幾何精度設(shè)計概論課件

1、互換性與技術(shù)測量（幾何精度規(guī)范學(xué)） 聯(lián)系電話辦公地址：CN304賈貴西關(guān)于上“互換性與技術(shù)測量”課程幾點希望希望各位同學(xué)能夠按時上課希望上課期間各位同學(xué)不要說話希望各位及時學(xué)習(xí)相關(guān)內(nèi)容，與教學(xué)同步希望作業(yè)獨立完成、按時上交 學(xué)會方法 培養(yǎng)能力 學(xué)到知識技術(shù)是基礎(chǔ)，管理是動力！ 要有一個良好的心態(tài) 要學(xué)點東西 要珍惜時間寸金難買寸光陰！態(tài)度決定一切，細節(jié)決定成??！ 該課程的性質(zhì)、任務(wù)及要求課程性質(zhì)：技術(shù)基礎(chǔ)課，承上啟下。課程任務(wù)：學(xué)會對機械產(chǎn)品進行精度設(shè)計，即合理規(guī)定公 差 ，通過實驗掌握測量的基本技能。 基本要求： 1理解基本概念，重要概念要熟記； 2熟悉各個公差標準

2、的內(nèi)容及特點，能正確選擇公差 并能正確地標注到圖樣上； 3獨立完成作業(yè)及實驗課程特點：三多一少課時安排：32248考核方式：平時（20%）+實驗（20%）+末考（60%）教學(xué)重點：實際工程應(yīng)用該課程主要內(nèi)容 幾何精度設(shè)計概論（第1章） 尺寸精度設(shè)計（第2章） 表面精度設(shè)計（第3章） 形位精度設(shè)計（第4章） 綜合精度設(shè)計（第5章） 典型零件應(yīng)用實例（第6、7章） 幾何精度檢測（下篇）（自學(xué)）第1章 幾何精度設(shè)計概論 一幾何誤差的基礎(chǔ)知識 本章主要內(nèi)容二幾何精度的基礎(chǔ)知識三幾何精度規(guī)范四課程的性質(zhì)、任務(wù)及要求重點要求互換性與公差的定義及作用 機床用以保證刀具與工件間的相對運動。刀具與工件間不準確的

3、相對運動使工件產(chǎn)生形狀誤差。 夾具的作用是確定工件在機床上的位置。夾具的制造和安裝誤差將直接影響工件的正確定位，造成工件方向和位置誤差。 工藝因素主要有切削用量、切削力及熱處理。它們將產(chǎn)生受力變形和溫度變形。直接影響加工表面質(zhì)量。 環(huán)境因素主要是切削熱導(dǎo)致的工件與刀具的變形和溫度變動產(chǎn)生的加工系統(tǒng)的變形。它們主要影響大尺寸工件的尺寸誤差和形狀誤差。 材料特性: 由于材料的內(nèi)應(yīng)力、材料的腐蝕、彈性和塑性變形等因素，直接導(dǎo)致產(chǎn)品幾何特性產(chǎn)生變化。原材料和毛坯的內(nèi)應(yīng)力和尺寸穩(wěn)定性，將影響完工工件的幾何精度及其持久性。一、幾何誤差基礎(chǔ)知識 3、幾何誤差對使用功能的影響 在相同型號的一批產(chǎn)品中，零部件的

4、幾何特性設(shè)計是相同的，但是其成品質(zhì)量差異很大，這是由于產(chǎn)品零部件在制造、裝配過程中存在的幾何誤差所造成的。 測繪仿制產(chǎn)品無法具備原型產(chǎn)品的性能和使用壽命，其關(guān)鍵原因也是在測繪仿制過程中，雖然能夠得到原型產(chǎn)品的原理、結(jié)構(gòu)等信息，但無法得到原型產(chǎn)品的精度設(shè)計信息（幾何誤差允許范圍）。一、幾何誤差基礎(chǔ)知識 幾何誤差的大小體現(xiàn)了國家和企業(yè)的工業(yè)水平。機械工業(yè)的能力關(guān)鍵體現(xiàn)在其高精度制造能力上，體現(xiàn)在幾何精度的設(shè)計、生產(chǎn)和檢測等方面的水平上。4、幾何誤差與成本的關(guān)系 幾何誤差與制造成本、檢測成本和維修成本之間存在密切的關(guān)系。 制造時，為獲得較小的幾何誤差，必然需要采用相對復(fù)雜的工藝過程，使用相對精密的工

5、藝設(shè)備，由技術(shù)水平較高的操作人員操作，所以相對生產(chǎn)成本較高。一、幾何誤差基礎(chǔ)知識 3. 幾何精度設(shè)計的主要方法 幾何精度設(shè)計的原始依據(jù)是產(chǎn)品的技術(shù)要求。因此，首先應(yīng)調(diào)查、分析、提出產(chǎn)品的技術(shù)要求。在明確產(chǎn)品的使用功能、使用環(huán)境、批量等因素后，然后才可以開始幾何精度設(shè)計。 精度設(shè)計時，首先需要確定產(chǎn)品整機的精度，隨后確定部件的精度，最后確定零件的精度。 精度設(shè)計的方法主要有：類比法、計算法和試驗法三種。二、幾何精度基礎(chǔ)知識 （1）互換性二、幾何精度基礎(chǔ)知識4. 互換性與公差 互換性：一批相同規(guī)格的零部件，任取其一，不經(jīng)任何挑選和修配就能裝在機器上，并能滿足其使用要求的特性。 機械制造的互換性通常

6、包括幾何參數(shù)和物理參數(shù)的互換，本課程僅討論幾何參數(shù)的互換性。 互換性的種類 （1）完全互換：一批零件可以進行任意的替換使用，裝配時不需挑選和修配。 （2）不完全互換：裝配時允許挑選、調(diào)整和修配。 區(qū)別在于：完全互換適合于精度要求不高，生產(chǎn)批量較大，或與外廠協(xié)作生產(chǎn)的情況；不完全互換適合于精度要求很高，生產(chǎn)批量較大，通常是制造廠內(nèi)部裝配的機構(gòu)或構(gòu)件。 二、幾何精度基礎(chǔ)知識 不完全互換常用的有分組互換法和調(diào)整法。如發(fā)動機的汽缸和活塞即采用分組互換法。 活塞 氣缸加工尺寸測量分組 1 2 3 4二、幾何精度基礎(chǔ)知識 標準是重復(fù)性事物（如：產(chǎn)品、零部件等）和概念（如：術(shù)語、規(guī)則、方法、代號、量值等）所

7、作的統(tǒng)一規(guī)定，是科學(xué)、技術(shù)和實踐經(jīng)驗的總結(jié)，為使在一定的范圍內(nèi)獲得最佳秩序，經(jīng)有關(guān)方面協(xié)調(diào)一致，由主管部門機構(gòu)批準，以特定的形式發(fā)布，作為共同遵守的準則和依據(jù)。 標準化即為制定、發(fā)布及實施標準的過程，是實現(xiàn)互換性生產(chǎn)的前提條件。三、幾何精度規(guī)范 標準的級別三、幾何精度規(guī)范注意：下級標準不能與上級標準相違背。 標準按不同的級別頒發(fā)，我國標準分為國家標準、行業(yè)標準、地方標準和企業(yè)標準。GB國家標準JB機械標準DB地方標準QB企業(yè)標準ISO國際標準化組織 國際標準：在國際上，為了促進世界各國在技術(shù)上的統(tǒng)一，成立了國際標準化組織（簡稱ISO）和國際電工委員會（簡稱IEC）由這兩個組織負責制定和頒發(fā)國際

8、標準。我國于1978年恢復(fù)參加ISO組織后。陸續(xù)修訂了自己的標準。修訂的原則是，在立足我國生產(chǎn)實際的基礎(chǔ)上向ISO靠攏，以利于加強我國在國際上的技術(shù)交流和產(chǎn)品互換。 三、幾何精度規(guī)范 標準的種類 標準化涉及到國民經(jīng)濟的各個部門，因此標準種類繁多，主要有： 基礎(chǔ)標準：作為其它標準的基礎(chǔ)，應(yīng)用廣泛。 產(chǎn)品標準：對產(chǎn)品的品種、規(guī)格、技術(shù)性能，質(zhì)量檢驗及包裝運輸?shù)纫笏朴喌臉藴省?此外還有工程建設(shè)標準、方法標準、安全標準環(huán)境保護標準、服務(wù)標準及管理標準等。 標準化是組織現(xiàn)代化生產(chǎn)的重要手段，是實現(xiàn)互換性的必要前提，它對人類進步和科學(xué)技術(shù)發(fā)展起著巨大的推動作用。三、幾何精度規(guī)范 （1）優(yōu)先數(shù)系的提出

9、在機械設(shè)計中，需要確定很多參數(shù)，參數(shù)一旦選定，這個數(shù)值就會按照一定規(guī)律，向一切有關(guān)的參數(shù)傳播。例如， 螺栓的尺寸一旦確定，將會影響螺母的尺寸、絲錐板牙的尺寸、螺栓孔的尺寸以及加工螺栓孔的鉆頭尺寸等。 所以，機械產(chǎn)品中的各種技術(shù)參數(shù)不能隨意確定，否則會給生產(chǎn)管理帶來麻煩。 為使產(chǎn)品的參數(shù)選擇能遵守統(tǒng)一的規(guī)律，使參數(shù)選擇一開始就納入標準化軌道，必須對各種技術(shù)參數(shù)的數(shù)值作出統(tǒng)一規(guī)定。優(yōu)先數(shù)和優(yōu)先數(shù)系國家標準（GB32180）就是其中最重要的一個標準，要求工業(yè)產(chǎn)品技術(shù)參數(shù)盡可能采用。 2、優(yōu)先數(shù)系三、幾何精度規(guī)范 （2）優(yōu)先數(shù)系的規(guī)定 優(yōu)先數(shù)系為十進制等比數(shù)列即數(shù)列中含有和 項，它們分別用系列符號R5

10、、 R10、 R20、R40和R80表示，各系列的公比q為； R5 的公比： R10的公比： R20的分比： R40的公比： R80的公比： 基本系列補充系列三、幾何精度規(guī)范優(yōu)先數(shù)系的基本系列。如 R5系列： 1.00 1.60 2.50 4.00 6.30 10.00R10系列：1.00 1.25 1.60 2.00 2.50 3.15 4.00 5.00 6.30 8.00 10.00使用中可以每個隔幾項取一個數(shù)，組成派生系列。 R5/2：1.00 2.50 6.30 16.0 40.0 100 R10/3：1.00 2.00 4.00 8.00 16.0 32.0取值方法：計算值：取五位有效數(shù)字，供精確計算用 常用值：取三位有效數(shù)字，經(jīng)常用的優(yōu)先數(shù)三、幾何精度規(guī)范三、幾何精度規(guī)范 （3）優(yōu)先數(shù)系的特點 疏密均勻，分檔合理， 簡單易記，便于使用，