《几何精度学》复习要点总结

0第一章:几何精度设计概论•了解几何量误差的基本概念及产生的原因。•掌握几何精度设计的基本原则，尤其是互换性的概念、作用和分类。•了解标准化意义。•掌握几何要素的分类方法。1、几何误差就是指制成产品的实际几何参数与设计给定的理想几何参数之间偏离的程度。几何误差是由于加工和装配过程的实际状态偏离其理想状态所形成的。几何误差的产生原因主要有：加工原理误差、工艺系统的几何误差、工艺系统受力变形引起的误差、工艺系统受热变形引起的误差、工件内应力引起的加工误差和测量误差等。产生几何误差的主要因素有机床、刀具、夹具、工艺、环境、材料和人员等。2、几何精度就是零、部件允许的几何误差，也称为几何公差，简称公差。几何精度设计的主要依据是产品功能对零部件的静态与动态精度要求，以及产品生产和使用维护的经济性。3、一般说来，产品几何精度设计的基本原则是经济地满足功能要求。精度设计时，应该考虑使用功能、精度储备、经济性、互换性、协调匹配等主要因素。4、精度设计的方法主要有：类比法、计算法和试验法三种．最常用的几何精度设计方法是类比法。5、互换性：一批相同规格的零部件，任取其一，不经任何挑选和修配就能装在机器上，并能满足其使用要求的特性。6、互换性的作用：设计方面：可以最大限度地采用标准件、通用件，简化设计绘图和计算工作，从而缩短设计周期，并有利于计算机辅助设计和产品的多样化。制造方面：有利于组织专业化生产，便于采用先进工艺和高效率的专用设备，从而降低加工成本，并能够实现流水线装配甚至在自动线上进行装配。使用维修方面：及时更换损坏了的零部件，减少了机器维修的时间和费用，提高了机器的使用效率。7、互换性分类：1、完全互换：一批零件可以进行任意的代换使用，装配时不需挑选和修配。2、不完全互换：装配时允许挑选、调整和修配。8、标准化标准化是在经济、技术、科学及管理等社会实践中，对重复性事物和概念通过制定、发布和实施标准，达到统一，以获得最佳秩序和效益。（这是国家标准《标准化基本术语》对标准化所做的解释。它的最终目的是提高社会经济效益。）标准化的主要任务是制定标准、组织实施标准、和对标准的实施进行监督。标准化的主题是标准，标准就是对重复性事物和概念所做的统一规定。9、几何要素是指构成零件几何特征的点、线、面等，简称为要素。10、几何要素的分类方法按结构特点：轮廓要素与中心要素按存在状态：实际要素与理想要素按检测关系：被测要素与基准要素按功能关系：单一要素与关联要素第二章尺寸精度1、尺寸精度的基本概念：尺寸：基本尺寸、实际尺寸、极限尺寸偏差：实际偏差、极限偏差、基本偏差公差：孔公差、轴公差、标准公差公差带图2、标准公差系列：公差等级、公差因子与公差值的关系。3、基本偏差系列：代号的规律，公差带代号的组成。4、线性尺寸一般公差的规定。5、轴孔配合的基本概念：极限间隙与过盈、配合种类、配合公差、配合制6、有关偏差、公差、间隙过盈的计算。7、能够正确查表和图样的标注。8、选择公差配合应注意的问题，特别是基准制的选择。9、给定极限间隙或过盈，能够选择配合。1、基本尺寸(D、d)：是指设计确定的尺寸。2、极限尺寸：是指允许尺寸变化的两个界限值。（代号：孔Dmax、Dmin轴dmax、dmin）3、实际尺寸（Da、da）：加工后通过测量获得的尺寸。两点法测量得到的实际尺寸称为局部实际尺寸。5、尺寸偏差：尺寸偏差=某一尺寸－基本尺寸。6、极限偏差:极限尺寸与基本尺寸之差。孔轴上偏差ES=Dmax－Des=dmax－d下偏差EI=Dmin－Dei=dmin－d7、实际偏差：实际尺寸与基本尺寸之差。Ea=Da－Dea=da－d8、合格条件：ESEaEIeseaei9、尺寸公差：允许尺寸的变动量。孔TD=Dmax－Dmin＝ES－EI轴Td=dmax－dmin＝es－ei尺寸公差表示尺寸允许的变动范围，是允许的尺寸误差的大小，它体现设计对尺寸加工精度要求的高低。公差值越小，零件尺寸允许的变动范围就越小，要求的加工精度就越高。10、极限制是标准化的孔和轴的公差和偏差制度，国家标准规定了一系列标准的公差数值和标准的极限偏差数值，用以确定轴孔的极限偏差即公差带。11、标准公差:由国家标准规定的，用以确定公差带大小的公差数值，用IT表示。IT5～IT18标准公差计算公式：IT=a·i12、基孔制和基轴属于平行配合度，即基孔制配合能满足要求的，基轴制配合也能满足使用要求。如：配合性质完全相同，称为“同名配合”。maxminmaxmin(.,.)(.,.)HSSfFSSh850008900257850008900257可见：配合制的选择与功能要求无关，主要考虑加工的经济性和结构的合理性。13、基本偏差——国家标准规定的用以确定公差带相对于零线位置的上偏差或下偏差，一般是指靠近零线的那个极限偏差。孔、轴基本偏差各有28种，用英文字母表示。孔用大写字母，轴用小写字母。孔：A、B…Z去掉：I,L,O,Q,W增加：CD,EF,FG,JS,ZA,ZB,ZC轴：a、b…z去掉：i,l,o,q,w增加：cd,ef,fg,js,za,zb,zc14、公差带号的组成:公差带代号:由基本偏差和公差等级代号组合而成例如：H7、F8，m7、t6，公差带代号标注在零件图上Φ50H8其中，Φ50是基本尺寸，H是孔的基本偏差代号，8是公差等级代号，H8是孔的公差带代号。配合代号:由孔和轴的公差带组合用分数形式表示例如：φ50H7/f6；φ50G7/h6，配合代号标注在装配图上。15、基孔制（H）——基本偏差为一定的孔的公差带，与不同基本偏差的轴的公差带形成各种配合的一种制度。基轴制（h）——基本偏差为一定的轴的公差带，与不同基本偏差的孔的公差带形成各种配合的一种制度。16、一般公差：指图样上没有注出公差带或极限偏差的长度和角度尺寸的公差。17、配合——是指基本尺寸相同，相互结合的孔和轴公差带之间的关系。间隙或过盈——是指孔的尺寸减去相配合轴的尺寸所得的代数差。配合的种类⑴间隙配合——指具有间隙的配合。特点：孔公差带在轴公差带的上方(任意抽取轴孔装配均有间隙）⑵过盈配合——指具有过盈的配合特点：孔公差带在轴公差带的下任意抽取轴孔装配均有过盈）(3)过渡配合——可能具有间隙或过盈的配合特点：孔公差带与轴公差带有重叠18、配合公差(Tf)——允许间隙或过盈的变动量。19、例题：一轴孔配合，基本尺寸Φ30mm，要求间隙在＋20～＋55μm之间，试选出配合。1.选择基准制：采用H2.确定公差等级：Tf=55-20=35μm暂取δmin=Dmax－dmin=ES－ei.fDdTTTm1752smax=Dmax－dmin=ES－eisav=(smax+smin)/2smin=Dmin－dmax=EI－esδmax=Dmin－dmax=EI－esδav=(δmax+δmin)/2Tf=TD+Td由附表2-1查得3.选配合希望es=－20μm查附表2-2得基本偏差为fes＝－20μmei=33μm配合为4.验算：Smax=0.066,Smin=20满足要求第3章1、表面结构的划分：表面缺陷—不具有周期性的特点周期性的表面结构：表面粗糙度（微观几何形状误差）表面波纹度表面形状误差（基本轮廓误差）表面粗糙度：波长小于1mm，大体呈周期性变化表面波纹度：波长在1—10mm之间，并呈周期性变化表面形状误差：波长在10mm以上，无明显周期性变化。2、轮廓滤波器是把轮廓分成长波和短波成分的滤波器，主要作用是区分粗糙度轮廓和波纹度轮廓。一般用λc区分粗糙度轮廓和波纹度轮廓。轮廓滤波器按照波长可以分为λs滤波器、λc滤波器和λf滤波器。3、粗糙度取样长度lr——一段能够反映粗糙度特征的足够短的长度（5个以上峰谷），以限制或减弱波纹度对测量的影响。4、评定长度——连续的几个取样长度。目的是为了更可靠地反映表面粗糙度轮廓的特性。5、评定粗糙度的基准线（中线）——轮廓中线是测量和评定表面粗糙度、表面波纹度的基准、具有理想几何轮廓形状并划分轮廓的基准线。在处理粗糙度结果时，必须建立一个新的坐标，该坐标就是基准线。6、轮廓的算术平均偏差RaRa——在取样长度lr范围内，轮廓上各点至中线的纵坐标值Z(x)的绝对值的算术平均值。7、轮廓的最大高度RzRz——在一个取样长度lr范围内，被评定廓的最大轮廓峰高Rp与最大轮廓谷深Rv之和的高度。8、选择粗糙度参数允许值应注意以下几点：（１）粗糙度参数允许值已经标准化，应选择规定的参数值；（2）重要工作面的允许值应该小。es＝？5520+0_φ30TDTd,DdTITmTITm721613Hf7306（3）粗糙度参数的允许值应与尺寸公差、形状公差协调。同时可参考应用实例。（4）某些零件的粗糙度已有专业标准做了规定，应按该标准的规定来确定其表面粗糙度轮廓参数允许值。第四章1、形位公差的项目、分类和代号；2、形位公差带的特点（大小、形状、方位）3、形位误差与形位公差的概念；4、形位公差的标注方法；5、主要形位公差项目的意义及解释；6、形位精度设计中时要考虑的主要问题；7、形位公差值之间的关系。第五章1、独立原则的基本概念和标注；2、相关要求的基本术语（四个尺寸、三种状态、两个边界）3、包容要求、最大实体要求及可逆要求的图样标注、公差关系、合格条件等解释。1、独立原则——在精度设计中，图样上给定的尺寸、形状及位置公差相互独立，分别满足要求。相关要求——尺寸公差和形位公差（几何公差）相互有关的公差要求。2、独立原则：图样上给定的尺寸、形状及位置公差均是独立的，应分别满足要求。独立原则是几何要素精度关系的基本原则。采用独立原则的精度要求，不需要在图样上附加特别说明。3、遵守独立原则的线性尺寸公差只控制要素的局部实际尺寸，而不直接控制要素的形位误差。4、局部实际尺寸（da、Da）：两点法测量得到的实际尺寸称为局部实际尺寸。5、作用尺寸：体外作用尺寸简称作用尺寸，是零件装配时起作用的尺寸.体外作用尺寸（dfe、Dfe）最大实体状态（MMC)，最大实体尺寸（DM、dM)最小实体状态（LMC)，最小实体尺寸(DL、dL）MMC－在尺寸公差范围内具有材料最多时的状态。LMC－在尺寸公差范围内具有材料最少时的状态。最大实体实效状态（MMVC)最大实体实效尺寸（DMV、dMV)MMVC—是指实际要素处于MMC,且其对应中心要素的形位误差等于图样上标注的形位公差时的综合极限状态。DMV、dMV—最大实体实效态下的体外作用尺寸。5、理想边界——用以控制体外作用尺寸的理想轴孔最大实体边界MMB（即在该状态下的边界尺寸下同）——边界尺寸＝MMS最大实体实效边界MMVB——边界尺寸＝MMVS6、包容要求：要求实际要素应遵守最大实体边界，即作用尺寸不得超出最大实体尺寸，其局部实际尺寸不得超出最小实体尺寸。如孔φ20H7轴φ20h67、最大实体要求和可逆最大实体要求是用MMVB控制被测要素的作用尺寸，要求实际轮廓不得超出最大实体实效边界。最大实体要求可用于被测中心要素，基准中心要素，可逆要求及零形位公差。切记轮廓要素不能采用最大实体要求。8、几个结论：A、MMC时t=0，LMC时t=尺寸公差，即形状公差在0～尺寸公差之间B、形状公差必须小于尺寸公差。C、MMC时：t=框格值LMC时：t=框格值＋尺寸公差9、可逆最大实体要求：◆遵守最大实体实效边界◆可以用尺寸公差补偿形位公差◆允许被测要素的形位公差补偿其尺寸公差项目独立原则包容要求最大实体要求可逆最大实体要求标注无特殊记号Φ30f6E边界无边界MMBMMVB边界尺寸MMSMMVS＝MMS±t形位公差框格值MMC时t=0LMC时t=尺寸公差MMC时t=框格值LMC时t=框格值＋尺寸公差实际尺寸合格范围（dmax,dmin)（dmax，dmin)（dmax,dmin)轴(dmin，dMV)孔(Dmax，DMV)φ0.01Mφ0.01MR第六章1、滚动轴承的公差等级及应用；2、滚动轴承配合的基准制，轴承内外径公差带的特点；3、选择滚动轴承配合时考虑的