《互换性与技术测量》.ppt
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1、12.6 计量器具的选择计量器具的选择2.6.1 计量器具的选择原则计量器具的选择原则 (1)选择的计量器具应与被测工件的)选择的计量器具应与被测工件的外形位置外形位置、尺寸的大小尺寸的大小及及被测参数特性被测参数特性相适应,使所选计量器具的测量范围能满足工相适应,使所选计量器具的测量范围能满足工件的要求件的要求 (2)选择计量器具应考虑)选择计量器具应考虑工件的尺寸公差工件的尺寸公差,使所选计量器具,使所选计量器具的测量不确定度值的测量不确定度值u1 既要保证测量精度要求,又要符合经济性既要保证测量精度要求,又要符合经济性要求要求 各种普通计量器具的不确定度各种普通计量器具的不确定度u1,可
2、查表可查表2-8、2-9、2-102 选用计量器具时,先确定选用计量器具时,先确定u1,为计量器具的测量不确定,为计量器具的测量不确定度允许值,度允许值,u1 由工件公称尺寸和公差等级(公差值由工件公称尺寸和公差等级(公差值T)确)确定,查表定,查表2-7,再选择合适的,再选择合适的u1,应使所选计量器具的不应使所选计量器具的不确定度确定度u1 u1 国家标准规定:按照计量器具的测量不确定度国家标准规定:按照计量器具的测量不确定度允许值允许值u1选择计量器具,优先选用选择计量器具,优先选用I档档32.6.2 光滑工件尺寸的检验光滑工件尺寸的检验 国标国标 GB/T 3177-1997 规定用普
3、通计量器具进行光滑工件尺规定用普通计量器具进行光滑工件尺寸检验,适用于车间用计量器具,主要包括两方面的内容:寸检验,适用于车间用计量器具,主要包括两方面的内容:(1)根据工件公差等级选择计量器具根据工件公差等级选择计量器具 (2)根据工件的公称尺寸和公差等级确定工件的验收极限根据工件的公称尺寸和公差等级确定工件的验收极限4 1.验收极限的定义验收极限的定义 指检测工件尺寸时,判断合格与否的尺寸界限。国标规定指检测工件尺寸时,判断合格与否的尺寸界限。国标规定的验收原则:只接受位于规定的极限尺寸之内的工件,即只允的验收原则:只接受位于规定的极限尺寸之内的工件,即只允许有误废而不允许有误收许有误废而
4、不允许有误收 2.安全裕度安全裕度A(margin of safety)安全裕度安全裕度A由工件公称尺寸和公差等级确定,查表由工件公称尺寸和公差等级确定,查表2-7得到得到 生产中,若现有测量器具的不确定度生产中,若现有测量器具的不确定度u1 u1,则应扩大安全则应扩大安全裕度值至裕度值至A:54.验收极限的确定方法验收极限的确定方法u方法方法1(内缩方式)(内缩方式)从图样上标定的最大极限尺寸从图样上标定的最大极限尺寸和最小极限尺寸分别向工件公差和最小极限尺寸分别向工件公差带内移动一个安全裕度带内移动一个安全裕度A来确定,来确定,这种验收方式适用于公差等级较这种验收方式适用于公差等级较高和单
5、一要素包容原则的场合高和单一要素包容原则的场合u方法方法2(不内缩方式)(不内缩方式)验收极限等于图样上标定的最验收极限等于图样上标定的最大极限尺寸和最小极限尺寸,即大极限尺寸和最小极限尺寸,即A=0,这种验收方式常用于非配,这种验收方式常用于非配合和一般公差的尺寸合和一般公差的尺寸65.确定验收极限方法的选择原则确定验收极限方法的选择原则 (1)对要求符合包容要求的尺寸、公差等级高的尺寸,其)对要求符合包容要求的尺寸、公差等级高的尺寸,其验收极限按照方法验收极限按照方法1确定确定 (2)对工艺能力指数)对工艺能力指数Cp1时(时(CpT/6),其验收极限可以),其验收极限可以按照方法按照方法
6、2确定,但采用包容要求时,在最大实体尺寸一侧仍确定,但采用包容要求时,在最大实体尺寸一侧仍应按内缩方法确定验收极限应按内缩方法确定验收极限 (3)对偏态分布的尺寸,尺寸偏向的一边应按方法)对偏态分布的尺寸,尺寸偏向的一边应按方法1确定确定 (4)对非配合和一般公差尺寸,其验收极限按照方法)对非配合和一般公差尺寸,其验收极限按照方法2确定确定7举例:举例:被检验零件尺寸为轴被检验零件尺寸为轴 65e9 ,试确定验收极限、选择适当,试确定验收极限、选择适当的计量器具的计量器具解:解:1.首先确定轴的极限偏差首先确定轴的极限偏差 (1)由轴的公称尺寸)由轴的公称尺寸65和基本偏差代号和基本偏差代号e
7、,查表得,查表得 es=-60m (2)由标准公差等级)由标准公差等级9级,查表得到级,查表得到IT9=74m (3)ei=es-IT9=(-60-74)m=-134m 2.确定安全裕度确定安全裕度A和计量器具不确定度允许值和计量器具不确定度允许值u1 查表得到,查表得到,A,u1 3.计算验收极限计算验收极限 由于工件尺寸遵循包容要求,按照方法由于工件尺寸遵循包容要求,按照方法1确定验收极限确定验收极限E8 上验收极限上验收极限=dmax-A=d+es-A 下验收极限下验收极限=dmin+A=d+ei+A 4.选择计量器具选择计量器具 按照轴公称尺寸按照轴公称尺寸65mm,分度值为的外径千分
8、尺不确定度,分度值为的外径千分尺不确定度u1为,小于允许值为,小于允许值u1,可满足使用要求,可满足使用要求 9第三章第三章 几何公差及检测几何公差及检测 1 概述概述 2 几何公差的标注几何公差的标注 3 几何公差带几何公差带 4 公差原则公差原则 5 几何公差的标准化与选用几何公差的标准化与选用 6 几何误差的评定与检测原则几何误差的评定与检测原则 101 概述概述 一、几何要素及其分类一、几何要素及其分类 二、几何公差项目二、几何公差项目 三、几何公差带概念三、几何公差带概念 四、最小条件及最小包容区域四、最小条件及最小包容区域 五、理论正确尺寸及几何框图五、理论正确尺寸及几何框图 六、
9、基准六、基准11概述概述 零件在加工过程中会产生会产生或大或小的形状误差和位零件在加工过程中会产生会产生或大或小的形状误差和位置误差(针对零件的几何要素而言,简称形位误差)。它们会置误差(针对零件的几何要素而言,简称形位误差)。它们会影响机器、仪器仪表、刀具、量具等各种机械产品的工作精度、影响机器、仪器仪表、刀具、量具等各种机械产品的工作精度、联结强度、运动平稳性、密封性、耐磨性和使用寿命等。因此,联结强度、运动平稳性、密封性、耐磨性和使用寿命等。因此,为保证机械产品的质量,保证零部件的互换性,应给定形状和为保证机械产品的质量,保证零部件的互换性,应给定形状和位置公差,用来限制形位误差位置公差
10、,用来限制形位误差 我国已经把几何公差(形位公差)标准化了,发布了几何我国已经把几何公差(形位公差)标准化了,发布了几何公差(形状和位置公差)国家标准,主要包括:公差(形状和位置公差)国家标准,主要包括:1.GB/T 1182-2008几何公差几何公差 通则通则 定义定义 符号和图样表示法符号和图样表示法 2.GB/T 1184-1996形状和位置公差形状和位置公差 未注公差值未注公差值 3.GB/T 4249-2009公差原则公差原则 4.GB/T 16671-2009几何公差几何公差 最大实体要求、最小实体要最大实体要求、最小实体要求和可逆要求求和可逆要求 5.GB/T 13319-200
11、3几何公差几何公差 位置度公差标注位置度公差标注 6.GB/T 1958-2004 形状和位置公差形状和位置公差 检测规定检测规定 12一、几何要素及其分类一、几何要素及其分类 1.机械零件是由构成其几何特征的若干点、线、面组成的,机械零件是由构成其几何特征的若干点、线、面组成的,这些点、线、面统称为几何要素这些点、线、面统称为几何要素 对零件进行几何误差(形位误差)的控制其实质就是对几对零件进行几何误差(形位误差)的控制其实质就是对几何要素的形状误差和位置误差的控制何要素的形状误差和位置误差的控制 形状是一个要素本身所处的状态,位置则是指两个以上要形状是一个要素本身所处的状态,位置则是指两个
12、以上要素之间所形成的方位关系素之间所形成的方位关系13零件的几何要素零件的几何要素142.几何要素的分类几何要素的分类 (1)轮廓要素(组成要素)与中心要素(导出要素)轮廓要素(组成要素)与中心要素(导出要素)轮廓要素是构成零件外表面轮廓的点、线、面各要素(看轮廓要素是构成零件外表面轮廓的点、线、面各要素(看得见、摸得着、实际存在的要素);中心要素是指组成要素对得见、摸得着、实际存在的要素);中心要素是指组成要素对称中心所表示的点、线、面各要素,不便触及(看不见、摸不称中心所表示的点、线、面各要素,不便触及(看不见、摸不着)但客观存在着)但客观存在 (2)理想要素(拟合组成要素)与实际要素(提
13、取要素)理想要素(拟合组成要素)与实际要素(提取要素)理想要素是没有任何误差的几何要素(具有几何意义的要理想要素是没有任何误差的几何要素(具有几何意义的要素,零件图上表示的要素均为理想要素)。分为理想轮廓要素素,零件图上表示的要素均为理想要素)。分为理想轮廓要素和理想中心要素。实际要素代表零件的真实情况,是零件上实和理想中心要素。实际要素代表零件的真实情况,是零件上实际存在的要素,通常以测得要素代替实际要素际存在的要素,通常以测得要素代替实际要素15 (3)单一要素与关联要素)单一要素与关联要素 单一要素:仅对其本身给出形状公差要求的要素,单一要素:仅对其本身给出形状公差要求的要素,独立,独立
14、,与基准不相关与基准不相关 关联要素:给出位置公差要求(功能要求),相对于其他关联要素:给出位置公差要求(功能要求),相对于其他要素有位置关系的要素,不独立,与基准有关要素有位置关系的要素,不独立,与基准有关 根据研究对象的不同,某一要素可以是单一要素也可以是根据研究对象的不同,某一要素可以是单一要素也可以是关联要素关联要素 (4)被测要素与基准要素)被测要素与基准要素 被测要素是设计图上给出了形状或位置公差要求的要素;被测要素是设计图上给出了形状或位置公差要求的要素;基准要素是用来确定被测要素方向和位置的参照要素,理想的基准要素是用来确定被测要素方向和位置的参照要素,理想的基准要素称为基准基
15、准要素称为基准16二、几何公差项目二、几何公差项目几何公差的特征项目及符号(几何公差的特征项目及符号(GB/T1182-2008)几几何何公公差差项项目目共共14项项:形形状状公公差差4个个,位位置置公公差差8个个,形形状状或位置公差或位置公差2个个 说说明明:线线轮轮廓廓度度和和面面轮轮廓廓度度,无无基基准准要要求求,为为形形状状公公差差;有有基基准准要要求求,为位置公差为位置公差1718三、几何公差带概念三、几何公差带概念 1.形状公差及公差带形状公差及公差带 单一实际要素的形状所允许的变动全量;限制被测单一要单一实际要素的形状所允许的变动全量;限制被测单一要素形状变动的区域素形状变动的区
16、域 2.位置公差及公差带位置公差及公差带 关联实际要素的方向或位置对基准所允许的变动全量;限关联实际要素的方向或位置对基准所允许的变动全量;限制被测关联实际要素相对于基准要素的方向或位置变动的区域制被测关联实际要素相对于基准要素的方向或位置变动的区域 3.跳动公差及公差带跳动公差及公差带 关联实际要素绕基准轴线旋转所允许的变动全量;限制被关联实际要素绕基准轴线旋转所允许的变动全量;限制被测关联实际要素绕基准轴线旋转时变动的区域。广义的位置公测关联实际要素绕基准轴线旋转时变动的区域。广义的位置公差包括跳动公差,因为跳动公差也是相当于基准要素规定的差包括跳动公差,因为跳动公差也是相当于基准要素规定
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