精密机械零件公差和互换性.ppt

* * 精密机械零件公差与互换性 (零件的几何精度) §3-1 概论 一、误差的概念 零件的几何参数：包括尺寸、形状及位置 参数等等。 加工误差——加工后，零件的实际几何参数对其理想参数的变动量。 几何精度——而实际几何参数近似于理想几何参数的程度。 零件的加工误差愈小，则其几何精度愈高。 零件的加工误差，按其几何特征的不同可分为如下二类： 1.尺寸误差 ——加工后零件的实际尺寸与理想尺寸之差。 如轴类零件的直径及长度尺寸的误差均属此类。 2．几何形状误差 ——零件的实际几何形状(一般指各种线、面)与理想形状的差别。 形状误差又可分为： 宏观几何形状误差(简称形状误差)； 中间几何形 状误差(表面波度）； 微观几何形状误差(表面粗糙度)。 表面形状误差的波距较大，表面粗糙度的波距较小，表面波度则介于两者之间，如图3-1所示。 二．互换性 是指按规定的几何、物理及其它质量参数的公差来分别制造机械的各个零部件，任取其一，使其在装配与更换时不需任何挑选、辅助加工或修配，就能装在仪器上，达到规定的功能要求。 互换性的例子： 1. 钟表、手表中的零件损坏了，可迅速换上一个同规格的零件，以恢复其使用功能。之所以如此方便，是因为这些零件具有互换性。 2．汽车上的零件也具有互换性。买一个来就可以装上。 仪期制造中的互换性，通常包括： 几何参数(如尺寸、形状等)； 力学性能(如硬度、强度) ； 理化性能(如化学成分、线膨胀系数) 等方面的互换性。 本章只讨论几何参数的互换性。 用公差来保证几何参数的互换性 公差值大小应根据功能要求和经济性权衡而定。实际几何参数是否合格，应通过技术测量所得结果来判断。 互换性按其互换性程度分为完全互换和不完全互换。 完全互换——零、部件在装配时不需要挑选、调整和附加修配； 不完全互换——允许零、部件在装配前进行预先分组，对应组内的零、部件才可互换，而且只适用于厂内组织生产采用（如滚动轴承的大批量生产）。 互换性的重要意义： 互换性是组织现代化工业生产的重要技 术经济原则。它有利于在工业中广泛地组织协 作，进行高效率的专业化生产，对产品设计、 制造、使用和维修等方面都具有重要的意义。 1.从使用看，零部件新旧替换方便。 2.从制造看，是提高生产水平和文明程度的有力手段。 并行制造零件、自动装配、CAM、产量质量高、成本 低。 3.从设计看，可简化计算、绘图，可CAD。 §3-2 公差与配合的基本术语和定义 1．孔： 通常指工件的圆柱形 内表面，也包括其它非圆 柱形内表面(由二平行平面 形成的包容面)中由单一尺 寸确定的部分(见图3-2)。 2．轴： 通常指工件的圆柱形外表面，也包括其它非圆柱形外表面(由二平行平面形成的被包容面)中由单一尺寸确定的部分。 孔与轴的基本特征表现为包容和被包容的 关系，即孔为包容面，轴为被包容面。 3．尺寸： 以特定单位表示长度值的数字。 由数字和长度单位(如mm)组成，如直径Φ100mm. 4．基本尺寸： 通过设计给定的尺寸（理论值）。 通过它应用上下偏差算出极限尺寸。它是根据使用要求，通过强度、刚度计算和结构等方面的考虑，并按标准选取尺寸（可减少刀具、量具、夹具的规格数量）。 5．实际尺寸：通过测量获得的某一孔、轴的尺寸。 编辑本段生产过程和工艺过程 　　生产过程是指从原材料（或半成品）制成产品的全部过程。对机器生产而言包括原材料的运输和保存，生产的准备，毛坯的制造，零件的加工和热处理，产品的装配、及调试，油漆和包装等内容。生产过程的内容十分广泛，现代企业用系统工程学的原理和方法组织生产和指导生产，将生产过程看成是一个具有输入和输出的生产系统。能使企业的管理科学化，使企业更具应变力和竞争力。 　　在生产过程中，直接改变原材料（或毛坯）形状、尺寸和性能，使之变为成品的过程，称为工艺过程。它是生产过程的主要部分。例如毛坯的铸造、锻造和焊接；改变材料性能的热处理[1]；零件的机械加工等，都属于工艺过程。工艺过程又是由一个或若干个顺序排列的工序组成的。 　　工序是工艺过程的基本组成单位。所谓工序是指在一个工作地点，对一个或一组工件所连续完成的那部分工艺过程。构成一个工序的主要特点是不改变加工对象、设备和操作者，而且工序的内容是连续完成的。例如图32-1中[cc1]的零件，其工艺过程可以分为以下两个工序： 　　工序1：在车床上车外圆、车端面、镗孔和内孔倒角； 　　工序2：在钻床上钻6个小孔。 　　在同一道工序中，工件可能要经过几次安装。