【正文】 【知識(shí)回顧】 安全裕度和驗(yàn)收極限的概念 Ra 的定義及參數(shù)值的選擇 【新課講授】 尺寸的測(cè)量方法： 尺寸測(cè)量的方法和使用的量?jī)x很多，下面主要介紹以下幾種： 游標(biāo)類量具：利用游標(biāo)讀數(shù)原理制成。 【 課后總結(jié) 】 ： 1. 掌握誤收、誤廢、驗(yàn)收極限，安全裕度 A的概念。 （ 6）防腐性、密封性要求高，外表美觀等表面粗糙度值應(yīng)較小。但尺寸公差等級(jí)低的表面，其表面粗糙度要求不一定也低。 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(yīng)小。 （ 5）表面粗糙度參數(shù)值應(yīng)與尺寸公差及形狀公差相協(xié)調(diào)。 （ 3）運(yùn)動(dòng)速度高、單位面積壓力大的表面，受交變應(yīng)力作用的重要零件的圓角、溝槽表面的粗糙度值都應(yīng)該小。調(diào)整時(shí)應(yīng)考慮 以下幾點(diǎn)： （ 1）同一零件上，工作表面的粗糙度值應(yīng)比非工作表面小。設(shè)計(jì)者可參照一些經(jīng)過驗(yàn)證的實(shí)例，用類比的方法來確定。 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(cè)量技術(shù)教案 第 15 頁(yè) 表面粗糙度參數(shù)值的選擇 在零件設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 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。 在一個(gè)取樣長(zhǎng)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 或近似值為 式中 ｚ－輪廓偏距（輪廓上各點(diǎn)至基準(zhǔn)線的距離）； ｚｉ－第ｉ點(diǎn)的輪廓偏距（ｉ＝ 1， 2， ? ，ｎ）。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。 表面粗糙度的概念 表面粗糙度反映的是實(shí)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。 工件公差 安全裕度 A 計(jì)量器具不確定度允許值μ 1（≈ ） ＞ ~ 公差配合與測(cè)量技術(shù)教案 第 14 頁(yè) ＞ ~ ＞ ~ ＞ ~ ＞ ~ ＞ ~ ＞ ~ ＞ ~ ＞ ~ ＞ ~ 4．計(jì)量器具的選擇 ? 使用普通計(jì)量器具進(jìn)行測(cè)量驗(yàn)收工件時(shí)，在查表確定安全裕度 A值和計(jì)算出來驗(yàn)收極限之后，重要的一步就是根據(jù)與安全裕度相對(duì)應(yīng)的計(jì)量器具不確定度允許值μ 1 來選擇適當(dāng)?shù)挠?jì)量器具。 A的具體數(shù)值，可根據(jù)被測(cè)尺寸的標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值，查閱表。 ? 安全裕度 A，實(shí)際上就是測(cè)量不確定度μ的允許值。內(nèi)縮量稱為安全裕度，用 A表示，如圖所示， LMS表示最小實(shí)體尺寸， MMS表示最大實(shí)體尺寸。 ? 國(guó)家標(biāo) 準(zhǔn)規(guī)定的驗(yàn)收原則是：所用驗(yàn)收方法應(yīng)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。 ? 測(cè)量不確定度是用來表征測(cè)量過程中各項(xiàng)誤差綜合影響測(cè)量結(jié)果分散程度的一個(gè)誤差限，一般用代號(hào)μ表示。 ? 如 果以被測(cè)工件的極限尺寸作為驗(yàn)收的邊界值，在測(cè)量誤差的影響下，實(shí)際尺寸超出公差范圍的工件有可能被誤判為合格品；實(shí)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。所謂誤收，就是把不合格的產(chǎn)品，誤判為合格予以接收。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(yàn)。在圖樣或技術(shù)文件中用國(guó)標(biāo)號(hào)和公差等級(jí)代號(hào)并在兩者之間用短畫線隔開表示。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。 ? 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(jí)和極限偏差數(shù)值。它可應(yīng)用于線性尺寸和角度尺寸。采用一般公差時(shí)，在該尺寸后不標(biāo)注極限偏差或其他代號(hào)，所以也稱未注公差。工作情況對(duì)間隙或過盈的影響見表 212。 ? 在實(shí)際工作常采用類比法選用配合公差帶。 （ 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(duì)運(yùn)動(dòng)，可拆卸的靜聯(lián)接。當(dāng)過盈量較小時(shí)，只作精確定心用，如需傳遞力矩，需加鍵、銷等緊固件。間隙量較大時(shí)主要用于結(jié)合件間有轉(zhuǎn)動(dòng)、移動(dòng)或復(fù)合運(yùn)動(dòng)的動(dòng)聯(lián)接。 （ 1）間隙配合具有一定的間隙量，間隙量小時(shí)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(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)聯(lián)接。表 210為尺寸至 500mm基孔制常用和優(yōu)先配合的特征及應(yīng)用場(chǎng)合。同時(shí)，也要熟悉和掌握各個(gè)基本偏差在配合方面的特征和應(yīng)用。 在實(shí)際工作中，大多采用類比法來選擇公差與配合。該方法主要用于對(duì)產(chǎn)品性能影響大而又缺乏經(jīng)驗(yàn)的場(chǎng)合。 （ 2）類比法：參照同類型機(jī)器或機(jī)構(gòu)中，經(jīng)過實(shí)踐驗(yàn)證的配 合的實(shí)際情況，通過分析對(duì)比來確定配合的方法。當(dāng)用計(jì)算法選擇配合時(shí)，關(guān)鍵是確定所需的極限間隙或極限過盈量。 配合的選擇 ? 機(jī)器的質(zhì)量大多數(shù)取決于對(duì)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。 （ 2）相配零件或部件精度的匹配性。如表 2表 29所示。 ? 公差等級(jí)的選擇可用類比法，也就是參照生產(chǎn)實(shí)踐證明是合理的同類產(chǎn)品的孔、軸公差等級(jí)，進(jìn)行比較選擇。公差等級(jí)精度過低，將不能滿足機(jī)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(jí)精度過高，即要求尺寸精度越高，加工成本就會(huì)增加，特別是當(dāng)精度高于 IT6時(shí)，制造成本便急劇增加。 公差等級(jí)的選擇 ? 公差等級(jí)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(jí)。 3．與標(biāo)準(zhǔn)件相配合的孔和軸，應(yīng)以標(biāo)準(zhǔn)件為基準(zhǔn)件來選擇配合制。 ? 下列情況應(yīng)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(shí)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(fèi)用。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(fèi)用與改變孔的極限尺寸相比要小得多。同時(shí)兼顧到功能、結(jié)構(gòu)、工藝條件和其它方面的要求。 【課后總結(jié)】： 學(xué)會(huì)查基本偏差數(shù)值表，會(huì)分析基本偏差系列圖，掌握國(guó)標(biāo)對(duì)兩種配合制的規(guī)定 【技能考核項(xiàng)目及要求】： P32 10 ? ? ?????公差配合與測(cè)量技術(shù)教案 第 11 頁(yè) 第 四 講 授課章節(jié)及主要內(nèi)容： 極限與配合的選擇 線性尺寸的一般公差 教學(xué)目的： 掌握基準(zhǔn)制，公差等級(jí)，配合類別的選擇原則 教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)： 基孔制、較高公差等級(jí)和配合種類的選擇與計(jì)算 教學(xué)方法：講授法 教學(xué)過程： 【知識(shí)回顧】 查基本偏差數(shù)值表，會(huì)分析基本偏差系列圖，掌握國(guó)標(biāo)對(duì) 兩種配合制的規(guī)定 【新課講授】 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。 ? 在此基礎(chǔ)上，標(biāo)準(zhǔn)又規(guī)定了尺寸至 500mm 的基孔 制常用、優(yōu)先配合，見表 26。 （ a）孔公差帶 ( b）軸公差帶 ? 設(shè)計(jì)人員選擇時(shí)應(yīng)優(yōu)先選用圓圈中的優(yōu)先公差帶。 ? 與零件圖尺寸標(biāo)注相對(duì)應(yīng)， 配合的標(biāo)注形式相應(yīng)的也有三種。 公差配合與測(cè)量技術(shù)教案 第 10 頁(yè) （ 1）在基本尺寸后標(biāo)注所要求的公差帶，如φ 50Hφ 50g6。如H g6。 4．另一極限偏差值的確定 ? 基本偏差是靠近零線的那個(gè)極限偏差，而另一個(gè)極限偏差的數(shù)值可由基本偏差和標(biāo)準(zhǔn)公差按下列公式計(jì)算： ? 基本偏差為下偏差時(shí) ES=EI+Th es=ei+Ts ? 基本偏差為上偏差時(shí) EI=ESTh ei=esTs 極限與配合在圖樣上的標(biāo)注 1．公差帶代號(hào)及其在圖樣上的標(biāo)注 ? 一個(gè)確定的公差帶應(yīng)由公差帶的位置和公差帶的大小兩部分組成，公差帶位置由基本偏差來確定；公差帶的大小由標(biāo)準(zhǔn)公差來確定。 3．基本偏差數(shù)值 ? 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于不同尺寸、不同公差等級(jí)的基本偏差作出相應(yīng)的規(guī)定，其數(shù)值分別按照孔的基本偏差數(shù)值表和軸的基本偏差數(shù)值表給出。 （ 4） H（ h）的基本偏差為零，即 H的下偏差 EI=0； h的上偏差 es=0。 （ 2）在軸的基本偏差系列中， a到 h的基本偏差為上偏差， j到 zc的基本偏差為上偏差。圖中僅繪出公差帶的一端的界限，至于公差帶中另一個(gè)極限偏差的位置，則由公差帶的寬度（公差等級(jí)）確定。這 28 種基本偏差構(gòu)成了基本偏差系列。 1．基本偏差代號(hào) ? 基本偏差代號(hào)用拉丁字母表示，大寫字母表示孔的基本偏差，小寫字母表示軸的基本偏差。 基本偏差系列 ? 基本偏差的作用是確定公差帶相對(duì)于零線的位置。 （ 3）標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值 ? 在基本尺寸和公差等級(jí)確定的情況下，按照上述標(biāo)準(zhǔn)公差計(jì)算公式，計(jì)算出的公差等級(jí) IT101～I(xiàn)T1基本尺寸至 500mm 的標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值見表 23。通過試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)得到的標(biāo)準(zhǔn)公差值、公差因子和基本尺寸之間的關(guān)系為 IT=a i () 式中， a—— 公差等級(jí)系數(shù)，表 21中已列出。 （ 2）尺寸至 500mm的 IT01～ IT4標(biāo)準(zhǔn)公差計(jì)算公差見表 22。 GB/T 20個(gè)公差等級(jí)，用 IT（國(guó)際公差 ISO Tolerance的縮寫）和阿拉伯?dāng)?shù)字組成的代號(hào)表示，從 IT0 IT0、 IT1～ IT18，公差等級(jí)依次降低，相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)公差值依次增大。 標(biāo)準(zhǔn)公差系列 ? 在標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)表中所列出的用來確定公差帶大小的任一公差值即標(biāo)準(zhǔn)公差。 如圖（ b）所示。 ? 基孔制配合中的孔是基準(zhǔn)件，稱為基準(zhǔn)孔，其代號(hào)為 H，它的基本偏差為下偏差，其數(shù)值為零，即EI=0，公差帶在零線的上方。 1． 基孔制 基本偏差為一定的孔的公差帶，與不同基本偏差的軸的公差帶形成各種配合的一種制度，稱為基孔制。因此，要想提高配合精度，就要減小孔、軸的尺寸公差。 ? 在間隙配合中 Tf=︳ XmaxXmin︳ =Th+Ts ? 在過盈配合中 Tf=︳ YminYmax︳ =Th+Ts ? 在過渡配合中 Tf=︳ XmaxYmax︳ =Th+Ts ? 配合公差的大小反映了配合精度的高低，對(duì)一具體的配合，配合公差越大，配合時(shí)形成的間隙或過盈的變化量就越大，配合后松 緊變化程度就越大，配合精度就越低。 Xmax=Dmaxdmax=ESei Ymax=Dmindmax=EIes Xav或 Yav=（ Xmax+Ymax） /2 4．配合公差（ Tf） ? 組成配合的孔、軸公差之和稱為配合公差。計(jì)算公式如下 Ymin=Dmaxdmin=Esei Ymax=Dmindmax=EIes Yav=（ Ymax+Ymin） /2 公差配合與測(cè)量技術(shù)教案 第 7 頁(yè) （ 3）過渡配合：可能具有間隙或過盈的配合。計(jì)算公式如下 Xmax=Dmaxdmin=Esei Xmin=Dmindmax=EIes Xav=（ Xmax+Xmin） /2 （ 2）過盈配合：具有過盈（包括最小過盈等于零）的配合稱為過盈配合。 3．配合的種類 （ 1）間隙配合：具有間隙（包括最小間隙等于零）的配合稱為間隙配合。 2．間隙或過盈 ? 在軸與孔的配合中 ,孔的尺寸減去軸的尺寸所得的代數(shù)差，當(dāng)差值為正時(shí)稱為間隙，為負(fù)時(shí)稱為過盈。由于配合是指一批孔和一批軸的裝配關(guān)系，而不是單個(gè)孔和單個(gè)軸的相配關(guān)系，所以用公差帶關(guān)系來反映配合就比較確切。 有關(guān)配合的術(shù)語定義 1．配合 ? 配合指基本尺寸相同的相互結(jié)合的孔與軸公差帶之間的關(guān)系。 例 1：基本尺寸為 φ 30mm，孔的極限尺寸 Dmax=， Dmin=φ 30mm；軸的極限尺寸 dmax=φ ，dmin=φ 。它是由公差帶大小和公差帶的位置來決定的，公差帶大小由公差值確定，公差帶的位置由基本偏差（上偏差或下偏差）確定。通常零線沿水平方向繪制，正偏差位于其上，負(fù)偏差位于其下。從圖中可見公差的數(shù)值比基本尺寸的數(shù)值