)部和外部的互換分：

451.3.3互換性的作用與重要意義1.3.3.1在設(shè)計方面1.3.3.2在加工制造方面1.3.3.3在使用和維修方面1.3.3互換性的作用與重要意義46精度設(shè)計講稿471.4.2優(yōu)先數(shù)系和優(yōu)先數(shù)1.4.2.1數(shù)據(jù)傳遞和對相關(guān)產(chǎn)品規(guī)格參數(shù)的影響書本尺寸規(guī)格的例子1.4.2.2GB321-2005所規(guī)定的優(yōu)先數(shù)系1.是一種十進幾何級數(shù)2.基本數(shù)值系列：R5R10R20R40;補充數(shù)值系列：R803.仔細看看這種級數(shù)的好處1.4.2優(yōu)先數(shù)系和優(yōu)先數(shù)481.4.2.3優(yōu)先數(shù)1.什么是優(yōu)先數(shù)2.工程上優(yōu)先數(shù)如何取值：表1-13.各數(shù)值系列取用的先后順序4.派生系列簡介精度設(shè)計講稿49第二章：尺寸精度設(shè)計

概述

尺寸公差所涉及的國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T1800.1—2009產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范（GPS）極限與配合第1部分：公差、偏差和配合的基礎(chǔ)(替代GB/T1800.1—1997、GB/T1800.2—1998、GB/T1800.3—1998)GB/T1800.2—2009產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范（GPS）

極限與配合

第2部分：標(biāo)準(zhǔn)公差等級和孔、軸極限偏差表(替代GB/T1800.4—1999)GB/T1801—2009產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范（GPS）極限與配合公差帶和配合的選擇

(替代GB/T1801—1999)GB/T1803—2003極限與配合尺寸至18mm孔、軸公差帶GB/T1804—2000一般公差未注公差的線性和角度尺寸的公差

第二章：尺寸精度設(shè)計502.1基本術(shù)語及定義2.1.1孔與軸2.1.1.1孔：2.1.1.2軸：2.1基本術(shù)語及定義512.1.2有關(guān)尺寸、偏差、公差的術(shù)語2.1.2.1尺寸：2.1.2.2基本尺寸：D、d2.1.2.3極限尺寸：最大極限尺寸：Dmax、dmax最小極限尺寸：Dmin、dmin2.1.2有關(guān)尺寸、偏差、公差的術(shù)語522.1.2.4實際尺寸：Da、da精度設(shè)計講稿532.1.2.5尺寸偏差（偏差）：1.極限偏差：上偏差：ES、es下偏差：EI、ei2.實際偏差：Ea、ea

2.1.2.6尺寸公差：TD、Td

2.1.2.5尺寸偏差（偏差）：542.1.2.7公差帶圖1.零線：2.公差帶：3.公差帶圖的畫法各種尺寸與偏差、公差帶圖2.1.2.7公差帶圖各種尺寸與偏差、公差帶圖552.1.3有關(guān)配合的術(shù)語2.1.3.1配合：2.1.3.2間隙：X2.1.3.3過盈：Y精度設(shè)計講稿562.1.3.4配合類別：1.間隙配合：XmaxXmin2.過盈配合：YmaxYmin3.過渡配合：XmaxYmax4.配合公差：Tf平均間隙(過盈)：Xav、Yav

2.1.3.4配合類別：57例題1：1、求下列三對配合孔、軸的基本尺寸、極限

尺寸、公差、極限間隙或極限過盈、平均

間隙或過盈、配合公差；

2、指出各屬何類配合；

3、畫出尺寸公差帶圖及配合公差帶圖。

（1）孔與軸相配合

（2）孔與軸相配合

（3）孔與軸相配合例題1：1、求下列三對配合孔、軸的基本尺寸、極限

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例題1的計算表（數(shù)值單位：mm）例題1的計算表（數(shù)值單位：mm）592.2尺寸的極限與配合國標(biāo)簡介2.2.1配合制2.2.1.1基本偏差2.2.1.2基孔制配合、基準(zhǔn)孔2.2.1.3基軸制配合、基準(zhǔn)軸2.2尺寸的極限與配合國標(biāo)簡介602.2.2標(biāo)準(zhǔn)公差系列2.2.2.1標(biāo)準(zhǔn)公差等級2.2.2.2標(biāo)準(zhǔn)公差因子2.2.2.3尺寸分段2.2.2.4標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值的計算

例題2：試計算基本尺寸為100mm、公差等

級為IT6的零件的公差數(shù)值

2.2.2標(biāo)準(zhǔn)公差系列612.2.2.5標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表及查表方法2.2.2.5標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表及查表方法622.2.3基本偏差系列2.2.3.1基本偏差系列及代號2.2.3.2孔與軸基本偏差數(shù)值的計算方法簡介2.2.3基本偏差系列632.2.3.3軸的基本偏差數(shù)值表的使用課堂練習(xí)：查表求軸70f6、120js10的基本偏差，畫

公差帶圖2.2.3.3軸的基本偏差數(shù)值表的使用642.2.3.4孔的基本偏差數(shù)值表的使用課堂練習(xí)：查表求孔10EF8、20M6的基本偏差，畫

公差帶圖2.2.3.4孔的基本偏差數(shù)值表的使用652.2.3.5公差帶與配合的表示方法2.2.3.6極限偏差的確定方法

例題3：查表求φ35H7/r6、φ35R7/h6的極限偏差，

畫出公差帶圖(含配合公差帶)

2.2.3.7極限偏差數(shù)值表簡介2.2.3.8極限與配合在圖樣上的表示2.2.3.5公差帶與配合的表示方法662.2.4一般、常用和優(yōu)先選用公差帶與配合2.2.4.1一般、常用和優(yōu)先選用的公差帶2.2.4.2常用和優(yōu)先配合2.2.4一般、常用和優(yōu)先選用公差帶與配合672.3尺寸精度設(shè)計的基本原則和方法基本原則在保證使用要求的前提下盡量選用較大的公差一般方法類比法計算法試驗法2.3尺寸精度設(shè)計的基本原則和方法682.3.1配合制的選用

選擇基孔制還是基軸制并不影響配合類別和配