機(jī)械零件的技術(shù)要求.ppt

1、零件的技術(shù)要求 一.極限與配合 二.表面結(jié)構(gòu)（表面粗糙度） 三.幾何（形狀和位置）公差,一.極限與配合,零件的互換性,互換性是零件在尺寸、功能上可以互相替換的性能。即在相同規(guī)格的零件當(dāng)中任取一個(gè)，不經(jīng)挑選和輔助加工就能裝配到機(jī)器上，并能滿足機(jī)器性能的要求。 互換性是機(jī)械工業(yè)現(xiàn)代化生產(chǎn)的基本原則。零件的互換性主要由零件的尺寸、形狀、位置、表面質(zhì)量等幾何參數(shù)決定。,極限與配合,互換性要求零件的尺寸可以在某一合理的范圍內(nèi)變動(dòng)。這個(gè)范圍既要保證機(jī)器性能，又要保證制造的經(jīng)濟(jì)性。 極限平衡零件使用要求與制造經(jīng)濟(jì)性之間的矛盾； 配合反映零件結(jié)合時(shí)的相互關(guān)系。, 保證零件具有 互換性的措施：,由設(shè)計(jì)者根據(jù)極限

2、與配合標(biāo)準(zhǔn)，確定零件合理的配合要求和尺寸極限。,基本尺寸: 由設(shè)計(jì)確定 一般取整,實(shí)際尺寸: 零件制成后 實(shí)際測得,極限尺寸:允許實(shí)際尺寸變化的兩個(gè)界限值 最大極限尺寸:允許實(shí)際尺寸的最大值 最小極限尺寸:允許實(shí)際尺寸的最小值, 基本尺寸、實(shí)際尺寸、極限尺寸 （老標(biāo)準(zhǔn)）,零線,尺寸偏差和尺寸公差（老標(biāo)準(zhǔn)）,上偏差=最大極限尺寸基本尺寸 代號：孔為ES 軸為es,下偏差=最小極限尺寸基本尺寸 代號：孔為EI 軸為ei,尺寸公差(簡稱公差): 允許實(shí)際尺寸的變動(dòng)量。,公差 =最大極限尺寸最小極限尺寸 =上偏差下偏差,偏差是代數(shù)值， 可正、負(fù)、零； 公差始終為正。,新標(biāo)準(zhǔn)變動(dòng)處,基本尺寸改為公稱尺寸

3、 取消實(shí)際尺寸，為提取組成要素的局部尺寸 最大極限尺寸改為上極限尺寸 最小極限尺寸改為下極限尺寸 上偏差改為上極限偏差 下偏差改為下極限偏差,公稱尺寸(基本尺寸): 由設(shè)計(jì)確定 一般取整,實(shí)際尺寸: 零件制成后 實(shí)際測得 新標(biāo)準(zhǔn)沒有實(shí)際尺寸，為 提取組成要素的局部尺寸,極限尺寸:允許實(shí)際尺寸變化的兩個(gè)界限值 上（最大）極限尺寸:允許實(shí)際尺寸的最大值 下（最?。O限尺寸:允許實(shí)際尺寸的最小值, 公稱尺寸、實(shí)際尺寸、極限尺寸,上極限偏差=上極限尺寸公稱尺寸 代號：孔為ES 軸為es,下極限偏差=下極限尺寸公稱尺寸 代號：孔為EI 軸為ei,尺寸公差(簡稱公差): 允許實(shí)際尺寸的變動(dòng)量。,公差=上極

4、限尺寸下極限尺寸 =上極限偏差下極限偏差,上極限偏差,下極限偏差,統(tǒng)稱極限偏差,*極限偏差是代數(shù)值，可正、負(fù)、零；公差始終為正, 尺寸偏差和尺寸公差,公差帶：表示公差大小和相對零線位置的一個(gè)區(qū)域。 公差帶圖：為便于分析，一般將尺寸公差與公稱（基本）尺寸的關(guān)系，按放大比例畫成簡圖，稱為公差帶圖。,某軸的直徑為500.012,公稱（基本）尺寸:,上（最大）極限尺寸:,下（最?。O限尺寸:,50mm,零件合格的條件：,50.012mm實(shí)際尺寸 49.988mm。,50.012mm,49.988mm,上（極限）偏差 = 50.01250 = +0.012,下（極限）偏差 = 49.98850 = -0

5、.012,公差 = 0.012(-0.012) = 0.024,例：,公差帶圖可以直觀地 表示出公差的大小及公差 帶相對于零線的位置。,公差帶圖, 標(biāo)準(zhǔn)公差和基本偏差,公稱尺寸,公稱尺寸,基本偏差系列：確定了孔和軸的公差帶位置。,如: H8 f7,孔的基本偏差代號,孔的標(biāo)準(zhǔn)公差等級代號,軸的標(biāo)準(zhǔn)公差等級代號,軸的基本偏差代號,公差帶的位置由基本偏差決定， 公差帶的大小由標(biāo)準(zhǔn)公差等級決定。,公差帶代號,公稱尺寸相同的孔和軸相互結(jié)合時(shí)公差帶之間的關(guān)系。,間隙或過盈:,=孔的實(shí)際尺寸軸的實(shí)際尺寸,配合：,0 間隙 0 過盈,配合, 配合 配合的概念,間隙,孔的尺寸減去相配合的軸的尺寸之差為正。 最小

6、間隙：孔的最小尺寸與軸的最大尺寸之差。 最大間隙：孔的最大尺寸與軸的最小尺寸之差。,過盈,孔的尺寸減去相配合的軸的尺寸之差為負(fù)。 最小過盈：孔的最大極限尺寸減軸的最小極限尺寸之差。 最大過盈：孔的最小極限尺寸減軸的最大極限尺寸之差。, 配合的種類,由于相互配合的孔和軸的實(shí)際尺寸不同，裝配后可能出現(xiàn)不同大小的間隙或過盈。 配合可以分為三類： 間隙配合 過盈配合 過渡配合, 間隙配合,具有間隙(包括最小間隙等于零)的配合。 此時(shí)，孔的公差帶在軸的公差帶之上。,間隙配合示意圖,具有過盈(包括最小過盈等于零)的配合。 此時(shí)，孔的公差帶在軸的公差帶之下。,過盈配合示意圖, 過盈配合,可能具有間隙或過盈的

7、配合。此時(shí)， 孔的公差帶和軸的公差帶相互交疊。,過渡配合示意圖, 過渡配合, 配合制度,配合制：基本尺寸相同、相互結(jié)合的孔和軸之間的關(guān)系稱為配合。國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了兩種配合制 基孔制配合 基軸制配合, 基孔制配合,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制度。在基孔制配合中選作基準(zhǔn)的孔稱為基準(zhǔn)孔，即下偏差為零的孔，代號為H。,基準(zhǔn)孔,間隙配合,過渡配合,過盈配合,公差帶圖：, 基軸制配合,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制度。在基軸制配合中選作基準(zhǔn)的軸稱為基準(zhǔn)軸，即上偏差為零的軸，代號為h。,基準(zhǔn)軸,間隙配合,過渡配合,過盈配合,公差

8、帶圖：,基軸制：,AH 形成間隙配合,JN 形成過渡配合,PZC 形成過盈配合,基孔制：,ah 形成間隙配合,jn 形成過渡配合,pzc 形成過盈配合,配合種類,最大實(shí)體極限,對應(yīng)于孔或軸最大實(shí)體尺寸的那個(gè)極限尺寸： 軸為最大極限尺寸 孔為最小極限尺寸 最大實(shí)體極限是孔或軸具有允許的 材料量為最多、實(shí)體為最大時(shí)的極限尺寸。,最小實(shí)體極限,對應(yīng)于孔或軸最小實(shí)體尺寸的那個(gè)極限尺寸： 軸為最小極限尺寸 孔為最大極限尺寸 最小實(shí)體極限是孔或軸具有允許的 材料量為最少、實(shí)體為最小時(shí)的極限尺寸。,極限與配合在裝配圖中的標(biāo)注,裝配圖中的標(biāo)注形式為：,裝配圖中的標(biāo)注示例,采用基孔制配合時(shí)，分子為基準(zhǔn)孔的公差帶

9、 代號H。,例如：,基孔制間隙配合,基孔制過渡配合,采用基軸制配合時(shí)，分母為基準(zhǔn)軸的公差帶代號h。,例如：,基軸制間隙配合,基軸制過渡配合,配合制的選擇 一般優(yōu)先采用基孔制。使用冷拔鋼作軸或同一軸上裝有不同配合要求的幾個(gè)零件時(shí)，采用基軸制配合。 標(biāo)準(zhǔn)公差等級的選用要考慮產(chǎn)品的使用 性能和加工經(jīng)濟(jì)型。見p.335 表12-1。表12-2給出了常用配合尺寸中標(biāo)準(zhǔn)公差等級的應(yīng)用，可參考。 公差帶的選擇 可參照表12-3，12-4選擇 配合種類的選擇 表12-5給出基本偏差的配合選擇，優(yōu)先配合的選擇見表12-6,標(biāo)準(zhǔn)公差表，基本偏差表和極限偏差表,拆為30H8（孔的公差帶）和 30f7（軸的公差帶）

10、（1）利用標(biāo)準(zhǔn)公差表和基本偏差表 （2）直接查極限偏差表,除前面講的基本標(biāo)注形式外，還可采用下面的一些標(biāo)注形式。,借用尺寸線作為分?jǐn)?shù)線。,用斜線做分?jǐn)?shù)線。,標(biāo)注上、下偏差值。,借用尺寸線作為分?jǐn)?shù)線。, 在基本尺寸后注出公差帶代號（基本偏 差代號和標(biāo)準(zhǔn)公差等級數(shù)字）。,配合精度明確，標(biāo)注簡單，但數(shù)值不直觀。適用于量規(guī)檢測的尺寸。, 在零件圖中極限的標(biāo)注,數(shù)值直觀，用萬能量具檢測方便。試制單件及小批生產(chǎn)用此法較多。, 注出公稱尺寸及上、下偏差值（常用方法）,既明確配合精度又有公差數(shù)值。適用于生產(chǎn)規(guī)模不確定的情況。, 在公稱尺寸后，注出公差帶代號及上、下 極限偏差值，偏差值要加上括號。,例查表寫出

11、的偏差數(shù)值。（直接查表） 表示公稱尺寸為30的基孔制間隙配合?？椎墓顜Т枮镠8，軸的公差帶代號為f7。 30H8基準(zhǔn)孔的極限偏差，可查表。由基本尺寸行24至30和公差帶代號列H8相交得到 （即為 mm）， 所以基準(zhǔn)孔30H8的極限偏差值可以寫成 。 （注：書中缺附表1-4極限偏差表，一般手冊中均可查到。）,極限與配合的查表,30f7所表示的軸的極限偏差，可查附表。由基本尺寸行24至30和公差帶代號列f7相交得到 （即為 mm)， 所以30f7的極限偏差值可以寫成 。,公式：IT=ES-EI (孔) IT=es-ei (軸),利用標(biāo)準(zhǔn)公差表和基本偏差表（查表計(jì)算法）,查標(biāo)準(zhǔn)公差表得到30IT

12、8的公差為0.033,查標(biāo)準(zhǔn)公差表得到30IT7的公差為0.021,繪制公差帶圖,孔,軸,例2查表寫出 的偏差數(shù)值。（查表計(jì)算法） 表示基本尺寸為25的基孔制過盈配合。孔的公差帶代號為H7，軸的公差帶代號為s6。 查表得25H7基準(zhǔn)孔H的下偏差EI=0,IT7=0.021,上偏差ES=EI+IT=0+0.021=0.021mm。 查表得軸25s6的下偏差ei=+0.035mm,IT6=0.013,上偏差es=ei+IT=+0.035+0.013=0.048mm。 基準(zhǔn)孔25H7的極限偏差值 軸25s6的極限偏差值,繪制公差帶圖,孔,軸,一般公差,一般公差是指在車間普通工藝條件下，機(jī)床設(shè)備一般，

13、加工能力可以保證的公差。在正常維護(hù)和操作情況下，它是經(jīng)濟(jì)加工精度，一般可不作檢驗(yàn)。 一般，對功能上無特殊要求的要素可以給出一般公差。 一般公差不需單獨(dú)注出公差，而是在圖樣上、技術(shù)文件或標(biāo)準(zhǔn)中作出總的說明。,二.零件的表面結(jié)構(gòu)（表面粗糙度）,(1).零件的表面在加工過程中，受到機(jī)床、刀具、工件系統(tǒng)的振動(dòng)，以及刀具形狀、切削分裂時(shí)的塑性變形等因素影響，表面上會(huì)留下由凸峰和凹谷組成的痕跡。,（一）概述,表面結(jié)構(gòu)要求（表面粗糙度）是指零件的加工表面上具有的較小間距的峰谷所形成的微觀幾何形狀特性。,零件表面,（2）概念,(3)常用術(shù)語,基準(zhǔn)線ax：用以評定表面結(jié)構(gòu)要求（表面粗糙度）參數(shù)的給定線。采用被測

14、表面輪廓的中線作為基準(zhǔn)線 輪廓偏距y：輪廓線上的點(diǎn)與基準(zhǔn)線之間的距離。 取樣長度l：用于評定具有表面結(jié)構(gòu)要求（表面粗糙度）特征的一段基準(zhǔn)線的長度。取樣長度的值，規(guī)定在輪廓總的走向上量取。 評定長度ln：評定輪廓所必須的一段長度。它包括一個(gè)或幾個(gè)取樣長度。, 輪廓算術(shù)平均偏差Ra, 輪廓最大高度Ry,優(yōu)先選用輪廓算術(shù)平均偏差Ra,（二）評定參數(shù), 輪廓微觀不平度10點(diǎn)高度Rz,老標(biāo)準(zhǔn)：,新標(biāo)準(zhǔn)：,輪廓算術(shù)平均偏差Ra,輪廓最大高度Rz,在一個(gè)取樣長度（用于判別具有表面結(jié)構(gòu)要求（表面粗糙度）特征的一段基準(zhǔn)線長度）內(nèi),輪廓偏距(輪廓線上的點(diǎn)與基準(zhǔn)線之間的距離)絕對值的算術(shù)平均值。,輪廓算術(shù)平均偏差R

15、a（新老標(biāo)準(zhǔn)同）,近似為,取樣長度,輪廓微觀不平度10點(diǎn)高度Rz（新標(biāo)準(zhǔn)中無）,在一個(gè)取樣長度內(nèi),5個(gè)最大的輪廓峰高的平均值與5個(gè)最大的輪廓谷深的平均值之和。,輪廓最大高度Ry（新標(biāo)準(zhǔn)中為Rz ）,在一個(gè)取樣長度內(nèi),輪廓峰頂線和輪廓谷底線之間的距離。,1.表面結(jié)構(gòu)要求代號 （表面粗糙度）,符號,參數(shù),其它有關(guān)規(guī)定,（三）表面結(jié)構(gòu)（表面粗糙度）代（符）號及其注法,基本符號:,60,60,H2,H1,H1 1.4h H2=2 H1 h 字高, 表面粗糙度符號,用去除材料的方法獲得的表面,用不去除材料的方法獲得的表面,橫線上用于標(biāo)注有關(guān)參數(shù)和說明,表示所有表面具有相同的表面粗糙度要求,表 面 粗 糙

16、 度 符 號,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 時(shí)，應(yīng)同時(shí)注出Rz 和數(shù)值。新標(biāo)準(zhǔn)中Ra不可省,Ra(Rz)和數(shù)值同時(shí)標(biāo)出。,例如：,用任何方法獲得的表面粗糙度, 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。,用去除材料方法獲得的表面粗糙度, Ra的上限值為3.2m，下限值為1.6m。,用任何方法獲得的表面粗糙度, Rz的上限值為3.2m。,表面粗糙度參數(shù),用去除材料方法獲得的表面, Ra的 上限值為3.2m，加工方法為銑制。,用去除材料方法獲得的表面粗糙度, Ra的最大值為3.2m，最小值為1.6m。, 當(dāng)標(biāo)注上限值或上

17、限值與下限值時(shí)，允 許實(shí)測值中有16%的測值超差。, 當(dāng)不允許任何實(shí)測值超差時(shí)，應(yīng)在參數(shù) 值的右側(cè)加注max或同時(shí)標(biāo)注max和min。,例如：,說明,列表小結(jié), 在同一圖樣上每一表 面只注一次粗糙度代 號，且應(yīng)注在可見輪 廓線、尺寸界線、引 出線或它們的延長線 上，并盡可能靠近有 關(guān)尺寸線。, 當(dāng)零件大部分表面具有相同的粗糙度要求時(shí)，對其 中使用最多的一種代（符）號，可統(tǒng)一標(biāo)注在圖樣 的右上角，并加注 “其余”兩字。所注代號和文字大 小是圖樣上其它表面所注代號和文字的1.4倍。,例如：,其余,25, 表面粗糙度代(符)號在圖樣上的注法, 在不同方向的表面上標(biāo)注時(shí)，代號中的數(shù) 字及符號的方向必須

18、按下圖規(guī)定標(biāo)注。,代號中的數(shù)字方向應(yīng)與尺寸數(shù)字的方向一致。,不同方向表面上的標(biāo)注,表面粗糙度(老標(biāo)準(zhǔn))符號中各書寫位置,a1、a2-粗糙度高度參數(shù)代號及其數(shù)值，單位m b-加工要求、鍍覆、涂覆、表面處理或其它說明等。 d-加工紋理方向符號 e-加工余量（單位m） C/f1-粗糙度間距參數(shù)，即截距（單位mm）/輪廓支承長度率。f1越接近1，表面越光滑。 f2-測量長度。,d,d,表面結(jié)構(gòu)（新標(biāo)準(zhǔn)）符號中各書寫位置,a b參數(shù)代號及其數(shù)值， 單位m e加工余量mm c 加工方法 d表面紋理方向,加工紋理方向符號p.365,符號的尖端必須 從材料外指向被 標(biāo)注的表面。,表面粗糙度(老標(biāo)準(zhǔn))標(biāo)注示例,

19、表面結(jié)構(gòu)（新標(biāo)準(zhǔn)）標(biāo)注示例,表面結(jié)構(gòu)標(biāo)注時(shí)Ra不可省,表面結(jié)構(gòu)（新標(biāo)準(zhǔn)）標(biāo)注說明,新標(biāo)準(zhǔn)中Ra不可省,Ra(Rz)和數(shù)值同時(shí)標(biāo)出。 新標(biāo)準(zhǔn)中Ra3.2表示允許16%次測量超差，超差值不限 Ramax1.6 最大規(guī)則，表示不允許有一次超差 表示上限Ra0.8，下限Ra0.2,URa0.8 LRa0.2,參照生產(chǎn)實(shí)例，用類比法確定。應(yīng)考慮下列原則：, 在滿足表面性能要求的前提下，應(yīng)盡量選用 較大的粗糙度參數(shù)值。, 工作表面比非工作表面的粗糙度參數(shù)值要小。, 配合性質(zhì)相同，零件尺寸小比尺寸大的表面粗 糙度參數(shù)值要小。, 運(yùn)動(dòng)速度高、單位壓力大的摩擦表面的粗糙 度參數(shù)值應(yīng)小于運(yùn)動(dòng)速度低、單位壓力小的

20、摩擦表面的粗糙度參數(shù)值。,（四）表面粗糙度參數(shù)的選用,5.同一公差等級，軸比孔的表面粗糙度參數(shù)要小,用不同加工方法得到的Ra值,一般接觸面Ra值取 6.33.2 配合面Ra值取 0.81.6 鉆孔表面Ra值取 12.5,參考資料,三. 形狀和位置公差新標(biāo)準(zhǔn)為：幾何公差,基本概念,零件在加工過程中，由于各種因素的影響，不僅會(huì)產(chǎn)生尺寸誤差，而且還會(huì)產(chǎn)生形狀誤差和位置誤差。如孔和軸的配合，雖然孔、軸都滿足尺寸公差要求，但是軸加工得不直，存在形狀誤差。又如軸線和接觸面不垂直，存在位置誤差。這些誤差會(huì)影響零件的裝配和使用，因此有必要對某些重要零件的形狀和位置規(guī)定公差，這種公差稱為幾何公差（老標(biāo)準(zhǔn)為形狀和

21、位置公差，簡稱形位公差）。,形狀和位置公差種類和符號 形位公差有14種,國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定各種符號的畫法,形位公差的定義、圖示和解釋p.347,公差原則,被測要素的尺寸公差和形位公差之間的關(guān)系,根據(jù)不同的使用要求,遵守國標(biāo)所規(guī)定的公差原則的規(guī)定。,獨(dú)立原則,獨(dú)立原則是尺寸公差和形位公差之間的關(guān)系遵循的基本原則。 獨(dú)立原則指圖樣上給定的每一個(gè)尺寸公差和形位公差的要求都是獨(dú)立的，應(yīng)分別滿足各自的要求。 當(dāng)尺寸公差和形位公差之間遵循獨(dú)立原則時(shí)，在圖樣上不作任何附加的標(biāo)注。,相關(guān)要求,相關(guān)要求是指圖樣上的尺寸公差和形位公差之間相互有關(guān)，相關(guān)要求有： 包容要求 最大實(shí)體要求 最小實(shí)體要求 最大實(shí)體狀態(tài)：零件在

22、尺寸公差范圍內(nèi)具有材料最多實(shí)體最大的狀態(tài)。這時(shí)的尺寸稱為最大實(shí)體尺寸，即孔為最小極限尺寸，軸為最大極限尺寸。 反之為最小實(shí)體狀態(tài)。,包容要求,包容要求指實(shí)際被測要素處于最大實(shí)體狀態(tài)時(shí)，不允許有形位誤差，即必須具有理想的形狀的相關(guān)要求。 尺寸公差后面加注符號 ，表明單一被測要素的形位公差和尺寸公差之間采用包容要求。,最大實(shí)體要求,實(shí)際被測要素偏離最大實(shí)體狀態(tài)時(shí)，其形位公差可以從尺寸公差中獲得補(bǔ)償?shù)囊环N相關(guān)公差要求。這個(gè)補(bǔ)償值即等于被測要素對最大實(shí)體狀態(tài)的偏離值。此時(shí)將使形位公差值增大。,關(guān)聯(lián)被測要素的定向或定位誤差與尺寸公差之間采用包容要求時(shí)的標(biāo)注。 表示被測要素處于最大實(shí)體狀態(tài)時(shí)，允許的形位公

23、差值為零，即不允許有形位公差。,最小實(shí)體要求,實(shí)際被測要素偏離最小實(shí)體狀態(tài)時(shí)，其形位公差可以從尺寸公差中獲得補(bǔ)償?shù)囊环N相關(guān)公差要求。 實(shí)際被測要素偏離最小實(shí)體狀態(tài)時(shí)，允許其形位公差值超出其給定的公差值。,新標(biāo)準(zhǔn)增加可逆要求,可逆要求 表示尺寸公差和幾何公差之間可以互送 可逆要求用于最大實(shí)體要求 可逆要求是當(dāng)中心要素的形位誤差值小于給出的形位公差值時(shí),允許在滿足零件功能要求的前提出下擴(kuò)大尺寸公差. 可逆要求用于最大實(shí)體要求時(shí),被測要素的實(shí)際輪廓應(yīng)遵守其最大實(shí)體實(shí)效邊界.當(dāng)其實(shí)際尺寸向最小實(shí)體尺寸方向偏離最大實(shí)體尺寸時(shí),允許其形位誤差值超出在最大實(shí)體狀態(tài)下給出的形位公差值,即形位公差值可以增大. 當(dāng)其形位誤差值小于給出的形位公差值時(shí),也允許其實(shí)際尺寸超出最大實(shí)體尺寸,即尺寸公差值可以增大的一種要求. 因此,也可以稱為可逆的最大實(shí)體要求. 采用可逆的最大實(shí)體要求,應(yīng)在被測要素的形位公差框格中的公差值后加注符號,R,R,新標(biāo)準(zhǔn)變動(dòng),基準(zhǔn)符號 在位置公差中增加同心度，當(dāng)輪盤很