公差配合与几何精度检测 教学课件 作者 王宇平 绪论.ppt

绪 论 　　在市场上人们争相购买“物美价廉”的商品，物美即质量好、精度高，但相应成本高，而价廉则要求成本低，这是一对必然的矛盾。如何保证产品生产在满足使用要求（即保证基本质量）的前提下尽量降低成本，以使企业获得较高的经济效益，能够在竞争日益激烈的市场背景下处于优势，是制造业各企业必须面对的问题。因此在制造业中，产品制造的经济合理性非常重要。 0.1　公差和检测 0.1.1 制造精度（公差） 　　产品的制造过程包括设计过程和制造过程。 机械产品设计的内容有：运动设计、结构设计、强度设计和精度设计，前3个方面属于《机械设计基础》课程的内容，精度设计则是本书讨论的主要内容。 　　制造精度是指产品在制造过程中，产品几何参数的实际值与设计理想值之间的差异程度。差异程度越小，制造精度越高。 　　在加工过程中，由于生产现场诸多因素如机床、刀夹量具以及操作人员技术水平等的影响，使加工出来的零件几何参数与原设计不完全一致，经测量得出的差异值称为误差。误差越大精度越低，质量等级越低。限制误差允许范围的规定是公差，由国家制定并颁布。它包括尺寸（长度和角度）公差、形位（形状和位置）公差和表面粗糙度。 　　显然，公差规范限制了误差，体现出产品精度的保证，因此，公差是产品精度最直接的反映、表征和保障，即保证产品精度的直接条件是给定必须的公差。正因为此，我们通常讨论时常将公差代之精度，而言精度时则指公差。故将尺寸公差、形位公差和表面粗糙度也称为尺寸精度、形位精度和表面精度。 　　 　　综上所述，产品的制造精度包括尺寸精度、形位精度和表面精度，在实际中称为3项基本精度，是在零件的加工和装配过程中不可缺少的技术要求。 　　图0-1所示为机床润滑系统的齿轮油泵，其设计结果为如图0-2所示的装配图，图0-3所示为齿轮泵主动轴零件图，图中反映出在零件加工和装配过程中的精度要求。 　　 图0-1 齿轮泵 　 1－泵体 2－泵盖 3－齿轮轴 4－齿轮（2个） 　 5－圆柱销（2个） 6－传动齿轮轴 7－垫片 　 8－螺钉（6个） 9－填料 10－压盖 11—压紧螺母 图0-2 齿轮泵装配图 　　精度设计是指根据机械产品的使用要求在设计时经济合理地给出制造精度（公差）的过程，以便在加工过程中将制造误差限定在一定的范围内，从而能够保证产品装配后正常工作。 图0-3 齿轮泵主动轴零件图 0.1.2 几何精度检测　 　　零件加工后能否满足精度要求，要通过检测加以判断，因此检测是产品达到精度要求的技术保证。 　　检测是检验和测量的统称。 测量是将被测几何量与作为计量单位的标准量进行比较，以确定其具体数值的过程，例如，用游标卡尺测量图0-3中轴径?12、?10等。 检验是确定所加工零件的几何参数是否在规定的范围内，从而作出合格性判断的过程，不必一定得出其具体数值，例如，检验图0-3中的轴径?12、?10等。用游标卡尺可得出具体数值并判断超差多少，而用极限量规则可直接判断轴径是否合格但得不到具体数值。 　　检测的目的不仅在于判断产品的合格性与否，更重要的意义在于分析不合格品产生的原因，以便能够及时调整加工工艺，预防废品的进一步产生，从而降低产品成本。 　　事实证明，设计精度、加工精度和检测精度的同时提高，才是提高产品质量的根本保证。加工精度的提高，必须有相应的工艺措施来保证，这是《机械制造基础》课程的内容。 0.2　互换性和标准化 0.2.1 互换性 　　在社会化大生产中，企业提高效益（效益＝效率/成本）的重要途径之一是实现产品的互换性。自动生产线为什么效率高？如几分钟就装配出一辆汽车，就是因为具有在不同地方生产的同一规格的汽车零部件，不经过挑选、调整和修配就直接装配到汽车上去的这种特点，使得生产效率大大地提高了，同时降低了成本。 1．互换性的概念 　　汽车生产是社会化大生产的典型例子，称之为“分散制造、集中装配”，就是由于有互换性作为基础才得以保障。在日常生活中，互换性的例子也非常普遍，如自行车、手表、电视机、计算机等上面的零件坏了，只要换上一个相同规格的新的即可。零件具有的这种可以互相替换的性能，给人们的生产和生活都带来了极大的方便。 　　互换性是指同一规格的零部件，不经过挑选、调整和修配，就能装配到机器上去，并能够满足使用要求的特性。 2．互换性分类 　　按照互换性程度分为完全互换和不完全互换。 　　完全互换是指零部件具有在装配时不需要经过挑选、分组、调整和修配，装配后就能达到预定要求的特性。如图0-1齿轮泵中的螺栓，只要是同一规格的螺栓，装到任何一台机器上都能达到预定要求。 　　不完全互换是指在装配时需要挑选、分组，或者需要调整、修配的零