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1、1,形状和位置公差及表面粗糙度简介,爱玛数控机器厂教育训练资料,2,3,明年的今天你将做什么,4,1.形位误差的形成,零件所存在的各项形位误差,一般是由于加工过程中受到加工设备的精度、刀具和夹具的安装与磨损、原材料的内应力等各种因素的影响而形成的。,5,1.1形状误差的形成,加工零件本身的内应力及其装夹方式和受到的切削力以及机械振动等因素都会使零件偏离其理想形状而产生形状误差。影响形状误差因素的示例见下表,6,7,1.2位置误差的形成,由于机床本身存在的定位误差，零件的安装和定位误差，夹具和刀具的安装和调整误差以及夹紧力和切削力引起自身变形等各种因素，使零件偏离其正确位置而产生位置误差。影响位
2、置误差因素的示例见下表,8,9,1.3形状和位置公差分类,10,1.4形状公差的定义,直线度:是用以限制被测实际直线对其理想直线变动量的一项指标。平面度:是限制实际表面对其理想平面变动量的一项指标。圆度:是指限制实际圆对其理想圆变动量的一项指标。圆柱度是限制实际圆柱面对其理想圆柱面变动量的一项指标。线轮廓度:是限制实际曲线对其理想曲线变动量的一项指标。面轮廓度:面轮廓度是限制实际曲面对其理想曲面变动量的一项指标。,11,1.5位置公差的定义,平行度:是限制实际要素对基准在平行方向上变动量的一项指标。垂直度:垂直度是限制实际要素对基准在垂直方向上变动量的一项指标。倾斜度:倾斜度是限制实际要素对基
3、准在倾斜方向上变动量的一项指标。同轴度:是限制被测轴线相对理想轴线变动量的一项指标。对称度:量限制被测实际要素相对基准要素发生平移或倾斜的变动量的一项指标。位置度:是限制被测要素实际位置对其理想位置变动量的一项指标。跳动:跳动公差是关联实际要素绕基准轴线回转一周或连续回转时所允许的最大跳动量。当关联实际要素绕基准轴线回转一周时,为圆跳动,绕基准轴线连续回转时,为全跳动公差。,12,2.表面粗糙度,2.1表面粗糙度的定义表面粗糙度是指零件在加工过程中由于不同的加工方法、机床与工具的精度、振动及磨损等因素在加工表面上所形成的具有较小间距和较小峰谷的微观不平状况，它属微观几何误差,13,2.2表面粗
4、糙度对机械零件及设备功能的影响,对零件功能的影响（1）对机械零件耐磨性的影响（2）影响零件的耐腐蚀性（3）影响零件的抗疲劳强度（以圆柱滚子轴承零件表面粗糙度与轴承平均寿命的关系为例）,14,15,(4)影响零件的接触刚度(接触刚度是零件结合面在外力作用下，抵抗接触变形的能力。)（5）影响零件的配合性能（6）影响机械零件的密封性（7）影响零件的测量精度,16,对机械设备的影响,（1）影响机械设备的动力损耗 对于相互接触且有相对运动的零件表面如较粗糙，机械设备在运转时，为了克服运动之间相互磨擦而会损耗动力。,17,（2）使机械设备产生振动和噪声 在机械设备中，所有的运动副表面加工精细、平整光滑，设
5、备运转时，运动件的运动则会平稳，不会产生振动与噪声。反之，当运动副的表面加工粗糙，运动件就会产生振动和噪声。这种现象在高速运转的发动机的曲轴和凸轮、齿轮以及滚动轴承等尤为显著。因此，提高对运动件表面粗糙度的要求，是提高机械设备运动的平稳性、降低振动和噪声的一项有效措施。,18,2.3代号含义及Ra数值意义,代号含义,19,数值意义,20,2.4表面粗糙度的表面特征、经济加工方法,21,22,23,3.公差与配合,3.1基准制的选用 基准制的选用应从结构、工艺、经济等方面综合考虑。GB/T1800.2-1998提出：一般情况下，优先选用基孔制配合，如果有特殊需要,允许将任一孔、轴公差带组成配合。
6、之所以提出优先选用基孔制配合，主要出自工艺、经济的考虑。一般中等尺寸有较高公差等级要求的孔，常用定值刀具（如铰刀、拉刀等）加工，用定值量具（如光滑极限量规）检验，如用基孔制配合中，既可减少定值刀、量具的品种，又利于提高效率和保证质量。,24,3.2互换性的意义,在现代化的成批或大量生产中,互换性是工业产品必备的基本性质。所谓“互换性”:就是指在同一规格的一批零件中任取一件,不经修配和调整,装到机器或部件上能保证其使用性能。零件具有互换性，不仅便于采用先进设备和加工的流水线作业，而且大大简化了零件的设计和制造过程，有利于各企业间的相互协作，缩短生产周期提高劳动生产率，降低生产成本，便于装配和维修
7、，保证产品质量。,25,3.3公差的基本术语和定义：,在零件的加工过程中，由于受到机床、刀具、测量和操作者技术水平等方面的影响，加工出来的零件尺寸不可能绝对准确，必须存在着一定的误差。因此，在设计时为了保证零件的互换性，根据零件的使用和加工要求，将零件尺寸的加工误差限制在一定的范围内，规定出尺寸的允许变动量，因而形成了公差与配合的一系列概念。如基本尺寸上偏差下偏差公差,26,3.4配合：,基本尺寸相同的、相互结合的孔和轴公差带之间的关系，称为配合。根据相互结合的孔与轴公差之间的不同，国家标准规定配合分成三类：(1)间隙配合：保证具有间隙（包括最小间隙等于零）的配合，称为间隙配合。(2)过盈配合
8、：保证具有过盈的配合。(3)过渡配合；可能具有间隙也可能具有过盈的配合。,27,3.5配合制度,同一极限制的孔和轴组成配合的一种制度，称为配合制度。为了便于选择配合，减少零件加工的专用刀具和量具，从而达到零件的配合性质要求，以便于零件的设计和制造。基孔制和基轴制 间隙a-h(A-H)过渡配合j-n(J-N)过盈配合p-zc(P-ZC)基孔制：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。基孔制的孔称为基准孔，并规定其下偏差为零，以H为基准孔的代号。基轴制：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。基轴制的轴称为基准轴，并规定其
9、上偏差为零，以h为基准轴的代号。,28,3.6未注公差的极限偏差,国标GB1804-79公差与配合 未注公差尺寸的极限偏差中规定的极限偏差适用于金属切削加工的尺寸，也可用标准规定的系列，由相应技术文件作出具体规定。未注公差尺寸的公差等级为IT12至IT18。一般孔用H；轴用h；长度用1/2IT(如JS或js)。必要时，可不分孔、轴或长度，均采用1/2IT。其数值见未注公差表,29,加工尺寸图面未注公差要求,表1 线性尺寸(如孔距等)(摘自GB/T 1804-2000-m)单位：mm,表2 孔、槽尺寸等(摘自GB1800.4-1999 H14)单位：mm,30,表3 轴、外形(如长度、高度)尺寸
10、等(摘自GB1800.4-1999 h14)单位：mm,表4 角度(摘自GB/T 1804-2000-m),表5 直线度和平面度(摘自GB/T1184-K)单位：mm,31,表6 垂直度(摘自GB/T1184-K)单位：mm,表7 对称度(摘自GB/T1184-K)单位：mm,表8 圆跳动(摘自GB/T1184-K)单位：mm,32,焊接件的几何尺寸与形状公差,表1 焊接尺寸件几尺何尺寸允差 单位（mm）,33,焊接件的几何尺寸与形状公差,表2 焊前弯曲成形的筒体允差 单位（mm）,34,表3 焊前管子的弯曲 单位（mm）,35,注：1.焊接件（包括下料）如一面需加工则留加工余量 1.53mm,两面均需加工则留加工余量 36mm。气割内孔、外圆留加工加工余量 510mm 2.焊接的垂直度、平面度等形位公差不能大于加工余量。,
