D11机械与几何

几何规范公差设计与检测互换性与技术测量D11•机械与几何2机械/443/44机械特点几何体运动载荷4/44机械几何体5/44机械运动6/44机械载荷7/448/449/4410/4411理想&现实/4412/44梦想13/44原理14/44工程设计15/44原理设计专业课参数设计机械原理运动学结构设计机械制图机械设计力学、材料学精度设计几何精度机械设计过程16从理想到现实/44有人的地方就会有错误有制造就一定会有误差17/44现实我们要面对现实我们要忠于理想18/44各尽所能各取所需需求紧固、配合结合类传递运动、能量传动类运动导引类承受载荷支承类外观、支撑结构类19/44避免无效杜绝浪费需求20/44忠于理想面对现实需求21/44磨损精度失效疲劳形状失效破坏形状失效锈蚀表面失效时光如梭岁月如剪立足现在着眼未来需求22几何误差/4423/44制成品理想之间的误差一定存在影响使用可控制可减少几何误差24/44•加工方法原理上存在的误差•刀具和夹具制造、调整以及安装误差•工件和刀具的运动误差•工艺系统力效应引起的变形•工艺系统热效应引起的变形原因25/44影响26/44影响凸轮几何误差导致进气和排气阀开闭误差，影响发动机功率进气和排气阀几何误差影响汽缸密封性齿轮几何误差影响传动平稳性和准确性连杆和曲柄几何误差影响机构和活塞运动准确性活塞和缸体几何误差影响汽缸密封性27/44•耐磨性•配合性质•疲劳强度•抗腐蚀性•密封性•外观•测量精度•光学性能•导电导热性能•胶合强度•…影响1mm100μm10μm1μm100nm10nm1nm0.1nm28/44进步1930’1940’1950’1960’1970’1990’2010’20??’1940’1949’1979’1989’1999’2009’20??’20??’29/44分布规律30互换性原理/44加边框31/44数值传播数值传播中多是等比关系如动力机械的功率和转速数值确定后：会传播到有关机器的相应参数上会传播到其本身的轴、轴承、键、齿轮、联轴节等一整套零部件的尺寸和材料特性参数上会传播到加工和检验这些零部件的刀具、量具、夹具及专用机床的相应参数上32/44优先数与优先数系preferrednumbersseriesofpreferrednumbers19世纪末，法国的雷诺（Renord）对气球上使用的绳索规格进行简化后形成的尺寸规格系列，每进5项值增大10倍（十进几何级数）；优先数系是国际上统一的数值分级制度,GB321、ISO3、ISO17、ISO497;工程技术上的各种参数指标，特别是需要分档分级的参数指标，采用优先数系可以防止数值传播的紊乱。你可知道表面粗糙度参数为什么是0.8、1.6、3.2、6.3、12.5？你可知道油缸缸径为什么是63、80、100、125？你可知道油缸压力为什么是6.3、16、25、31.5？你可知道放大镜的放大倍率为什么是1.6、2.5、4、6.3、10？33/44优先数与优先数系是对技术参数的数值进行简化、统一、科学的数值制度}基本系列补充系列R10/2…派生系列}…1.01.251.62.02.53.154.05.06.38.0…101010q34/44优先数与优先数系经济合理的数值分级制度等比数列是一种相对误差不变的数列，不会造成分级的疏密不均的不合理现象。统一、简化的基础优先数系是国际上统一的数值制度，可用于各种量值的分级，以便不同的地方都能优先选用同样的数值。具有广泛的适应性优先数系适用于能用数值表示的各种量值的分级，特别是产品的参数系列。如长度、直径、面积、体积、载荷、应力、速度、时间、功率、电流、电压、流量、浓度、传动比、公差、测量范围、试验或检验工作中测点的间隔以及无量纲的比例系数等。简单、易记，计算方便35/44•简化•统一化•系列化•通用化•组合化标准化与标准标准化是在经济、技术、科学管理等社会实践中，对复杂事物和概念，通过发布和实施标准，达到统一，以获得最佳秩序和社会效益的全过程。标准是对重复性事物和概念所作的统一规定。36/44企业标准地方标准行业标准国家标准区域标准国际标准GB国家标准GJB国家军用标准JB机械行业标准WJ兵器行业标准HB航空行业标准QJ航天行业标准QC汽车行业标准QG轻工行业标准DBxx地方标准Q/xxx企业标准标准化与标准37/44国家标准代号含义GB中华人民共和国强制性国家标准GB/T中华人民共和国推荐性国家标准GB/Z中华人民共和国标准化指导性技术文件GJB中华人民共和国国家军用标准www.sac.gov.cn38/44美国标准GD&T历史ANationalStandard(ASMEY14.5-2009)AnInternationalStandard(ISO1101-2004)1935-ASA:PublishedFirstDrawingStandard1949-USMilitary:MIL-STD-81952-SAE:AutomotiveDrawingStandard1959-ANSI:ANSIY14.51982-ANSI:ANSIY14.5updated1994-ASME/ANSI:ASMEY14.5M-1994(Ford)2009-ASME/ANSI:ASMEY14.5-2009(Latest,GM)GD&T：GeometricDimensioningandTolerancing几何和尺寸公差GD&T：是图纸上精确描述零件的国际语言GD&T：是精确的数学语言，描述零件尺寸、形状、方向和位置GD&T：是关于设计和标注零件的设计思路(基于功能的尺寸标注)39/44互换性40/44互换性同一规格的零部件–安装前不需要挑选–安装中不需要修配–安装后满足使用性能要求41/44互换性延长使用寿命，提高维护方便性加工专业化协作化自动化提高效率降低成本装配实现装配自动化，缩短装配周期降低设计难度，缩短设计周期使用制造设计42/44互换性控制产品参数完全一样不可能限定适宜的变动范围几何精度互换性43/44互换性•必须互换吗？•不完全互换可以吗？•为什么不能互换？•互换性的代价？44/44