機(jī)械基礎(chǔ)單元課件2

1、單元2圖1-8被測臺(tái)階軸任務(wù)1認(rèn)識(shí)孔軸的基本偏差與配合1.標(biāo)準(zhǔn)公差與基本偏差(1)標(biāo)準(zhǔn)公差及其系列標(biāo)準(zhǔn)公差系列是按國家標(biāo)準(zhǔn)制定的一系列由不同的公稱尺寸和不同的公差等級(jí)組成的標(biāo)準(zhǔn)公差值。表1-1公稱尺寸至315mm的標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值(摘自GB/T 1800.12009)1.標(biāo)準(zhǔn)公差與基本偏差表1-1公稱尺寸至315mm的標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值(摘自GB/T 1800.12009)公稱尺寸（mm）標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)IT01IT0IT1IT2IT3IT4IT5IT6IT7IT8IT9IT10IT11IT12IT13IT14IT15IT16IT17IT18大于至mmm303050812234610142540600101

2、4025040611436040611525458121830487501201803048075121861004061152546915223658900150220360580915221.標(biāo)準(zhǔn)公差與基本偏差表1-1公稱尺寸至315mm的標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值(摘自GB/T 1800.12009)101805081223581118274370110018027043071118271830061152546913213352841300210330520841321333050061152547111625396210016002503906211625395080081223581219304

3、674120190030460741219346801201152546101522355487140220035054087142235541.標(biāo)準(zhǔn)公差與基本偏差表1-1公稱尺寸至315mm的標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值(摘自GB/T 1800.12009)120180122355812182540631001602500406311625463180250234571014202946721151852900460721151852946722503152546812162332528113021032005208113213252811.標(biāo)準(zhǔn)公差與基本偏差(2)基本偏差及其系列1)基本偏差的含義及其代號(hào)

4、。圖1-9基本偏差系列表1-2基本偏差代號(hào)1.標(biāo)準(zhǔn)公差與基本偏差表1-2基本偏差代號(hào)孔或軸基本偏差備注孔下極限偏差A(yù)、B、C、CD、D、E、EF、FG、G、HH為基準(zhǔn)孔，它的下極限偏差為零上極限偏差或下極限偏差JS=IT/2上極限偏差J、K、M、N、P、R、S、T、U、V、X、Y、Z、ZA、ZB、ZC軸下極限偏差a、b、c、cd、d、e、ef、fg、g、hh為基準(zhǔn)軸，它的上極限偏差為零上極限偏差或下極限偏差js=IT/2上極限偏差j、k、m、n、p、r、s、t、u、v、x、y、z、za、zb、zc1.標(biāo)準(zhǔn)公差與基本偏差 孔和軸同字母的基本偏差相對于零線基本呈對稱分布。 基本偏差代號(hào)為JS和js

5、的公差帶，在各公差等級(jí)中完全對稱于零線。 代號(hào)為K、k和N的基本偏差的數(shù)值隨公差等級(jí)的不同而分為兩種情況(K、k可為正值或零值，N可為負(fù)值或零值)，而代號(hào)為M的基本偏差的數(shù)值隨公差等級(jí)的不同則有三種情況(正值、負(fù)值或零值)。2)軸的基本偏差。3)孔的基本偏差。2.公差帶系列(1)公差帶代號(hào)孔、軸公差帶代號(hào)由基本偏差代號(hào)與公差等級(jí)數(shù)字組成。(2)尺寸公差的標(biāo)注在圖樣上標(biāo)注尺寸公差時(shí)，可用公稱尺寸與公差帶代號(hào)表示，也可以用公稱尺寸與極限偏差表示，還可以用公稱尺寸與公差帶代號(hào)、極限偏差共同表示。(3)公差帶系列根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)提供的20個(gè)公差等級(jí)與28種基本偏差，可以組合成的公差帶，孔為2028=560

6、種，軸為2028=560種。3.配合基準(zhǔn)制(1)基孔制配合基孔制是指基準(zhǔn)孔H與非基準(zhǔn)件(azc)軸形成各種配合的一種制度。(2)基軸制配合基軸制是指基準(zhǔn)軸h與非基準(zhǔn)件(AZC)孔形成各種配合的一種制度。圖1-10基孔制配合3.配合基準(zhǔn)制(3)混合配合在實(shí)際生產(chǎn)中，根據(jù)需求有時(shí)也采用非基準(zhǔn)孔與非基準(zhǔn)軸相配合，這種沒有基準(zhǔn)件的配合稱為混合配合。4.尺寸公差與配合的標(biāo)注(1)尺寸公差在零件圖上的標(biāo)注方法孔、軸公差在零件上主要標(biāo)注公稱尺寸和極限偏差數(shù)值，零件圖上尺寸公差的標(biāo)注方法有三種，如圖1-12所示。圖1-12尺寸公差在圖樣上的標(biāo)注(2)配合在圖樣上的標(biāo)注方法配合在圖樣上的標(biāo)注如圖1-13所示。4

7、.尺寸公差與配合的標(biāo)注圖1-13配合在圖樣上的標(biāo)注1.分析尺寸與偏差(1)分析尺寸標(biāo)注由上述知識(shí)可知，圖1-8a中的80和70分別是80和70mm的公稱尺寸，其上、下極限偏差分別為0、-0.046mm和-0.030mm、-0.060mm。(2)計(jì)算公差(3)求極限尺寸3.分析公差帶代號(hào)(1)確定公差值由公稱尺寸和公差等級(jí)查表1-1確定公差值。(2)確定基本偏差由公稱尺寸和基本偏差代號(hào)查附表1-1確定基本偏差。(3)計(jì)算另一極限偏差(基準(zhǔn)制的選擇)1.優(yōu)先選用基孔制配合(1)加工工藝方面加工中等尺寸的孔，通常需要采用價(jià)格較貴的擴(kuò)孔鉆、鉸刀、拉刀等定值刀具，并且一種刀具只能加工一種尺寸的孔，而加工

8、軸則不同，一把車刀或砂輪可加工不同尺寸的軸。(2)技術(shù)測量方面一般中等精度孔的測量，必須使用內(nèi)徑指示表，由于調(diào)整和讀數(shù)不易掌握，測量時(shí)需要一定水平的測試技術(shù)。2.特殊場合下選用基軸制配合1)直接采用冷拉棒料做軸，其表面不需要再進(jìn)行切削加工，同樣可以獲得明顯的經(jīng)濟(jì)效益(由于這種原材料具有一定的尺寸、幾何、表面粗糙度精度)，在農(nóng)業(yè)、建筑、紡織機(jī)械中常用。2)有些零件由于結(jié)構(gòu)上的需要，采用基軸制更合理。圖1-14基軸制配合選擇示例a)活塞連桿機(jī)構(gòu)b)基孔制設(shè)計(jì)形式c)基軸設(shè)計(jì)制形式3)與標(biāo)準(zhǔn)件配合時(shí)，應(yīng)按需要選取。2.特殊場合下選用基軸制配合4)需要時(shí)可選用混合制配合(非基準(zhǔn)值配合)。1.填空題(1

9、)配合制是指同一極限制的孔和軸組成配合的一種制度。(2)在國家標(biāo)準(zhǔn)中，公差帶的大小由確定，公差帶的位置由確定。2.綜合題(1)某軸設(shè)計(jì)尺寸為60mm，加工時(shí)的尺寸范圍要求為59.90560.095mm。(2)下列尺寸公差的標(biāo)注是否正確？如有錯(cuò)誤請改正。1)20mm；2)35mm；3)70mm；4)45mm；5)50mm。(3)畫出下列孔與軸的配合公差帶圖，指出各屬于哪種基準(zhǔn)制？哪類配合？并計(jì)算它們的極限間隙或極限過盈以及配合公差。1)孔30mm，軸30mm；2)孔40mm，軸40mm；2.綜合題3)孔50mm，軸(500.008)mm。4.理解幾何公差帶的含義，能正確描述幾何公差帶。圖1-15

10、幾何公差示例任務(wù)2幾何公差的選擇1.零件的幾何要素圖1-16零件的幾何要素(1)按結(jié)構(gòu)特征分1)輪廓要素：構(gòu)成零件外形為人們直接感覺到的點(diǎn)、線、面。1.零件的幾何要素2)中心要素：是具有對稱關(guān)系的輪廓要素的對稱中心點(diǎn)、線、面。(2)按存在狀態(tài)分1)理想要素：具有幾何意義的要素，它是按設(shè)計(jì)要求，由圖樣給定的點(diǎn)、線、面的理想形態(tài)；它不存在任何誤差，是絕對正確的幾何要素。2)實(shí)際要素：零件實(shí)際上存在的要素，它是由加工形成的，可以通過測量出來的要素來代替，由于有測量誤差，測量得到的要素并非實(shí)際要素的真實(shí)情況，實(shí)際要素可分為實(shí)際輪廓要素和實(shí)際中心要素。(3)按檢測時(shí)所處的地位分1.零件的幾何要素1)被測

11、要素：即圖樣上給出了幾何公差要求的要素，是測量的對象，如圖1-17中零件的上表面給出了幾何公差，因此屬于被測要素。2)基準(zhǔn)要素：即零件上用來確定被測要素的方向或位置的要素。(4)按功能關(guān)系分1)單一要素：對要素本身提出形狀公差要求的要素。圖1-17要素實(shí)例1.零件的幾何要素2)關(guān)聯(lián)要素：即與零件基準(zhǔn)要素有功能要求的要素。2.幾何公差的概念和項(xiàng)目(1)幾何公差的概念零件在加工過程中，由于加工設(shè)備存在一定的幾何誤差，而且受到在加工過程中出現(xiàn)的受力變形、熱變形、刀具磨損等多種因素的影響，實(shí)際加工所得到的零件的幾何要素不可避免地會(huì)產(chǎn)生形狀誤差和位置誤差。(2)幾何公差的項(xiàng)目及符號(hào)國家標(biāo)準(zhǔn)將幾何公差分為

12、4個(gè)類型，即形狀公差、方向公差、位置公差和跳動(dòng)公差。表1-3幾何公差的項(xiàng)目及符號(hào)2.幾何公差的概念和項(xiàng)目表1-3幾何公差的項(xiàng)目及符號(hào)公差類型幾何特征符號(hào)有無基準(zhǔn)形狀公差直線度無平面度無圓度無圓柱度無線輪廓度無面輪廓度無2.幾何公差的概念和項(xiàng)目表1-3幾何公差的項(xiàng)目及符號(hào)方向公差平行度有垂直度有傾斜度有線輪廓度有面輪廓度有2.幾何公差的概念和項(xiàng)目表1-3幾何公差的項(xiàng)目及符號(hào)位置公差位置度有或無同心度（用于中心點(diǎn)）有同軸度（用于軸線）有對稱度有線輪廓度有面輪廓度有2.幾何公差的概念和項(xiàng)目表1-3幾何公差的項(xiàng)目及符號(hào)跳動(dòng)公差圓跳動(dòng)有全跳動(dòng)有2.幾何公差的概念和項(xiàng)目(3)幾何公差帶幾何公差帶是控制實(shí)際

13、要素變動(dòng)的區(qū)域。圖1-19公差帶的主要形狀a)兩等距離曲線之間的區(qū)域b)兩平行平面之間的區(qū)域c)圓柱面內(nèi)的區(qū)域d)四棱柱內(nèi)的區(qū)域e)兩同心圓之間的區(qū)域f)球面的區(qū)域g)兩同軸圓柱面內(nèi)的區(qū)域h)兩等距離曲面之間的區(qū)域3.幾何公差代號(hào)圖1-20幾何公差代號(hào)3.幾何公差代號(hào)圖1-21指引線箭頭指向被測要素位置示例a)被測要素為輪廓要素b)被測要素為中心要素4.幾何公差的標(biāo)注方法(1)形狀公差與公差帶形狀公差是單一實(shí)際被測要素對其理想要素的允許變動(dòng)量。1)直線度。 在給定平面內(nèi)的直線度。直線度公差帶是距離為公差值t的兩平行直線間的區(qū)域。圖1-22圓柱面素線直線度公差帶示意圖a)標(biāo)注示例b)公差帶 在給

14、定方向上的直線度。4.幾何公差的標(biāo)注方法當(dāng)給定一個(gè)方向時(shí)，公差帶是距離為公差值t的兩平行平面之間的區(qū)域；當(dāng)給定兩個(gè)方向時(shí)，公差帶是正截面尺寸為公差值t1t2的四棱柱內(nèi)的區(qū)域。圖1-23給定一個(gè)方向上的直線度公差帶示意圖a)標(biāo)注示例b)公差帶4.幾何公差的標(biāo)注方法圖1-24給定兩個(gè)垂直方向上直線度公差帶示意圖 在任意方向上的直線度。用來限制軸線在360內(nèi)的任一個(gè)方向上的直線度誤差，其公差帶是直徑為公差值t的圓柱面內(nèi)的區(qū)域。圖1-25表示圓柱體軸線必須位于直徑為公差值t=0.04mm的圓柱面內(nèi)。由于被測要素為中心要素，指引線的箭頭應(yīng)與尺寸線對齊；由于給定的公差帶形狀是圓柱面，應(yīng)在公差數(shù)值前面加符號(hào)

15、“”。4.幾何公差的標(biāo)注方法圖1-25圓柱面軸線直線度公差帶示意圖a)標(biāo)注示例b)公差帶2)平面度。4.幾何公差的標(biāo)注方法圖1-26平面度公差帶示意圖a)標(biāo)注示例b)公差帶3)圓度。4.幾何公差的標(biāo)注方法圖1-27圓柱度公差帶示意圖4)圓柱度。4.幾何公差的標(biāo)注方法圖1-28圓柱度公差帶示意圖5)輪廓度。4.幾何公差的標(biāo)注方法 線輪廓度。線輪廓度公差是實(shí)際輪廓線所允許的變動(dòng)全量。線輪廓度公差用于控制平面曲線或曲面截面輪廓的形狀誤差，公差帶是包絡(luò)一系列直徑為公差值t的圓的兩包絡(luò)線之間的區(qū)域，諸圓的圓心位于具有理論正確幾何形狀的曲線上。如圖1-29所示，該項(xiàng)線輪廓度的含義為：在平行于圖樣所示投影面

16、的任一截面上，被測輪廓線必須位于包絡(luò)一系列直徑為公差值0.03mm，且圓心位于具有理論正確幾何形狀的線上的兩包絡(luò)線之間。圖1-29線輪廓度公差帶示意圖a)無基準(zhǔn)要求b)有基準(zhǔn)要求4.幾何公差的標(biāo)注方法 面輪廓度。面輪廓度公差是實(shí)際輪廓曲面所允許的變動(dòng)全量。面輪廓度公差用于控制實(shí)際曲面的形狀誤差，其公差帶是包絡(luò)一系列直徑為公差值t的球的兩包絡(luò)面之間的區(qū)域，諸球的球心位于具有理論正確幾何形狀的面上。如圖1-30所示，該項(xiàng)面輪廓度公差的含義為：被測實(shí)際輪廓面必須位于包絡(luò)一系列球的兩包絡(luò)面之間，諸球的直徑公差值為S0.03mm，且球心位于具有理論正確幾何形狀的面上的兩包絡(luò)面之間。圖1-30面輪廓度公差

17、帶示意圖4.幾何公差的標(biāo)注方法(2)方向公差方向公差是關(guān)聯(lián)實(shí)際被測要素對其具有確定方向的理想要素的允許變動(dòng)量。1)平行度公差。圖1-31線對面的平行度公差示意圖4.幾何公差的標(biāo)注方法圖1-32線對線的平行度公差示意圖4.幾何公差的標(biāo)注方法圖1-33面對線的平行度公差示意圖4.幾何公差的標(biāo)注方法圖1-34面對面的平行度公差示意圖2)垂直度公差。4.幾何公差的標(biāo)注方法圖1-35線對線的垂直度公差示意圖4.幾何公差的標(biāo)注方法圖1-36線對面的垂直度公差示意圖4.幾何公差的標(biāo)注方法圖1-37面對線的垂直度公差示意圖4.幾何公差的標(biāo)注方法圖1-38面對面的垂直度公差示意圖3)傾斜度。4.幾何公差的標(biāo)注方

18、法圖1-39面對面的傾斜度公差示意圖(3)位置公差位置公差有同軸(心)度、對稱度、位置度、線輪廓度和面輪廓度。4.幾何公差的標(biāo)注方法圖1-40點(diǎn)的同心度公差帶示意圖1)同軸(心)度。4.幾何公差的標(biāo)注方法圖1-41軸線的同軸度公差帶示意圖2)對稱度。4.幾何公差的標(biāo)注方法圖1-42對稱度公差帶示意圖3)位置度。4.幾何公差的標(biāo)注方法圖1-43點(diǎn)的位置度公差帶示意圖4.幾何公差的標(biāo)注方法圖1-44線的位置度公差帶示意圖4.幾何公差的標(biāo)注方法圖1-45面的位置度公差帶示意圖(4)跳動(dòng)公差跳動(dòng)公差是一種以測量方式規(guī)定的幾何公差項(xiàng)目，是關(guān)聯(lián)實(shí)際要素繞基準(zhǔn)軸線回轉(zhuǎn)一周或連續(xù)回轉(zhuǎn)時(shí)所允許的最大跳動(dòng)量，用于

19、綜合限制被測要素的形狀誤差和位置誤差。1)圓跳動(dòng)。4.幾何公差的標(biāo)注方法圖1-46徑向圓跳動(dòng)公差帶示意圖4.幾何公差的標(biāo)注方法圖1-47軸向圓跳動(dòng)公差帶示意圖4.幾何公差的標(biāo)注方法圖1-48斜向圓跳動(dòng)公差帶示意圖2)全跳動(dòng)。4.幾何公差的標(biāo)注方法圖1-49徑向全跳動(dòng)公差帶示意圖圖1-50軸向全跳動(dòng)公差帶示意圖4.幾何公差的標(biāo)注方法圖1-51基準(zhǔn)符號(hào)示例(5)基準(zhǔn)符號(hào)及其標(biāo)注對有方向、位置、跳動(dòng)公差要求的零件，在圖樣上必須標(biāo)明基準(zhǔn)。4.幾何公差的標(biāo)注方法圖1-52基準(zhǔn)的標(biāo)注方法(1)0.025A被測要素為40mm的圓柱面，公差項(xiàng)目為圓跳動(dòng)，公差值為0.025mm，基準(zhǔn)要素是10mm圓柱面的軸線。

20、4.幾何公差的標(biāo)注方法(2)/0.025B被測要素為40mm圓柱左端面，公差項(xiàng)目為平行度，公差值為0.025mm，基準(zhǔn)要素是零件右端面。(3)0.05A被測要素為20mm圓柱面的中心線，公差項(xiàng)目為同軸度，公差值為0.05mm，基準(zhǔn)要素是10mm圓柱面的軸線。(4)0.020.04A1)公差項(xiàng)目為平面度，公差值為0.02mm。2)公差項(xiàng)目為垂直度，公差值為0.04mm，基準(zhǔn)要素是10mm圓柱面的軸線。1.填空題(1)零件的幾何要素可以從不同角度來分類：按存在狀態(tài)分為：要素和要素；按所處地位分為：要素和要素；按幾何特征分為：要素和要素。(2)一個(gè)幾何公差帶由、和四個(gè)要素確定。3.綜合題(1)根據(jù)圖

21、1-53中標(biāo)注的幾何公差代號(hào)，解釋各項(xiàng)代號(hào)的含義。圖1-53幾何公差代號(hào)含義解釋3.綜合題圖1-54幾何公差代號(hào)標(biāo)注(2)將下列幾何公差要求用代號(hào)標(biāo)注在上。1)20d7圓柱面任一素線的直線度公差為0.05mm。3.綜合題2)40m7圓柱面的中心線相對于20d7圓柱面的軸線的同軸度公差值為0.01mm。3)10H6槽的兩平行平面中任一平面對另一平面的平行度公差為0.015mm。4)10H6槽的中心面相對于40m7圓柱面的軸線的對稱度公差為0.01mm。5)20d7圓柱面的中心線對40m7圓柱右肩面的垂直度公差為0.02mm。任務(wù)3認(rèn)識(shí)表面粗糙度1.表面粗糙度的基本概念。2.表面粗糙度的評定參數(shù)。

22、3.表面粗糙度代號(hào)及其標(biāo)注。1.了解表面粗糙度的基本概念與術(shù)語。2.能夠選用合適的評定參數(shù)進(jìn)行評價(jià)。3.掌握表面粗糙度代號(hào)及其標(biāo)注方法。1.基本術(shù)語2.表面粗糙度的評定參數(shù)3.表面粗糙度圖形符號(hào)及標(biāo)注1.填空題2.簡答題3.綜合題3.掌握表面粗糙度代號(hào)及其標(biāo)注方法。圖1-55減速器輸出軸1.基本術(shù)語(1)基本輪廓零件或工件的表面是指物體與周圍介質(zhì)區(qū)分的物理邊界。1)表面宏觀幾何形狀誤差，即表面形狀誤差。2)表面微觀幾何形狀誤差，即表面粗糙度。3)介于宏觀和微觀幾何形狀誤差之間的幾何形狀誤差，即表面波紋度。圖1-56零件表面幾何形狀誤差1.基本術(shù)語(2)取樣長度lr取樣長度是指測量時(shí)量取的，用于

23、判別具有表面粗糙度特征的一段基本長度。表1-4取樣長度與評定長度的選用值(摘自GB/T 10312009)1.基本術(shù)語表1-4取樣長度與評定長度的選用值(摘自GB/T 10312009)Ra/mRz/m取樣長度lr/mm評定長度ln/mm（ln=5lr）0008002002501000804002010100500251250102005010008402010010050025125100800500320804001.基本術(shù)語(3)評定長度ln評定長度是指評定表面粗糙度所必需的一段長度，它可以包括一個(gè)或幾個(gè)取樣長度，如圖1-57所示。圖1-57評定長度與取樣長度(4)輪廓中線(基準(zhǔn)線)輪廓

24、中線是評定表面粗糙度參數(shù)值大小的一條參考線，通常采用輪廓最小二乘中線或輪廓算術(shù)平均中線作為基準(zhǔn)線。2.表面粗糙度的評定參數(shù)(1)輪廓算術(shù)平均偏差Ra(2)輪廓最大高度Rz在取樣長度lr內(nèi)，輪廓峰頂線和輪廓谷底線之間的距離，如圖1-58所示，峰頂線和谷底線分別指在取樣長度內(nèi)，平行于中線且通過輪廓最高點(diǎn)和最低點(diǎn)的線。圖1-58輪廓最大高度3.表面粗糙度圖形符號(hào)及標(biāo)注(1)表面粗糙度圖形符號(hào)按國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 1312006，在圖樣上表示的表面粗糙度圖形符號(hào)有五種。表1-5表面粗糙度的圖形符號(hào)及意義3.表面粗糙度圖形符號(hào)及標(biāo)注表1-5表面粗糙度的圖形符號(hào)及意義符號(hào)意義及說明基本圖形符號(hào)，表示表面可用

25、任何工藝獲得擴(kuò)展圖形符號(hào)，在基本圖形符號(hào)加一短橫，表示指定表面是用去除材料的方法獲得，如通過機(jī)械加工獲得的表面擴(kuò)展圖形符號(hào)，在基本圖形符號(hào)加一圓圈，表示指定表面是用不去除材料的方法獲得，也可用于表示保持上道工序形成的表面（不管是通過去除材料或不去除材料形成的）完整圖形符號(hào)，在上述三個(gè)符號(hào)的長邊上加一橫線，用于標(biāo)注表面結(jié)構(gòu)特征補(bǔ)充信息在上述三個(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3.表面粗糙度圖形符號(hào)及標(biāo)注圖1-59表面粗糙度代號(hào)(2)表面粗糙度代號(hào)表面粗糙度代號(hào)是在表面粗糙度圖形符號(hào)上，注上表面特征參數(shù)，即由粗糙度圖形符號(hào)和各種必要的特征規(guī)定，3.表面粗糙度圖形符號(hào)及標(biāo)注共同組成表面