【文章內(nèi)容簡介】 授】 極限與配合的選擇 配合制的選擇 ? 配合制的選擇原則是，一般情況下，優(yōu)先選用基孔制。這主要是從經(jīng)濟性考慮的。同時兼顧到功能、結(jié)構(gòu)、工藝條件和其它方面的要求。因為一般的孔是用鉆頭、鉸刀等定值刀具加工的，每一把刀具只能加工某一尺寸的孔，而用同一把車刀或一個砂輪可以加工大小不同尺寸的軸。因此，改變軸的極限尺寸在工藝上所產(chǎn)生的困難和增加的生產(chǎn)費用與改變孔的極限尺寸相比要小得多。因此，采用基孔制配合，可以減少定值刀具和定值量具的規(guī)格和數(shù)量，提高經(jīng)濟效益。 ? 下列情況應選用 基軸制配合 1．采用不經(jīng)過切削加工的冷拉鋼材做軸，此時選用基軸制配合可避免冷拉鋼材的尺寸規(guī)格過多，節(jié)省冷拉模具的制造費用。 2．同一根軸上（基本尺寸相同）與幾個零件孔配合，且有不同的配合性質(zhì)。 3．與標準件相配合的孔和軸，應以標準件為基準件來選擇配合制。例如，與滾動軸承配合時，因滾動軸承是標準件，所以滾動軸承內(nèi)圈與軸頸的配合是基孔制配合，滾動軸承外圈與機座孔的配合是基軸制配合。 公差等級的選擇 ? 公差等級的選擇原則是：在滿足使用要求的前提下，盡可能的選用精度較低的公差等級。公差等級的高低直接影響產(chǎn) 品使用性能和加工的經(jīng)濟性。公差等級精度過低，將不能滿足機械產(chǎn)品的使用要求，使產(chǎn)品質(zhì)量得不到保證；公差等級精度過高，即要求尺寸精度越高，加工成本就會增加，特別是當精度高于 IT6時，制造成本便急劇增加。所以，選用公差等級時，要根據(jù)加工的工藝性、相關(guān)零部件或機構(gòu)的特點。 ? 公差等級的選擇可用類比法，也就是參照生產(chǎn)實踐證明是合理的同類產(chǎn)品的孔、軸公差等級，進行比較選擇。用類比法選擇公差等級時，應掌握各個公差等級的應用范圍和各種加工方法所能達到的公差等級。如表 2表 29所示。 ? 用類比法選擇公差等級時，應注意以下幾 個方面： （ 1）相互配合的孔與軸的工藝等價性。 （ 2）相配零件或部件精度的匹配性。 （ 3）加工成本。 配合的選擇 ? 機器的質(zhì)量大多數(shù)取決于對其零部件所規(guī)定的配合及其技術(shù)條件是否合理，許多零件的尺寸公差，都是由配合的要求決定的，一般選用配合的方法有三種。 1．配合的選擇方法 （ 1）計算法：根據(jù)零件的材料、結(jié)構(gòu)和功能要求，按照一定的理論公式的計算結(jié)果選擇配合。當用計算法選擇配合時，關(guān)鍵是確定所需的極限間隙或極限過盈量。按計算法選取比較科學。 （ 2）類比法：參照同類型機器或機構(gòu)中，經(jīng)過實踐驗證的配 合的實際情況，通過分析對比來確定配合的方法。 （ 3）試驗法：用試驗的方法確定滿足產(chǎn)品工作性能的間隙或過盈范圍。該方法主要用于對產(chǎn)品性能影響大而又缺乏經(jīng)驗的場合。試驗法比較可靠，但周期長、成本高、應用比較少。 在實際工作中，大多采用類比法來選擇公差與配合。因此，必須了解和掌握一些在實踐生產(chǎn)中已被證明成公差配合與測量技術(shù)教案 第 12 頁 功的極限與配合的實例。同時，也要熟悉和掌握各個基本偏差在配合方面的特征和應用。明確標準規(guī)定的各種配合，特別是優(yōu)先配合的性質(zhì)，這樣，在充分分析零件使用要求和工作條件的基礎(chǔ)上，考慮結(jié)合件工作時的相對運動狀態(tài)，承受負載 情況、潤滑條件、溫度變化以及材料的物理力學性能等對間隙或過盈的影響，就能選出合適的配合類別。表 210為尺寸至 500mm基孔制常用和優(yōu)先配合的特征及應用場合。 2．各類配合的特性與應用 ? 配合種類分為三類：間隙配合、過盈配合和過渡配合。 （ 1）間隙配合具有一定的間隙量，間隙量小時主要用于精確定心又便于拆卸的靜聯(lián)接，或結(jié)合件間只有緩慢移動或轉(zhuǎn)動的動聯(lián)接。如結(jié)合件要傳遞力矩，則需加鍵、銷等緊固件。間隙量較大時主要用于結(jié)合件間有轉(zhuǎn)動、移動或復合運動的動聯(lián)接。 （ 2）過盈配合具有一定的過盈量，主要用于結(jié)合件無相對運動 不可拆卸的靜聯(lián)接。當過盈量較小時，只作精確定心用，如需傳遞力矩，需加鍵、銷等緊固件。過盈量過大時，可直接用于傳遞力矩。 （ 3）過渡配合可能具有間隙，也可能具有過盈，但不論是間隙量還是過盈量都很小，主要用于精確定心，結(jié)合件間無相對運動，可拆卸的靜聯(lián)接。如需要傳遞力矩，則加鍵、銷等緊固件。 ? 在實際工作常采用類比法選用配合公差帶?；字戚S的基本偏差選用見表 211。工作情況對間隙或過盈的影響見表 212。 線性尺寸的一般公差 ? 一般公差是指在車間一般加工條件下可以保證的公差，是機床設備在正常維護操作情況下 ，能達到的經(jīng)濟加工精度。采用一般公差時，在該尺寸后不標注極限偏差或其他代號，所以也稱未注公差。 ? 一般公差主要用于低精度的非配合尺寸。它可應用于線性尺寸和角度尺寸。這里主要介紹國家標準中一般公差 —— 未注公差的線性尺寸公差。 ? GB/T 1804— 2020 規(guī)定了未注公差的線性尺寸（包括角度尺寸）的一般公差的公差等級和極限偏差數(shù)值。一般公差規(guī)定了 4個公差等級：精密級 f、中等級 m、粗糙級 c、最粗級 v，并分別給出了各公差等級的極限偏差數(shù)值。線性尺寸的未注極限偏差的數(shù)值見表 213，倒圓半徑和倒角高度尺寸的極限偏差值見表 214。 采用一般公差的尺寸，在技術(shù)圖樣上只標注基本尺寸，不標注極限偏差。在圖樣或技術(shù)文件中用國標號和公差等級代號并在兩者之間用短畫線隔開表示。例如，選用中等 m等級時，則表示為： GB/T1840— m。這表明圖樣上凡是未注公差的尺寸均按照中等精度 m加工和檢驗。 【課后總結(jié)】： 掌握配合制，公差等級，配合的選擇原則和一般方法 【技能考核項目及要求】： P32 1 12 公差配合與測量技術(shù)教案 第 13 頁 第 五 講 授課章節(jié)及主要內(nèi)容 ： 第 4 章 尺寸檢測 第 5章 表面粗糙度 教學目的： 認識和學會 計量器具 的選用 ，明確安全裕度和驗收極限的概念 掌握表面粗糙度概念和 主參數(shù)的定義 教學重點與難點： 安全裕度和驗收極限的概念 Ra 的定義及參數(shù)值的選擇 教學方法：講授法 教學過程： 【知識回顧】 掌握配合制，公差等級，配合的選擇原則和一般方法 【新課講授】 ? 在選擇計量器具檢測工件時，為了防止對工件的誤收和誤廢，標準規(guī)定了兩種驗收極限。所謂誤收，就是把不合格的產(chǎn)品，誤判為合格予以接收。所謂誤廢就是把本來合格的產(chǎn)品誤判為不合格予以拒收。 ? 如 果以被測工件的極限尺寸作為驗收的邊界值，在測量誤差的影響下，實際尺寸超出公差范圍的工件有可能被誤判為合格品；實際尺寸處于公差范圍之內(nèi)的工件也同樣有可能被誤判為不合格品。這種現(xiàn)象，前者稱為 “ 誤收 ” ，后者稱為 “ 誤廢 ” 。 ? 測量不確定度是用來表征測量過程中各項誤差綜合影響測量結(jié)果分散程度的一個誤差限，一般用代號μ表示。測量不確定度μ由計量器具的不確定度μ 1和測量條件的不確定度μ 2兩部分組成，在實際測量時，為了保證工件的驗收質(zhì)量，應考慮測量不確定度給測量所帶來的影響。 ? 國家標 準規(guī)定的驗收原則是：所用驗收方法應能保證只接收位于規(guī)定的極限尺寸之內(nèi)的工件，即允許有誤廢而不允許有誤收。為了保證工件的驗收質(zhì)量， GB317782 中規(guī)定了內(nèi)縮的驗收極限。內(nèi)縮量稱為安全裕度，用 A表示，如圖所示， LMS表示最小實體尺寸， MMS表示最大實體尺寸。驗收極限分別由被測工件的最大、最小極限尺寸向其公差帶內(nèi)內(nèi)縮一個安全裕度 A值，這就形成了新的上、下驗收極限。 ? 安全裕度 A，實際上就是測量不確定度μ的允許值。國家檢驗標準給出的安全裕度 A 值約為工件公差 的 5%10%。 A的具體數(shù)值，可根據(jù)被測尺寸的標準公差數(shù)值，查閱表。在此表中，還可相應地查出計量器具的不確定度允許值μ 1，這個數(shù)值可作為選擇計量器具的依據(jù)。 工件公差 安全裕度 A 計量器具不確定度允許值μ 1（≈ ） ＞ ~ 公差配合與測量技術(shù)教案 第 14 頁 ＞ ~ ＞ ~ ＞ ~ ＞ ~ ＞ ~ ＞ ~ ＞ ~ ＞ ~ ＞ ~ 4．計量器具的選擇 ? 使用普通計量器具進行測量驗收工件時，在查表確定安全裕度 A值和計算出來驗收極限之后，重要的一步就是根據(jù)與安全裕度相對應的計量器具不確定度允許值μ 1 來選擇適當?shù)挠嬃科骶?。所選的計量器具，其不確定數(shù)值，μ 1應小于或等于其允許值μ 1，這就是選擇計量器具的基本準 則。 表面粗糙度的概念 表面粗糙度反映的是實際表面幾何形狀誤差的微觀特性，有別于表面波紋度和形狀誤差。三者通常以波距（相鄰兩波峰或波谷之間的距離）的大小來劃分，也有按波距和波高之比來劃分的。一般而言，波距小于１ mm的屬于表面粗糙度（表面微觀形狀誤差）；波距在 1mm～ 10mm的屬于表面波紋度；波距大于 10mm的屬于表面宏觀形狀誤差。 表面粗糙度的評定參數(shù) 在一個取樣長度 lr內(nèi)，輪廓上各點至基準線的距離的絕對值的算術(shù)平均值。 用公式表示為 或近似值為 式中 ｚ－輪廓偏距（輪廓上各點至基準線的距離）； ｚｉ－第ｉ點的輪廓偏距（ｉ＝ 1， 2， ? ，ｎ）。 Ｒａ越大，表面越粗糙。 在一個取樣長度 lr內(nèi)，最大輪廓峰高ｚｐ和最大輪廓谷深ｚｖ之和的高度。 用公式表示為 Ｒｚ＝ｚｐ＋ｚｖ 式中 ｚｐ－最大輪廓峰高； 在一 個取樣長度 lr內(nèi)，輪廓單元的高度 zt 的平均值。 用公式表示為 a 01R ( )rlr z x dxl? ? a 11R n ii zn ?? ?11 mc tiiRzm ?? ?公差配合與測量技術(shù)教案 第 15 頁 表面粗糙度參數(shù)值的選擇 在零件設計時，應按國家標準 GB/T10311995規(guī)定的參數(shù)值系列選取表面粗糙度參數(shù)允許值。選用表面粗糙度總的原則是：在滿足零件功能要求的前提下，同時顧及經(jīng)濟性和加工的可能性，使參數(shù)的允許值盡可能大。設計者可參照一些經(jīng)過驗證的實例，用類比的方法來確定。在具體選用時，可先根據(jù)經(jīng)驗統(tǒng)計資料初步選定表面粗糙度參數(shù)值，然后再對比工作條件做適當調(diào)整。調(diào)整時應考慮 以下幾點： （ 1）同一零件上，工作表面的粗糙度值應比非工作表面小。 （ 2）摩擦表面的粗糙度值應比非摩擦面??；滾動摩擦表面的粗糙度值應比滑動摩擦表面小。 （ 3）運動速度高、單位面積壓力大的表面，受交變應力作用的重要零件的圓角、溝槽表面的粗糙度值都應該小。 （ 4）配合性質(zhì)要求越穩(wěn)定，其配合表面的粗糙度值應越??；配合性質(zhì)相同時，小尺寸結(jié)合面的粗糙度值應比大尺寸結(jié)合面??；同一公差等級時，軸的粗糙度值應比孔的小。 （ 5）表面粗糙度參數(shù)值應與尺寸公差及形狀公差相協(xié)調(diào)。在正常的工藝條件下，表面粗糙度值與尺寸公差及形狀公差 的對應關(guān)系，可供設計時參考。 形狀公差 t占尺寸公差 T的百分比 t/T(%) 表面粗糙度參數(shù)值占尺寸公差的百分比 Ra/T(%) Rz/T(%) 約 60 ≤ 5 ≤ 20 約 40 ≤ ≤ 10 約 25 ≤ ≤ 5 一般來說，尺寸公差和形狀公差小的表面，其粗糙度的值也應小。即尺寸公差等級高，表面粗糙度要求也高。但尺寸公差等級低的表面，其表面粗糙度要求不一定也低。如醫(yī)療器械、機床手輪等的表面，對尺寸精度要求不高，但卻要求光滑。 （ 6）防腐性、密封性要求高，外表美觀等表面粗糙度值應較小。 （ 7）凡有標 準對表面粗糙度參數(shù)值作出具體規(guī)定的（如滾動軸承配合的軸頸和外殼孔、鍵槽、各級精度齒輪的主要表面等），應按標準的規(guī)定來確定。 【 課后總結(jié) 】 ： 1. 掌握誤收、誤廢、驗收極限，安全裕度 A的概念。 2．了解國際規(guī)定的驗收原則及計量器具選定原則。 Ra 的定義及參數(shù)值的選擇 【技能考核項目及要求】： P105 5 P122 4 公差配合與測量技術(shù)教案 第 16 頁 第 六 講 授課章節(jié)及主要內(nèi)容 ： 尺寸的檢測 教學目的： 掌握 尺寸的常規(guī)檢測方法 教學重點與難點： 基本 量具的使用、測量方法 教學方法： 實驗 法 教學過程： 【知識回顧】 安全