(第1章绪论)机械精度设计与检测剖析.ppt

* * * 湘潭大学 第1章 概 论 一、公差与机械精度设计 二、互换性 本章主要内容 三、标准化 四、优先系数 重点要求 互换性的定义及作用、标准化 一、公差的概念 1、公差： 机械产品由一定几何形状的零件组成。零件在加工过程中，总是或大或小。 实际参数值的允许变动量即公差。 §1.1 机械精度设计 2、机械精度设计 从使用功能来看，零件的几何量只要求在某一规定的范围内变动，保持同一规格的零件充分相近即可。 合理的确定零件几何要素的偏差范围是精度设计的基本任务。 对于机械制造来说，制定公差的目的就是为了确定产品的几何参数，使其变动量在一定的范围之内，以便达到互换或配合的要求。 公差包括尺寸公差、形位公差和表面粗糙度等。 §1.1 互换性的概念及作用 一、互换性的概念 1、互换举例： 日常生活中，机器上的螺钉、灯泡、单车、手表、轮胎,只要用相同规格的零件，装配或更换后就能满足使用要求。 §1.2 互换性的概念及作用 2、互换性的概念 同一规格的一批零部件，任取其一，不需任何挑选或附加修配或再调整 就能装在机器(或部件)上，并能 满足其规定的使用功能要求 的特性叫做互换性。 特点：装配前：不需挑选； 装配中：不需加工或调整； 装配后：满足要求； 二、互换性的分类 滚动轴承：外厂购进：视为零件，外互换——完全互换， 轴承厂：　视为部件，内互换——分组互换 应用：零部件厂际协作应采用完全互换，部件或构件在同一厂制造和装配时，可采用不完全互换。 §1.2 互换性的概念及作用 按互换程度 完全互换：装配时不需挑选和修配。 不完全互换：装配时允许挑选、调整和修配 按部件或范围 完全互换 不完全互换 外互换 内互换 §1.2 互换性的概念及作用 不完全互换常用的有分组互换法和调整法。如发动机的汽缸和活塞即采用分组互换法。 活塞 气缸 加工尺寸 测量分组 1 2 3 4 §1.2 互换性的概念及作用 按定义 功能互换性 几何参数互换性 功能互换 机械— 强度，刚度等； 质量— 可靠性，维修性，安全性等。 物理— 硬度，弹性等； 几何参数互换 微观轮廓（表面粗糙度） 尺寸精度（尺寸公差） 几何精度（形状和位置公差） 本课程只研究几何参数的互换性，即机械精度设计。 三、互换性的作用 设计方面：可采用标准件、通用件和标准部件，简化了绘图和计算工作，缩短了设计周期，并有利于计算机辅助设计和产品的多样化。 制造方面：有利于组织专业化生产，便于采用先进工艺和高效专用设备，有利于计算机辅助制造，以及实现加工过程、装配过程的机械化和自动化。 使用、维修方面：减少了机器的使用和维修的时间和费用，提高了机器的使用价值。 提高生产率，保证产品质量，降低成本 §1.2 互换性的概念及作用 四、互换性的实现 1.公差:允许的零件几何参数变动范围称为“公差”。这是零件具有互换性的保证。 2.检测：检测包含检验与测量。这是检验零件是否满足互换性要求的手段。 3.实现互换性的条件：标准化是实现互换性的前提。这是使零件具有互换性的规定。 §1.2 互换性的概念及作用 如果实际参数完全等于理论参数就具有互换性，但这既不可能、也没必要。 实际情况是，只要制成零件的实际参数变动不大，保证零件充分近似即可。即按允许的极限来制造，就能具有互换性。 §1.3 标准化 标准和标准化的引入 现代化生产的特点是品种多、规模大、分工细、协作多。为使社会生产有序进行，必须通过标准化使产品品种规格简化，使分散的、局部的生产环节能相互协调和统一。 实现互换性生产的“三化”：产品系列化、零部件通用化、工艺与原材料标准化。 一、标准 1、定义： 标准是对重复性事物和概念所作的统一规定，它以科学、技术和实践经验的综合成果为基础，经有关方面协商一致，由主管机构批准，以特定形式发布，作为共同遵守的准则和依据。 标准的范围极广、种类繁多，涉及到人类生产生活的各个方面。本课程研究的公差标准、检测器具和方法标准，大多属于国家基础标准。 §1.3 标准化 §1.3 标准化 2、标准的分类 国家标准分为四级：国家标准(GB)、行业标准(JB、HB) 地方标准(DB)、企业标准(QB) 世界标准分为六级：国际标准、区域标准、国家标准 专业标准、地方标准、企业标准 §1.3 标准化 注意： 下级标准不能与 上级标准相违背 标准的代号形式