几何精度设计技术概论课件.ppt

互换性与技术测量;;;关于上“互换性与技术测量”课程几点希望; 该课程的性质、任务及要求;该课程主要内容;第1章 几何精度设计概论; 机床用以保证刀具与工件间的相对运动。刀具与工件间不准确的相对运动使工件产生形状误差。 夹具的作用是确定工件在机床上的位置。夹具的制造和安装误差将直接影响工件的正确定位，造成工件方向和位置误差。 工艺因素主要有切削用量、切削力及热处理。它们将产生受力变形和温度变形。直接影响加工表面质量。 环境因素主要是切削热导致的工件与刀具的变形和温度变动产生的加工系统的变形。它们主要影响大尺寸工件的尺寸误差和形状误差。 材料特性: 由于材料的内应力、材料的腐蚀、弹性和塑性变形等因素，直接导致产品几何特性产生变化。原材料和毛坯的内应力和尺寸稳定性，将影响完工工件的几何精度及其持久性。; 3、几何误差对使用功能的影响 在相同型号的一批产品中，零部件的几何特性设计是相同的，但是其成品质量差异很大，这是由于产品零部件在制造、装配过程中存在的几何误差所造成的。 测绘仿制产品无法具备原型产品的性能和使用寿命，其关键原因也是在测绘仿制过程中，虽然能够得到原型产品的原理、结构等信息，但无法得到原型产品的精度设计信息（几何误差允许范围）。;4、几何误差与成本的关系 几何误差与制造成本、检测成本和维修成本之间存在密切的关系。 制造时，为获得较小的几何误差，必然需要采用相对复杂的工艺过程，使用相对精密的工艺设备，由技术水平较高的操作人员操作，所以相对生产成本较高。;1.几何精度的概念 几何精度就是零、部件允许的几何误差，也称为几何公差，简称公差。几何精度设计的主要依据是产品功能对零部件的静态与动态精度要求，以及产品生产和使用维护的经济性。 根据市场需求在进行产品的概念设计之后，转入产品的工程设计阶段，进行产品的系统设计、参数设计和精度设计。; 系统设计是根据使用功能要求确定机械产品的基本工作原理和总体布局，以保证总体方案的合理和先进。 参数设计是???据产品的使用功能要求确定机构各零件的结构和尺寸，即产品几何形体各要素的标称值。参数设计主要是结构设计，须按照力学、摩擦学、可靠性等原理，采用优化、有限元等方法进行设计计算，选择合适的形状、尺寸、材料等。 精度设计是根据产品的使用功能要求和制造条件确定机械零部件几何要素允许的加工和装配误差。 ; 2. 几何精度设计的基本原则 一般说来，产品几何精度设计的基本原则是最经济地满足功能要求。 精度设计时，应该考虑产品的使用功能、精度储备、经济性、互换性、协调匹配等主要因素。; 3. 几何精度设计的主要方法 几何精度设计的原始依据是产品的技术要求。因此，首先应调查、分析、提出产品的技术要求。在明确产品的使用功能、使用环境、批量等因素后，然后才可以开始几何精度设计。 精度设计时，首先需要确定产品整机的精度，随后确定部件的精度，最后确定零件的精度。 精度设计的方法主要有：类比法、计算法和试验法三种。; （1）互换性;◆ 互换性的种类; 活塞 ;◆ 互换性的作用 设计方面：可以最大限度地采用标准件、通用件，简化设计绘图和计算工作，从而缩短设计周期，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率的专用设备，从而降低加工成本，并能够实现流水线装配甚至在自动线上进行装配。 使用维修方面：及时更换损坏的零部件，减少了机器维修的时间和费用，提高了机器的使用效率，保持生产的连续性。; 2.几何量公差 公差是指允许几何量的变动范围。包括尺寸公差、形位公差和表面粗糙度等。;1、标准及标准化; 标准是重复性事物（如：产品、零部件等）和概念（如：术语、规则、方法、代号、量值等）所作的统一规定，是科学、技术和实践经验的总结，为使在一定的范围内获得最佳秩序，经有关方面协调一致，由主管部门机构批准，以特定的形式发布，作为共同遵守的准则和依据。 标准化即为制定、发布及实施标准的过程，是实现互换性生产的前提条件。; 标准的级别; 国际标准：在国际上，为了促进世界各国在技术上的统一，成立了国际标准化组织（简称ISO）和国际电工委员会（简称IEC）由这两个组织负责制定和颁发国际标准。我国于1978年恢复参加ISO组织后。陆续修订了自己的标准。修订的原则是，在立足我国生产实际的基础上向ISO靠拢，以利于加强我国在