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1、互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ) 課次：4 授課課題：形位誤差和形位公差 課題內(nèi)容：形位誤差的評(píng)定與檢測(cè)； 形位公差帶定義、特點(diǎn) 本次重點(diǎn)：形位誤差的評(píng)定 、檢測(cè) 形位公差精度分析 本次難點(diǎn)：形位公差精度分析 作業(yè)： 4-2 參考資料：<<互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)>> 何鏡民主編 <<公差配合與測(cè)量技術(shù)>> 忻良昌主編 課題四 形位誤差和形位公差

2、 0.008 φ0.05 A 實(shí)例引入， 承上啟下 A 0.05 A 一、 形狀誤差和形狀公差 1、 形狀誤差：被測(cè)實(shí)際要素對(duì)理想要素的變動(dòng)量。

3、 解釋概念， 2、 形狀公差：?jiǎn)我粚?shí)際要素的形狀所允許的變動(dòng)全量。 明確內(nèi)容 二、 位置誤差和位置公差 1、 位置誤差：關(guān)聯(lián)被測(cè)實(shí)際要素對(duì)其理想要素的變動(dòng)量。 2、 位置公差：關(guān)聯(lián)實(shí)際要素的位置對(duì)基準(zhǔn)所允許的變動(dòng)全量。 位置公差按幾何特征分： *定向公差：具有確定方向的功能，即確定被測(cè)實(shí)際要素相對(duì)基準(zhǔn)要素的方向精度。 *定位公差：具有確定位置功能，即確定被測(cè)實(shí)際要素相對(duì)基準(zhǔn)要素的位置精度。 *跳動(dòng)公差：具有綜合控制的能力，即確定被測(cè)實(shí)際要素的形狀和位置兩方面的綜合精度。

4、零件的形位究竟是多少，該如何評(píng)定呢？ 提出問題， 三、 形位誤差的評(píng)定 引導(dǎo)思考 形位誤差是指被測(cè)要素對(duì)其理想要素的變動(dòng)量。 形位誤差值小于或等于相應(yīng)的形位公差值，則認(rèn)為合格。 1、 形狀誤差的評(píng)定 （1） 形狀誤差的評(píng)定準(zhǔn)則——最小條件 所謂最小條件，是指被測(cè)實(shí)際要素相對(duì)于理想要素的最大變動(dòng)量為最小，此時(shí)，對(duì)被測(cè)實(shí)際要素評(píng)定的誤差值為最小。 （2） 形狀誤差值的評(píng)定 評(píng)定形狀誤差時(shí)，形狀誤差數(shù)值的大小可用最小包容區(qū)域（簡(jiǎn)稱最小包容區(qū)域）的寬度或直徑表示。 3

5、個(gè)區(qū)域比較，引出最小條件、最小區(qū)域的概念，用以評(píng)定形狀誤差。 2、 位置誤差的評(píng)定 *定向誤差是被測(cè)實(shí)際要素對(duì)一具有確定方向的理想要素的變動(dòng)量，該理想要素的方向由基準(zhǔn)確定。 定向誤差值用定向最小包容區(qū)域（簡(jiǎn)稱定向最小區(qū)域）的寬度或直徑表示。定向最小區(qū)域是指按理想要素的方向包容被測(cè)實(shí)際要素時(shí)，具有最小寬度或直徑的包容區(qū)域。 通過定向誤差的評(píng)定分析，比較定向最小區(qū)域與最小區(qū)域的差別。 *定位誤差是被測(cè)實(shí)際要素對(duì)一具有確定位置的理想要素的變動(dòng)量。該理想要素的位置由基準(zhǔn)和理論正確尺寸確定。 定位誤差用定位最小包容區(qū)域（簡(jiǎn)稱定位最小區(qū)域）的寬度或直徑表示。定

6、位最小區(qū)域是指以理想要素定位來包容被測(cè)實(shí)際要素時(shí)，具有最小寬度或直徑的包容區(qū)域。 明確定位最小區(qū)域，引出基準(zhǔn)的概念 *跳動(dòng)是當(dāng)被測(cè)要素繞基準(zhǔn)軸線旋轉(zhuǎn)時(shí)，以指示器測(cè)量被測(cè)實(shí)際要素表面來反映其幾何誤差，它與測(cè)量方法有關(guān)，是被測(cè)要素形狀誤差和位置誤差的綜合反映。 跳動(dòng)的大小由指示器示值的變化確定，例如圓跳動(dòng)即被測(cè)實(shí)際要素繞基準(zhǔn)軸線作無軸向移動(dòng)回轉(zhuǎn)一周時(shí)，由位置固定的指示器在給定方向上測(cè)得的最大與最小示值之差。 跳動(dòng)先給出概念，在跳動(dòng)公差中再詳細(xì)介紹 *基準(zhǔn) 基準(zhǔn)是具有正確形狀的理想要素，在實(shí)際運(yùn)用時(shí)，則由基準(zhǔn)實(shí)際要素來確定。由于實(shí)際要素存在形位誤差，因

7、此，由實(shí)際要素建立基準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)以該基準(zhǔn)實(shí)際要素的理想要素為基準(zhǔn)，理想要素的位置應(yīng)符合最小條件。 *三基面體系：確定被測(cè)要素在空間的理想位置所采用的基準(zhǔn)由三個(gè)互相垂直的基準(zhǔn)平面組成，這三個(gè)互相垂直的基準(zhǔn)平面組成的基準(zhǔn)體系稱為三基面體系。 第一基準(zhǔn)平面 三基面體系（含三個(gè)基準(zhǔn)平面）：第二基準(zhǔn)平面 第三基準(zhǔn)平面 零件的基準(zhǔn)數(shù)量和順序的確定：根據(jù)零件的功能要求來確定，一般零件上面積大、定位穩(wěn)的表面作為第一基準(zhǔn)；面積較小的表面作為第二基準(zhǔn)；面積最小的表面作為第三基準(zhǔn)。 注意：在加

8、工或檢測(cè)時(shí)，設(shè)計(jì)時(shí)所確定的基準(zhǔn)表面和順序不可隨意更改，以保證設(shè)計(jì)時(shí)提出的功能要求。 ３、形狀誤差的檢測(cè)、評(píng)定舉例： 典型分析，一般自學(xué)， 直線度誤差的檢測(cè)： 操作實(shí)驗(yàn)，掌握技能。 1） 按最小條件求直線度誤差f’=7.5um 2） 按兩端點(diǎn)連線法求直線度誤差：f’’=f1+f2=9.5um 一、 形狀和位置公差帶 形位公差帶定義：用以限制實(shí)際要素變動(dòng)的區(qū)域。 有形狀、大小、方向、位置。 提出四因素， 形位公差帶的主要形狀：（十種）

9、便于分析 形位公差帶大小用以體現(xiàn)形位精度的高低，是由給定的形位公差t所確定。一般指形位公差帶的寬度或直徑，且為全值。 （一） 形狀公差帶 特點(diǎn)對(duì)比， 特點(diǎn)：只對(duì)要素有形狀要求，無方向、位置約束。 分類討論 1、 直線度：用以限制被測(cè)實(shí)際直線對(duì)其理想直線變動(dòng)量的一項(xiàng)指標(biāo)。 被限制的直線有平面內(nèi)的直線，回轉(zhuǎn)體的素線，平面與平面交線和軸線等。 （1） 在給定平面內(nèi)的直線度 （2） 在任意方向上的直線度 2、 平面度：用以限制實(shí)際表面對(duì)其理想平面變動(dòng)量的一項(xiàng)指標(biāo)。 公差帶：是距離為公差值t的兩平行

10、平面之間的區(qū)域。 3、 圓度：用以限制實(shí)際圓對(duì)其理想圓變動(dòng)量的一項(xiàng)指標(biāo)。 職能：它是對(duì)圓柱面（圓錐面）的正截面和球體上通過球心的任一截面上提出的形狀精度要求。 公差帶：是指在同一正截面上，半徑差為公差值t的兩同心圓之間的區(qū)域。 注意：標(biāo)注圓度時(shí)指引線箭頭應(yīng)明顯地與尺寸線箭頭錯(cuò)開；標(biāo)注圓錐面的圓度時(shí)，指引線箭頭應(yīng)與軸線垂直，而不該指向圓錐輪廓線的垂直方向。 提出難點(diǎn)，進(jìn)行剖析 4、 圓柱度：限制實(shí)際圓柱面對(duì)其理想圓柱面變動(dòng)量的一項(xiàng)指標(biāo)。它是對(duì)圓柱面所有正截面和縱向截面方向提出的綜合性形狀精度要求。

11、 職能：圓柱度公差可以同時(shí)控制圓度、素線直線度和兩素線平行度等項(xiàng)目的誤差。 公差帶：是指半徑為t的兩同軸圓柱面之間的區(qū)域。 授課教案 課次：6 授課課題：　幾何量精度　公差原則（一） 目的要求：掌握有關(guān)作用尺寸、最大實(shí)體尺寸、最大實(shí)體尺寸邊界、最大實(shí)體實(shí)效尺寸、最大實(shí)體實(shí)效邊界等概念；獨(dú)立原則、包容要求的基本概念，并會(huì)分析應(yīng)用。 重點(diǎn)難點(diǎn)：包容要求的應(yīng)用分析 作業(yè)：4-4 　　　 公差原則 *要素的實(shí)際狀態(tài)是由要素的尺寸和形位誤差綜合作用的結(jié)果，因此在設(shè)計(jì)和檢測(cè)時(shí)需要明確形位公差與尺寸公差之間的關(guān)系。 *公差原則：處理形狀公差或位置公差與

12、尺寸公差之間關(guān)系而確立的原則。 *公差原則有獨(dú)立原則；相關(guān)原則 一、 有關(guān)公差原則的基本概念 1、 作用尺寸和關(guān)聯(lián)作用尺寸 （1） 作用尺寸：?jiǎn)我灰氐淖饔贸叽绾?jiǎn)稱作用尺寸MS。是實(shí)際尺寸和形狀誤差的綜合結(jié)果。 在被測(cè)要素的給定長(zhǎng)度上，與實(shí)際內(nèi)表面（孔）體外相接的最大理想面，或與實(shí)際外表面（軸）體外相接的最小理想面的直徑或?qū)挾?，稱為體外作用尺寸，即通常所稱作用尺寸。對(duì)于單一被測(cè)要素，內(nèi)表面（孔）的（單一）體外作用尺寸以Dfe’表示；外表面（軸）的（單一）體外作用尺寸以dfe表示。 在被測(cè)要素的給定長(zhǎng)度上，與實(shí)際內(nèi)表面（孔）體內(nèi)相接的最小理想面，或與實(shí)際外表面（軸）體內(nèi)相接的最大

13、理想面的直徑或?qū)挾龋Q為體內(nèi)作用尺寸。 對(duì)于單一被測(cè)要素，內(nèi)表面（孔）的（單一）體內(nèi)作用尺寸以Dfi表示，外表面（軸）的（單一）體內(nèi)作用尺寸以dfi表示，如圖2-31所示。 　　 （2） 關(guān)聯(lián)作用尺寸：關(guān)聯(lián)要素的作用尺寸簡(jiǎn)稱關(guān)聯(lián)作用尺寸，是實(shí)際尺寸和位置誤差的綜合結(jié)果。 它是指假想在結(jié)合面的全長(zhǎng)上與實(shí)際孔內(nèi)接（或與實(shí)際軸外接的最大（或最?。├硐胼S（或理想孔）的尺寸，且該理想軸（或理想孔）必須與基準(zhǔn)A保持圖樣上給定的幾何關(guān)系。 2、 最大、最小實(shí)體狀態(tài)和最大、最小實(shí)體實(shí)效狀態(tài) （1）最大和最小實(shí)體狀態(tài) MMC：含有材料量最多的狀態(tài)。孔為最小極限尺寸；軸為最大極限尺寸。 LMC：

14、含有材料量最小的狀態(tài)?？诪樽畲髽O限尺寸；軸為最小極限尺寸。 MMS=Dmin；dmax LMS=Dmax；dmin （2） 最大、最小實(shí)體實(shí)效狀態(tài) 最大實(shí)體實(shí)效狀態(tài)MMVC：是指實(shí)際尺寸達(dá)到最大實(shí)體尺寸且形位誤差達(dá)到給定形位公差值時(shí)的極限狀態(tài)。 最大實(shí)體實(shí)效尺寸MMVS：在最大實(shí)體實(shí)效狀態(tài)時(shí)的邊界尺寸。 A） 單一要素的最大實(shí)體實(shí)效尺寸是最大實(shí)體尺寸與形狀公差的代數(shù)和。 對(duì)于孔：最大實(shí)體實(shí)效尺寸MMVSh=最小極限尺寸—形狀公差 對(duì)于軸：最大實(shí)體實(shí)效尺寸MMVSs=最大極限尺寸+形狀公差 B） 關(guān)聯(lián)要素的最大實(shí)體實(shí)效尺寸是最大實(shí)體尺與位置公差的代數(shù)和。

15、 對(duì)于孔：最大實(shí)體實(shí)效尺寸MMVSh=最小極限尺寸—位置公差 對(duì)于軸：最大實(shí)體實(shí)效尺寸MMVSs=最大極限尺寸+ 位置公差 在給定長(zhǎng)度上，實(shí)際尺寸要素處于最小實(shí)體狀態(tài)，且其中心要素的形狀或位置誤差等于給出公差值時(shí)的綜合極限狀態(tài)，稱為最小實(shí)體實(shí)效狀態(tài)。對(duì)于給出定向公差的關(guān)聯(lián)要素，稱為定向最小實(shí)體實(shí)效狀態(tài)；對(duì)于給出定位公差的關(guān)聯(lián)要素，稱為定位最小實(shí)體實(shí)效狀態(tài)。 最小實(shí)體實(shí)效狀態(tài)下的體內(nèi)作用尺寸，稱為最小實(shí)體實(shí)效尺寸。 內(nèi)表面（孔）的最小實(shí)體實(shí)效尺寸以DLV表示，外表面（軸）的最小實(shí)體實(shí)效尺寸以ｄLV表示，有： 對(duì)于內(nèi)表面（孔） DLV=DL+tL=Dmax+tL 對(duì)于外表

16、面（軸） dLV=dL-tL=dmin-tL 3、 理想邊界 理想邊界是設(shè)計(jì)時(shí)給定的，具有理想形狀的極限邊界。 （1） 最大實(shí)體邊界（MMC邊界） 當(dāng)理想邊界的尺寸等于最大實(shí)體尺寸時(shí)，該理想邊界稱為最大實(shí)體邊界。 （2） 最大實(shí)體實(shí)效邊界（MMVC邊界） 當(dāng)理想邊界尺寸等于最大實(shí)體實(shí)效尺寸時(shí)，該理想邊界稱為最大實(shí)體實(shí)效邊界。 單一要素的實(shí)效邊界沒有方向或位置的約束；關(guān)聯(lián)要素的實(shí)效邊界應(yīng)與圖樣上給定的基準(zhǔn)保持正確幾何關(guān)系。 二、 獨(dú)立原則 定義：圖樣上的形位公差與尺寸公差不僅分別給定且相互無關(guān)，被測(cè)要素應(yīng)分別滿足各自公差要求。 應(yīng)用獨(dú)立原則時(shí)，形位誤差的數(shù)值用通用

17、量具測(cè)量。 三、 相關(guān)原則 定義：指圖樣上給定的形位公差與尺寸公差相互有關(guān)的公差原則。 根據(jù)要素實(shí)際狀態(tài)所應(yīng)遵守的邊界不同，相關(guān)原則分：包容要求；最大實(shí)體要求；最小實(shí)體要求 1、 包容要求（遵守MMC邊界） （1） 定義：要求被測(cè)實(shí)際要素的任意一點(diǎn)，都必須在具有理想形狀的包容面內(nèi)，該理想形狀的尺寸為最大實(shí)體尺寸。 即當(dāng)被測(cè)要素的局部實(shí)際尺寸處處加工到最大實(shí)體尺寸時(shí)，形位誤差為零，具有理想形狀。 （2） 包容要求的特點(diǎn) A、 要素的作用尺寸不得超越最大實(shí)體尺寸MMS。 B、 實(shí)際尺寸不得超越最小實(shí)體尺寸LMS 。 按包容原則要求，圖樣上只給出尺寸公差，但這種公差具有

18、雙重職能，即綜合控制被測(cè)要素的實(shí)際尺寸變動(dòng)量和形狀誤差的職能。形狀誤差點(diǎn)用尺寸公差的百分比小一些，則允許實(shí)際尺寸的變動(dòng)范圍大一些。若實(shí)際尺寸處處皆為MMS，則形狀誤差必須是零，即被測(cè)要素應(yīng)為理想形狀。因此，采用包容原則時(shí)的尺寸公差，總是一部分被實(shí)際尺寸占用，余下部分可被形狀誤差占用。 （3） 包容要求用于單一要素 包容原則用于單一要素時(shí)，在圖樣上于極限偏差后或公差帶代號(hào)后必須加注符號(hào)E 。被測(cè)要素必須遵守MMC邊界。 φ100-0。2E

19、 （a） （a）圖中：當(dāng)被測(cè)要素處于最大實(shí)體尺寸φ10時(shí)，該軸形狀誤差為零。當(dāng)被測(cè)要素為L(zhǎng)MS=φ9.98時(shí)，允許的形狀誤差為最大，可達(dá)0.02mm。 φ100-0。2E 0．1 （b） （b）圖與（a）圖區(qū)別是對(duì)要素規(guī)定了最大的直線度要求0.1mm。即當(dāng)銷軸直徑從φ10mm減小到φ9.9 mm時(shí)，直線度誤差可從0增加到0.1 mm，但當(dāng)銷軸直徑從φ9.9mm減小到φ9.8mm時(shí), 直線度誤差仍只

20、能為0.1 mm。 課次：7 授課課題：　幾何量精度　公差原則（二） 目的要求：進(jìn)一步理解最大實(shí)體實(shí)效尺寸、最大實(shí)體實(shí)效邊界的概念； 掌握最大、最小實(shí)體要求的基本概念，并會(huì)分析應(yīng)用。 難點(diǎn)：最大、最小實(shí)體要求的分析應(yīng)用 重點(diǎn)：最大實(shí)體要求的應(yīng)用分析 作業(yè)：4-6 三、最大實(shí)體要求 定義：是被測(cè)要素或基準(zhǔn)要素偏離最大實(shí)體狀態(tài)，而其形狀、定向、定位公差獲得補(bǔ)償?shù)囊环N公差原則。 特點(diǎn)：*遵守實(shí)效邊界 *要求被測(cè)要素的作用尺寸或關(guān)聯(lián)作用尺寸不得超越實(shí)效尺寸，實(shí)際尺寸不得超越極限尺寸。 *公差框格中形位公差值后加注符號(hào) 。 應(yīng)用解釋： 最大實(shí)體要求應(yīng)用于被

21、測(cè)要素時(shí)，被測(cè)要素的實(shí)際輪廓應(yīng)遵守其最大實(shí)體實(shí)效邊界，即在給定長(zhǎng)度上處處不得超出最大實(shí)體實(shí)效邊界。也就是說，其體外作用尺寸不得超出最大實(shí)體實(shí)效尺寸。而且，其局部實(shí)際尺寸不得超出最大和最小實(shí)體尺寸。 對(duì)于內(nèi)表面（孔） Dfe≥DMV 且 DM=Dmin≤Da≤DL=Dmax 對(duì)于外表面（軸） dfe≤dMV 且 dm=dmax≥da≥dL=dmin 最大實(shí)體要求應(yīng)用于被測(cè)要素時(shí)，被測(cè)要素的形位公差值是在該要素處于最大實(shí)體狀態(tài)時(shí)給出的。當(dāng)被測(cè)要素的實(shí)際輪廓偏離其最大實(shí)體狀態(tài)，即其實(shí)際尺寸偏離最大實(shí)體尺寸時(shí)，形位誤差值可以超出在最大實(shí)體狀態(tài)下給出的形位公差值，即此時(shí)的形位

22、公差值可以增大。 （1） 最大實(shí)體要求用于被測(cè)要素 *被測(cè)要素采用最大實(shí)體原則時(shí)，表示圖樣上給出的形位公差 值是在被測(cè)要素處于最大實(shí)體狀態(tài)時(shí)給定的。當(dāng)被測(cè)要素偏離最大實(shí)體狀態(tài)時(shí)，允許增大形位公差值。 *形狀公差值能夠增大多少，取決于被測(cè)要素偏離最大實(shí)體狀態(tài)的程度。 *形狀公差值的最大值為圖樣上給定的形狀公差值+尺寸公差值。 （2） 最大實(shí)體要求用于基準(zhǔn)要素 當(dāng)最大實(shí)體原則用于基準(zhǔn)要素，而基準(zhǔn)要素遵守包容原則時(shí)，則被測(cè)要素的位置公差是在該要素用基準(zhǔn)要素皆處于最大實(shí)體狀態(tài)時(shí)給定的。 其標(biāo)注為：公差框格中基準(zhǔn)字母的后面標(biāo)有符號(hào)“M” ，基準(zhǔn)要素的尺寸公差值或

23、公差帶代號(hào)后標(biāo)有“M” 。 示例1 軸線垂直度公差采用最大實(shí)體要求。 圖a表示Φ50+00。13孔的軸線對(duì)基準(zhǔn)面A的垂直度公差采用最大實(shí)體要求（Φ0.08M）。 　 最大實(shí)體要求的應(yīng)用實(shí)例 ①當(dāng)該孔處于最大實(shí)體狀態(tài)時(shí)，其軸線對(duì)基準(zhǔn)面A的垂直度公差為Φ0.08mm，如圖b所示。若孔的實(shí)際尺寸偏離最大實(shí)體尺寸，即大于最大實(shí)體尺寸Φ50mm則其軸線對(duì)基準(zhǔn)平面A的垂直度誤差可以超出圖樣給出的公差值Φ0.08mm，但必須保證其定向體外作用尺寸Dfe′不超出孔的定向最大實(shí)體實(shí)效尺寸DMV′。 ②圖c表示孔的實(shí)際尺寸處處為Φ50.07mm時(shí)，其軸線對(duì)基準(zhǔn)平面A的垂直度公差t=Φ(0.08

24、+0.07)mm=Φ0.15mm。 ③圖d表示孔的實(shí)際尺寸處處為最小實(shí)體尺寸Φ50.13mm時(shí)，其軸線對(duì)基準(zhǔn)平面A的垂直度公差可達(dá)最大值，且等于其尺寸公差與給出的垂直度公差之和，即t=Φ(0.13+0.08)mm=Φ0.21mm。 ④圖e為其動(dòng)態(tài)公差圖。圖中虛線代表圖2-47c所示的情況。由圖可見，孔的實(shí)際尺寸與軸線垂直度公差的關(guān)系是一條與橫坐標(biāo)成45夾角的斜直線。這條粗斜直線上各點(diǎn)的橫坐標(biāo)值與縱坐標(biāo)值之差等于孔的定向最大實(shí)體實(shí)效尺寸Φ49.92mm。因此，落在由兩極限尺寸（Φ50mm和Φ50.13mm）及定向最大實(shí)效尺寸（Φ49.92mm）的粗斜直線所限定的陰影線區(qū)域之內(nèi)的，孔的尺寸與軸

25、線對(duì)基準(zhǔn)平面A的垂直度誤差的綜合結(jié)果是合格的。 圖a所示孔的尺寸與軸線對(duì)基準(zhǔn)平面A的任意方向垂直度的合格條件是： DL=DMAX=Φ50.13mm≥Da≥DM=Dmin=Φ50mm 且 Dfe′≥DMV′=DM-tM=Φ(50-0.08)mm=Φ49.92mm （3）最大實(shí)體要求的兩種特殊應(yīng)用 ①　零形位公差 零形位公差的意義是：當(dāng)被測(cè)要素處于最大實(shí)體狀態(tài)時(shí)，其中心要素對(duì)基準(zhǔn)的形位公差為零，即不允許有形位誤差。只有當(dāng)被測(cè)要素的實(shí)際尺寸偏離最大實(shí)體尺寸時(shí)，才允許其中心要素對(duì)基準(zhǔn)有形位誤差。 它為最大實(shí)體要求的一種特殊情況，即其形位公差框格第二格值為零。 例：圖

26、a表示Φ50+0.13 -0.18mm孔的軸線對(duì)基準(zhǔn)平面A的垂直度公差采用最大實(shí)體要求的零形位公差Φ0M。 ①當(dāng)該孔處于最大實(shí)體狀態(tài)時(shí)，其軸線對(duì)基準(zhǔn)平面A的垂直度公差為零，即不允許有垂直度誤差，或軸線必須具有理想形狀且垂直于基準(zhǔn)平面A，如圖b所示。只有當(dāng)孔的實(shí)際尺寸方向偏離最大實(shí)體尺寸，即大于最大實(shí)體尺寸ф49.92mm時(shí)，才允許其軸線對(duì)基準(zhǔn)平A有垂直度誤差，但必須保證其定向體外作用尺寸Dfe′ 不超出（不小于）孔的定向最大實(shí)體實(shí)效尺寸（即最大實(shí)體尺寸）DMV′。 ②圖c表示孔的實(shí)際尺寸處處為Φ50.02mm時(shí)，其軸線對(duì)基準(zhǔn)平面A的垂直度公差t = 0 +Φ0.10 = Φ0.10m

27、m。 ③圖d表示孔的實(shí)際尺寸處處為最小實(shí)體尺寸Φ50.13mm，即處于最小實(shí)體狀態(tài)時(shí)，其軸線對(duì)基準(zhǔn)平面A的垂直度公差可達(dá)最大值，即孔的尺寸公差，t = Φ0.21mm。 ④圖e是該孔的動(dòng)態(tài)公差圖。圖中虛線代表圖2-48c所示的情況。 圖a所示孔的尺寸與軸線對(duì)基準(zhǔn)平面A的任意方向垂直度合格條件是： Da ≤ DL = Dmax =Φ50.13mm 且 Dfe′≥ DMV ′=DM—tM=Φ49.92—0 =Φ49.92mm ②　可逆要求 可逆要求（RR）是當(dāng)中心要素的形位誤差值小于給出的形位公差值時(shí)，允許在滿足零件功能要

28、求的前提出下擴(kuò)大尺寸公差。 可逆要求用于最大實(shí)體要求時(shí)，被測(cè)要素的實(shí)際輪廓應(yīng)遵守其最大實(shí)體實(shí)效邊界。當(dāng)其實(shí)際尺寸向最小實(shí)體尺寸方向偏離最大實(shí)體尺寸時(shí)，允許其形位誤差值超出在最大實(shí)體狀態(tài)下給出的形位公差值，即形位公差值可以增大。當(dāng)其形位誤差值小于給出的形位公差值時(shí)，也允許其實(shí)際尺寸超出最大實(shí)體尺寸，即尺寸公差值可以增大的一種要求。因此，也可以稱為“可逆的最大實(shí)體要求”。 采用可逆的最大實(shí)體要求，應(yīng)在被測(cè)要素的形位公差框格中的公差值后加注符號(hào)“R”。 四、最小實(shí)體要求（LMR） 這是與最大實(shí)體要求相對(duì)應(yīng)的另一種相關(guān)要求。它既可以應(yīng)用于被測(cè)要素，也可以應(yīng)用于基準(zhǔn)中心要素。 最小實(shí)體要求

29、應(yīng)用于被測(cè)要素時(shí)，應(yīng)在被測(cè)要素形位公差框格中的公差值后標(biāo)注符號(hào)“L”??；最小實(shí)體要求應(yīng)用于基準(zhǔn)中心要素時(shí)，應(yīng)在被測(cè)要素的形位公差框格內(nèi)相應(yīng)的基準(zhǔn)字母代號(hào)后標(biāo)注符號(hào)“L”　。 最小實(shí)體要求的標(biāo)注 1） 最小實(shí)體要求應(yīng)用于被測(cè)要素 最小實(shí)體要求應(yīng)用于被測(cè)要素時(shí)，被測(cè)要素的實(shí)際輪廓應(yīng)遵守其最小實(shí)體實(shí)效邊界，即在給定長(zhǎng)度上處處不得超出最小實(shí)體實(shí)效邊界。也就是說，其體內(nèi)作用尺寸不得超出最小實(shí)體實(shí)效尺寸。而且，其局部實(shí)際尺寸不得超出最大和最小實(shí)體尺寸。 對(duì)于內(nèi)表面（孔）Dfi≤DLV且DＭ=Dmin≤Da≤DL=Dmax 對(duì)于外表面（軸）dfi≥dLv且dm=dmax≥da

30、≥dL=dmin 最小實(shí)體要求應(yīng)用于被測(cè)要素時(shí)，被測(cè)要素的形位公差值是在該要素處于最小實(shí)體狀態(tài)時(shí)給出的。當(dāng)被測(cè)要素的實(shí)際輪廓偏離其最小實(shí)體狀態(tài)，即其實(shí)際尺寸偏離最小實(shí)體尺寸時(shí)，形位誤差值可以超出最小實(shí)體狀態(tài)下給出的形位公差值，即此時(shí)的形位公差值可以增大。 若被測(cè)要素采用最小實(shí)體要求時(shí)，其給出的形位公差值為零，則稱為最小實(shí)體要求的零形位公差，并以“0L”表示。 課次：9 授課課題：　形位公差習(xí)題課　 目的要求：熟悉形位公差的項(xiàng)目及有關(guān)基本概念 　　　　　掌握形位公差的標(biāo)注及公差原則的分析應(yīng)用 難點(diǎn)：公差原則的分析應(yīng)用 重點(diǎn)：形位公差的標(biāo)注及公差原則的分析應(yīng)用 作業(yè)：4-10

31、 一、基本內(nèi)容： 1、 形位公差的標(biāo)注：被測(cè)要素、公差框格、指引線（垂直于框格引出，指向公差帶寬度方向）、基準(zhǔn)（分清輪廓要素和中心要素，字母放正，單一基準(zhǔn)和組合基準(zhǔn)） 2、 公差帶的特點(diǎn)（四要素）大小、方向、形狀、位置 3、 公差原則 基本概念 作用尺寸：?jiǎn)我灰氐淖饔贸叽绾?jiǎn)稱作用尺寸MS。是實(shí)際尺寸和形狀誤差的綜合結(jié)果。 作用尺寸：Dms=Da—誤差 dms=da+誤差 最大、最小實(shí)體狀態(tài)和實(shí)效狀態(tài)： （1）最大和最小實(shí)體狀態(tài) MMC：含有材料量最多的狀態(tài)?？诪樽钚O限尺寸；軸為最大極限尺寸。 LMC：含有材料量最小的狀態(tài)?？诪樽畲髽O限尺

32、寸；軸為最小極限尺寸。 MMS=Dmin；dmax LMS=Dmax；dmin （2） 最大實(shí)體實(shí)效狀態(tài) 最大實(shí)體實(shí)效狀態(tài)MMVC：是指實(shí)際尺寸達(dá)到最大實(shí)體尺寸且形位誤差達(dá)到給定形位公差值時(shí)的極限狀態(tài)。 最大實(shí)體實(shí)效尺寸MMVS：在實(shí)效狀態(tài)時(shí)的邊界尺寸。 C） 單一要素的實(shí)效尺寸是最大實(shí)體尺寸與形狀公差的代數(shù)和。 對(duì)于孔：最大實(shí)體實(shí)效尺寸MMVSh=最小極限尺寸—形狀公差 對(duì)于軸：最大實(shí)體實(shí)效尺寸MMVSs=最大極限尺寸+形狀公差 D） 關(guān)聯(lián)要素的實(shí)效尺寸是最大實(shí)體尺與位置公差的代數(shù)和。 對(duì)于孔：最大實(shí)體實(shí)效尺寸MMVSh=最小極限尺寸—位置公差

33、對(duì)于軸：最大實(shí)體實(shí)效尺寸MMVSs=最大極限尺寸+ 位置公差 理想邊界 理想邊界是設(shè)計(jì)時(shí)給定的，具有理想形狀的極限邊界。 （3） 最大實(shí)體邊界（MMC邊界） 當(dāng)理想邊界的尺寸等于最大實(shí)體尺寸時(shí)，該理想邊界稱為最大實(shí)體邊界。 （4） 最大實(shí)體實(shí)效邊界（MMVC邊界） 當(dāng)理想邊界尺寸等于實(shí)效尺寸時(shí)，該理想邊界稱為實(shí)效邊界。 包容原則（遵守MMC邊界）E （4） 定義：要求被測(cè)實(shí)際要素的任意一點(diǎn)，都必須在具有理想形狀的包容面內(nèi)，該理想形狀的尺寸為最大實(shí)體尺寸。即當(dāng)被測(cè)要素的局部實(shí)際尺寸處處加工到最大實(shí)體尺寸時(shí)，形位誤差為零，具有理想形狀。 （5） 包容原則的特點(diǎn) C、 要

34、素的作用尺寸不得超越最大實(shí)體尺寸MMS。 D、 實(shí)際尺寸不得超越最小實(shí)體尺寸LMS 。 按包容原則要求，圖樣上只給出尺寸公差，但這種公差具有雙重職能，即綜合控制被測(cè)要素的實(shí)際尺寸變動(dòng)量和形狀誤差的職能。形狀誤差占尺寸公差的百分比小一些，則允許實(shí)際尺寸的變動(dòng)范圍大一些。若實(shí)際尺寸處處皆為MMS，則形狀誤差必須是零，即被測(cè)要素應(yīng)為理想形狀。因此，采用包容原則時(shí)的尺寸公差，總是一部分被實(shí)際尺寸占用，余下部分可被形狀誤差占用。 最大實(shí)體要求（遵守最大實(shí)體實(shí)效邊界） 定義：是被測(cè)要素或基準(zhǔn)要素偏離最大實(shí)體狀態(tài)，而形狀、定向、定位公差獲得補(bǔ)償?shù)囊环N公差原則。 特點(diǎn)：*遵守最大實(shí)體實(shí)效邊界

35、 *要求被測(cè)要素的作用尺寸不得超越最大實(shí)體實(shí)效尺寸，實(shí)際尺寸不得超越極限尺寸。 *公差框格中形位公差值后加注符號(hào)M 。 二、練習(xí) 1．改正圖2-7中各項(xiàng)形位公差標(biāo)注上的錯(cuò)誤（不得改變形位公差項(xiàng)目）。 改正： 2．試將下列技術(shù)要求標(biāo)注在圖2-17上。 （1）φd圓柱面的尺寸為φ30 0 -0.025 mm，采用包容要求，φD圓柱面的尺寸為φ50 0 -0.039 mm，采用獨(dú)立原則。 （2）φd表面粗糙度的最大允許值為Ra =1.25μm，φD表面粗糙度的最大允許值為Ra =2μm。 （3）鍵槽側(cè)面對(duì)φD軸線的對(duì)稱度公差為0．02 mm。

36、（4）φD圓柱面對(duì)φd軸線的徑向圓跳動(dòng)量不超過0．03 mm，軸肩端平面對(duì)φd軸線的端面圓跳動(dòng)不超過0．05 mm。 3．如圖2-32所示，被測(cè)要素采用的公差原則是＿＿，最大實(shí)體尺寸是＿＿mm，最小實(shí)體尺寸是＿＿mm ，實(shí)效尺寸是＿＿mm，當(dāng)該軸實(shí)際尺寸處處加工到20 mm時(shí)，垂直度誤差允許值是＿＿mm，當(dāng)該軸實(shí)際尺寸處處加工到φ19.98mm時(shí)，垂直度誤差允許值是＿＿mm。 答：包容要求 φ20 φ19.98 φ20.01 0 φ0.01 4．如圖2-34所示，要求： （1）指出被測(cè)要素遵守的公差原則。 （2）求出單一要素的最大實(shí)體實(shí)效尺寸

37、，關(guān)聯(lián)要素的最大實(shí)體實(shí)效尺寸。 （3）求被測(cè)要素的形狀、位置公差的給定值，最大允許值的大小。 （4）若被測(cè)要素實(shí)際尺寸處處為φ19.97mm，軸線對(duì)基準(zhǔn)A的垂直度誤差為φ0.09mm，判斷其垂直度的合格性，并說明理由。 解：（1）被測(cè)要素遵守最大實(shí)體要求。 （2）單一要素的實(shí)效尺寸=φ20.02mm 　要素的實(shí)效尺寸=φ20.05mm （3）直線度公差的給定值為φ0.02mm，垂直度公差的給定值為φ0.05mm。 直線度誤差的最大允許值為φ0.12mm，垂直度誤差的最大允許值為φ0.15mm。 （4）此時(shí)允許的垂直度誤差為：0.03+0.05=0.08<0.09，故不合格

38、。 課次：10 授課課題：　幾何量精度　表面粗糙度 目的要求：了解表面粗糙度、取樣長(zhǎng)度、評(píng)定長(zhǎng)度、基準(zhǔn)線的概念 掌握表面粗糙度的高度特征參數(shù)及標(biāo)注 難點(diǎn)：　高度特征參數(shù)的選用 重點(diǎn)： 表面粗糙度的高度特征參數(shù)及標(biāo)注 作業(yè)：5-1 參考資料：《公差配合與測(cè)量技術(shù)》 表面粗糙度 一、表面粗糙度的實(shí)質(zhì) 機(jī)械零件表面精度所研究和描述的對(duì)象是零件的表面形貌特性。 零件的表面形貌可以分為三種成分，如圖2-45所示。 (1) 表面粗糙度 是零件表面所具有的微小峰谷的不平程度，其波長(zhǎng)和波高之比一般小于 50。 (2) 表面波紋度 零件表面中峰谷的波

39、長(zhǎng)和波高之比等于50～1000的不平程度稱為波紋度。 (3) 形狀誤差 零件表面中峰谷的波長(zhǎng)和波高之比大于1000的不平程度屬于形狀誤差。 放大的實(shí)際表面輪廓 表面粗糙度成分 波紋度成分 形狀誤差成分 表面形貌 表面粗糙度對(duì)機(jī)器零件的摩擦磨損、配合性質(zhì)、耐腐蝕性、疲勞強(qiáng)度及結(jié)合密封性等都有很大的影響。 二、表面粗糙度對(duì)零件使用性能的影響 （1） 影響零件的耐磨性 表面越粗糙，摩擦系數(shù)就越大，而結(jié)合面的磨損越快。 （2） 影響配合性質(zhì)的穩(wěn)定性 對(duì)間隙配合來說，表面越粗糙，越易磨損，使工作邊程中間隙增大。 （3） 影響零件的強(qiáng)度 （4

40、） 影響零件的抗腐蝕性能 三、表面粗糙度的評(píng)定標(biāo)準(zhǔn) （一） 評(píng)定表面粗糙度的基本規(guī)定 1、 實(shí)際輪廓　 實(shí)際輪廓是平面與實(shí)際表面垂直相交所得的輪廓線（如圖）。 按照所取截面方向的不同，又可分為橫向?qū)嶋H輪廓和縱向?qū)嶋H輪廓。在評(píng)定或測(cè)量表面粗糙度時(shí)，除非特別指明，通常是指橫向?qū)嶋H輪廓，即與加工紋理方向垂直的截面上的輪廓 2、 樣長(zhǎng)度l：評(píng)定表面粗糙度時(shí)所取的一段基準(zhǔn)線長(zhǎng)度。 目的：在于限制和減弱其他幾何形狀誤差，特別是表面波紋度對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。 表面越粗糙，取樣長(zhǎng)度越大，因?yàn)楸砻嬖酱植?，波距也越大，較大的取樣長(zhǎng)度才能反映一定數(shù)量的微量高低不平的痕跡。 3、評(píng)定長(zhǎng)度Ln

41、：評(píng)定表面輪廓所必需的一段長(zhǎng)度。 評(píng)定長(zhǎng)度包括一個(gè)或幾個(gè)取樣長(zhǎng)度，由于零件表面各部分的表面粗糙不一定很均勻，在一個(gè)取樣長(zhǎng)度上往往不能合理地反映某一表面粗糙度特征，故需在表面上取幾個(gè)取樣長(zhǎng)度來評(píng)定表面粗糙度。 4、基準(zhǔn)線：評(píng)定表面粗糙度參數(shù)值大小的一條參考線。 基準(zhǔn)線有下列兩種：輪廓最小二乘中線、輪廓算術(shù)平均中線。 （1）輪廓最小二乘中線m：輪廓的最小二乘中線是在取樣長(zhǎng)度范圍內(nèi)，實(shí)際被測(cè)輪廓線上的各點(diǎn)至該線的距離平方和為最?。ㄒ妶D），即： （2）輪廓算術(shù)平均中線 輪廓的算術(shù)平均中線是在取樣長(zhǎng)度范圍內(nèi)，將實(shí)際輪廓?jiǎng)澐稚舷聝刹糠?，且使上下面積相等的直線（見圖2-50），即 　　

42、　　F1＋F2＋…+ Fn=G1+ G2 +…+ Gm 輪廓算術(shù)平均中線往往不是唯一的，在一簇算術(shù)平均中線只有一條與最小二乘中線重合。在實(shí)際評(píng)定和測(cè)量表面粗糙度時(shí)，使用圖解法時(shí)可用算術(shù)平均中線代替最小二乘中線。 輪廓算術(shù)平均中線 （二） 表面粗糙度的評(píng)定參數(shù) 1、 輪廓算術(shù)平均偏差Ra 在取樣長(zhǎng)度l內(nèi)，被測(cè)實(shí)際輪廓上各點(diǎn)至輪廓中線距離絕對(duì)值的平均值，即 Ra能充分反映表面微觀幾何形狀高度方面的特性，但因受計(jì)量器具功能的限制，不用作過于粗糙或太光滑的表面的評(píng)定參數(shù)。 2、 微觀不平度十點(diǎn)平均高度Rz 在取樣長(zhǎng)度內(nèi)５個(gè)最大的輪廓峰高ypi平均值與5個(gè)最大輪廓谷深yvi

43、平均值之和（見圖2-51）即 Rz只能反映輪廓的峰高，不能反映峰頂?shù)募怃J或平鈍的幾何特性，同時(shí)若取點(diǎn)不同，則所得Rz值不同，因此受測(cè)量者的主觀影響較大。 3、 輪廓最大高度Ry 在取樣長(zhǎng)度內(nèi)，輪廓的峰頂線和谷底線之間的距離（見圖2-51）。峰頂線和谷底線平行于中線且分別通過輪廓最高點(diǎn)和最低點(diǎn) 　 Ry =︱ypmax︱+︱yvmax︱ Ry值是微觀不平度十點(diǎn)中最高點(diǎn)和最低點(diǎn)至中線的垂直距離之和，因此它不如Rz值反映的幾何特性準(zhǔn)確，它對(duì)某些表面上不允許出現(xiàn)較深的加工痕跡和小零件的表面質(zhì)量有實(shí)用意義。　　 總之：確定表面粗糙度時(shí)，可在三項(xiàng)高度

44、特性方面的參數(shù)中Ra、Rz、Ry選取，只有當(dāng)用高度參數(shù)不能滿足表面功能要求時(shí)，才選取附加參數(shù)。 四、表面粗糙度的標(biāo)注(引導(dǎo)自學(xué)) 五、表面粗糙度的選用 *確定零件表面粗糙度時(shí)，既要滿足零件表面的功能要求，又要考慮經(jīng)濟(jì)性。 *表面粗糙度選擇包括參數(shù)選擇和參數(shù)值的選擇。 1、 參數(shù)選取的原則 確定表面粗糙度時(shí)，可在三項(xiàng)高度特性方面的參數(shù)（Ra、Rz、Ry）中選取，只有當(dāng)高度參數(shù)不能滿足表面的功能要求時(shí)，才選取附加參數(shù)作為附加項(xiàng)目。 2、 高度參數(shù)值選擇原則 在滿足零件表面使用功能前提下，應(yīng)盡量選用大的參數(shù)值。具體選擇參數(shù)值時(shí)應(yīng)注意： （1） 同一零件上，工作表面粗糙

45、度值小于非工作表面。 （2） 摩擦表面粗糙度值小于非摩擦表面。 （3） 運(yùn)動(dòng)速度高、單位面積壓力大，以及受交變應(yīng)力作用的鋼質(zhì)零件圓角、溝槽處、應(yīng)有較小的粗糙度。 （4） 配合性質(zhì)要求高的配合表面，如小間隙的配合表面，受重載荷作用的過盈配合表面，都應(yīng)有較小的表面粗糙度。 （5） 尺寸精度要求高時(shí)，參數(shù)值應(yīng)相應(yīng)地取得小。 六、表面粗糙度的檢測(cè) 表面粗糙度的檢測(cè)方法主要有：比較法、光切法、光波干涉法和感觸法。 （結(jié)合實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)） 課次：11 授課課題：　幾何量精度習(xí)題課　 目的要求：熟悉幾何量精度的有關(guān)基本概念 　　　　　掌握公差和表面精度的基本應(yīng)用 形位公差的標(biāo)注及公差

46、原則的分析應(yīng)用 難點(diǎn)：公差原則的分析應(yīng)用 重點(diǎn)：形位公差的標(biāo)注及公差原則的分析應(yīng)用 作業(yè)：4-9 課題二幾何量精度習(xí)題課 一、基本內(nèi)容框圖 二、重點(diǎn)內(nèi)容框圖 幾何量精度重點(diǎn)內(nèi)容框圖 三、舉例及練習(xí) 1、舉例(基本概念) * φ50H10的孔和φ50js10的軸，已知IT10=0.100mm，其ES=＿＿mm，EI=＿＿mm，es=＿＿mm，ei=＿＿mm。 * 已知基本尺寸為φ50mm的軸，其最小極限尺寸為φ49.98mm，公差為0.01mm，則它的上偏差是＿＿mm，下偏差是＿＿mm。 * 常用尺寸段的標(biāo)準(zhǔn)公差的大小，隨基本尺寸的增大而＿＿，隨公差等級(jí)的提高而＿＿。

47、 * mm孔的基本偏差數(shù)值為＿＿， mm軸的基本偏差數(shù)值為＿＿mm。 * 表面粗糙度是指＿＿。 * 評(píng)定長(zhǎng)度是指＿＿，它可以包含幾個(gè)＿＿。 * 測(cè)量表面粗糙度時(shí)，規(guī)定取樣長(zhǎng)度的目的在于＿＿。 * 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定表面粗糙度的主要評(píng)定參數(shù)有＿＿、＿＿、＿＿三項(xiàng)。 2、填空 * 圓柱度和徑向全跳動(dòng)公差帶相同點(diǎn)是＿＿，不同點(diǎn)是＿＿。 * 在形狀公差中，當(dāng)被測(cè)要素是一空間直線，若給定一個(gè)方向時(shí)，其公差帶是＿＿之間的區(qū)域。若給定任意方向時(shí)，其公差帶是＿＿區(qū)域。 * 圓度的公差帶形狀是＿＿，圓柱度的公差帶形狀是＿＿。 * 當(dāng)給定一個(gè)方向時(shí)，對(duì)稱度的公差帶形狀是＿

48、＿。 * 由于＿＿包括了圓柱度誤差和同軸度誤差，當(dāng)＿＿不大于給定的圓柱度公差值時(shí)，可以肯定圓柱度誤差不會(huì)超差。 * 當(dāng)零件端面制成＿＿時(shí)，端面圓跳動(dòng)可能為零。但卻存在垂直度誤差。 * 徑向圓跳動(dòng)公差帶與圓度公差帶在形狀方面＿＿，但前者公差帶圓心的位置是＿＿而后者公差帶圓心的位置是＿＿。 3、標(biāo)注 * φ30K7和φ50M7采用包容原則。 * 底面F的平面度公差為0.02mm；φ30K7孔和φ50M7孔的內(nèi)端面對(duì)它們的公共軸線的圓跳動(dòng)公差為0.04 mm。 * φ30K7孔和φ50M7孔對(duì)它們的公共軸線的同軸度公差為0.03mm。 * 6-φ11H10對(duì)φ50M7孔的軸線和F面的

49、位置度公差為0.05mm，基準(zhǔn)要素的尺寸和被測(cè)要素的位置度公差應(yīng)用最大實(shí)體要求。 4、標(biāo)注改錯(cuò)舉例 5、公差原則舉例 試對(duì)圖2-29所示的A1=A2=… =20.01mm軸套，應(yīng)用相關(guān)原則，填出表2-8中所列各值。實(shí)際零件如圖4-28b所示，判斷該零件是否合格？ 最大實(shí)體尺寸MMS 最小實(shí)體尺寸LMS MMC時(shí)的軸線直線度公差 LMC時(shí)的軸線直線度公差 實(shí)體尺寸VS 作用尺寸MS 6、公差原則舉例 如圖所示，被測(cè)要素采用的公差原則是＿＿，最大實(shí)體尺寸是＿＿mm，最小實(shí)體尺寸是＿＿mm，實(shí)效尺寸是＿＿mm。，垂直度公差給定值是＿＿mm

50、，垂直度公差最大補(bǔ)償值是＿＿mm。設(shè)孔的橫截面形狀正確，當(dāng)孔實(shí)際尺寸處處都為φ60mm時(shí)，垂直度公差允許值是＿＿mm，當(dāng)孔實(shí)際尺寸處處都為φ60．10mm時(shí)，垂直度公差允許值是＿＿mm。 課次：13 授課課題：典型結(jié)合的精度設(shè)計(jì)：光滑圓柱結(jié)合的精度設(shè)計(jì) 基本內(nèi)容：了解圓柱結(jié)合的精度設(shè)計(jì) 掌握基準(zhǔn)制、公差等級(jí)、配合種類的選擇原則。 重點(diǎn)難點(diǎn)：掌握基準(zhǔn)制、公差等級(jí)、配合種類的選擇原則。 作業(yè)：2—4 參考資料：《互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)》 何鏡民主編 光滑圓柱結(jié)合的精度設(shè)計(jì) 　　光滑圓柱結(jié)合是機(jī)械中應(yīng)用最為廣泛的一種結(jié)合，其結(jié)合精度的設(shè)計(jì)就是基準(zhǔn)制、公差等級(jí)和配合的

51、選擇。 二、 基準(zhǔn)制的選擇 從制造加工方面考慮：兩種基準(zhǔn)制適用的場(chǎng)合不同。從加工工藝的角度來看，對(duì)應(yīng)用最廣泛的中小直徑尺寸的孔，通常采用定尺寸刀具（如鉆頭、鉸刀、拉刀等）加工和定尺寸量具（如塞規(guī)、心軸等）檢驗(yàn)。而一種規(guī)格的定尺寸刀具和量具，只能滿足一種孔公差帶的需要。對(duì)于軸的加工和檢驗(yàn)，一種通用的外尺寸量具，也能方便地對(duì)多種軸的公差帶進(jìn)行檢驗(yàn)。由此可見：對(duì)于中小尺寸的配合，應(yīng)盡量采用基孔制配合。 當(dāng)孔的尺寸增大到一定的程度，采用定尺寸的刀具和量具來制造，將逐漸變得不方便也不經(jīng)濟(jì)。這時(shí)如都用通用工具制造孔和軸，則選擇哪種基準(zhǔn)制都一樣。 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：應(yīng)優(yōu)先選用基孔制。 下列特殊情況

52、采用基軸制 （1） 截取冷拉軸作軸時(shí) 冷拉圓型材，其尺寸公差可達(dá)IT7～I(xiàn)T9，這對(duì)某些軸類零件的軸頸精度，已能滿足性能要求，在這種情況下采用基軸制，可免去軸的加工。只需按照不同的配合性能要求加工孔，就能得到不同性質(zhì)的配合。 （2） 一軸配多孔，且配合性質(zhì)要求不同時(shí)。 （3） 采用標(biāo)準(zhǔn)件時(shí)，基準(zhǔn)制不能隨便采用，要按規(guī)定選取用。 例：滾動(dòng)軸承為標(biāo)準(zhǔn)件，它的內(nèi)圈與軸頸配合無疑應(yīng)是基孔制，而外圈與外殼孔的配合應(yīng)是基軸制。 三、 公差等級(jí)的選擇 公差等級(jí)越高，合格尺寸的大小越趨一致，即尺寸的一致性好，配合的一致性好，配合精度高。 各級(jí)公差的應(yīng)用范圍可參考有關(guān)資料。 注意： 1、

53、 對(duì)相配合的孔和軸，兩者公差等級(jí)之間的關(guān)系，標(biāo)準(zhǔn)推薦如下： （1）基本尺寸至500mm的配合 A） 公差等級(jí)高于或等于IT8（≤IT8）時(shí)，孔的公差比軸的公差低一級(jí)。 B） 標(biāo)準(zhǔn)也推薦少量8級(jí)公差的孔與8級(jí)公差的軸組成孔、軸同級(jí)的配合。 C） 公差等級(jí)低于IT8（>IT8）時(shí)，孔、軸同級(jí)配合。 （2）基本尺寸>500mm時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)推薦孔、軸同級(jí)配合。盡量保證孔、軸加工難易程度 相同。 2、 公差等級(jí)與加工方法之間的關(guān)系見表。 3、 公差等級(jí)與生產(chǎn)成本關(guān)系見有關(guān)圖表。 4、 在選擇公差等級(jí)時(shí)，應(yīng)全面考慮使用性能、加工方法和經(jīng)濟(jì)效果等多方面因素的影響。要防止精度越高越好的片面

54、思想，在保證使用性能要求前提下應(yīng)選取最低的公差等級(jí)。 四、 配合的選擇 1、 選擇的任務(wù)：對(duì)基孔制選擇軸的基本偏差；對(duì)基軸制選擇孔的基本偏差；必需選取用上述兩種基準(zhǔn)制以外的配合時(shí)，要同時(shí)選定孔和軸的基本偏差。 2、 配合選擇的方法 （1） 計(jì)算法：根據(jù)配合部位使用性能的要求，在理論分析指導(dǎo)下，通過一定的公式計(jì)算出極限間隙或極限過盈量。然后從標(biāo)準(zhǔn)中選定合適的孔和軸的公差帶。重要的配合部位才采用。 （2） 類比法：經(jīng)過實(shí)踐考驗(yàn)認(rèn)為選擇得恰當(dāng)?shù)哪撤N類似配合相比較，然后選取定其配合種類。一般的配合部位采用。 （3） 試驗(yàn)法：在新產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中，對(duì)某些特別重要部位的配合，為了防止計(jì)算或類

55、比不準(zhǔn)確而影響產(chǎn)品的使用性能，可通過幾種配合的實(shí)際試驗(yàn)結(jié)果，從中找出最佳的配合方案。用于特別重要的關(guān)鍵性配合。 3、 配合種類的選擇 （1） 間隙配合 a～ｈ（或Ａ～Ｈ）11種基本偏差與基準(zhǔn)孔（或基準(zhǔn)軸）形成間隙配合。間隙大→小 應(yīng)用場(chǎng)合：有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，有活動(dòng)結(jié)合的部位，要求經(jīng)常拆卸，某些需要方便裝卸的靜止連接中（要加緊固件），也可采用間隙配合。 （2） 過渡配合 js、j、k、m、n（或JS、K、J、M、N）5種基本偏差與基準(zhǔn)孔（基準(zhǔn)軸）形成過渡配合。形成的配合松緊程度由大→小 應(yīng)用場(chǎng)合：相配件對(duì)中性要求高，而又需要經(jīng)常拆卸的靜止結(jié)合部位。 （3） 過盈配合 p～ｚｃ（或

56、Ｐ～ＺＣ）12種基本偏差與基準(zhǔn)孔（或基準(zhǔn)軸）形成過盈配合。 過盈由小→大 應(yīng)用場(chǎng)合：無相對(duì)運(yùn)動(dòng)，無輔助連接件（如螺釘、鍵等）靠過盈傳遞扭矩，或是雖有輔助連接件，但扭矩大或是有沖擊負(fù)載時(shí)采用過盈配合。 例題：設(shè)孔、軸配合的基本尺寸為Ф30mm，要求間隙在+0.020～+0.055mm之間,試確定孔和軸的精度等級(jí)和配合種類。 解：1）選擇基準(zhǔn)制。本例無特殊要求，選用基孔制。EI=0 2）選擇公差等級(jí) 由使用要求得 Tf=Xmax-Xmin=Th+Ts=+55-（+20）=35μm 取Th=Ts=Tf/2=17.5μm 從附表查得：孔

57、和軸公差等級(jí)介于IT6和IT7之間。 ∵IT6和IT7屬于高的公差等級(jí) ∴孔和軸應(yīng)選取不同的公差等級(jí) 孔為IT7，Th=21μm，軸IT6，Ts=13μm ∴得出孔的公差帶為H7 選取孔和軸的配合公差為Tf’=Th’+Ts’=21+13=34μm

58、果 Ф30H7/f6的Xmax=+54μm，Xmin=+20μm，它們分別小于要求的最大間隙（+55μm）和等于要求的最小間隙（+20μm），因此設(shè)計(jì)結(jié)果滿足使用要求，本例確定的配合為Ф30H7/f6 課次：14 授課課題：典型結(jié)合和傳動(dòng)的精度設(shè)計(jì)（習(xí)題課） 基本要求：理解有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)公差、基本偏差系列、配合制的意義，會(huì)查表并應(yīng)用 掌握?qǐng)A柱結(jié)合的精度設(shè)計(jì) 重點(diǎn)：標(biāo)準(zhǔn)公差、基本偏差系列、配合制的意義及查表應(yīng)用 難點(diǎn)：掌握?qǐng)A柱結(jié)合的精度設(shè) 作業(yè)：2-6 參考資料：《公差配合與測(cè)量技術(shù)》 一、基本內(nèi)容： 基本概念：基準(zhǔn)制；標(biāo)準(zhǔn)公差和基本偏差系列；公差帶及優(yōu)先常用公差帶；配

59、合代號(hào)；優(yōu)先和常用配合；工藝等價(jià)；同名配合；配制配合； 基本技能：基準(zhǔn)制、公差等級(jí)及配合的合理選擇 基本操作：孔徑、軸徑的測(cè)量； 二、練習(xí)： 一．判斷題（正確的打√，錯(cuò)誤的打） l．單件小批生產(chǎn)的配合零件，可以實(shí)行”配作”，雖沒有互換性，但仍是允許的。（ ） 2．圖樣標(biāo)注φ30 +0.033 0mm的孔，可以判斷該孔為基孔制的基準(zhǔn)孔。（ ） 3．過渡配合可能具有間隙，也可能具有過盈，因此，過渡配合可能是間隙配合，也可能是過盈配合。（ ） 4．配合公差的數(shù)值愈小，則相互配合的孔、軸的公差等級(jí)愈高。（ ） 5．孔、軸配合為φ4

60、0H9／n9，可以判斷是過渡配合。（ ） 6．配合H7/g6比H7/s6要緊。（ ） 7．孔、軸公差帶的相對(duì)位置反映加工的難易程度。（ ） 8．最小間隙為零的配合與最小過盈等于零的配合，二者實(shí)質(zhì)相同。（） 9．基軸制過渡配合的孔，其下偏差必小于零。（ ） 10．從制造角度講，基孔制的特點(diǎn)就是先加工孔，基軸制的特點(diǎn)就是先加工軸。（ ） 二．選擇題（將下列題目中所有正確的論述選擇出來） 1．以下各組配合中，配合性質(zhì)相同的有＿＿。 A．φ30H7／f6和φ30H8／p7 B．φ30P8／h7和φ

61、30H8／p7 C．φ30M8／h7和φ30H8／m7 D．φ30H8／m7和φ30H7／f6 E．φ30H7／f6 和30F7／h6。 2．下列配合代號(hào)標(biāo)注正確的有＿＿。 A．φ60H7/r6 B．φ60H8／k7 C．φ60h7／D8 D．φ60H9／f9 E．φ60H8／f7 3．下列孔軸配合中選用不當(dāng)?shù)挠校撸摺? A．H8／u8 B．H6／g5 C．G6／h7 D．H5／a5 E．H5／u5 4．決定配合公差帶大小和位置的有＿＿。

62、 A．標(biāo)準(zhǔn)公差 B．基本偏差 C．配合公差 D．孔軸公差之和 E，極限間隙或極限過盈 5．下列配合中，配合公差最小的是＿＿。 A．φ30H7／g6 B．φ30H8／g7 C．φ30H7／u6 D．φ100H7／g6 E．φ100H8／g7 三．填空題 1．φ30 +0.021 0mm的孔與φ30-0.007 -0.020mm的軸配合，屬于＿＿制＿＿配合。 2．φ30+0.012 -0.009mm的孔與φ30 0 -0.013mm的軸配合，屬于＿＿制＿＿配合。 3．配合代號(hào)為φ50H

63、10／js10的孔軸，已知IT10=0．100mm，其配合的極限間隙（或過盈）分別為＿＿mm、＿＿mm。 4．已知某基準(zhǔn)孔的公差為0．013，則它的下偏差為＿＿mm，上偏差為＿＿mm。 5．選擇基準(zhǔn)制時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選用＿＿原因是＿＿。 6．配合公差是指＿＿，它表示＿＿的高低。 四、若已知某孔軸配合的基本尺寸為φ30，最大間隙Xmax=+23μm，最大過盈Ymax=-10μm，孔的尺寸公差Th=20μm，軸的上偏差es=0，試確定孔、軸的尺寸。 五、某孔、軸配合，已知軸的尺寸為φ10h8，Xmax=+0.007mm，Ymax=-0.037mm，試計(jì)算孔的尺寸，并說明該配

64、合是什么基準(zhǔn)制，什么配合類別。 六、如圖：快換鉆套用襯套和鉆模板的配合為Ф22H7/n6，快換鉆套的外徑和襯套的配合選用Ф15F7/k6，快換鉆套引導(dǎo)鉆頭的內(nèi)孔選用Ф10F7，試分析其合理性。 解：1）快換鉆套用襯套是鉆模的重要部位，有較嚴(yán)的定心，定位要求，配合精度要求高，工作時(shí)與相配件均不要求有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，均選用7級(jí)孔和6級(jí)軸的過盈配合。考慮快換鉆套的襯套工作時(shí)幾乎不受負(fù)荷，故選用H7/n6。 2）Ф10鉆頭本身直徑公差帶相當(dāng)于基準(zhǔn)軸，可視基準(zhǔn)件?？鞊Q鉆套工作時(shí)是引導(dǎo)旋轉(zhuǎn)著鉆頭進(jìn)給的，既要保證一定的導(dǎo)向精度，又要防止間隙過小而被卡住，故內(nèi)孔選用F7 3）快換鉆套由于

65、經(jīng)常更換，所以它的外徑和襯套的配合既有準(zhǔn)確定心的要求，又需一定間隙保證更換迅速，選用H7/n6類配合是合適的。 GB2263-80（夾具標(biāo)準(zhǔn)）考慮到統(tǒng)一鉆套和襯套內(nèi)孔公差帶，均選用F7公差帶以便制造。所以在襯套內(nèi)孔公差帶為F7的前提下選用相當(dāng)于H7/g6類配合的F7/k6非基準(zhǔn)制配合。兩者極限間隙基本相同。 課次：15 授課課題：典型結(jié)合和傳動(dòng)的精度設(shè)計(jì)（續(xù)） 基本要求：了解滾動(dòng)軸承內(nèi)外徑公差、公差帶、負(fù)荷類型等基本概念 掌握滾動(dòng)軸承的精度設(shè)計(jì)的基本方法 重點(diǎn)難點(diǎn)：滾動(dòng)軸承的精度設(shè)計(jì) 作業(yè)：7-3 參考資料：《公差配合與測(cè)量技術(shù)》 滾動(dòng)軸承的精度設(shè)計(jì) 滾動(dòng)軸承是標(biāo)準(zhǔn)化部件，

66、一般由外圈、內(nèi)圈、滾動(dòng)體（滾子或鋼球）和保持架組成。 滾動(dòng)軸承的類型：向心滾子軸承、向心推力球軸承、推力球軸承、推力向心滾子軸承 滾動(dòng)軸承的外徑D、內(nèi)徑d是配合尺寸，分別與外殼和軸頸相配合。滾動(dòng)軸承與外殼孔及軸頸的配合屬于光滑圓柱體配合，其互換性為完全互換；而內(nèi)、外圈滾道與滾動(dòng)體的裝配一般采用分組裝配，其互換性為不完全互換。 滾動(dòng)軸承具有摩擦系數(shù)小，潤(rùn)滑簡(jiǎn)便、易于更換等許多優(yōu)點(diǎn)，因而，在機(jī)械制造中作為轉(zhuǎn)動(dòng)支承得到廣泛應(yīng)用。 1 滾動(dòng)軸承的精度等級(jí) 根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，向心滾動(dòng)軸承按其尺寸公差和旋轉(zhuǎn)精度分為五個(gè)公差等級(jí)，用0，6，5，4，2表示。精度依次提高，0級(jí)公差軸承精度最低，2級(jí)公差精度最高，其公差帶如圖所示。 向心或向心推力軸承內(nèi)圈和外圈都是薄壁件，在制造過程中或在自由狀態(tài)下都容易變形；而當(dāng)軸承內(nèi)圈與軸、外圈與外殼孔裝配后，又容易使這種變形得到糾正。根據(jù)這種特點(diǎn)，滾動(dòng)軸承標(biāo)準(zhǔn)不僅規(guī)定了兩種尺寸公差帶，還規(guī)定了兩種形狀公差。其目的是控制軸承的變形程度、軸承與軸和殼體孔配合的尺寸精度。 兩種尺寸公差是：①軸承的單一內(nèi)徑（ds）與外徑（Ds）的極限偏差（△d