(10)--尺寸精度基本概念及术语.ppt
课题课题二二 光滑圆柱体的公差与配合光滑圆柱体的公差与配合尺寸精度的基本概念及术语尺寸精度的基本概念及术语 基本几何量精度l几几何何量量包包括括长长度度、角角度度、几几何何形形状状、相相互互位位置置和和表表面面粗糙度等几何参数。粗糙度等几何参数。l几何量精度几何量精度是指这些几何参数的精度。几何量精度设是指这些几何参数的精度。几何量精度设计的主要任务是要使机械产品能够满足几何参数互换计的主要任务是要使机械产品能够满足几何参数互换性的要求。性的要求。l本章内容主要讲述本章内容主要讲述长度即线性尺寸精度的基本术语和长度即线性尺寸精度的基本术语和定义，尺寸精度的设计定义，尺寸精度的设计基本要求基本要求l基本内容基本内容：了解有关孔、轴、尺寸的基本概念，：了解有关孔、轴、尺寸的基本概念，掌握公差带的画法掌握公差带的画法。l重点内容重点内容：尺寸公差带图：尺寸公差带图l难点内容难点内容：尺寸公差带图的绘制与分析。：尺寸公差带图的绘制与分析。有关有关尺寸尺寸精度的基本术语和定义精度的基本术语和定义 l孔和轴孔和轴l尺寸尺寸：尺寸、基本尺寸、极限尺寸、：尺寸、基本尺寸、极限尺寸、实际尺寸、作用尺寸、实体尺寸实际尺寸、作用尺寸、实体尺寸l偏差与公差偏差与公差l尺寸公差带图尺寸公差带图l加工误差与公差的关系加工误差与公差的关系l合格性判定原则合格性判定原则几何要素的概念几何要素的概念孔和轴的概念孔和轴的概念l在满足互换性的配合中，孔和轴具在满足互换性的配合中，孔和轴具有广泛的含义，即：有广泛的含义，即：l孔指圆柱形内表面及其它内表面中，孔指圆柱形内表面及其它内表面中，由单一尺寸确定的部分，其尺寸由由单一尺寸确定的部分，其尺寸由D D表示；表示；l轴指圆柱形的外表面及其它外表面轴指圆柱形的外表面及其它外表面中由单一尺寸确定的部分，其尺寸中由单一尺寸确定的部分，其尺寸由由d d 表示。表示。l即：孔为包容面，轴为被包容面。即：孔为包容面，轴为被包容面。如图所示。如图所示。d1D 1D 2常见孔轴的结构形式常见孔轴的结构形式有关尺寸的概念（一）有关尺寸的概念（一）l尺寸尺寸：用特定单位表示长度值的数字。：用特定单位表示长度值的数字。l基本尺寸基本尺寸：由设计给定的尺寸，一般要求符合标准：由设计给定的尺寸，一般要求符合标准的尺寸系列。的尺寸系列。l极限尺寸极限尺寸：允许尺寸变化的两个界限值。孔和轴的：允许尺寸变化的两个界限值。孔和轴的最大、最小极限尺寸分别为最大、最小极限尺寸分别为 DmaxDmax、dmaxdmax和和DminDmin、dmindmin表示表示。l实际尺寸实际尺寸：通过测量所得的尺寸。包含测量误差，：通过测量所得的尺寸。包含测量误差，且同一表面不同部位的实际尺寸往往也不相同。用且同一表面不同部位的实际尺寸往往也不相同。用DaDa、dada表示。表示。1、下列说法正确的有:基本尺寸是设计给定的尺寸A基本尺寸是理想尺寸B基本尺寸是标准尺寸C根据标准尺寸系列确定的基本尺寸一定大于计算值D提交多选题10分有关尺寸的概念（一）有关尺寸的概念（一）l作用尺寸作用尺寸孔的作用尺寸孔的作用尺寸 Ds：在配合面的全长上，与实际孔内接的在配合面的全长上，与实际孔内接的最大理想轴的尺寸；最大理想轴的尺寸；Ds=Da-t形形轴的作用尺寸轴的作用尺寸 ds：在配合面的全长上，与实际轴外接的：在配合面的全长上，与实际轴外接的最小理想孔的尺寸；最小理想孔的尺寸；ds=da+t形形有关尺寸的概念（二）有关尺寸的概念（二）内接的最大理想轴内接的最大理想轴外接的最小理想孔外接的最小理想孔实际孔孔的作用尺寸实际轴轴的作用尺寸有关尺寸的概念（三）有关尺寸的概念（三）l最大实体尺寸（最大实体尺寸（MMS）：）：对应于孔或轴的最大材料对应于孔或轴的最大材料量（实体大小）的那个极限尺寸，量（实体大小）的那个极限尺寸，即：轴的最大极限尺寸即：轴的最大极限尺寸dmax；孔的最小极限尺寸孔的最小极限尺寸Dmin。l最小实体尺寸（最小实体尺寸（LMS）：）：对应于孔或轴的最小材料对应于孔或轴的最小材料量（实体大小）的那个极限尺寸，量（实体大小）的那个极限尺寸，即：轴的最小极限尺寸即：轴的最小极限尺寸dmin；孔的最大极限尺寸孔的最大极限尺寸Dmax。2、从加工过程看,零件合格尺寸的“起始尺寸”是()最大极限尺寸A最大实体尺寸B最小极限尺寸C最小实体尺寸D提交单选题10分3、从加工过程看,零件尺寸的“终止尺寸”是()最大极限尺寸A最大实体尺寸B最小极限尺寸C最小实体尺寸D提交单选题10分尺寸偏差与尺寸公差尺寸偏差与尺寸公差l尺寸偏差尺寸偏差：某一尺寸减去基本尺寸所得的代数差。包括：某一尺寸减去基本尺寸所得的代数差。包括实际偏差和极限偏差。极限偏差又分上偏差（实际偏差和极限偏差。极限偏差又分上偏差（ES、es）和下和下偏差（偏差（EI、ei）。）。ES=Dmax-D es=dmax-dEI=Dmin-D ei=dmin-dl尺寸公差尺寸公差：允许尺寸的变动量。等于最大极限尺寸与最：允许尺寸的变动量。等于最大极限尺寸与最小极限尺寸之代数差的绝对值。孔、轴的公差分别用小极限尺寸之代数差的绝对值。孔、轴的公差分别用Th和和Ts表示。表示。Th=Dmax-Dmin=ES-EITs=dmax-dmin=es-ei公差与极限偏差的比较公差与极限偏差的比较l两者两者区别区别：从数值上看从数值上看：极限偏差是代数值，正、负或零均可；而公差是绝：极限偏差是代数值，正、负或零均可；而公差是绝对值，也不能为零。对值，也不能为零。从作用上看从作用上看：极限偏差用于控制实际偏差，是判断完工零件是否：极限偏差用于控制实际偏差，是判断完工零件是否合格的根据，而公差则控制一批零件实际尺寸的差异程度。合格的根据，而公差则控制一批零件实际尺寸的差异程度。从工艺上看从工艺上看：对某一具体零件，公差大小反映加工的难易程度，：对某一具体零件，公差大小反映加工的难易程度，即加工精度的高低，它是制定加工工艺的主要依据，而极限偏差即加工精度的高低，它是制定加工工艺的主要依据，而极限偏差则是调整机床决定切削工具与工件相对位置的依据。则是调整机床决定切削工具与工件相对位置的依据。l两者两者联系联系：公差是上、下偏差之代数差的绝对值，所以确定了两：公差是上、下偏差之代数差的绝对值，所以确定了两极限偏差也就确定了公差。极限偏差也就确定了公差。4.上偏差为正值,下偏差为负值正确A错误B提交单选题10分5.对同一个基本尺寸,尺寸公差数值越小,则尺寸精度越高正确A错误B提交单选题10分尺寸、偏差、公差综合分析尺寸、偏差、公差综合分析孔轴0DESEIeseiThTs+-l零线：表示基本尺寸的一条直线，零线：表示基本尺寸的一条直线，以其为基准确定偏差和公差，零以其为基准确定偏差和公差，零线以上为正，以下为负。线以上为正，以下为负。l尺寸公差带：由代表上、下偏差尺寸公差带：由代表上、下偏差的两条直线所限定的一个区域。的两条直线所限定的一个区域。公差带有两个基本参数，即公差公差带有两个基本参数，即公差带大小与位置。大小由标准公差带大小与位置。大小由标准公差确定，位置由基本偏差确定确定，位置由基本偏差确定。尺寸公差带图尺寸公差带图l基本偏差基本偏差：标准中表列的，用以确定公差带相对于零线：标准中表列的，用以确定公差带相对于零线位置的上偏差或下偏差。一般为靠近零线的那个极限偏位置的上偏差或下偏差。一般为靠近零线的那个极限偏差。差。l标准公差标准公差：标准中表列的，用确定公差带大小的任一公：标准中表列的，用确定公差带大小的任一公差。差。尺寸公差带图尺寸公差带图6.孔的公差带在零线的上方,轴的公差带在零线的下方正确A错误B提交单选题10分尺寸公差带图（举例）尺寸公差带图（举例）l画出基本尺寸为画出基本尺寸为 50，最大极限尺寸为最大极限尺寸为 50.025、最小极限尺寸最小极限尺寸为为 50 mm的孔与最大极限尺寸为的孔与最大极限尺寸为 49.975、最小极限尺寸为最小极限尺寸为 49.959mm的轴的公差带图。的轴的公差带图。0+-50mm+0.025-0.025-0.041加工误差与公差的关系加工误差与公差的关系l工件在加工过程中，由于工艺系统误差的影响，使加工后的零件的工件在加工过程中，由于工艺系统误差的影响，使加工后的零件的几何参数与与理想值不相符合，其差别称为加工误差。包括：几何参数与与理想值不相符合，其差别称为加工误差。包括：尺寸误差尺寸误差：实际尺寸与理想尺寸之差。：实际尺寸与理想尺寸之差。几何形状误差几何形状误差：宏观几何形状误差（形状误差，由工艺系统误差所：宏观几何形状误差（形状误差，由工艺系统误差所造成）、微观几何形状误差（表面粗糙度，刀具在工件上留下的波造成）、微观几何形状误差（表面粗糙度，刀具在工件上留下的波峰和波长）、表面波度误差（加工过程中振动引起的）。峰和波长）、表面波度误差（加工过程中振动引起的）。位置误差位置误差：各要素之间实际相对位置与理想位置的差值。：各要素之间实际相对位置与理想位置的差值。l加工误差是不可避免的，其误差值在一定范围内变化是允许的，加加工误差是不可避免的，其误差值在一定范围内变化是允许的，加工后的零件的误差只要不超过零件的公差，零件是合格的。所以，工后的零件的误差只要不超过零件的公差，零件是合格的。所以，公差是设计给定的，用于限制加工误差的；误差则是加工过程中产公差是设计给定的，用于限制加工误差的；误差则是加工过程中产生的。生的。合格性判定原则合格性判定原则极限尺寸判断原则极限尺寸判断原则l工件除线性尺寸误差外，还存在形状误差，为正确地判工件除线性尺寸误差外，还存在形状误差，为正确地判断工件尺寸的合格性，规定了极限尺寸判断原则，即断工件尺寸的合格性，规定了极限尺寸判断原则，即泰泰勒原则勒原则。其内容为：。其内容为：孔或轴的作用尺寸不超过最大实体尺寸，任何位置的实孔或轴的作用尺寸不超过最大实体尺寸，任何位置的实际尺寸不允许超过最小实体尺寸。际尺寸不允许超过最小实体尺寸。DmDmin ，DaDmax -塞规塞规 dmdmax ，dadmin -环规环规、卡规卡规配合与配合制基本要求l基基本本内内容容：了了解解有有关关配配合合的的基基本本概概念念，掌掌握握光光滑滑圆圆柱结合的配合基准制柱结合的配合基准制。l重点内容重点内容：有关配合的基本计算、基准制。：有关配合的基本计算、基准制。l难点内容难点内容：基准制。：基准制。配合的概念配合的概念基本尺寸相同，相互结合的孔、轴公差带之间的关系，称为配合。基本尺寸相同，相互结合的孔、轴公差带之间的关系，称为配合。D（d）DmaxDmindmindmaxESEIThTsesei零线零线孔孔轴轴配合的类别配合的类别l配合的种类：间隙配合、过盈配合和过渡配合。配合的种类：间隙配合、过盈配合和过渡配合。+0-基本尺寸孔轴孔轴孔轴l间隙配合间隙配合：具有间隙（包括最小间隙为零）的配合。孔的公差：具有间隙（包括最小间隙为零）的配合。孔的公差带在轴的公差带之上。带在轴的公差带之上。最大间隙最大间隙X max X max=D max-dmin=ES ei 最小间隙最小间隙X min:X min=D min-d max=EI-es实际生产中，平均间隙更能体现其配合性质。实际生产中，平均间隙更能体现其配合性质。X av=（X max+X min）/2间隙配合间隙配合孔XmaxXmin0+-轴Dl过盈配合过盈配合:具有过盈（包括最小过盈等于零）的配合称为。孔的具有过盈（包括最小过盈等于零）的配合称为。孔的公差带在轴的公差带之下。公差带在轴的公差带之下。最大过盈最大过盈Y max：Y max=D min-d max=EI-es最小过盈最小过盈Y min ：Y min=D max-dmin=ES-ei平均过盈平均过盈 Y av=（Y max+Y min）/2过盈配合过盈配合轴0+-YmaxYmin孔Dl过渡配合过渡配合:可能具有间隙也可能具有过盈的配合称为。孔的公差可能具有间隙也可能具有过盈的配合称为。孔的公差带与轴的公差带相互重叠。带与轴的公差带相互重叠。最大间隙最大间隙X max：X max=D max-dmin=ES-ei最大过盈最大过盈Y max：Y max=D min-d max=EI-es 实际生产中，其平均松紧程度可能表示为平均间隙，也可能表实际生产中，其平均松紧程度可能表示为平均间隙，也可能表示为平均过盈：示为平均过盈：X av（或或Y av）=（X max+Y max）/2过渡配合过渡配合孔轴0+-XmaxYmaxD配合公差配合公差l配合公差是指允许间隙或过盈的变动量，是设计人员根据机器配合公差是指允许间隙或过盈的变动量，是设计人员根据机器配合部位使用性能的要求对配合松紧变动的程度给定的允许值。它配合部位使用性能的要求对配合松紧变动的程度给定的允许值。它反映配合的松紧变化程度，表示配合精度，是评定配合质量的一个反映配合的松紧变化程度，表示配合精度，是评定配合质量的一个重要的综合指标。重要的综合指标。间隙配合间隙配合 Tf =XmaxXmin 过盈配合过盈配合 Tf =YminYmax 过渡配合过渡配合 Tf =XmaxYmax 配合公差：配合公差：Tf =Th+Ts7.配合精度决定于相互配合的孔和轴的尺寸精度的高低正确A错误B提交单选题10分8.过渡配合中最大间隙等于()ES-esAEI-esBEI-eiCES-eiD提交单选题10分9.过盈配合中最大过盈等于()ES-esAEI-esBEI-eiCES-eiD提交单选题10分10、配合公差带位于配合公差带图的零线下方时为()配合间隙A过渡B过盈C过渡或过盈D提交单选题10分计算例题计算例题l计算计算:孔孔 mm，轴，轴 mm 孔孔 mm，轴，轴 mm 孔孔 mm，轴，轴 mm配合的极限间隙或极限过盈、配合公差并画出公差带图，说明配合类别。配合的极限间隙或极限过盈、配合公差并画出公差带图，说明配合类别。000+-505050+0.025-0.025-0.041+0.025+0.059+0.043+0.025+0.018+0.002解：（解：（1）最大间隙最大间隙 Xmax=ES-ei=+0.025-(-0.041)=+0.066 mm最小间隙最小间隙 Xmin=EI-es=0-(-0.025)=+0.025 mm 配合公差配合公差 T f=XmaxXmin=+0.066-(+0.025)=0.041 mm(2)最大过盈最大过盈 Ymax=EI-es=0-(+0.059)=-0.059mm最小过盈最小过盈 Ymin=ES-ei=+0.025-(+0.043)=-0.018mm配合公差配合公差 T f=YminYmax=-0.018-(-0.059)=0.041 mm(3)最大间隙最大间隙 Xmax=ES-ei=+0.025-(+0.002)=+0.023 mm 最大过盈最大过盈 Ymax=EI-es=0-(+0.018)=-0.018 mm 配合公差配合公差 Tf=XmaxYmax=+0.023-(-0.018)=0.041 mm配合制配合制l改变孔和轴的公差带位置可以得到很多配合，为便于现代大生产，简改变孔和轴的公差带位置可以得到很多配合，为便于现代大生产，简化标准，标准对配合规定了两种配合制：基孔制和基轴制。化标准，标准对配合规定了两种配合制：基孔制和基轴制。l基孔制基孔制：基本偏差为一定的孔的公差带与不同基本偏差轴的公差带形：基本偏差为一定的孔的公差带与不同基本偏差轴的公差带形成各种配合的一种制度。基孔制中的孔为成各种配合的一种制度。基孔制中的孔为基准孔基准孔，其，其下偏差为零下偏差为零。0+-基本尺寸基本尺寸孔孔轴轴轴轴轴轴轴轴轴轴轴轴轴轴间隙配合间隙配合过渡配合过渡配合过盈配合过盈配合 过渡过渡或过盈或过盈轴轴配合制配合制l基轴制：基本偏差为一定的轴的公差带与不同基本偏差孔的公差基轴制：基本偏差为一定的轴的公差带与不同基本偏差孔的公差带形成各种配合的一种制度。基轴制中的轴为带形成各种配合的一种制度。基轴制中的轴为基准轴基准轴，其，其上偏差上偏差为零为零。0+-轴轴孔孔孔孔孔孔孔孔孔孔孔孔孔孔间隙配合间隙配合过渡配合过渡配合过盈配合过盈配合 过渡过渡或过盈或过盈孔孔基准制基准制基准制配合：基准制配合：
