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文檔簡(jiǎn)介
第一講緒論
一、互換性1.互換性的概念互換性(interchangeability)同一規(guī)格工件,不需要作任何挑選和附加加工,就可以裝配到所需的部位上,裝配後並能滿(mǎn)足使用要求。
問(wèn)題:如何使工件具有互換性?
一、互換性2.互換性的作用使用過(guò)程:方便替換
縮短維修時(shí)間和節(jié)約費(fèi)用
生產(chǎn)製造:專(zhuān)業(yè)化協(xié)調(diào)生產(chǎn)
提高產(chǎn)品品質(zhì)和生產(chǎn)效率裝配過(guò)程:縮短裝配時(shí)間提高效率產(chǎn)品設(shè)計(jì):簡(jiǎn)化繪圖、計(jì)算
加速產(chǎn)品更新?lián)Q代一、互換性3.互換性的分類(lèi)
完全互換
不完全互換二、互換性與技術(shù)測(cè)量1.加工誤差與公差
尺寸誤差宏觀幾何形狀誤差相互位置誤差表面粗糙度加工誤差尺寸、形狀誤差位置誤差表面粗糙度表面粗糙度二、互換性與技術(shù)測(cè)量1.加工誤差與公差
尺寸誤差宏觀幾何形狀誤差相互位置誤差表面粗糙度加工誤差二、互換性與技術(shù)測(cè)量加工誤差與公差
公差:控制幾何參數(shù)的技術(shù)規(guī)定就稱(chēng)“公差”,即為實(shí)際參數(shù)值所允許的最大變動(dòng)量。二、互換性與技術(shù)測(cè)量加工誤差與公差
問(wèn)題:加工誤差與公差的區(qū)別與聯(lián)繫區(qū)別:誤差在加工過(guò)程中產(chǎn)生,公差由設(shè)計(jì)人員確定聯(lián)繫:公差是誤差的最大允許值舉例二、互換性與技術(shù)測(cè)量2.技術(shù)測(cè)量
技術(shù)測(cè)量是實(shí)現(xiàn)互換性的技術(shù)保證
統(tǒng)一計(jì)量單位
計(jì)量器具的發(fā)展三、互換性與標(biāo)準(zhǔn)化1.標(biāo)準(zhǔn)
公差標(biāo)準(zhǔn)在工業(yè)革命中起過(guò)非常重要的作用國(guó)際1902年頒佈了全世界第一個(gè)公差與配合標(biāo)準(zhǔn)(極限表)1924年英國(guó)在全世界頒佈了最早的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)B.S164—1924,緊隨其後的是美國(guó)、德國(guó)、法國(guó)1929年俄羅斯(前蘇聯(lián))也頒佈了“公差與配合”標(biāo)準(zhǔn)1926年成立了國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)(ISA),1940年正式頒佈了國(guó)際“公差與配合”標(biāo)準(zhǔn),1947年將ISA更名為ISO(國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織)。
三、互換性與標(biāo)準(zhǔn)化1.標(biāo)準(zhǔn)
我國(guó):1959年我國(guó)正式頒佈了第一個(gè)《公差與配合》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB159~174-59)1979年以來(lái)對(duì)舊的基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了兩次修訂:一次是上世紀(jì)八十年代初期,(GB1800~1804-79、GB1182~1184-80、GB1031-83);另一次是九十年代中期(GB/T1800.1-1997GB/T1182-1996GB/T1031-1995)三、互換性與標(biāo)準(zhǔn)化2.標(biāo)準(zhǔn)化為了實(shí)現(xiàn)互換性,必須對(duì)公差值進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化,不能各行其是,標(biāo)準(zhǔn)化是實(shí)現(xiàn)互換性生產(chǎn)的重要技術(shù)措施。對(duì)零件的加工誤差及其控制範(fàn)圍所制訂的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)稱(chēng)“極限與配合”標(biāo)準(zhǔn),它是實(shí)現(xiàn)互換性的基礎(chǔ)。三、互換性與標(biāo)準(zhǔn)化3.優(yōu)先數(shù)與優(yōu)先數(shù)系技術(shù)參數(shù)不能隨便使用數(shù)值使用廣泛數(shù)值具有擴(kuò)散型優(yōu)先數(shù)與優(yōu)先數(shù)系:對(duì)產(chǎn)品技術(shù)參數(shù)合理分檔、分級(jí),對(duì)產(chǎn)品技術(shù)參數(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)化,協(xié)調(diào)統(tǒng)一一般優(yōu)先選擇R5系列、其次為R10系列、R20系列等等四、課程的研究對(duì)象與任務(wù)
性質(zhì):技術(shù)基礎(chǔ)課?;Q性屬於標(biāo)準(zhǔn)化的範(fàn)圍,而技術(shù)測(cè)量屬於計(jì)量學(xué),本課程就是將理論和實(shí)踐緊密結(jié)合的學(xué)科特點(diǎn):定義多,概念多,符號(hào)多,標(biāo)準(zhǔn)多,記憶內(nèi)容多,但簡(jiǎn)單,易學(xué)。重要性:承上啟下。從課程設(shè)計(jì)至畢業(yè)設(shè)計(jì)的應(yīng)用,畢業(yè)後的應(yīng)用。任務(wù):從互換性角度出發(fā),圍繞誤差與公差來(lái)研究,如何解決使用與製造的矛盾。而這一矛盾的解決是合理確定公差和採(cǎi)用適當(dāng)?shù)募剂渴侄?。四、課程的研究對(duì)象與任務(wù)
本課程的基本要求:1.掌握互換性原理的基礎(chǔ)知識(shí);2.瞭解本課程所介紹的各種公差標(biāo)準(zhǔn)和基本內(nèi)容並掌握其特點(diǎn);3.學(xué)會(huì)根據(jù)產(chǎn)品的功能要求,選擇合理的公差並能正確地標(biāo)注到圖樣上;4.掌握一般幾何參數(shù)測(cè)量的基礎(chǔ)知識(shí);5.瞭解各種典型零件的測(cè)量方法,學(xué)會(huì)使用常用的計(jì)量器具。對(duì)零件的加工誤差及其控制範(fàn)圍所制訂的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)稱(chēng)“極限與配合”標(biāo)準(zhǔn),它是實(shí)現(xiàn)互換性的基礎(chǔ)。
第二講尺寸公差帶與
三大類(lèi)配合
一、概述新國(guó)標(biāo)(GB/T1800.1-1997)、(GB/T1800.2~1800.3-1998)、(GB/T1804-1992),代替了1979年頒佈的舊國(guó)標(biāo)(GB1800~1804-79)中的相應(yīng)部分,這些新國(guó)標(biāo)的依據(jù)是國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)(ISO),以盡可能地使我國(guó)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)一致或等同??着c軸的《極限與配合》標(biāo)準(zhǔn)是機(jī)械工程最重要的基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn),制定最早,體系比較完善,也是學(xué)習(xí)其他互換性標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)。
一、概述二、極限與配合的基本內(nèi)容
1.尺寸與公差的基本術(shù)語(yǔ)孔與軸(holeandshaft)
孔通常指工件的圓柱形內(nèi)表面,也包括非圓柱型的表面(由兩個(gè)平行平面或切面的包容面)。軸是指工件的圓柱型表面(由兩個(gè)平行平面或切面而形成的被包容面)。廣義的孔與軸:孔為包容面(尺寸之間無(wú)材料),在加工過(guò)程中,尺寸越加工越大;而軸是被包容面(尺寸之間有材料),尺寸越加工越小。二、極限與配合的基本內(nèi)容
1.尺寸與公差的基本術(shù)語(yǔ)尺寸(size)
尺寸是特定單位表示的兩點(diǎn)之間距離的數(shù)值。通常用㎜表示(常省略)如直徑?40、半徑R20,寬度12,高度120,中心距60等。二、極限與配合的基本內(nèi)容
1.尺寸與公差的基本術(shù)語(yǔ)基本尺寸(basicsize)基本尺寸是設(shè)計(jì)給定的尺寸,用D和d(L或l)表示(大寫(xiě)字母表示孔,小寫(xiě)字母表示軸)。它是根據(jù)產(chǎn)品的使用要求、零件的剛度等要求,計(jì)算或通過(guò)實(shí)驗(yàn)而確定的。它應(yīng)該在優(yōu)先數(shù)系中選擇。二、極限與配合的基本內(nèi)容
1.尺寸與公差的基本術(shù)語(yǔ)
實(shí)際尺寸(actualsize)
實(shí)際尺寸是通過(guò)測(cè)量得到的尺寸(Da、da
)實(shí)際尺寸並非尺寸的真值。
二、極限與配合的基本內(nèi)容
1.尺寸與公差的基本術(shù)語(yǔ)極限尺寸(limitsofsize)
極限尺寸允許尺寸變化的兩個(gè)界限值。最大極限尺寸:Dmax、dmax
最小極限尺寸:Dmin、dmin
合格零件的實(shí)際尺寸應(yīng)該是:二、極限與配合的基本內(nèi)容
1.尺寸與公差的基本術(shù)語(yǔ)偏差(limitsofdeviation)
某尺寸與基本尺寸的代數(shù)差,其值可正、可負(fù)或零。上偏差:最大極限尺寸與基本尺寸之差下偏差:最小極限尺寸與基本尺寸之差實(shí)際偏差:實(shí)際尺寸與基本尺寸之差注意:標(biāo)注和計(jì)算偏差時(shí)前面必須加注“+”或“-”號(hào)(零除外)。二、極限與配合的基本內(nèi)容
1.尺寸與公差的基本術(shù)語(yǔ)尺寸公差(Tolerance)尺寸公差是指允許尺寸的變動(dòng)量孔:軸:?jiǎn)栴}:比較公差與偏差公差與偏差是兩個(gè)不同的概念。公差表示製造精度的要求,反映加工的難易程度。偏差表示與基本尺寸遠(yuǎn)離程度,它表示公差帶的位置,影響配合的鬆緊程度。二、極限與配合的基本內(nèi)容
1.尺寸與公差的基本術(shù)語(yǔ)公差帶圖:用尺寸公差帶的高度和相互位置表示公差大小和配合性質(zhì)。它由零線和公差帶組成。
1)零線
確定偏差的基準(zhǔn)線。
2)公差帶
由代表上偏差和下偏差兩條直線所限定的區(qū)域。二、極限與配合的基本內(nèi)容
例題1二、極限與配合的基本內(nèi)容
例題二、極限與配合的基本內(nèi)容
2.配合的基本術(shù)語(yǔ)配合(fit):基本尺寸相同,相互結(jié)合的孔與軸公差帶之間的關(guān)係。
間隙配合過(guò)渡配合過(guò)盈配合三種關(guān)係二、極限與配合的基本內(nèi)容
2.配合的基本術(shù)語(yǔ)間隙配合(Clearancefit)
具有間隙(含最小間隙等於零)的配合??椎墓顜混遁S的公差帶之上,通常指孔大、軸小的配合。二、極限與配合的基本內(nèi)容
2.配合的基本術(shù)語(yǔ)間隙配合(Clearancefit)
二、極限與配合的基本內(nèi)容
2.配合的基本術(shù)語(yǔ)過(guò)盈配合(Interferencefit)
具有過(guò)盈(含最小過(guò)盈等於零)的配合。孔的公差帶位於軸公差帶之下,通常是指孔小、軸大的配合,二、極限與配合的基本內(nèi)容
2.配合的基本術(shù)語(yǔ)過(guò)盈配合(Interferencefit)二、極限與配合的基本內(nèi)容
2.配合的基本術(shù)語(yǔ)過(guò)渡配合(Transitionfit
)
可能產(chǎn)生間隙或過(guò)盈的配合??住⑤S公差帶相互交疊,是介於間隙配合與過(guò)盈配合之間的配合。
特點(diǎn):其間隙或過(guò)盈的數(shù)值都較小,一般來(lái)講,過(guò)渡配合的工件精度都較高二、極限與配合的基本內(nèi)容
2.配合的基本術(shù)語(yǔ)過(guò)渡配合(Transitionfit
)二、極限與配合的基本內(nèi)容
例題2例2-2
求下列三種孔、軸配合的極限間隙或過(guò)盈、配合公差,並繪製公差帶圖
配合的種類(lèi)是由孔、軸公差帶的相互位置所決定。公差帶的大小和位置又分別由標(biāo)準(zhǔn)公差與基本偏差決定,即國(guó)標(biāo)中的兩大系列。一、標(biāo)準(zhǔn)公差系列1.公差等級(jí)(Tolerencegrade)公差等級(jí)是確定尺寸精確程度的等級(jí)。對(duì)所有基本尺寸同一公差等級(jí)的一組公差被認(rèn)為具有同等的精確程度,規(guī)定和劃分公差等級(jí)的目的是為了簡(jiǎn)化和統(tǒng)一公差的要求。使規(guī)定的等級(jí)既能滿(mǎn)足不同的使用要求,又能大致代表各種加工方法的精度,為零件的設(shè)計(jì)和製造帶來(lái)了極大的方便。
公差等級(jí)分為20級(jí),用IT01、IT0、IT1、IT2、IT3…IT18來(lái)表示。(IT:InternationalTolerance)IT01IT0IT1IT2IT3IT4…IT15IT16IT17IT18一、標(biāo)準(zhǔn)公差系列表中的高精度等級(jí)IT01、
IT0、IT1的公式,主要考慮測(cè)量誤差。IT2~I(xiàn)T4是在IT1~I(xiàn)T5之間插入三級(jí),使IT1、IT2、IT3、IT4、IT5成等比數(shù)列。常用的公差等級(jí)IT5~I(xiàn)T18的標(biāo)準(zhǔn)公差計(jì)算公式如下:IT=aii=f(D)a是公差等級(jí)係數(shù)i是公差單位(公差因數(shù))2.公差等級(jí)係數(shù)a
從IT6開(kāi)始,公差等級(jí)係數(shù)採(cǎi)用R5系列
3.公差單位(公差因數(shù))
i
公差單位是計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)公差的基本單位。當(dāng)D≤500時(shí),一、標(biāo)準(zhǔn)公差系列4.尺寸分段DD為基本尺寸分段的計(jì)算尺寸,為幾何平均值(㎜)。一、標(biāo)準(zhǔn)公差系列例2-3求基本尺寸為25,IT6、IT7的公差值。二、基本偏差系列1.基本偏差代號(hào)基本偏差
是確定零件公差帶相對(duì)零線位置的上偏差或下偏差,它是公差帶位置標(biāo)準(zhǔn)化的唯一指標(biāo),一般為靠近零線的那個(gè)偏差。二、基本偏差系列1.基本偏差代號(hào)基本偏差的代號(hào):用拉丁字母表示,大寫(xiě)字母表示孔,小寫(xiě)字母表示軸。共有28個(gè)基本偏差代號(hào)。構(gòu)成孔(或軸)的基本偏差系列,反映28種公差帶相對(duì)於零線的位置。二、基本偏差系列2.極限與配合的標(biāo)注(GB/T4458.5-2003)零件圖的標(biāo)注標(biāo)注時(shí)必須注出公差帶的兩要素:基本偏差代號(hào)(位置要素)與公差等級(jí)數(shù)字(大小要素),標(biāo)注時(shí)要用同一字型大小的字體(即兩個(gè)符號(hào)等高)二、基本偏差系列2.極限與配合的標(biāo)注(GB/T4458.5-2003)裝配圖的標(biāo)注在基本尺寸後標(biāo)注配合代號(hào)。配合代號(hào)用分式表示,分子表示孔的公差帶代號(hào),分母表示軸的公差帶代號(hào)。二、基本偏差系列3.基準(zhǔn)制配合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定有兩種基準(zhǔn)制配合:基孔制、基軸制基孔制
:基準(zhǔn)孔H與非基準(zhǔn)件(a~zc)軸形成各種配合的一種制度
間隙配合:H/a~h過(guò)渡配合:H/j~n過(guò)盈配合:H/p~zc
二、基本偏差系列3.基準(zhǔn)制配合基軸制
:基準(zhǔn)軸h與非基準(zhǔn)件(A~ZC)孔形成各種配合的一種制度
間隙配合:A~H/h過(guò)渡配合:J~N/h過(guò)盈配合:P~ZC/h二、基本偏差系列4.軸基本偏差的確定
軸的基本偏差是在基孔制配合的基礎(chǔ)上制訂的。根據(jù)設(shè)計(jì)要求、生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)、科學(xué)試驗(yàn),並經(jīng)數(shù)理統(tǒng)計(jì)分析,整理出一系列經(jīng)驗(yàn)公式見(jiàn)表2-3。
軸的基本偏差數(shù)值確定後,在已知公差等級(jí)的情況下,可求出軸的另一極限偏差的數(shù)值(對(duì)公差帶的另一端進(jìn)行封口)
ei=es-IT
(a~h)es=ei+I(xiàn)T(k~zc)
二、基本偏差系列4.孔基本偏差的確定
基本尺寸≤500㎜時(shí),孔的基本偏差是從軸的基本偏差換算得出。換算原則:在孔、軸為同一公差等級(jí)或孔比軸低一級(jí)配合條件下,當(dāng)基孔制配合中軸的基本偏差代號(hào)與基軸制配合中孔的基本偏差代號(hào)相當(dāng),換同名字母時(shí),配合性質(zhì)要完全相同。
二、基本偏差系列間隙配合(A~H):採(cǎi)用同一字母表示孔、軸的基本偏差要絕對(duì)值相等、符號(hào)相反??椎幕酒睿ˋ~H)是軸基本偏差(a~h)相對(duì)於零線的倒影,所以又稱(chēng)倒影規(guī)則。其公式為:EI=-es二、基本偏差系列過(guò)渡配合
(J~N):由於J~N都是靠近零線,而且與j~n形成倒影:即在孔的較高精度配合時(shí)(≤IT8),國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)推薦採(cǎi)用孔比軸低一級(jí)的配合。從而就形成了孔的基本偏差在-ei的基礎(chǔ)上加一個(gè)△。若孔與軸的配合為同級(jí)配合,則△即為零,正如倒影圖裏的體現(xiàn):大小相等,負(fù)號(hào)相反。其公式為:ES=-ei+△△=ITn
-ITn-1=ITh
-ITs
例2-5二、基本偏差系列過(guò)盈配合(P~ZC):P~ZC與p~zc形成倒影,但不能簡(jiǎn)單理解大小相等,符號(hào)相反。採(cǎi)用的公式與過(guò)渡配合一樣。例2-6二、基本偏差系列結(jié)論:EI=-es(A~H)ES=-ei(J~NIT>8P~ZC>7)ES=-ei+△,△=ITn
-ITn-1
(J~NIT≤8P~ZC≤7)第四講極限與配合的選擇原則一、尺寸公差帶與未注公差
1.尺寸公差帶國(guó)家標(biāo)準(zhǔn):20個(gè)公差等級(jí)、28種基本偏差孔公差帶:20×27+3=543(J6、J7、J8)軸公差帶:20×27+4=544(j5、j6、j7、j8)選用原則:選用公差帶時(shí),應(yīng)按優(yōu)先、常用、一般、任意公差帶的順序選用
基軸制有47種常用配合,13種優(yōu)先配合?;字浦杏?9種常用配合,13種優(yōu)先配合。一、尺寸公差帶與未注公差2.線性尺寸未注公差(GB/T1804—2000)未注公差尺寸:是指圖樣上只標(biāo)注基本尺寸,而不標(biāo)其公差帶或極限偏差。沒(méi)有標(biāo)注極限偏差不能理解為沒(méi)有公差要求,其極限偏差應(yīng)按“未注公差”標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定選取。GB/T1804-2000規(guī)定了線性尺寸的一般公差等級(jí)和極限偏差。一般公差等級(jí)分為四級(jí):f、m、c、v,極限偏差全部採(cǎi)用對(duì)稱(chēng)偏差值
在圖樣上、技術(shù)檔或標(biāo)注中,用標(biāo)準(zhǔn)號(hào)和公差等級(jí)符號(hào)表示。
例如:選用中等級(jí)時(shí)
表示為
GB/T1804—m
選用粗糙級(jí)時(shí)
表示為
GB/T1804—c二、極限與配合的選用極限與配合的選擇原則——實(shí)質(zhì)上是尺寸的精度設(shè)計(jì)。二、極限與配合的選用基準(zhǔn)制的選擇選用基準(zhǔn)制時(shí),主要應(yīng)從零件的結(jié)構(gòu)、工藝、經(jīng)濟(jì)等方面來(lái)綜合考慮。優(yōu)先選用基孔制配合2.特殊場(chǎng)合選用基軸制配合(舉例)
3.與標(biāo)準(zhǔn)件配合
4.需要時(shí)可選擇混合制配合1.加工工藝2.技術(shù)測(cè)量
與滾動(dòng)軸承內(nèi)圈配合的軸應(yīng)該選用基孔制;而與滾動(dòng)軸承外圈配合的孔則宜選擇基軸制為了滿(mǎn)足某些配合的特殊需要二、極限與配合的選用公差等級(jí)的選用
選擇原則是:在滿(mǎn)足使用要求的前提下,盡可能選擇較低的公差等級(jí)。
方法:類(lèi)比法二、極限與配合的選用公差等級(jí)的選用
選擇考慮:1.工藝等價(jià)性2.加工方法3.公差等級(jí)的應(yīng)用範(fàn)圍4.選擇時(shí),既要保證設(shè)計(jì)要求,又要充分考慮加工工藝的可能性和經(jīng)濟(jì)性二、極限與配合的選用公差等級(jí)的選用
選擇考慮:6.熟悉常用公差等級(jí)的應(yīng)用5.在非基準(zhǔn)制配合中,有的零件精度要求不高,可與相配合零件的公差等級(jí)之差2~3級(jí)。二、極限與配合的選用配合種類(lèi)的選擇本質(zhì):在確定了基準(zhǔn)制的基礎(chǔ)上,根據(jù)使用中允許間隙或過(guò)盈的大小及變化範(fàn)圍,選定非基準(zhǔn)件的基本偏差代號(hào)。有的配合同時(shí)確定基準(zhǔn)件與非基準(zhǔn)件的公差等級(jí)。方法:1.計(jì)算法
2.試驗(yàn)法
3.類(lèi)比法二、極限與配合的選用配合種類(lèi)的選擇選擇配合時(shí)還應(yīng)考慮:1)載荷的大小2)配合的裝拆3)配合件的長(zhǎng)度
4)配合件的材料5)溫度的影響6)工作條件二、極限與配合的選用計(jì)算法選擇配合若兩工件結(jié)合面間的過(guò)盈或間隙量確定後,可以通過(guò)計(jì)算並查表選定其配合。根據(jù)極限間隙(或極限過(guò)盈)確定配合的步驟是:1)首先確定基準(zhǔn)制,2)根據(jù)極限間隙(或極限過(guò)盈)計(jì)算配合公差,3)根據(jù)配合公差查表選取孔、軸的公差等級(jí),4)按公式計(jì)算基本偏差值,5)反查表確定基本偏差代號(hào),6)校核計(jì)算結(jié)果。例2-7設(shè)有基本尺寸為30㎜的孔、軸配合,要求配合間隙為+0.02㎜
~+0.074㎜,試確定其配合。
第五講尺寸傳遞系統(tǒng)一、概述
1.測(cè)量技術(shù)在機(jī)械製造業(yè)中,對(duì)加工完成的零件是否符合設(shè)計(jì)要求進(jìn)行判斷與確定的一種手段。主要是研究對(duì)零件的幾何量進(jìn)行測(cè)量和檢驗(yàn)的一門(mén)技術(shù)長(zhǎng)度、角度、幾何形狀、相互位置以及表面粗糙度等
國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)是實(shí)現(xiàn)互換性的基礎(chǔ)測(cè)量技術(shù)是實(shí)現(xiàn)互換性的保證
一、概述
2.測(cè)量
確定被測(cè)對(duì)象的量值而進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)過(guò)程。即就是將一個(gè)被測(cè)量與一個(gè)作為測(cè)量單位的標(biāo)準(zhǔn)量進(jìn)行比較的過(guò)程。
L=q.E(基本測(cè)量方程式
)式中:L—被測(cè)量值
E—測(cè)量單位
Q—比值測(cè)量單位的選擇取決於被測(cè)幾何量所要求的測(cè)量精度
一、概述
2.測(cè)量測(cè)量包括以下四個(gè)方面的內(nèi)容:1.測(cè)量對(duì)象2.測(cè)量單位
3.測(cè)量方法4.測(cè)量精度
:零件的幾何量
:國(guó)家的法定計(jì)量單位:測(cè)量器具、測(cè)量原理以及檢測(cè)條件的綜合:測(cè)量結(jié)果與真值的一致程度一、概述
3.檢驗(yàn)對(duì)於零件幾何量的檢驗(yàn),通常只是判斷被測(cè)零件是否在規(guī)定的驗(yàn)收極限範(fàn)圍內(nèi),確定其是否合格,而不一定要確定其具體的量值。
二、長(zhǎng)度基準(zhǔn)與量值傳遞
1.基準(zhǔn)的建立
為了保證工業(yè)生產(chǎn)中長(zhǎng)度測(cè)量的準(zhǔn)確度,首先要建立統(tǒng)一、可靠的長(zhǎng)度基準(zhǔn)。常見(jiàn)的長(zhǎng)度基準(zhǔn):米(m)、毫米(mm)、微米(μm)、納米(nm)國(guó)際單位制機(jī)械製造精密測(cè)量超精密測(cè)量換算關(guān)係為:1m=1000mm1mm=1000μm1μm=1000nm二、長(zhǎng)度基準(zhǔn)與量值傳遞
國(guó)際單位基準(zhǔn)“米”也經(jīng)歷了三個(gè)不同的階段
1)以地球子午線通過(guò)巴黎的四千萬(wàn)之一作為基本的長(zhǎng)度單位米,國(guó)際米原器。2)採(cǎi)用光波波長(zhǎng)作為長(zhǎng)度單位基準(zhǔn)
3)米等於光在真空中,在1/299792458秒的時(shí)間間隔內(nèi)的行程長(zhǎng)度
二、長(zhǎng)度基準(zhǔn)與量值傳遞
2.長(zhǎng)度量值傳遞系統(tǒng)
為了保證長(zhǎng)度基準(zhǔn)的量值能準(zhǔn)確地傳遞到工業(yè)生產(chǎn)中去,就必須建立從光波基準(zhǔn)到生產(chǎn)中使用的各種測(cè)量器具和工件的尺寸傳遞系統(tǒng)
二、長(zhǎng)度基準(zhǔn)與量值傳遞
3.量塊
量塊是機(jī)械製造中精密長(zhǎng)度計(jì)量應(yīng)用最廣泛的一種實(shí)體標(biāo)準(zhǔn),它是沒(méi)有刻度的平面平行端面量具,是以?xún)上嗷テ叫械臏y(cè)量面之間的距離來(lái)決定其長(zhǎng)度的一種高精度的單值量具。形狀:矩形截面的長(zhǎng)方體、圓形截面的圓柱體二、長(zhǎng)度基準(zhǔn)與量值傳遞
3.1量塊的中心長(zhǎng)度量塊長(zhǎng)度:指量塊上測(cè)量面的任意一點(diǎn)到與下測(cè)量面相研合的輔助體(如平晶)平面間的垂直距離。
量塊的尺寸:指量塊測(cè)量面上中心點(diǎn)的量塊長(zhǎng)度,用符號(hào)L來(lái)表示,即用量塊的中心長(zhǎng)度尺寸代表工作尺寸。二、長(zhǎng)度基準(zhǔn)與量值傳遞
3.2量塊的尺寸標(biāo)注量塊上標(biāo)出的尺寸為名義上的中心長(zhǎng)度,稱(chēng)為名義尺寸(或稱(chēng)為標(biāo)稱(chēng)長(zhǎng)度)。尺寸<6mm的量塊,名義尺寸刻在上測(cè)量面上;尺寸≥6mm的量塊,名義尺寸刻在一個(gè)非測(cè)量面上,而且該表面的左右側(cè)面分別為上測(cè)量面和下測(cè)量面。二、長(zhǎng)度基準(zhǔn)與量值傳遞
3.3量塊的研合性(粘合性)利用量塊的研合性,就可以把各種尺寸不同的量塊組合成量塊組,得到所需要的各種尺寸。二、長(zhǎng)度基準(zhǔn)與量值傳遞
3.4量塊的組合為了組成各種尺寸,量塊是按一定的尺寸系列成套生產(chǎn)的。二、長(zhǎng)度基準(zhǔn)與量值傳遞
2)量塊的分等量塊按其檢定精度,可分為1、2、3、4、5、6六等。按“級(jí)”測(cè)量:使用量塊上的名義尺寸。按“等”測(cè)量:使用量塊檢定後的實(shí)際尺寸進(jìn)行測(cè)量。一套量塊有兩種使用方法。按“級(jí)”使用:根據(jù)刻在量塊上的名義尺寸,忽略其製造誤差按“等”使用:根據(jù)量塊的實(shí)際尺寸,忽略檢定時(shí)的測(cè)量誤差按“等”測(cè)量比按“級(jí)”測(cè)量的精度高。3.5量塊的精度1)量塊的分級(jí)量塊按製造精度分為6級(jí),即00、0、1、2、3和K級(jí)。二、長(zhǎng)度基準(zhǔn)與量值傳遞
2)組合量塊成一定尺寸時(shí),應(yīng)從所給尺寸的最後一位小數(shù)開(kāi)始考慮,每選一塊應(yīng)使尺寸至少去掉一位小數(shù)。3.6量塊的組合方法及原則組合方法
1)選擇量塊時(shí),按照量塊的名義尺寸進(jìn)行選取。若為按“級(jí)”測(cè)量,則測(cè)量結(jié)果即為按“級(jí)”測(cè)量的測(cè)得值;若是按“等”測(cè)量,可將測(cè)出的結(jié)果加上量塊檢定表中所列各量塊的實(shí)際偏差,即為按“等”測(cè)量的測(cè)得值。
二、長(zhǎng)度基準(zhǔn)與量值傳遞
3.6量塊的組合方法及原則組合原則
1)量塊塊數(shù)盡可能少,一般不超過(guò)3~5塊。2)必須從同一套量塊中選取,決不能在兩套或兩套以上的量塊中混選。3)組合時(shí),不能將測(cè)量面與非測(cè)量面相研合。4)組合時(shí),下測(cè)量面一律朝下。
二、長(zhǎng)度基準(zhǔn)與量值傳遞
28.935-1.00527.93-1.4326.5
-6.520-200例如:要組成28.935mm的尺寸,採(cǎi)用83塊一套的量塊二、長(zhǎng)度基準(zhǔn)與量值傳遞
28.935-1.005…第一塊量塊尺寸為1.005mm27.93-1.43…
第二塊量塊尺寸為1.43mm26.5
-6.5……第三塊量塊尺寸為6.5mm20-20……第四塊量塊尺寸為20mm0以上四塊量塊研合後的整體尺寸為28.935mm第六講測(cè)量的種類(lèi)一、測(cè)量方法1.測(cè)量方法是根據(jù)測(cè)量對(duì)象的特點(diǎn)來(lái)選擇和確定的。特點(diǎn):主要是指測(cè)量對(duì)象的尺寸大小、精度要求、形狀特點(diǎn)、材料性質(zhì)以及數(shù)量等一、測(cè)量方法2.測(cè)量方法的分類(lèi)
2.1按獲得被測(cè)結(jié)果的方法分類(lèi)直接測(cè)量:測(cè)量時(shí),直接從測(cè)量器具上讀出被測(cè)幾何量的大小值間接測(cè)量:被測(cè)幾何量無(wú)法直接測(cè)量時(shí),首先測(cè)出與被測(cè)幾何量有關(guān)的其他幾何量,然後,通過(guò)一定的數(shù)學(xué)關(guān)係式進(jìn)行計(jì)算來(lái)求得被測(cè)幾何量的尺寸值
一、測(cè)量方法
例如:在測(cè)量一個(gè)截面為圓的劣弧的幾何量所在圓的直徑D。由於無(wú)法直接測(cè)量,可以間接測(cè)量圓的直徑1.測(cè)出該劣弧的弦長(zhǎng)b以及相應(yīng)的弦高h(yuǎn)2.通過(guò)公式D=h+b2/4h計(jì)算出其直徑D一、測(cè)量方法2.測(cè)量方法的分類(lèi)
2.2據(jù)被測(cè)結(jié)果讀數(shù)值的不同分類(lèi)(讀數(shù)值是否直接表示被測(cè)尺寸)絕對(duì)測(cè)量(全值測(cè)量):測(cè)量器具的讀數(shù)值直接表示被測(cè)尺寸。相對(duì)測(cè)量(微差或比較測(cè)量)
測(cè)量器具的讀數(shù)值表示被測(cè)尺寸相對(duì)於標(biāo)準(zhǔn)量的微差值或偏差。
(特點(diǎn):對(duì)零、精度高)一、測(cè)量方法2.測(cè)量方法的分類(lèi)
2.3根據(jù)零件的被測(cè)表面是否與測(cè)量器具的測(cè)量頭有機(jī)械接觸分類(lèi)接觸測(cè)量:測(cè)量器具的測(cè)量頭與零件被測(cè)表面以機(jī)械測(cè)量力接觸。不接觸測(cè)量:測(cè)量器具的測(cè)量頭與被測(cè)表面不接觸,不存在機(jī)械測(cè)量力。一、測(cè)量方法2.測(cè)量方法的分類(lèi)
2.4根據(jù)同時(shí)測(cè)量參數(shù)的多少分類(lèi)單項(xiàng)測(cè)量:?jiǎn)为?dú)測(cè)量零件的每一個(gè)參數(shù)。綜合測(cè)量:測(cè)量零件兩個(gè)或兩個(gè)以上相關(guān)參數(shù)的綜合效應(yīng)或綜合指標(biāo)。一、測(cè)量方法2.測(cè)量方法的分類(lèi)
2.5根據(jù)測(cè)量對(duì)機(jī)械製造工藝過(guò)程所起的作用不同被動(dòng)測(cè)量:在零件加工後進(jìn)行的測(cè)量。主動(dòng)測(cè)量:在零件加工過(guò)程中進(jìn)行的測(cè)量。一、測(cè)量方法2.測(cè)量方法的分類(lèi)
2.6根據(jù)被測(cè)量或敏感元件(測(cè)量頭)在測(cè)量中相對(duì)狀態(tài)的不同分類(lèi)靜態(tài)測(cè)量:測(cè)量時(shí),被測(cè)表面與測(cè)量頭處?kù)断鄬?duì)靜止?fàn)顟B(tài)。動(dòng)態(tài)測(cè)量:測(cè)量時(shí),被測(cè)表面與測(cè)量頭處?kù)豆ぷ鳎ɑ蚰M)過(guò)程中的相對(duì)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。二、測(cè)量器具
1.分類(lèi):按其測(cè)量原理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及用途分為五類(lèi)基準(zhǔn)量具和量?jī)x
通用量具和量?jī)x:固定刻線量具、游標(biāo)量具、螺旋測(cè)微量具、機(jī)械式量?jī)x、光學(xué)量?jī)x、氣動(dòng)量?jī)x、電動(dòng)量?jī)x極限規(guī)檢驗(yàn)量具主動(dòng)測(cè)量裝置二、測(cè)量器具
常用通用量具和量?jī)x
遊標(biāo)卡尺二、測(cè)量器具
常用通用量具和量?jī)x
螺旋測(cè)微器二、測(cè)量器具
2.度量指標(biāo):測(cè)量中應(yīng)考慮的測(cè)量工具的主要性能它是選擇和使用測(cè)量工具的依據(jù)。二、測(cè)量器具
機(jī)械比較儀二、測(cè)量器具
刻度間距(隔)C:簡(jiǎn)稱(chēng)刻度,尺規(guī)上相鄰兩刻線中心線之間的實(shí)際距離(或圓周弧長(zhǎng))。(1~2.5mm)分度值(刻度值、精度值)i:簡(jiǎn)稱(chēng)精度,它是指測(cè)量器具尺規(guī)上一個(gè)刻度間距所代表的測(cè)量數(shù)值。
示值範(fàn)圍:測(cè)量器具尺規(guī)上全部刻度間隔所代表的測(cè)量數(shù)值。
2.度量指標(biāo):二、測(cè)量器具
量程:計(jì)量器具示值範(fàn)圍的上限值與下限值之差。靈敏度:能引起量?jī)x指示數(shù)值變化的被測(cè)尺寸的最小變動(dòng)量。
示值誤差:量具或量?jī)x上的讀數(shù)與被測(cè)尺寸實(shí)際數(shù)值之差。2.度量指標(biāo):二、測(cè)量器具
測(cè)量範(fàn)圍:測(cè)量器具所能測(cè)量出的最大和最小的尺寸範(fàn)圍。一般地,將測(cè)量器具安裝在表座上,包括:1)尺規(guī)的示值範(fàn)圍2)表座上安裝儀錶的懸臂能夠上下移動(dòng)的最大和最小的尺寸範(fàn)圍。2.度量指標(biāo):二、測(cè)量器具
測(cè)量力:
在測(cè)量過(guò)程中量具或量?jī)x的測(cè)量頭與被測(cè)表面之間的接觸力。
放大比(傳動(dòng)比)K:指量?jī)x指針的直線位移(或角位移)與引起這個(gè)位移的原因(即被測(cè)量尺寸變化)之比。這個(gè)比等於刻度間距與分度值之比,即K=C/i。
2.度量指標(biāo):三、測(cè)量誤差及其處理
1.測(cè)量誤差
被測(cè)量的實(shí)際測(cè)得值與被測(cè)量的真值之間的差異
δ=X–Q
測(cè)量誤差絕對(duì)誤差:δ=X–Q
相對(duì)誤差:ε=δ/Q(≈δ/X)
用來(lái)判定相同被測(cè)幾何量的測(cè)量精確度
用來(lái)判定不同大小的同類(lèi)幾何量的測(cè)量精確度
三、測(cè)量誤差及其處理
例如:有兩個(gè)被測(cè)量的實(shí)際測(cè)得值X1=100mm,X2=10mm,δ1=δ2=0.01mm,則其相對(duì)誤差為:ε1=δ1/X1×100%=0.01/100×100%=0.01%ε2=δ2/X2×100%=0.01/10×100%=0.1%由上例可以看出,兩個(gè)不同大小的被測(cè)量,雖然具有相同大小的絕對(duì)誤差,其相對(duì)誤差是不同的,顯然,ε1<ε2,表示前者的精確度比後者高。三、測(cè)量誤差及其處理
2.測(cè)量誤差產(chǎn)生的原因
計(jì)量器具誤差計(jì)量器具誤差是指由於計(jì)量器具本身存在的誤差而引起的測(cè)量誤差。具體地說(shuō)是由於計(jì)量器具本身的設(shè)計(jì)、製造以及裝配、調(diào)整不準(zhǔn)確而引起的誤差,一般表現(xiàn)在計(jì)量器具的示值誤差和重複精度上。三、測(cè)量誤差及其處理
2.測(cè)量誤差產(chǎn)生的原因
基準(zhǔn)件誤差所有的基準(zhǔn)件或基準(zhǔn)量具,雖然製作的非常精確,但是都不可避免的存在誤差?;鶞?zhǔn)件誤差就是指作為標(biāo)準(zhǔn)量的基準(zhǔn)件本身存在的誤差?;鶞?zhǔn)件的誤差應(yīng)不超過(guò)總測(cè)量誤差的1/3~1/5三、測(cè)量誤差及其處理
2.測(cè)量誤差產(chǎn)生的原因
方法誤差方法誤差是指選擇的測(cè)量方法和定位方法不完善所引起的誤差。環(huán)境誤差環(huán)境誤差是指由於環(huán)境因素與要求的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)不一致所引起的測(cè)量誤差。影響測(cè)量結(jié)果的環(huán)境因素有溫度、濕度、振動(dòng)和灰塵等。長(zhǎng)度計(jì)量中規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)溫度為20℃三、測(cè)量誤差及其處理
2.測(cè)量誤差產(chǎn)生的原因
人員誤差及讀數(shù)誤差人員誤差是指由於人的主觀和客觀原因所引起的測(cè)量誤差。測(cè)量力引起的變形誤差使用計(jì)量器具進(jìn)行接觸測(cè)量時(shí),測(cè)量力使零件與測(cè)量頭接觸的部分發(fā)生微小變形而產(chǎn)生測(cè)量誤差。三、測(cè)量誤差及其處理
3.測(cè)量誤差分類(lèi)
系統(tǒng)誤差系統(tǒng)誤差是指在同一條件下,對(duì)同一被測(cè)幾何量進(jìn)行多次重複測(cè)量時(shí),誤差的數(shù)值大小和符號(hào)均保持不變;或按某一確定規(guī)律變化的誤差,稱(chēng)為系統(tǒng)誤差。
定值系統(tǒng)誤差
變值系統(tǒng)誤差
三、測(cè)量誤差及其處理
3.測(cè)量誤差分類(lèi)
隨機(jī)誤差指在同一條件下,對(duì)同一被測(cè)幾何量進(jìn)行多次重複測(cè)量時(shí),絕對(duì)值和符號(hào)以不可預(yù)定的方式變化著的誤差稱(chēng)為隨機(jī)誤差。從表面看,隨機(jī)誤差沒(méi)有任何規(guī)律,表現(xiàn)為純粹的偶然性,因此也講其稱(chēng)為偶然誤差。
三、測(cè)量誤差及其處理
3.測(cè)量誤差分類(lèi)
隨機(jī)誤差指在同一條件下,對(duì)同一被測(cè)幾何量進(jìn)行多次重複測(cè)量時(shí),絕對(duì)值和符號(hào)以不可預(yù)定的方式變化著的誤差稱(chēng)為隨機(jī)誤差。從表面看,隨機(jī)誤差沒(méi)有任何規(guī)律,表現(xiàn)為純粹的偶然性,因此也將其稱(chēng)為偶然誤差。
多次重複測(cè)量,誤差的變化服從統(tǒng)計(jì)規(guī)律,所以,可利用統(tǒng)計(jì)原理和概率論對(duì)它進(jìn)行處理。
三、測(cè)量誤差及其處理
3.測(cè)量誤差分類(lèi)
粗大誤差(也叫過(guò)失誤差)是指超出了在一定條件下可能出現(xiàn)的誤差。它的產(chǎn)生是由於測(cè)量時(shí)疏忽大意(如讀數(shù)錯(cuò)誤、計(jì)算錯(cuò)誤等)或環(huán)境條件的突變(衝擊、振動(dòng)等)而造成的某些較大的誤差。在處理數(shù)據(jù)時(shí),必須按一定的準(zhǔn)則從測(cè)量數(shù)據(jù)中剔除。
三、測(cè)量誤差及其處理
4.測(cè)量精度分類(lèi)測(cè)量精度是指幾何量的測(cè)得值與其真值的接近程度。
a)精密度高
b)正確度高
c)準(zhǔn)確度高
d)準(zhǔn)確度低
三、測(cè)量誤差及其處理
4.測(cè)量精度分類(lèi)
精密度在同一條件下對(duì)同一幾何量進(jìn)行多次測(cè)量時(shí),該幾何量各次測(cè)量結(jié)果的一致程度。它表示測(cè)量結(jié)果受隨機(jī)誤差的影響程度。若隨機(jī)誤差小,則精密度高。三、測(cè)量誤差及其處理
4.測(cè)量精度分類(lèi)
正確度在同一條件下對(duì)同一幾何量進(jìn)行多次測(cè)量時(shí),該幾何量測(cè)量結(jié)果與其真值的符合程度。它表示測(cè)量結(jié)果受系統(tǒng)誤差的影響程度。若系統(tǒng)誤差小,則正確度高。三、測(cè)量誤差及其處理
4.測(cè)量精度分類(lèi)
準(zhǔn)確度(或稱(chēng)精確度)表示對(duì)同一幾何量進(jìn)行連續(xù)多次測(cè)量所得到的測(cè)得值與真值的一致程度。它表示測(cè)量結(jié)果受系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差的綜合影響程度。若系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差都小,則準(zhǔn)確度高。三、測(cè)量誤差及其處理
5.隨機(jī)誤差的特性與處理
實(shí)驗(yàn):對(duì)某一零件用相同的方法進(jìn)行150次重複測(cè)量,可得150個(gè)測(cè)得值,然後將測(cè)得的尺寸進(jìn)行分組。從7.131、7.132………7.141mm,每隔0.001mm為一組,分十一組,各測(cè)得值及出現(xiàn)次數(shù)如表所示:
隨機(jī)誤差的特性頻率直方圖
將上述實(shí)驗(yàn)的測(cè)量總次數(shù)N無(wú)限增大(N→∞),而分組間隔Δx無(wú)限減小(Δx→0),且用橫坐標(biāo)表示隨機(jī)誤差,縱坐標(biāo)表示對(duì)應(yīng)的隨機(jī)誤差的概率密度,則可以得到如圖所示的光滑曲線,即隨機(jī)誤差的正態(tài)分佈曲線,也稱(chēng)高斯曲線
。三、測(cè)量誤差及其處理
5.隨機(jī)誤差的特性與處理
1)對(duì)稱(chēng)性:絕對(duì)值相等、符號(hào)相反的誤差出現(xiàn)的概率相等;2)單峰性:絕對(duì)值小的誤差出現(xiàn)的概率比絕對(duì)值大的誤差出現(xiàn)的概率大;3)有界性:在一定的測(cè)量條件下,誤差的絕對(duì)值不會(huì)超過(guò)一定的界限;4)抵償性:在相同條件下,當(dāng)測(cè)量次數(shù)足夠多時(shí),各隨機(jī)誤差的算術(shù)平均值隨測(cè)量次數(shù)的增加而趨近於零。(對(duì)稱(chēng)性)
隨機(jī)誤差的特性三、測(cè)量誤差及其處理
5.隨機(jī)誤差的特性與處理
隨機(jī)誤差的特性y—概率密度δ—隨機(jī)誤差(δ=測(cè)得值—真值)σ—標(biāo)準(zhǔn)偏差,也稱(chēng)為均方根誤差正態(tài)分佈函數(shù)式為:三、測(cè)量誤差及其處理
5.隨機(jī)誤差的特性與處理
隨機(jī)誤差的特性標(biāo)準(zhǔn)偏差σ的大小反映了隨機(jī)誤差的分散特性和測(cè)量精度的高低。σ1<σ2<σ3
通過(guò)計(jì)算,隨機(jī)誤差在±3σ範(fàn)圍內(nèi)出現(xiàn)的概率為99.73%,已接近100%,所以一般以±3σ作為隨機(jī)誤差的極限誤差。由於被測(cè)量的真值是未知量,在實(shí)際應(yīng)用中常常進(jìn)行多次測(cè)量,測(cè)量次數(shù)n足夠多時(shí),以測(cè)量值的算術(shù)平均值作為真值(殘餘誤差)三、測(cè)量誤差及其處理
5.隨機(jī)誤差的特性與處理
隨機(jī)誤差的處理1)採(cǎi)用多次(一般為5-15次)重複測(cè)量,減少隨機(jī)誤差的影響。2)取多次測(cè)量的算術(shù)平均值作為測(cè)量結(jié)果,以提高測(cè)量精度。三、測(cè)量誤差及其處理
5.隨機(jī)誤差的特性與處理
隨機(jī)誤差的處理若在相同條件下,重複測(cè)量n次,單次測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)偏差為σ則n次測(cè)量的算術(shù)平均值標(biāo)準(zhǔn)偏差測(cè)量結(jié)果為例:對(duì)一軸進(jìn)行10次測(cè)量,其測(cè)得值列表如下,求測(cè)量結(jié)果。
第七講形位公差概述
經(jīng)過(guò)機(jī)械加工後的零件,由於機(jī)床夾具、刀具及工藝操作水準(zhǔn)等因素的影響,零件的尺寸和形狀及表面品質(zhì)均不能做到完全理想而會(huì)出現(xiàn)加工誤差。
尺寸誤差幾何形狀誤差相互位置誤差表面粗糙度加工誤差零件在加工過(guò)程中,形狀和位置誤差(簡(jiǎn)稱(chēng)形位誤差)是不可避免的。如工件在機(jī)床上的定位誤差、切削力、夾緊力等因素都會(huì)造成各種形位誤差
形位誤差不僅會(huì)影響機(jī)械產(chǎn)品的品質(zhì)(如工作精度、聯(lián)接強(qiáng)度、運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性、密封性、耐磨性、雜訊和使用壽命等),還會(huì)影響零件的互換性。
為了滿(mǎn)足零件的使用要求,保證零件的互換性和製造的經(jīng)濟(jì)性,設(shè)計(jì)時(shí)必須合理控制零件的形位誤差,即對(duì)零件規(guī)定形狀和位置公差(簡(jiǎn)稱(chēng)形位公差)。
形位公差的新國(guó)家標(biāo)準(zhǔn):GB/T1182-1996《形狀和位置公差通則、定義、符號(hào)和圖樣表示法》;GB/T1184-1996《形狀和位置公差未注公差值》;GB/T4249-1996《公差原則》;GB/T16671-1996《形狀和位置公差最大實(shí)體要求、最小實(shí)體要求和可逆要求》GB1958-80《形狀和位置公差檢測(cè)規(guī)定》。一、零件的要素形位公差的研究對(duì)象就是構(gòu)成零件幾何特徵的點(diǎn)、線、面,統(tǒng)稱(chēng)為幾何要素,簡(jiǎn)稱(chēng)要素。
一、零件的要素按存在狀態(tài)分1)理想要素:具有幾何學(xué)意義,沒(méi)有任何誤差的要素,設(shè)計(jì)時(shí)在圖樣上表示的要素均為理想要素。2)實(shí)際要素:零件在加工後實(shí)際存在,有誤差的要素。通常由測(cè)得要素來(lái)代替。一、零件的要素按幾何特徵分
1)輪廓要素:構(gòu)成零件輪廓的可直接觸及的點(diǎn)、線、面。
2)中心要素:不可觸及的,輪廓要素對(duì)稱(chēng)中心所示的點(diǎn)、線、面。一、零件的要素
按在形位公差中所處的地位分1)被測(cè)要素:零件圖中給出了形狀或(和)位置公差要求,即需要檢測(cè)的要素。2)基準(zhǔn)要素:用以確定被測(cè)要素的方向或位置的要素,簡(jiǎn)稱(chēng)基準(zhǔn)。
一、零件的要素
按被測(cè)要素的功能關(guān)係分1)單一要素:僅對(duì)其本身給出形狀公差要求的要素。2)關(guān)聯(lián)要素:對(duì)其他要素有功能關(guān)係的要素,即規(guī)定位置公差的要素。
二、形位公差專(zhuān)案及符號(hào)
為控制機(jī)器零件的形位誤差,提高機(jī)器的精度和延長(zhǎng)使用壽命,保證互換性生產(chǎn),標(biāo)準(zhǔn)相應(yīng)規(guī)定了14項(xiàng)形位公差專(zhuān)案
三、形位公差帶的標(biāo)注3.形位公差的標(biāo)注按形位公差國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,在圖樣上標(biāo)注形位公差時(shí),應(yīng)採(cǎi)用代號(hào)標(biāo)注。無(wú)法採(cǎi)用代號(hào)標(biāo)注時(shí),允許在技術(shù)條件中用文字加以說(shuō)明。形位公差的代號(hào)包括:形位公差專(zhuān)案的符號(hào)、框格、指引線、公差數(shù)值、基準(zhǔn)符號(hào)以及其他有關(guān)符號(hào)。
三、形位公差帶的標(biāo)注3.形位公差的標(biāo)注公差框格形位公差的框格有兩格或多格組成。第一格填寫(xiě)公差專(zhuān)案的符號(hào);第二格填寫(xiě)公差值及有關(guān)符號(hào);第三、四、五格填寫(xiě)代表基準(zhǔn)的字母及有關(guān)符號(hào)
三、形位公差帶的標(biāo)注3.形位公差的標(biāo)注框格指引線標(biāo)注時(shí)指引線可由公差框格的一端引出,並與框格端線垂直,箭頭指向被測(cè)要素,箭頭的方向是公差帶寬度方向或直徑方向。
三、形位公差帶的標(biāo)注3.形位公差的標(biāo)注基準(zhǔn)基準(zhǔn)代號(hào)的字母採(cǎi)用大寫(xiě)拉丁字母。為避免混淆,標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定不許採(cǎi)用E、I、J、M、O、P、L、R、F等字母?;鶞?zhǔn)的順序在公差框格中是固定的。三、形位公差帶的標(biāo)注3.形位公差的標(biāo)注基準(zhǔn)無(wú)論基準(zhǔn)符號(hào)在圖樣上的方向如何,圓圈內(nèi)的字母要水準(zhǔn)書(shū)寫(xiě)。
三、形位公差帶的標(biāo)注3.形位公差的標(biāo)注基準(zhǔn)三、形位公差帶的標(biāo)注4.形位公差標(biāo)注的簡(jiǎn)化三、形位公差帶的標(biāo)注5.其他標(biāo)注
如果對(duì)被測(cè)要素任意局部範(fàn)圍內(nèi)的公差要求,應(yīng)將該局部範(fàn)圍的尺寸(長(zhǎng)度、邊長(zhǎng)或直徑)標(biāo)注在形位公差值的後面,用斜線相隔。三、形位公差帶的標(biāo)注5.其他標(biāo)注
如僅對(duì)要素的某一部分提出公差要求,則用粗點(diǎn)劃線表示其範(fàn)圍,並加注尺寸。同理,如要求要素的某一部分作為基準(zhǔn),該部分也應(yīng)用粗點(diǎn)劃線表示並加注尺寸三、形位公差帶的標(biāo)注5.其他標(biāo)注
當(dāng)被測(cè)要素為視圖上的整個(gè)外輪廓線(面)時(shí),應(yīng)採(cǎi)用全周符號(hào)。三、形位公差帶的標(biāo)注5.其他標(biāo)注
如要求在公差帶內(nèi)進(jìn)一步限定被測(cè)要素的形狀,則應(yīng)在公差值後面加注符號(hào)。四、形位公差帶形位公差帶是限制實(shí)際被測(cè)要素變動(dòng)的區(qū)域,其大小是由形位公差值確定的。只要被測(cè)實(shí)際要素被包含在公差帶內(nèi),則被測(cè)要素合格。形位公差帶控制的是點(diǎn)(平面、空間)、線(素線、軸線、曲線)、面(平面、曲面)、圓(平面、空間、整體圓柱)等區(qū)域,所以它不僅有大小、還具有形狀、方向、位置共四個(gè)要素。
四、形位公差帶1.形狀:隨實(shí)際被測(cè)要素的結(jié)構(gòu)特徵、所處的空間以及要求控制方向的差異而有所不同。四、形位公差帶2.大小:表示了形位精度要求的高低。有兩種情況即公差帶區(qū)域的寬度(距離)t或直徑φt(Sφt)。四、形位公差帶3.方向:理論上應(yīng)與圖樣上形位公差框格指引線箭頭所指的方向垂直。
四、形位公差帶4.位置:有固定和浮動(dòng)兩種。
第八講形狀公差
一、形狀誤差的評(píng)定形狀誤差是實(shí)際被測(cè)要素對(duì)其理想要素的變動(dòng)量(f)。一、形狀誤差的評(píng)定1.最小條件指實(shí)際被測(cè)要素相對(duì)於理想要素的最大變動(dòng)量為最小。此時(shí),對(duì)實(shí)際被測(cè)要素評(píng)定的誤差值為最小。由於符合最小條件的理想要素是唯一的,所以按此評(píng)定的形狀誤差值也將是唯一的。一、形狀誤差的評(píng)定2.形狀誤差與公差形狀誤差是指單一實(shí)際被測(cè)要素的形狀對(duì)其理想要素的變動(dòng)量。形狀公差是指單一實(shí)際被測(cè)要素的形狀所允許的變動(dòng)全量,是為限制形狀誤差而設(shè)置的。形狀誤差共有四種,直線度誤差、平面度誤差、圓度誤差和圓柱度誤差。判斷零件形狀誤差的合格條件為形狀誤差值小於等於其相應(yīng)的形狀公差值,即:f≤t或φf(shuō)≤φt。二、形狀公差各項(xiàng)目1.直線度
直線度公差是被測(cè)實(shí)際要素對(duì)其理想直線的允許變動(dòng)全量。用來(lái)控制圓柱體的素線、軸線、平面與平面的交線誤差。二、形狀公差各項(xiàng)目1.直線度
1.1直線度分類(lèi)在給定平面上的直線度二、形狀公差各項(xiàng)目1.直線度
1.1直線度分類(lèi)在給定方向上的直線度二、形狀公差各項(xiàng)目1.直線度
1.1直線度分類(lèi)任意方向上的直線度二、形狀公差各項(xiàng)目1.直線度
1.2直線度誤差測(cè)量
直線度誤差的測(cè)量?jī)x器有刀口尺、水平儀、自準(zhǔn)直儀等刀口尺:與被測(cè)要素直接接觸,從漏光縫的大小判斷直線度誤差??障遁^大時(shí)可用塞尺測(cè)量。水平儀測(cè)量:將水平儀放在橋板上,先調(diào)整被測(cè)零件,使被測(cè)要素大致處?kù)端疁?zhǔn)位置,然後沿被測(cè)要素按節(jié)距移動(dòng)橋板進(jìn)行連續(xù)測(cè)量。二、形狀公差各項(xiàng)目1.直線度
1.2直線度誤差的評(píng)定方法
圖解法和計(jì)算法(示例4-1)例4-1例4-1用水平儀按6個(gè)相等跨距測(cè)量機(jī)床導(dǎo)軌的直線度誤差,各測(cè)點(diǎn)讀數(shù)分別為:-5、-2、+l、-3、+6、-3(單位μm)。求:⑴試換算成統(tǒng)一座標(biāo)值,並畫(huà)出實(shí)際直線的誤差圖形;⑵試用最小區(qū)域法求出直線度誤差值。解:1.選定h0=0,將各測(cè)點(diǎn)的讀數(shù)依次累加,即得到各點(diǎn)相應(yīng)的統(tǒng)一座標(biāo)值hi,如表所列。
以測(cè)點(diǎn)的序號(hào)為橫坐標(biāo)值,以hi為縱坐標(biāo)值,在座標(biāo)紙上描點(diǎn),並將相鄰點(diǎn)用直線連接;所得折線即是實(shí)際直線的誤差曲線,如圖所示。二、形狀公差各項(xiàng)目2.作誤差曲線如圖所示。過(guò)點(diǎn)(0,0)和(5,-3)作一條直線,再過(guò)點(diǎn)(4,-9)作它的平行線。最小區(qū)域的確定條件為兩平行線包容誤差曲線,且三接觸點(diǎn)為“高一低一高”或“低一高一低”的情況。由圖可見(jiàn),此二平行線間的區(qū)域符合條件,是最小區(qū)域,兩平行線在y方向的距離面即為直線度誤差值。
二、形狀公差各項(xiàng)目2.平面度平面度公差是被測(cè)實(shí)際要素對(duì)理想平面的允許變動(dòng)全量,用來(lái)控制被測(cè)實(shí)際平面的形狀誤差。二、形狀公差各項(xiàng)目2.平面度
2.1平面度公差帶
實(shí)際平面必須位於間距為公差值0.1mm的兩平行平面間區(qū)域內(nèi)。
平面度公差帶是距離為公差值t的兩平行平面間的區(qū)域。二、形狀公差各項(xiàng)目2.平面度
2.2平面度誤差測(cè)量平面度測(cè)量?jī)x器有平晶(a)、平板和帶指示表的表架(b)、水平儀、自準(zhǔn)直儀和反射鏡等。二、形狀公差各項(xiàng)目3.圓度圓度公差是被測(cè)實(shí)際要素對(duì)理想圓的允許變動(dòng)全量。用來(lái)控制回轉(zhuǎn)體表面(如圓柱面、圓錐面、球面等)正截面輪廓的形狀誤差。二、形狀公差各項(xiàng)目3.圓度
3.1圓度公差帶被測(cè)圓柱面任一正截面的輪廓必須位於半徑差為公差值0.02mm的兩同心圓間區(qū)域內(nèi)。
圓度公差帶是在同一正截面上半徑差為公差值t的兩同心圓間的區(qū)域。
二、形狀公差各項(xiàng)目3.圓度
3.2園度誤差測(cè)量圓度誤差測(cè)量?jī)x器有圓度儀、光學(xué)分度頭、三座標(biāo)測(cè)量機(jī)或帶電腦的測(cè)量顯微鏡、V形塊和帶指示表的表架、千分尺及投影儀等。
用轉(zhuǎn)軸式圓度儀測(cè)量的工作原理見(jiàn)圖4-20。測(cè)量時(shí)將被測(cè)零件安置在量?jī)x工作臺(tái)上,調(diào)整其軸線與量?jī)x回轉(zhuǎn)軸線同軸。記錄被測(cè)零件在回轉(zhuǎn)一周內(nèi)截面各點(diǎn)的半徑差,繪製出極座標(biāo)圖,最後評(píng)定出圓度誤差。
二、形狀公差各項(xiàng)目4.圓柱度
圓柱度公差是被測(cè)實(shí)際要素對(duì)理想圓柱所允許的變動(dòng)全量。用來(lái)控制被測(cè)實(shí)際圓柱面的形狀誤差。二、形狀公差各項(xiàng)目4.圓柱度
4.1圓柱度公差帶
被測(cè)圓柱面必須位於半徑差為公差值0.05mm兩同軸圓柱面間的區(qū)域內(nèi)。
圓柱度公差帶是半徑差為公差值t的兩同軸圓柱面間的區(qū)域。
圓柱度公差可以對(duì)圓柱表面的縱、橫截面的各種形狀誤差進(jìn)行綜合控制,如正截面的圓度、素線的直線度、過(guò)軸線縱向截面上兩條素線的平行度誤差等。
二、形狀公差各項(xiàng)目4.圓柱度
4.2園柱度誤差測(cè)量
圓柱度誤差的測(cè)量,可在圓度測(cè)量基礎(chǔ)上,測(cè)頭沿被測(cè)圓柱表面作軸向運(yùn)動(dòng)測(cè)得。
第九講基準(zhǔn)和輪廓度公差
一、基準(zhǔn)和基準(zhǔn)體系
基準(zhǔn)是具有正確形狀的理想要素,是確定被測(cè)要素方向或位置的依據(jù),在規(guī)定位置公差時(shí),一般都要注出基準(zhǔn)。在實(shí)際應(yīng)用時(shí),則由基準(zhǔn)實(shí)際要素來(lái)確定。一、基準(zhǔn)和基準(zhǔn)體系1.基準(zhǔn)的建立
由於實(shí)際基準(zhǔn)要素存在形位誤差,因此由實(shí)際基準(zhǔn)要素建立理想基準(zhǔn)要素(基準(zhǔn))時(shí),應(yīng)先對(duì)實(shí)際基準(zhǔn)要素作最小包容區(qū)域,再來(lái)確定基準(zhǔn)。一、基準(zhǔn)和基準(zhǔn)體系1.基準(zhǔn)的建立由實(shí)際軸線建立基準(zhǔn)軸線時(shí),基準(zhǔn)軸線為穿過(guò)基準(zhǔn)實(shí)際軸線,且符合最小條件的理想軸線;1)單一基準(zhǔn)(中心要素)一、基準(zhǔn)和基準(zhǔn)體系1.基準(zhǔn)的建立由實(shí)際表面建立基準(zhǔn)平面時(shí),基準(zhǔn)平面為處?kù)恫牧现鈦K與基準(zhǔn)實(shí)際表面接觸、符合最小條件的理想平面。1)單一基準(zhǔn)(輪廓要素)一、基準(zhǔn)和基準(zhǔn)體系1.基準(zhǔn)的建立
由兩條或兩條以上實(shí)際軸線建立而作為一個(gè)獨(dú)立基準(zhǔn)使用的公共基準(zhǔn)軸線時(shí),公共基準(zhǔn)軸線為這些實(shí)際軸線所共有的理想軸線。2)組合基準(zhǔn)(公共基準(zhǔn))一、基準(zhǔn)和基準(zhǔn)體系1.基準(zhǔn)的建立
當(dāng)單一基準(zhǔn)或組合基準(zhǔn)不能對(duì)關(guān)聯(lián)要素提供完整的走向或定位時(shí),就有必要採(cǎi)用基準(zhǔn)體系?;鶞?zhǔn)體系即三基面體系,它由三個(gè)互相垂直的基準(zhǔn)平面構(gòu)成。3)基準(zhǔn)體系(三基面體系)
應(yīng)用三基面體系時(shí),設(shè)計(jì)者在圖樣上標(biāo)注基準(zhǔn)應(yīng)特別注意基準(zhǔn)的順序,在加工或檢驗(yàn)時(shí),不得隨意更換這些基準(zhǔn)順序。確定關(guān)聯(lián)被測(cè)要素位置時(shí),可以同時(shí)使用三個(gè)基準(zhǔn)平面,也可使用其中的兩個(gè)或一個(gè)。由此可見(jiàn),單一基準(zhǔn)平面是三基準(zhǔn)體系中的一個(gè)基準(zhǔn)平面。
一、基準(zhǔn)和基準(zhǔn)體系1.基準(zhǔn)的建立有相對(duì)位置要求的兩要素中,基準(zhǔn)可以任意選定。主要用於兩要素的形狀、尺寸和技術(shù)要求完全相同的零件,或在設(shè)計(jì)要求中,各要素之間的基準(zhǔn)有可以互換的條件,從而使零件無(wú)論上下、反正、顛倒裝配仍能滿(mǎn)足互換性要求,4)任選基準(zhǔn)一、基準(zhǔn)和基準(zhǔn)體系2.基準(zhǔn)的體現(xiàn)
建立基準(zhǔn)的基本原則是基準(zhǔn)應(yīng)符合最小條件,但在實(shí)際應(yīng)用中,允許在測(cè)量時(shí)用近似方法體現(xiàn)?;鶞?zhǔn)的常用體現(xiàn)方法有:模擬法、直接法、分析法和目標(biāo)法等。一、基準(zhǔn)和基準(zhǔn)體系2.基準(zhǔn)的體現(xiàn)1)
模擬法通常採(cǎi)用具有足夠形位精度的表面來(lái)體現(xiàn)基準(zhǔn)平面和基準(zhǔn)軸線。用心軸表面體現(xiàn)內(nèi)圓柱面的軸線。用V形塊表面體現(xiàn)外圓柱面的軸線。用平板表面體現(xiàn)基準(zhǔn)平面。一、基準(zhǔn)和基準(zhǔn)體系2.基準(zhǔn)的體現(xiàn)2)直接法當(dāng)基準(zhǔn)實(shí)際要素具有足夠形狀精度時(shí),可直接作為基準(zhǔn)。如在平板上測(cè)量零件,就是將平板作為直接基準(zhǔn)。
二、輪廓度公差1.線輪廓度公差線輪廓度公差是被測(cè)實(shí)際要素對(duì)理想輪廓線所允許的變動(dòng)全量。用來(lái)控制平面曲線(或曲面的截面輪廓)的形狀或位置誤差。二、輪廓度公差1.線輪廓度公差公差帶形狀為距離為公差值t、對(duì)理想輪廓線對(duì)稱(chēng)分佈的兩等距曲線間的區(qū)域,理想輪廓線由理論正確尺寸確定。1)線輪廓度公差未標(biāo)注基準(zhǔn)(屬形狀公差)確定被測(cè)要素的理想形狀、理想方向或理想位置的尺寸。該尺寸不帶公差,標(biāo)注在方框中。
在平行於正投影面的任一截面內(nèi),被測(cè)實(shí)際要素的實(shí)際輪廓線必須位於距離為0.04mm、對(duì)理想輪廓線對(duì)稱(chēng)分佈的兩等距曲線間區(qū)域內(nèi)。理想輪廓線由R25、2×R10和22確定。公差帶位置浮動(dòng)。
二、輪廓度公差1.線輪廓度公差公差帶形狀為距離為公差值t、對(duì)具有確定位置的理想輪廓線對(duì)稱(chēng)分佈的兩等距曲線間的區(qū)域。理想輪廓線的位置由理論正確尺寸和基準(zhǔn)確定。2)線輪廓度公差標(biāo)注基準(zhǔn)(屬位置公差)
在平行於正投影面的任一截面內(nèi),被測(cè)實(shí)際要素的實(shí)際輪廓線必須位於距離為0.04mm、對(duì)理想輪廓線對(duì)稱(chēng)分佈的兩等距曲線間區(qū)域內(nèi)。理想輪廓線由R30、R15和22確定,而其位置由基準(zhǔn)A、B和理論正確尺寸12和25確定,公差帶位置固定。
二、輪廓度公差1.線輪廓度
線輪廓度測(cè)量的儀器有輪廓樣板、投影儀、仿形測(cè)量裝置和三座標(biāo)測(cè)量機(jī)等3)線輪廓度誤差測(cè)量二、輪廓度公差2.面輪廓度公差面輪廓度公差是被測(cè)實(shí)際要素對(duì)理想輪廓面所允許的變動(dòng)全量。用來(lái)控制空間曲面的形狀或位置誤差。面輪廓度是一項(xiàng)綜合公差,它既控制面輪廓度誤差,又可控制曲面上任一截面輪廓的線輪廓度誤差。二、輪廓度公差2.面輪廓度公差公差帶形狀為距離為公差值t、對(duì)理想輪廓面對(duì)稱(chēng)分佈的兩等距曲面間的區(qū)域。理想輪廓面由理論正確尺寸確定,而其位置是浮動(dòng)的。1)面輪廓度公差未標(biāo)注基準(zhǔn)(屬形狀公差)
被測(cè)實(shí)際要素的實(shí)際輪廓線必須位於距離為0.02mm、對(duì)理想輪廓面對(duì)稱(chēng)分佈的兩等距曲面間區(qū)域內(nèi)。理想輪廓面由SR35確定,而其位置可在尺寸40±0.2範(fàn)圍內(nèi)浮動(dòng)。
二、輪廓度公差2.面輪廓度公差
公差帶形狀為距離為公差值t、對(duì)具有確定位置的理想輪廓線對(duì)稱(chēng)分佈的兩等距曲線間的區(qū)域。理想輪廓面的位置由理論正確尺寸和基準(zhǔn)確定。2)面輪廓度公差標(biāo)注基準(zhǔn)(屬位置公差)
被測(cè)實(shí)際要素的實(shí)際輪廓面必須位於距離為0.02mm、對(duì)理想輪廓面對(duì)稱(chēng)分佈的兩等距曲面間區(qū)域內(nèi)。理想輪廓面由SR35確定,而其位置由基準(zhǔn)A和理論正確尺寸40,公差帶位置固定。
二、輪廓度公差2.面輪廓度
面輪廓度測(cè)量的儀器有成套截面輪廓樣板、仿形測(cè)量裝置、座標(biāo)測(cè)量裝置和光學(xué)跟蹤輪廓測(cè)量?jī)x等。3)面輪廓度誤差測(cè)量
第十講位置公差
一、位置誤差與公差位置誤差是指關(guān)聯(lián)實(shí)際被測(cè)要素對(duì)其理想要素的變動(dòng)量。位置公差是指關(guān)聯(lián)實(shí)際被測(cè)要素的位置對(duì)基準(zhǔn)所允許的變動(dòng)全量。是為了限制位置誤差而設(shè)置的。
二、定向公差定向誤差
實(shí)際被測(cè)要素對(duì)具有確定方向的理想要素的變動(dòng)量,該理想要素的方向由基準(zhǔn)及理論正確角度確定。定向誤差值用定向最小包容區(qū)域(簡(jiǎn)稱(chēng)定向最小區(qū)域)的寬度f(wàn)或直徑φf(shuō)表示。定向最小區(qū)域是與公差帶形狀相同,具有確定的方向,並滿(mǎn)足最小條件的區(qū)域。二、定向公差定向公差
定向公差用來(lái)控制面對(duì)面、面對(duì)線、線對(duì)面和線對(duì)線的平行度誤差。
包括:
∥
⊥
∠
被測(cè)要素分為:直線和平面
被測(cè)和基準(zhǔn)之間關(guān)係:線對(duì)線、線對(duì)面、面對(duì)線、面對(duì)面
公差帶的特點(diǎn):a相對(duì)於基準(zhǔn)有確定的方向。
b具有綜合控制被測(cè)要素的方向和形狀的能力。
二、定向公差1.平行度公差
1.1面對(duì)面
面對(duì)面的平行度公差帶為距離為公差值t、且平行於基準(zhǔn)的兩平行平面間的區(qū)域。二、定向公差1.平行度公差
1.2線對(duì)面
線對(duì)面的平行度公差帶為距離為公差值t、且平行於基準(zhǔn)的兩平行平面間的區(qū)域。二、定向公差1.平行度公差
1.3面對(duì)線
面對(duì)線的平行度公差帶為距離為公差值t、且平行於基準(zhǔn)的兩平行平面間的區(qū)域。二、定向公差1.平行度公差
1.4線對(duì)線二、定向公差1.平行度公差
1.5平行度誤差測(cè)量
測(cè)量的儀器有平板和帶指示表的表架、水平儀、自準(zhǔn)直儀、三座標(biāo)測(cè)量機(jī)等。
二、定向公差2.垂直度公差二、定向公差2.垂直度公差垂直度誤差測(cè)量二、定向公差2.垂直度公差垂直度誤差測(cè)量二、定向公差3.傾斜度公差
傾斜度公差用來(lái)控制面對(duì)線、線對(duì)線、面對(duì)面和線對(duì)面的傾斜度誤差,只是將理論正確角度從0°或90°變?yōu)?°~90°的任意角。圖樣標(biāo)注時(shí)應(yīng)將角度值用理論正確角度標(biāo)出。二、定向公差定向公差帶特點(diǎn):1.定向公差用來(lái)控制被測(cè)要素相對(duì)於基準(zhǔn)保持一定的方向(夾角為0°、90°或任意理論正確角度)。2.定向公差帶具有綜合控制定向誤差和形狀誤差的能力。因此,在保證功能要求的前提下,對(duì)同一被測(cè)要素給出定向公差後,不需再給出形狀公差,除非對(duì)它的形狀精度提出進(jìn)一步要求。三、定位公差定位誤差
被測(cè)實(shí)際要素對(duì)具有確定位置的理想要素的變動(dòng)量。理想要素的位置由基準(zhǔn)及理論正確尺寸確定。
定位誤差用定位最小包容區(qū)域(簡(jiǎn)稱(chēng)定位最小區(qū)域)的寬度f(wàn)或直徑φf(shuō)表示。定位最小區(qū)域是與公差帶形狀相同,具有確定的位置,並滿(mǎn)足最小條件的區(qū)域。
三、定位公差定位公差定位公差為關(guān)聯(lián)實(shí)際被測(cè)要素對(duì)具有確定位置的理想要素所允許的變動(dòng)全量。用來(lái)控制點(diǎn)、線或面的定位誤差。理想要素的位置由基準(zhǔn)及理論正確尺寸(角度)確定。公差帶相對(duì)於基準(zhǔn)有確定位置。
三、定位公差1.同軸度
1.1同軸度公差圓柱面(圓錐面)的軸線可能發(fā)生平移、傾斜、彎曲,或同時(shí)發(fā)生,同軸度是控制軸線間的同軸程度。同軸度公差帶為直徑為φt、且軸線與基準(zhǔn)軸線重合的圓柱面內(nèi)的區(qū)域。三、定位公差1.同軸度
1.2同軸度誤差測(cè)量同軸度測(cè)量?jī)x器有圓度儀、三座標(biāo)測(cè)量機(jī)、V形塊和帶指示表的表架等。三、定位公差2.對(duì)稱(chēng)度
2.1對(duì)稱(chēng)度公差用來(lái)限制軸線或中心面偏離基準(zhǔn)直線或中心平面的一項(xiàng)指標(biāo),即控制被測(cè)要素對(duì)基準(zhǔn)的對(duì)稱(chēng)度誤差。理想要素的位置由基準(zhǔn)確定。對(duì)稱(chēng)度公差帶是距離為公差值t,中心平面(或中心線、軸線)與基準(zhǔn)中心要素(中心平面、中心線或軸線)重合的兩平行平面(或兩平行直線)之間的區(qū)域。三、定位公差2.對(duì)稱(chēng)度
2.2對(duì)稱(chēng)度誤差測(cè)量對(duì)稱(chēng)度誤差測(cè)量?jī)x器有三座標(biāo)測(cè)量機(jī)、平板和帶指示表的表架等。
三、定位公差3.位置度
3.1位置度公差位置度公差用於控制被測(cè)點(diǎn)、線、面的實(shí)際位置對(duì)其理想位置的位置度誤差。理想要素的位置由基準(zhǔn)及理論正確尺寸確定。根據(jù)被測(cè)要素的不同,可分為點(diǎn)的位置度、線的位置度及面的位置度。三、定位公差3.位置度
3.1位置度公差GB13319-91《形狀和位置公差位置度公差》規(guī)定了形狀和位置公差中位置度公差的標(biāo)注方法及其公差帶。位置度公差帶對(duì)理想被測(cè)要素的位置是對(duì)稱(chēng)分佈的。三、定位公差3.位置度
3.1位置度公差位置度公差具有極為廣泛的控制功能。原則上,位置度公差可以代替各種形狀公差、定向公差和定位公差所表達(dá)的設(shè)計(jì)要求,但在實(shí)際設(shè)計(jì)和檢測(cè)中還是應(yīng)該使用最能表達(dá)特徵的專(zhuān)案。三、定位公差3.位置度
3.1位置度公差點(diǎn)的位置度
公差帶是直徑為公差值φt(平面點(diǎn))或Sφt(空間點(diǎn)),以點(diǎn)的理想位置為中心的圓或球面內(nèi)的區(qū)域。
三、定位公差3.位置度
3.1位置度公差線的位置度
任意方向上的線的位置度公差帶是直徑為公差值φt,軸線線上的理想位置上的圓柱面內(nèi)的區(qū)域。
三、定位公差3.位置度
3.1位置度公差成組要素的位置度1此位置度公差並未標(biāo)注基準(zhǔn),因此,其幾何圖框?qū)ζ渌氐奈恢檬歉?dòng)的。成組要素的幾何圖框:確定一組理想被測(cè)要素之間和(或)它們與基準(zhǔn)之間正確幾何關(guān)係的圖形。
位置度公差不僅適用於零件的單個(gè)要素,而且適用於零件的成組要素。三、定位公差3.位置度
3.1位置度公差成組要素的位置度2此位置度公差標(biāo)注了基準(zhǔn),因此,其幾何圖框?qū)ζ渌氐奈恢檬枪潭ǖ?。三、定位公差定位公差特點(diǎn):1.定位公差用來(lái)控制被測(cè)要素相對(duì)基準(zhǔn)的定位誤差。公差帶相對(duì)於基準(zhǔn)有確定的位置。2.定位公差帶具有綜合控制定位誤差、定向誤差和形狀誤差的能力。因此,在保證功能要求的前提下,對(duì)同一被測(cè)要素給出定位公差後,不再給出定向和形狀公差。除非對(duì)它的形狀或(和)方向提出進(jìn)一步要求,可再給出形狀公差或(和)定向公差。
四、跳動(dòng)公差跳動(dòng)公差為關(guān)聯(lián)實(shí)際被測(cè)要素繞基準(zhǔn)軸線回轉(zhuǎn)一周或連續(xù)回轉(zhuǎn)時(shí)所允許的最大變動(dòng)量??捎脕?lái)綜合控制被測(cè)要素的形狀誤差和位置誤差。跳動(dòng)公差是針對(duì)特定的測(cè)量方式而規(guī)定的公差專(zhuān)案。跳動(dòng)誤差就是指示表指針在給定方向上指示的最大與最小讀數(shù)之差。四、跳動(dòng)公差1.園跳動(dòng)圓跳動(dòng)公差是關(guān)聯(lián)實(shí)際被測(cè)要素對(duì)理想圓的允許變動(dòng)量,其理想圓的圓心在基準(zhǔn)軸線上。測(cè)量時(shí)被測(cè)實(shí)際要素繞基準(zhǔn)軸線回轉(zhuǎn)一周,指示表指針無(wú)軸向移動(dòng)。根據(jù)允許變動(dòng)的方向,圓跳動(dòng)可以分為徑向圓跳動(dòng)、端面圓跳動(dòng)和斜向圓跳動(dòng)三種。
四、跳動(dòng)公差1.園跳動(dòng)徑向圓跳動(dòng)公差帶是在垂直於基準(zhǔn)軸線的任一測(cè)量平面內(nèi)、半徑差為圓跳動(dòng)公差值t,圓心在基準(zhǔn)軸線上的兩同心圓之間的區(qū)域。徑向園跳動(dòng)四、跳動(dòng)公差1.園跳動(dòng)公差端面圓跳動(dòng)公差帶是在以基準(zhǔn)軸線為軸線的任一直徑的測(cè)量圓柱面上、沿其母線方向?qū)挾葹閳A跳動(dòng)公差值t的圓柱面區(qū)域。端面園跳動(dòng)四、跳動(dòng)公差1.園跳動(dòng)斜向圓跳動(dòng)公差帶是在以基準(zhǔn)軸線為軸線的任一測(cè)量圓錐面上,沿其母線方向?qū)挾葹閳A跳動(dòng)公差值t的圓錐面區(qū)域。
斜向園跳動(dòng)四、跳動(dòng)公差1.園跳動(dòng)公差取各截面(測(cè)量圓柱面上)跳動(dòng)誤差的最大值作為該零件的徑向(端面)圓跳動(dòng)誤差。
園跳動(dòng)測(cè)量四、跳動(dòng)公差1.園跳動(dòng)通常用端面圓跳動(dòng)控制端面對(duì)基準(zhǔn)軸線的垂直度誤差。例外,當(dāng)實(shí)際端面為中凹或中凸,端面圓跳動(dòng)誤差為零時(shí),端面對(duì)基準(zhǔn)軸線的垂直度誤差並不一定為零。四、跳動(dòng)公差2.全跳動(dòng)全跳動(dòng)公差是關(guān)聯(lián)實(shí)際被測(cè)要素對(duì)理想回轉(zhuǎn)面的允許變動(dòng)量。
測(cè)量時(shí)被測(cè)實(shí)際要素繞基準(zhǔn)軸線連續(xù)回轉(zhuǎn),指示表指針同時(shí)作軸向移動(dòng)。根據(jù)允許變動(dòng)的方向,全跳動(dòng)可以分為徑向全跳動(dòng)、端面全跳動(dòng)兩種。
四、跳動(dòng)公差2.全跳動(dòng)徑向全跳動(dòng)公差帶是半徑差為公差值t、以基準(zhǔn)軸線為軸線的兩同軸圓柱面內(nèi)的區(qū)域。
徑向全跳動(dòng)
徑向全跳動(dòng)公差帶與圓柱度公差帶形狀是相同的,但由於徑向全跳動(dòng)測(cè)量簡(jiǎn)便,一般可用它來(lái)控制圓柱度誤差,即代替圓柱度公差。
四、跳動(dòng)公差2.全跳動(dòng)端面全跳動(dòng)公差帶是距離為全跳動(dòng)公差值t、且與基準(zhǔn)軸線垂直的兩平行平面之間的區(qū)域。
端面全跳動(dòng)
端面全跳動(dòng)的公差帶與端面對(duì)軸線的垂直度公差帶是相同的,兩者控制位置誤差的效果也是一樣的,對(duì)於規(guī)定了端面全跳動(dòng)的表面,不再規(guī)定垂直度公差。
四、跳動(dòng)公差2.全跳動(dòng)端面全跳動(dòng)誤差是被測(cè)表面繞基準(zhǔn)軸線作無(wú)軸向移動(dòng)的連續(xù)回轉(zhuǎn)的同時(shí),指示表做平行(垂直)於基準(zhǔn)軸線的直線移動(dòng)的整個(gè)測(cè)量過(guò)程中指示表的最大讀數(shù)差。
全跳動(dòng)測(cè)量三、定位公差
跳動(dòng)公差是以測(cè)量方法定義的位置公差,是限制一個(gè)圓要素的形位誤差的綜合指標(biāo)。特點(diǎn):1)公差帶相對(duì)於基準(zhǔn)軸線有確定的位置2)可綜合控制被測(cè)要素的位置、方向和形狀4.跳動(dòng)公差三、定位公差4.跳動(dòng)公差區(qū)分:1)徑向圓跳動(dòng)公差帶和圓度公差帶2)徑向全跳動(dòng)公差帶和圓柱度公差帶3)端面全跳動(dòng)公差帶和平面度公差帶四、形位誤差檢測(cè)原則
由於零件的結(jié)構(gòu)形式多樣,形位誤差的專(zhuān)案又較多,所以檢測(cè)方法也很多。國(guó)標(biāo)《形狀和位置公差檢測(cè)規(guī)定》規(guī)定了形位誤差檢測(cè)的五條原則,這些原則是各種檢測(cè)方案的概括。檢測(cè)時(shí)根據(jù)被測(cè)對(duì)象的特點(diǎn)和有關(guān)條件,按照國(guó)標(biāo)規(guī)定可選出最合理的檢測(cè)方案。
第十一講公差原則
公差原則就是處理尺寸公差與形位公差之間關(guān)係的原則。GB/T4249-1996和GB/T16671-1996規(guī)定了形位公差與尺寸公差之間的關(guān)係。
獨(dú)立原則相關(guān)要求公差原則:圖樣上給定的尺寸公差與形位公差相互有關(guān):圖樣上給定的尺寸公差與形位公差相互獨(dú)立無(wú)關(guān)
包容要求最大實(shí)體要求最小實(shí)體要求可逆要求一、術(shù)語(yǔ)及其意義
1.局部實(shí)際尺寸(Da,da)
指在實(shí)際要素的任意正截面上,兩對(duì)應(yīng)點(diǎn)之間測(cè)得的距離。
一、術(shù)語(yǔ)及其意義
2.作用尺寸體外作用尺寸指在被測(cè)要素的給定長(zhǎng)度上,與實(shí)際內(nèi)表面(孔)體外相接的最大理想面,或與實(shí)際外表面(軸)體外相接的最小理想面的直徑或?qū)挾取我灰伢w外作用尺寸一、術(shù)語(yǔ)及其意義
2.作用尺寸體外作用尺寸指在被測(cè)要素的給定長(zhǎng)度上,與實(shí)際內(nèi)表面(孔)體外相接的最大理想面,或與實(shí)際外表面(軸)體外相接的最小理想面的直徑或?qū)挾?。關(guān)聯(lián)要素體外作用尺寸一、術(shù)語(yǔ)及其意義
2.作用尺寸體內(nèi)作用尺寸指在被測(cè)要素的給定長(zhǎng)度上,與實(shí)際內(nèi)表面(孔)體內(nèi)相接的最小理想面,或與實(shí)際外表面(軸)體內(nèi)相接的最大理想面的直徑或?qū)挾?。單一要素體內(nèi)作用尺寸一、術(shù)語(yǔ)及其意義
2.作用尺寸體內(nèi)作用尺寸指在被測(cè)要素的給定長(zhǎng)度上,與實(shí)際內(nèi)表面(孔)體內(nèi)相接的最小理想面,或與實(shí)際外表面(軸)體內(nèi)相接的最大理想面的直徑或?qū)挾?。關(guān)聯(lián)要素體內(nèi)作用尺寸一、術(shù)語(yǔ)及其意義
2.作用尺寸
作用尺寸不僅與實(shí)際要素的局部實(shí)際尺寸有關(guān),還與其形位誤差有關(guān)。因此,作用尺寸是實(shí)際尺寸和形位誤差的綜合尺寸。對(duì)一批零件而言,每個(gè)零件都不一定相同,但每個(gè)零件的體外或體內(nèi)作用尺寸只有一個(gè)。對(duì)於被測(cè)實(shí)際軸,dfe≥dfi;而對(duì)於被測(cè)實(shí)際孔,Dfe≤Dfi。一、術(shù)語(yǔ)及其意義
3.實(shí)體狀態(tài)最大實(shí)體狀態(tài)(MMC)實(shí)際要素在給定長(zhǎng)度上處處位於極限尺寸之內(nèi),並具有材料量最多時(shí)的狀態(tài),稱(chēng)為最大實(shí)體狀態(tài)。最小實(shí)體狀態(tài)(LMC)實(shí)際要素在給定長(zhǎng)度上處處位於極限尺寸之內(nèi),並具有材料量最少
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