尺寸精度设计与检测.ppt

《尺寸精度设计与检测.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《尺寸精度设计与检测.ppt（62页珍藏版）》请在三一办公上搜索。

1、1,第3章 孔、轴结合尺寸精度设计与检测(3),3.4 圆 柱 结 合 的 精 度 设 计-(2),3.4.1 配合制(基准制)的选用-(2),3.4.2 标准公差等级的选用-(5),3.4.3 配合的选用-(12),3.4.4 线性尺寸的未注公差的选用-(34),课 堂 练 习-(37),3.5 尺 寸 精 度 的 检 测-(38),3.5.1 用通用计量器具测量的简介-(38),3.5.2 用光滑极限量规检验的简介-(47),作业:思考题8、11，作业题10、11-(52),本章重点-(52),应用数值表-(53),作 业 题 解 释-（61）,2,3.4 圆 柱 结 合 的 精 度 设

2、计,精度设计内容,3.4.1 配合制(基准制)的选用,1.一般情况下应优先选用基孔制,2.在下列情况下应选基轴制,（1）采用冷拉钢材直接作轴。,（2）直径小的光轧钢丝作轴。,配合制（基准制）,公差等级,公差带与配合,未注尺寸公差,常常应用在农业、纺织机械中。,常常应用在仪器仪表中。,H,h,第3章 孔、轴结合尺寸精度设计与检测(3),3,常常应用于一轴与多孔配合，且配合性质要求不同的情况(如图3.15所示)。,（3）结构上的需要。,4,3.与标准零部件配合,允许采用任一适当的孔、轴公差带组成配合。,基准件的选用由配合的标准件决定。,4.为满足特殊的需要,滚动轴承,轴,外壳孔,轴承盖,5,3.4

3、.2 标准公差等级的选用,1.选用原则：,在充分满足使用条件下，考虑工艺的可能性，应尽量选用精度较低的公差等级。,6,2.选用方法：,计算法,根据具体情况，参照已被实践证明合理的实例来选用。,利用类比法，,表3.10各种加工方法可能达到的标准公差等。,类比法,计算查表法,（1）类比法,应有一定的实践经验和,参考有关的资料。,例如 表3.9 标准公差等级的应用范围，,7,例如:表3.9标准公差等级的应用范围。,3.9,8,表3.10,表3.10各种加工方法可能达到的标准公差等。,9,（2）计算查表法（需要掌握）,根据使用要求确定的极限间隙或过盈,Tf,查表 3.2,孔和轴的公差等级,=|Xmax

4、-Xmin|,=|Ymin-Yman|,=|Xmax-Yman|,=TD+Td,为了孔、轴工艺等价。,轴的公差等级比孔的公差等级高一级。,下面举例说明。,10,例3.10 已知 D(d)=95，要求Xmax+55m，Xmin+10m，确定孔、轴公差等级。,解:,Tf=|Xmax-Xmin|,=45m,ITn+IT(n-1),根据Tf=45m=TD+Td和D(d)=95 查表3.2,得:IT5=15m，,IT7=35m,IT6=22m,11,如果孔、轴都选6级，则Tf=44 45m），虽然符合上述公式要求，但不符合此时孔必须比轴低一级的标准要求（考虑工艺等价）。,因此，孔选 6 级，轴选 5 级

5、。,即 Tf=15+22=37 45（m）,符合D(d)=95，Xmax+55m，Xmin+10m要求的是 TD=IT6，Td=IT5。,12,3.4.3 配合的选用,根据使用要求和孔轴间有无相对运动 分,有,无,间隙配合,1.配合类别的选用：,2.配合种类（松紧）的选用,（1）选用方法,间隙配合,过盈配合,过渡配合,计算法；,试验法；,类比法。,类比法是确定机械和仪器配合种类最常用 的方法。,13,图3.18 孔的公差带(GB/18012009),（2）尽量选用一般、常用、优先的标准的公差带,一般的公差带（105）,常用公差带（44）,优先公差带（13）,孔的基本偏差和公差等级可组成543种

6、孔的公差带。国标规定以下常用公差带。,14,轴的基本偏差和公差等级可组成543种轴的公差带,国标规定以下常用公差带。,图3.19 轴的公差带（摘自GB/1801-2009）,一般公差带（116）,常用公差带（59）,优先公差带（13）,15,尽量选用国标规定的常用、优先的标准的配合。,16,17,18,表3.14,19,表3.15,20,例3.11 已知D(d)=40，要求X=+20+90m，若采用基孔制，利用标准公差表和基本偏差表。,解：,（2）定孔确、轴公差等级,Tf=,查表3.2,得TD=IT8=39m，,按例3.10的方法确定孔、轴的公差等级。,（1）确定基准制,采用基孔制，,孔的基本

7、偏差为H(EI=0）。,|+90-(+20)|=70,=TD+Td,Td=IT7=25m,求 孔、轴公差带和配合代号，画出尺寸公差带图。,21,（3）确定轴的基本偏差代号,Xmax=ES-ei,Xmin=EI-es,Td=es-ei=,（2）,（1）,=+90,=+20,Xmax,Xmin,25,（3）,由式（2）得,算得 es-20,es EIXmin=0-20,由式（3）得,es-26,解得 esES Td Xmax=39+25 90=-26,ei=es-Td代入式（1）,即轴的基本偏差应满足：,-26es-20,为什么不计算ei?,22,根据D和es查表3.4得,(4)确定孔、轴公差带

8、和配合代号,孔：,图3.20,配合:,轴的基本偏差代号为f(es=-25m)。,轴：,H8,f7。,40H8/f7,(5)公差带图,23,(6)由图3.18 可见,40H8为优先公差带,图3.18 孔的公差带,24,(7)由图3.19 可见,40 f 7为优先公差带,图3.19 轴的公差带（摘自GB/1801-2009）,25,(8)由表3.11 可见,40H8/f7 为优先配合,26,例3.11 已知D(d)=40，要求X=+20+90m，若采用基孔制。利用基孔制与基轴制极限间隙或极限过盈表确定孔、轴公差带与配合代号。,解：由题意采用基孔制,由表3.8得，满足X=+20+90m 要求为,公称

9、,27,由表3.6得，得40H8得极限偏差为,ES=+39,EI=0m,由表3.7得，得40f7得极限偏差为,es=-25,ei=-50m,图3.20,其公差带图为,28,例3.12 已知 D（d）60，由于使用要求其配合的 Ymin20m，Ymax55m，若采用h配合，利用标准公差表和基本偏差表。,解（1）由题意为基轴制（h）配合,es 0,（2）确定孔、轴公差等级,Tf=Ymin Ymax 20（55）,TDIT619，TdIT513（m）,试确定配合代号，并指出是否属于优先配合？,=35=TD+Td,由表3.2（查教材中的表）得,29,（3）确定孔的基本偏差代号,Ymin ESei Ym

10、in 20（1）,Ymax EIes Ymax 55（2）,TDESEIIT6=19（3）,由式（1）得 ES33，,由式（2）、（3）得ES36,36 ES7（ES7）33,即 42 ES7 39,(为什么计算上偏差？),其中 IT6-IT5=19-13=6(或查表3.5),由表3.5(教材中的表)得,孔的基本偏差代号为 R,30,60R6h5,由表3.5可知：,对于IT7的R,其ES=-41m。,所以IT7的R:,ES=-41+=-41+6=-35m。,EI=ES-IT6=-35-19=-54 m。,(4)配合代号,（5）公差带图,图3.2160R6h5公差带,31,(6)由图3.18 可

11、见,图3.18 孔的公差带,60R6为常用公差带。,32,图3.19 轴的公差带,(7)由图3.19可见,60h5为常用公差带。,33,(8)由表3.12 可见,60R6h5 为基准轴的常用配合。,34,3.4.4 线性尺寸的未注公差的选用,1.未注尺寸公差的 公差等级,f-精密级,m-中等级,c-粗糙级,v-最粗级,是指在车间一般工艺条件下和机械加工能力可能达到的公差，在零件图上不标注它们的公差。,线性尺寸的未注公差（一般公差）,若在生产中产生纠纷时，对未注公差按GB/T18042000,即表 3.16 和 表 3.17验收。,35,2.未注尺寸公差数值(表 3.16 和 表 3.17),其

12、尺寸的极限偏差取值，一律取对称分布。,表3.17,表3.16,36,在图样标题栏附近或技术要求中注出标准号和公差等级。,3.未注尺寸公差图样标注（如图3.22所示）,例如图中225加工后，按表3.16查得 2250.2。,R3加工后，按表3.17查得 3 0.2。,如未注尺寸公差为f级时，标注见图。,37,课堂练习,已知 D（d）=25,设计要求 X=0+56 m,按基孔制选一适当的配合，并画出尺寸公差带图。,解题步骤（提示）：,（2）求配合件的基本偏差代号；,（3）画公差带图。,（1）求孔、轴的公差等级；,38,3.5 尺 寸 精 度 的 检 测,3.5.1 用通用计量器具测量的简介,1.测

13、量的误收与误废,若按最大、最小极限尺寸验收如图3.23。,有可能将公差带内的合格品判为废品，即“误废”；,也可能将公差带外的不合格品判为合格品，即“误收”。,图3.23,测量误差的存在，,例如用外径千分尺测量 的轴。,千分尺的i=0.01,u1=0.004。,39,2.验收原则、安全裕度和验收极限,原则上只接受公差带内的工件，即只允许误废，不允许有误收(见右图）。,式中,u1计量器具的不确定度；,u2测量条件的不确定度。,（1）验收原则：,(2)安全裕度A,由表3.18(见下页)查得图中A为,A=0.0062。,40,41,验收极限(见图）,上验收极限,=上极限尺寸,下验收极限,=下极限尺寸,

14、A,+A,(3)验收方法,验收方法1：,验收极限从MMS和LMS分别向公差带内移动一个A。,验收方法2：,验收极限等于MMS和LMS。,42,对符合包容要求的尺寸、公差等级高的尺寸，验收极限按方法1。,对工艺能力指数Cp（=T/6）1时，其验收极限按方法2。,但对符合包容要求的尺寸，其MMS的一边按方法1验收(见右图)。,对偏态分布的尺寸，对尺寸偏向的一边按方法1验收。,对非配合的尺寸和一般的尺寸，按方 法2验收。,验收极限方法具体的应用：,43,选择计量器具,3.计量器具的选择,根据T尺,表3.18,表3.19和表3.20,计量器具选择步骤：,表3.18中 u1分三挡：、，优选。,44,试确

15、定验收极限，并选择适当的计量器具。,解：（1）画尺寸公差带,-0.050-0.112,其公差带图见右图。,由表3.2和表3.4查得,（2）确定验收极限,由表3.18（见上页）得,此尺寸采用包容原则，,按方法1验收。,上验收极限,下验收极限,45,（3）确定计量器具,由表3.18(见下页)查得u1（优选）为,u1=5.6m。,由表3.19（见下页）查得 i=0.01,尺寸范围050的外径千分尺不确定度为,尺寸范围050的外径千分尺满足使用要求。,46,表3.19,47,3.5.2 用光滑极限量规检验的简介,1.量规 的作用和分类,量规是一种无刻度的定值专用量具,如图3.29所。,用量规检验零件时

16、，只能判断零件是否合格，不能测出零件实际尺寸的数值。,48,2.量规设计原则：泰勒原则（公差带内缩）,工作量规,验收量规,校对量规,量规的 分类,操作人员用的量规。,检验人员用的量规。,“校通通”量规（TT),“校止通”量规（ZT),“校止损”量规（ZS),(1)量规的尺寸,通规的公称尺寸=被测工件的MMS,止规的公称尺寸=被测工件的LMS。,49,（2）量规的形式,理论上通规为全形规，它是控制体外作用尺寸(即实际尺寸和形状误差）。,其原因见图3.30.,止规为非全形规，它是控制实际尺寸。,图3.30量规形式对检验结果的影响,50,3.量规的尺寸公差带图(见图3.31）,孔用量规公差带图，,轴

17、用量规公差带图，,轴用量规的校对量规公差带图。,图3.31中参数 见下页表3.21，,TP=T1/2。,51,表3.19,52,作业:思考题8、11，作业题10、11,本章重点:,1.极限与配合的基本术语和定义及其 运算关系、尺寸公差带的图解；2.标准公差和基本偏差的应用；3.圆柱结合的精度设计内容和基本方法；4.未注尺寸公差的应用。,53,54,55,56,表3.16,表3.17,57,58,表3.19,59,表3.20,60,61,作业题解释,1.孔：Dmax？；Dmin？：ES?：EI?：TD?：,轴dmax?；dmin?;es?;ei?;Td?,3.,4.IT70.25：IT7.531：IT7.2528：IT839：IT8.549：IT8.2544,5.d1IT5；d2IT6：IT6比IT5精度低d2易加工,Xmax?：Xmin?：X平均?：Tf?,62,（2）孔,9.（1）40n6，（2）18s7，（3）65R7，（4）240D9,10.（1）35H8e7，（2）40H7u6，（3）60H8k7,