機(jī)械零件的幾何精度

關(guān)于機(jī)械零件的幾何精度第1頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月一、互換性同一批零件，不經(jīng)挑選和輔助加工，任取一個(gè)就可順利地裝到機(jī)器上去，并滿足機(jī)器的性能要求。

保證零件具有互換性的措施：由設(shè)計(jì)者確定合理的配合要求和尺寸公差大小。二、標(biāo)準(zhǔn)化標(biāo)準(zhǔn)化是對重復(fù)性的事物進(jìn)行科學(xué)的簡化、選優(yōu)、協(xié)調(diào)和統(tǒng)一所采取的一項(xiàng)重要的技術(shù)措施。標(biāo)準(zhǔn)化是廣泛實(shí)現(xiàn)互換性生產(chǎn)的前提§2—1概述第2頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月§2—2尺寸精度一、孔和軸通常將工件的圓形內(nèi)表面和圓形外表面稱為孔和軸。如圖2-1所示圖中由D1，D2，D3，和D4各尺寸確定的包容面均稱為孔圖中由d1,d2,d3和d4各尺寸確定的包容面均稱為軸第3頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月

基本尺寸：它是設(shè)計(jì)給定的尺寸；(L,l)

極限尺寸：允許尺寸變化的兩個(gè)極限值，它是以基本尺寸為基數(shù)來確定的。

(Lmax,Lmin),(lmax,lmin)

實(shí)際尺寸：通過實(shí)際測量獲得的某一孔、軸的尺寸（La,la）

尺寸偏差（簡稱偏差）：某一尺寸減其基本尺寸所得的代數(shù)差，分別稱為上偏差和下偏差。2、基本術(shù)語例：一根軸的直徑為500.008基本尺寸：最大極限尺寸：最小極限尺寸：5050.00849.992第4頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月

上偏差=最大極限尺寸–基本尺寸代號(hào)：孔為ES，軸為es。下偏差=最不極限尺寸–基本尺寸代號(hào)：孔為EI，軸為ei。

尺寸公差（簡稱公差）：允許尺寸的變動(dòng)量。公差=最大極限尺寸–最小極限尺寸

=上偏差–下偏差例：一根軸的直徑為500.008公差=50.008-49.992=0.016或=0.008-(-0.008)=0.016上偏差=50.008-50=0.008下偏差=49.992–50=-0.008第5頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月

零線：在公差帶圖（公差與配合圖解）中確定偏差的一條基準(zhǔn)直線，即零偏差線。通常以零線表示基本尺寸。

尺寸公差帶（簡稱公差帶）：在公差帶圖中，由代表上、下偏差的兩條直線所限定的區(qū)域。

3、配合 基本尺寸相同的、相互結(jié)合的孔和軸公差帶之間的關(guān)系，稱為配合。

根據(jù)使用的要求不同，孔和軸之間的配合有松有緊，因而國標(biāo)規(guī)定配合分三類：即間隙配合、過盈配合和過渡配合。第6頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月尺寸公差的一些名詞第7頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月4、標(biāo)準(zhǔn)公差與基本偏差

公差帶由“公差帶大小”和“公差帶位置”這兩個(gè)要素組成。標(biāo)準(zhǔn)公差確定公差帶大小，基本偏差確定公差帶位置。標(biāo)準(zhǔn)公差標(biāo)準(zhǔn)公差是標(biāo)準(zhǔn)所列的，用以確定公差帶的大小的任一公差。標(biāo)準(zhǔn)公差分為20個(gè)等級(jí)，即：IT01、IT0、IT1至于IT18。IT表示公差，數(shù)字表示公差等級(jí)，從IT01至IT18依次降低?；酒罨酒钍菢?biāo)準(zhǔn)所列的，用以確定公差帶相對零位置的上偏差或下偏差，一般指靠近零線的那個(gè)偏差。當(dāng)公差帶在零線的上方時(shí)，基本偏差為下偏差；反之則為為上偏差。第8頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月基本偏差基本偏差標(biāo)準(zhǔn)公差標(biāo)準(zhǔn)公差基本尺寸+-00

軸與孔的基本偏差代號(hào)用拉丁字母表示，大寫為孔，小寫為軸，各有28個(gè)。其中H（h）的基本偏差為零，常作為基準(zhǔn)孔或基準(zhǔn)軸的偏差代號(hào)。第9頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月RSTPCDEFFGCDEHYABGJSKMNUVXZZAZBZCF基本尺寸零線0+-J0EIEIES+rafgdefcdbhjsjkmnpstuxzzazbzcgecfvy基本尺寸零線0-0eseiA~H（a~h）的基本偏差用于間隙配合；P~ZC（p~zc）用于過盈配合；J（j）~N（n）用于過渡配合。第10頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月φ30+0.053+0.020φ30-0.020+0.041間隙孔公差帶軸公差帶最大間隙最小間隙孔公差帶軸公差帶最大間隙最小間隙為零

孔的公差帶在軸的公差帶之上。

間隙配合：孔與軸配合時(shí)，具有間隙（包括最小間隙等于零）的配合。第三節(jié)配合精度§2—3配合精度第11頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月

過盈配合：孔和軸配合時(shí)，孔的尺寸減去相配合軸的尺寸，其代數(shù)差為負(fù)值為過盈。具有過盈的配合稱為過盈配合。軸徑孔徑過盈軸公差帶孔公差帶最大過盈最小過盈軸公差帶孔公差帶最大過盈最小過盈為零

孔的公差帶在軸公差帶之下。第12頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月

過渡配合：可能具有間隙或過盈的配合為過渡配合。最大間隙最大過盈軸徑孔徑最大間隙最大過盈最大過盈最大過盈最大間隙最大間隙軸和孔的公差帶相互交疊。第13頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月第14頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月

5、配合制度1）、基孔制基本偏差為一定的孔的公差帶，與不同基本偏差的軸的公差帶形成各種配合的一種制度。間隙配合過渡配合過盈配合0過渡配合基準(zhǔn)孔0基準(zhǔn)孔的基本偏差代號(hào)為“H”。公差帶圖第15頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月間隙配合過渡配合過盈配合2）、基軸制基本偏差為一定的軸的公差帶，與不同基本偏差的孔的公差帶形成各種配合的一種制度。0過渡配合基準(zhǔn)軸公差帶圖0基準(zhǔn)軸的基本偏差代號(hào)為“h”。第16頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月二、公差與配合的標(biāo)注及查表方法1、公差與配合在圖樣中的標(biāo)注1）、零件圖中的標(biāo)注形式Φ50-0.025-0.050Φ500+0.039

注基本尺寸及上、下偏差值（常用方法）

數(shù)值直觀，適應(yīng)單件或小批量生產(chǎn)。零件尺寸使用通用的量具進(jìn)行測量。必須注出偏差數(shù)值。第17頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月Φ50H8()0+0.039Φ50f7()-0.025-0.050

既注公差帶代號(hào)又注上、下偏差上下偏差加注括號(hào)既明確配合精度又有公差數(shù)值。第18頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月Φ50f7Φ50H8

注公差帶代號(hào)

此注法能和專用量具檢驗(yàn)零件尺寸統(tǒng)一起來，適應(yīng)大批量生產(chǎn)。零件圖上不必標(biāo)注尺寸偏差數(shù)值。第19頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月2、在裝配圖中配合尺寸的標(biāo)注基孔制的標(biāo)注形式：

基本尺寸基準(zhǔn)孔的基本偏差代號(hào)（H）公差等級(jí)代號(hào)配合軸基本偏差代號(hào)公差等級(jí)代號(hào)例：φ50H8f7

表示基本尺寸為50，基孔制，8級(jí)基準(zhǔn)孔與公差等級(jí)為7級(jí)、基本偏差代號(hào)為f的軸的間隙配合。標(biāo)注形式也可寫成：φ50H8/f7第20頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月基軸制的標(biāo)注形式：基本尺寸配合孔基本偏差代號(hào)公差等級(jí)代號(hào)基準(zhǔn)軸的基本偏差代號(hào)（h）公差等級(jí)代號(hào)φ50p7h6例：

表示基本尺寸為50，基軸制，6級(jí)基準(zhǔn)軸與公差等級(jí)為7級(jí)，基本偏差代號(hào)為P的孔的過盈配合。標(biāo)注形式也可寫成：φ50P7/h6第21頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月4、軸、孔極限偏差的查表

若已知基本尺寸和公差帶代號(hào)，則尺寸的上下偏差值，可從極限偏差表中查得。查表的步驟一般是：先查出軸和孔的標(biāo)準(zhǔn)公差，然后查出軸和孔的基本偏差（配合件只列出一個(gè)偏差）；最后由配合件的標(biāo)準(zhǔn)公差和基本偏差的關(guān)系，算出另一個(gè)偏差。優(yōu)先及常用配合的極限偏差可直接由表查得，也可按上述步驟進(jìn)行。3、優(yōu)先、常用配合國家標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)機(jī)械工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)使用的需要，制訂優(yōu)先及常用配合，應(yīng)盡量選用優(yōu)先配合和常用配合。如下表所示。第22頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月H6H7H9H10H11H12H8

基孔制優(yōu)先、常用配合H7H7H7H7H7H7H7H7H7H7H7H7H7Js6k6m6n6p6r6s6t6u6v6x6y6z6基準(zhǔn)孔軸abcdefghjskmnprstuvxyz間隙配合過渡配合過盈配合紅色為優(yōu)先配合。其中常用：59種優(yōu)先：13種H6H6H6H6H6js5k5m5n5p5H8H8H8H8H8H8H8H8H8Js7k7m7n7p7r7s7t7u7H6H6H6r5s5t5第23頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月h5h6h7h8h9h10h11h12BCDEFGHJSKMNPRSTUVXYZ基準(zhǔn)孔孔A間隙配合過渡配合過盈配合紅色字為優(yōu)先配合。其中常用：47種優(yōu)先：13種

基軸制優(yōu)先、常駐用配合F7h6H8h7E8h7B12h12第24頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月-0.016034.018-φ例1

查表寫出φ18的極限偏差數(shù)值。解：

從配合表可知，是基孔制的優(yōu)先配合，其中H8是基準(zhǔn)孔的公差代號(hào)；f7是配合軸的公差代號(hào)。027.00+φ18H8027.0018+φ（1）φ18H8基準(zhǔn)孔的極限偏差，可由附錄附表中查出。在表中由基本尺寸從大于14至18的行和公差帶H8的列相交處查得這就是基準(zhǔn)孔的上、下偏差，所以可寫成（2）φ18f7配合軸的極限偏差，可由附錄表中查得。在表中由基本尺寸從大于14至18的行和代號(hào)f7的列相交處查得，就是配合軸的上偏差（es）和下偏差（ei），所以Φ18f7可寫成第25頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月例2查表寫出Φ80R7/h6的極限偏差值。解：從配合表可知Φ80R7/h6是基軸制常用過盈配合。(2)Φ80R7配合孔的極限偏差，則由附錄表的基本尺寸大于50至80的行與公差等級(jí)IT7的列相交處查得Φ80R7的標(biāo)準(zhǔn)公差是30μm。由附表的基本尺寸大于65至80的行與基本偏差代號(hào)為R的列相交處查得Φ80R7的上偏差(ES)為-43μm。從而由計(jì)算公式EI=ES-IT可得到下偏差為(EI)=-43-30=-73μm，所以可寫成0019.080-φ(1)Φ80h6基準(zhǔn)軸的極限偏差，可由附表查得。在表中由基本尺寸大于50至80的行與公差等級(jí)IT6的列相交處查得Φ80h6的標(biāo)準(zhǔn)公差是19μm因?yàn)榛鶞?zhǔn)軸的上偏差為零，所以Φ80h6可寫成-0.043-0.073Φ80第26頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月

形狀公差和位置公差簡稱形位公差，是指零件的實(shí)際形狀和實(shí)際位置對理想形狀和理想位置的允許變動(dòng)量。對一般零件來說，它的形狀和位置公差，可由尺寸公差、加工機(jī)床的精度等加以保證。而對精度較高的零件，則根據(jù)設(shè)計(jì)要求，需在零件圖上注出有關(guān)的形狀和位置公差。1、形位公差的名稱和符號(hào)如下表所示?！?—4形狀公差和位置公差第27頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月

幾何要素理想要素:理想要素是指具有幾何意義的要素，即不存在形位和其它誤差的要素。實(shí)際要素:零件上存在的要素，在測量時(shí)由測得的要素代替實(shí)際要素輪廓要素:

是指構(gòu)成零件輪廓的點(diǎn)、線和面的要素。中心要素:

輪廓要素對稱中心點(diǎn)、線、面或軸線的要素被測要素:是指圖樣上給出了形狀和位置公差要求的要素，也就是需要研究和測量的要素?；鶞?zhǔn)要素:是指圖樣上規(guī)定用來確定被測要素的方向和位置的要素。理想的基準(zhǔn)要素稱為基準(zhǔn)。單一要素:是指對要素本身提出形狀公差要求的被測要素。關(guān)聯(lián)要素:關(guān)聯(lián)要素是指相對基準(zhǔn)要素有方向或位置功能要求而給出位置公差要求的被測要素。第28頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月面輪廓度線輪廓度圓柱度圓度平面度直線度形狀公差符號(hào)名稱分類全跳動(dòng)圓跳動(dòng)跳動(dòng)位置度對稱度同軸度定位傾斜度垂直度平行度定向位置公差符號(hào)名稱分類分類一、形位公差代號(hào)、基準(zhǔn)代號(hào)第29頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月2、形位公差代號(hào)、基準(zhǔn)代號(hào)

公差框格公差要求在矩形框格中給出，必須按標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)注。形位公差代號(hào)基準(zhǔn)代號(hào)字母形位公差數(shù)值公差帶的形狀形位公差符號(hào)指引線φ0.05A框格高度為框格中字體高度的2倍第30頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月

相對于被測要素的基準(zhǔn)

基準(zhǔn)代號(hào)5~10等于框格高度≈2b二、形位公差標(biāo)注示例0.02指引線的箭頭要指向被測要素的輪廓線或其延長線上φd表示φd圓柱表面的任意素線的直線度公差為0.02第31頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月φdφ0.02表示φd圓柱體軸線的直線度公差為φ0.02

被測要素是軸線時(shí)，指引線的箭頭應(yīng)與該要素尺寸線的箭頭對齊φd0.05表示被測左端面對于φd軸線的垂直度公差為0.05基準(zhǔn)要素為軸線時(shí)，基準(zhǔn)符號(hào)應(yīng)與該要素的尺寸線對齊第32頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月φd0.03AA表示φd孔的軸線對于底面的平行度公差為0.03

當(dāng)基準(zhǔn)符號(hào)不便直接與公差框格連接時(shí)，應(yīng)用基準(zhǔn)代號(hào)。此時(shí)公差框格應(yīng)增加第三格，并寫與基準(zhǔn)符號(hào)圓圈內(nèi)相同的字母代號(hào)。第33頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月三、形位公差的識(shí)讀方法例1、識(shí)讀齒輪圖上標(biāo)注的形位公差并解釋含義。2532Φ88h9()-0.08700.08B0.006A0.05B0.08A0.02BBφ0.018P9Φ24H7()0+0.021Φ88圓柱面的圓度公差為0.006mmΦ88h9圓柱的外圓表面對Φ24H7圓孔的軸心線的全跳動(dòng)度公差為0.08mm槽寬為8P9的鍵槽對稱中心面Φ24H7圓柱孔的對稱中心面對稱度公差為0.02mmΦ24H7圓孔軸心線的直線度公差為φ0.01mm圓柱的右端面對該機(jī)件的左端面平行度公差為0.08mm;右端面φ24H7圓孔的軸心線垂直度公差為0.05mm第34頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月60οCM10Φ0.01BC0.050.01Aφ18-0.001+0.003φ22A0.0460ο例2、識(shí)讀階梯軸所注的形位公差的含義。直徑為φ22圓錐的大、小兩端面對該段軸的軸心線跳動(dòng)度公差為0.01mm兩端面圓錐體任一截面的圓度公差為0.04mmφ18圓柱面的圓柱度公差為0.05mmM10外螺紋的軸心線對兩端中心孔軸心線的同軸度公差為φ0.01mm第35頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月

§9--1表面粗糙度

零件圖中除了視圖和尺寸之外，還應(yīng)具備加工和檢驗(yàn)零件的技術(shù)要求。技術(shù)要求主要有：

零件的表面粗糙度。尺寸公差、形狀公差和位置公差。對零件的材料、熱處理和表面修飾的說明。對于特殊加工和檢驗(yàn)的說明。一、表面粗糙度的基本概念

表示零件表面具有較小間距和峰谷所組成的微觀幾何形狀特性，稱為表面粗糙度。第36頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月

表面粗糙度對零件的配合性質(zhì)、耐磨性、強(qiáng)度、抗腐性密封性、外觀要求等影響很大，因此，零件表面的粗糙度的要求也有不同。一般說來，凡零件上有配合要求或有相對運(yùn)動(dòng)的表面，表面粗糙度參數(shù)值要小。二、評(píng)定表面粗糙度的參數(shù)★

輪廓算術(shù)平均偏差——Ra★

微觀不平度十點(diǎn)高度——Rz★

輪廓最大高度——Ry優(yōu)先選用輪廓算術(shù)平均偏差Ra第37頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月

在零件表面一段取樣長度L（用于判斷表面粗糙度特征的段中線長度）內(nèi)，輪廓的偏距y是輪廓線上的點(diǎn)到中線的距離中線以上，y為正值；反之y為負(fù)值。Ra是輪廓偏差絕對值，用公式表示為：i=1nRa=1/n∑|yi|或：l輪廓谷底線輪廓峰頂線中線yyRyYvRa第38頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月a1、a2——粗糙度高度參數(shù)代號(hào)及其數(shù)值（μm）；b——加工要求、鍍覆、表面處理或其它說明等；c——樣長度（mm）或波紋度（μm）；d——加工紋理方向符號(hào)；e——加工余量（mm）f——粗糙度間距參數(shù)值（mm）或輪廓支承長度率。a1a2edbc（f）1、表面粗糙度的符號(hào)三、表面粗糙度的代號(hào)（符）號(hào)及其標(biāo)注第39頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月符號(hào)

意義及說明

基本符號(hào)，表示表面可用任何方法獲得。當(dāng)不加注粗糙度參數(shù)值或有關(guān)說明時(shí)，僅適用于簡化代號(hào)標(biāo)注。

基本符號(hào)加一短劃，表示表面是用去除材料的方法獲得。如車、銑、磨、剪切、拋光、腐蝕、電火花加工、氣割等。

基本符號(hào)加一小圓，表示表面是用不去除材料方法獲得。如鑄、鍛、沖壓變形、熱軋、冷軋、粉未冶金等，或者是用于保持原供應(yīng)狀況的表面（包括保持上道工序的狀況）。

在上述三個(gè)符號(hào)的長邊上均可加一橫線；用于標(biāo)注有關(guān)參數(shù)和說明。

在上述三個(gè)符號(hào)上均可加一小圓，表示所有表面具有相同的表面粗糙度要求。第40頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月2、表面粗糙度參數(shù):表面粗糙度參數(shù)的單位是m。

注寫Ra時(shí)，只寫數(shù)值;注寫Rz、Ry時(shí)，應(yīng)同時(shí)注出Rz、Ry和數(shù)值。例如：3.2

用任何方法獲得的表面,Ra的上限值為3.2m。

只注一個(gè)值時(shí)，表示為上限值；注兩個(gè)值時(shí)，表示為上限值和下限值。3.21.6用去除材料的方法獲得的表面,Ra的上限值為3.2m，下限值為1.6m。Ry3.2用任何方法獲得的表面,Ry的上限值為3.2m。第41頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月

說明：2）、當(dāng)標(biāo)注上限值或上限值與下限值時(shí)，允許實(shí)測值中有