互换性与技术测量复习

互换性与测量技术基础燕山大学机械学院互换性的定义按照同一标准规格制成的合格零部件在尺寸和功能上具有相互替换的性能合格零部件尺寸和功能互换互换性生产设计加工检测装配使用特点好处按同一标准规格分散加工合格产品上装配线不挑不选不附加修配满足预期性能选标准件设计简化专业化生产流水线装配便于维修思考问:互换性生产是伴随着社会化大生产产生的，在大批量生产的时候要遵循互换性生产原则，单件小批生产就可以不遵循互换性生产原则。对吗？答:互换性是现代化工业生产的基本原则，大批量生产和单件小批生产都要遵循这一原则精度要求较高10μm加工时根据生产能力将加工精度扩大检测时将零件按实际尺寸进行分组第1组：0-10μm第2组：11-20μm第3组：21-30μm第4组：31-40μm第5组：41-50μm装配时进行组内互换分组装配法：加工精度扩大到50μm按照测量结果分成五组装配时组内互换组外不互换1000滚动体182585321613118滚动体18滚动体12滚动体1滚动体11滚动体不完全互换—分组法0轴承12轴承26轴承8轴承1轴承47轴承不完全互换—分组法好处：不提高加工精度的情况下大幅提高装配精度局限：只适用于大批量生产厂内好解决厂外不好解决我国标准的层次和适用范围国家标准代号:GB—强制性GB/T—推荐性行业标准代号：JB—机械标准YB—冶金标准SY—石油标准QB—轻工标准DL—电力标准……地方标准代号：DB企业标准国务院标准化行政主管部门制定在全国范围内统一和适用其他各级标准不得与之相抵触没有国家标准而又需要在全国某个行业范围内统一公布国家标准之后，该项行业标准即行废止没有国家标准和行业标准在省/自治区/直辖市范围内统一适用无国家标准和行业标准的产品高低思考问:如果企业生产的产品已经有国家标准，比如齿轮。但是国家标准要求太高，企业生产能力有限，于是企业就可以降低标准制订企业标准。可以吗？答:不可以！标准代号圆柱齿轮公差颁布年代GB/T10095.1-2008标准代号六角头螺栓尺寸GB/T颁布年代-20025780国家标准代号含义优先数的选用大数稀疏,小数密集某优先数的平方,立方,…,n次方也是优先数1,10,100,1000,…及0.1,0.01,0.001,…都是优先数后项与前项之差逐渐递增十进制等比数列优先数系1～1010～1000.1～1…………十进段每个十进段内，数列的数量是相等的，设为m若等比数列的公比为q在1-10十进段内，1*qm=10，即q=101/m根据m的不同，国家标准规定了五个优先数系国家标准规定的优先数系GB/T321-2005R5数系：R10数系：R20数系：R40数系：R80数系：m=5,q=101/5≈1.60m=10,q=101/10≈1.25m=20,q=101/20≈1.12m=40,q=101/40≈1.06m=80,q=101/80≈1.031～10优先数考试要点互换性含义——判断题互换性生产——判断题我国标准层次和适用范围———填空、简答优先数系的选用——简答、填空国家标准代号的含义第二章几何量的加工误差及公差§2.1几何量的加工误差加工误差:零件的实际几何体与理想几何体的差异•尺寸误差•形状位置误差•表面粗糙度§2.1几何量的加工误差加工误差:零件的实际几何体与理想几何体的差异尺寸误差：Ф30Ф30.01零件的实际尺寸与理想尺寸的差异§2.1几何量的加工误差△e形状位置误差：（形位误差）零件的实际形状与理想形状、实际位置与理想位置的变动量f§2.1几何量的加工误差加工误差:零件的实际几何体与理想几何体的差异表面粗糙度：(微观几何形状误差)微观不平度§2.2极限与配合的术语和定义孔和轴的概念孔:hole轴:shaft工件的圆柱形内尺寸要素，也包括非圆柱形的内尺寸要素工件的圆柱形外尺寸要素，也包括非圆柱形的外尺寸要素§2.2极限与配合的术语和定义尺寸size以特定单位表示的线性尺寸的数值公称尺寸norminalsize由图样规范所确定的理想要素的尺寸孔D轴d代替:基本尺寸可以是整数也可以是小数计算偏差的起始尺寸，通过它可以计算极限偏差图纸中单位：mm公差表格中：um§2.2极限与配合的术语和定义提取组成要素extractedintegralfeature由实际要素提取有限数目的点形成的实际要素的近似替代提取组成要素的局部尺寸localsizeofanextractedintegralfeature提取组成要素上两对应点距离的统称孔Da轴da实际尺寸代替:§2.2极限与配合的术语和定义极限尺寸limitsofsize尺寸要素所允许的两个极端上极限尺寸upperlimitsofsize下极限尺寸lowerlimitsofsize孔Dmax轴dmax孔Dmin轴dmin代替:最大极限尺寸代替:最小极限尺寸确定了零件的合格范围Dmin≤Da≤Dmaxdmin≤da≤dmax29.97～30.02如何在图纸中表示？上极限偏差upperlimitdeviation§2.2极限与配合的术语和定义尺寸偏差deviation某一尺寸减去公称尺寸所得的代数差极限偏差limitdeviation极限尺寸减去公称尺寸的代数差孔ES轴es孔EI轴ei上极限尺寸减去公称尺寸的代数差ES=Dmax-Des=dmax-dEI=Dmin-Dei=dmin-d公称尺寸为上偏差下偏差下极限偏差lowerlimitdeviation极限偏差的标注下极限尺寸减去公称尺寸的代数差××√√§2.2极限与配合的术语和定义(尺寸)公差sizetolerance尺寸允许的变动量上极限尺寸减下极限尺寸之差上极限偏差减下极限偏差之差是没有符号的绝对值孔Th轴TsTh=|Dmax-Dmin|=|ES-EI|Ts=|dmax-dmin|=|es-ei|§2.2极限与配合的术语和定义偏差与公差的区别取值不同:偏差值可正可负，公差值只能正值反映情况不同:如何用图将公差和偏差都反映出来？•偏差反映加工后零件的合格范围•公差反映精度即零件加工的难易程度•公差反映不出•偏差反映不出零线轴孔公称尺寸D上偏差ES轴公差Ts下偏差ei上极限尺寸Dmax下偏差EI公称尺寸d下极限尺寸Dmin孔公差Th§2.2极限与配合的术语和定义公差与偏差示意图下极限尺寸dmin上偏差es上极限尺寸dmax孔公差带轴公差带ESEIesei公差带图0+-公称尺寸§2.2极限与配合的术语和定义配合fit公称尺寸相同并且相互结合的孔轴之间的关系§2.2极限与配合的术语和定义间隙配合clearancefit孔公差带在轴公差带之上，具有一定间隙间隙配合的孔轴装配后，间隙是变化的：当孔最大轴最小时，间隙最大—当孔最小轴最大时，间隙最小—用在孔轴之间有相对运动的场合孔轴XmaxXmin公称尺寸0+-Xmin=0孔轴Xmax公称尺寸0+-Xmax=Dmax-dmin=ES-eiXmin=Dmin-dmax=EI-esESEIeiesESEIesei0≥0§2.2极限与配合的术语和定义过盈配合interferencefit轴公差带在孔公差带之上，具有一定过盈过盈配合的孔轴装配后，过盈是变化的：当孔最小轴最大时，过盈最大—当孔最大轴最小时，过盈最小—用在孔轴之间无相对运动不需要经常拆装场合Ymax公称尺寸0+-Ymin=0Ymax公称尺寸0+-Ymax=Dmin-dmax=EI-esYmin=Dmax-dmin=ES-ei孔ESEI轴eies孔ESEI轴eseiYmin0≤0§2.2极限与配合的术语和定义轴孔轴孔轴孔YmaxXmaxYmaxXmaxXmaxYmax过渡配合transitionfit孔公差带在轴公差带相互交叠过渡配合的孔轴装配后，可能有间隙，也可能有过盈：当孔最大轴最小时，产生最大间隙—当孔最小轴最大时，产生最大过盈—用在孔轴之间无相对运动需要经常拆装场合Ymax=Dmin-dmax=EI-esXmax=Dmax-dmin=ES-eiESEIeiesESEIeseieseiESEI00§2.2极限与配合的术语和定义配合公差variationofafit允许间隙或过盈的变动量组成配合的孔轴公差之和代号：Tf间隙配合过盈配合过渡配合Tf=|Xmax-Xmin|Tf=|Ymin-Ymax|Tf=|Xmax-Ymax|=|(Dmax-dmin)-(Dmin-dmax)|=|(Dmax-dmin)-(Dmin-dmax)|=|(Dmax-dmin)-(Dmin-dmax)|Tf=|(Dmax-dmin)-(Dmin-dmax)|=|(Dmax-Dmin)+(dmax-dmin)|=Ts+Th结论：配合精度等于相配合件的精度之和提高机器的总体精度必须提高机器中各零件的精度§2.3极限与配合的国家标准公差带图GB/T1800.2-2009公差带的位置公差带的大小公差偏差标准公差系列基本偏差系列正值确定加工难易程度代数差确定加工合格范围确定一个公差带需要知道:§2.3极限与配合的国家标准精度实际几何体与理想几何体接近程度加工难易程度公差值公称尺寸相同尺寸下：公差值越大，加工相对容易公差值越小，加工相对困难相同公差值下：公称尺寸越小，加工相对容易公称尺寸越大，加工相对困难分级量化20个公差等级IT01,IT0,IT1,…,IT18标准公差数值表表2-3标准公差系列§2.3极限与配合的国家标准标准公差值表公称尺寸mm公差等级IT01IT0IT1IT2IT3IT4IT5IT6IT7IT8IT9IT10IT11IT12IT13IT14IT15IT16IT17IT18ummm≤30.30.50.81.2234610142540601000.140.250.400.601.01.4＞3~60.40.611.52.545812183048751200.180.300.480.751.21.8＞6~100.40.611.52.546915223658901500.220.360.580.901.52.2＞10~180.50.81.2235811182743701101800.270.430.701.101.82.7＞10~180.50.81.2235811182743701101800.270.430.701.101.82.7＞18~300.611.52.546913213352841302100.330.520.841.302.13.3＞30~500.611.52.54711162539621001602500.390.621.001.602.53.9＞50~800.81.2235813193046741201903000.460.741.201.903.04.6＞80~12011.52.5461015223554871402203500.540.871.402.203.55.4＞120~1801.223.55812182540631001602504000.631.001.602.504.06.3＞180~250234.571014202946721151852904600.721.151.852.904.67.2＞250~3152.54681216233252811302103205200.811.302.103.205.28.1＞315~40035791318253657891402303605700.891.402.303.605.78.9＞400~500468101520274063971552504006300.971.552.504.006.39.7§2.3极限与配合的国家标准公差带图GB/T1800.2-2009公差带的位置公差带的大小公差偏差标准公差系列基本偏差系列正值确定加工难易程度代数差确定加工合格范围确定一个公差带需要知道:§2.3极限与配合的国家标准2.基本偏差fundamentaldeviation孔的基本