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1、项目一项目一 减速器传动轴的尺寸公差与减速器传动轴的尺寸公差与检测检测学习目标学习目标掌握有关公差、尺寸、偏差的专业术语、名词及定义的含义;能正确识读工程图纸上的尺寸、公差、偏差等,能理解其公差代号的含义;能正确使用公差级偏差相关数值表;能根据要求正确选择量具病确定验收极限,能使用指定量具对零件进行检验。项目一减速器传动轴的尺寸公差与检测2任务描述任务描述 减速器上的传动轴零件图如1-1所示。图中45m6、55j6、56r6、12N9、16N9的含义及其上下极限偏差是多少?用什么量具检测该零件,并判断该零件上的尺寸是否合格。图1-1 减速器传动轴零件图项目一项目一 减速器传动轴的尺寸公差与检测
2、减速器传动轴的尺寸公差与检测项目一减速器传动轴的尺寸公差与检测2知识链接知识链接 减速器是一种相对精密的机械,使用它的目的是降低转速,增加转矩。在现代机械中应用极为广泛。减速器主要由传动零件(齿轮或蜗杆)、轴、轴承、箱体及其附件所组成,如图1-2所示。项目一项目一 减速器传动轴的尺寸公差与检测减速器传动轴的尺寸公差与检测图1-2 减速器项目一减速器传动轴的尺寸公差与检测21 基本概念基本概念1.1.孔和轴孔:通常指工件的圆柱形内表面,也包括其他由单一尺寸确定的非圆柱形内表面(由两平行平面或切面形成的包容面)。轴:通常指工件的圆柱形外表面,也包括其他由单一尺寸确定的非圆柱形外表面 (由两平行平面
3、或切面形成的被包容面)。孔是包容面,尺寸界限之间无材料,越加工尺寸越大;而轴是被包容面,尺寸界限之间有实体,越加工尺寸越小。项目一项目一 减速器传动轴的尺寸公差与检测减速器传动轴的尺寸公差与检测项目一减速器传动轴的尺寸公差与检测2如图1-3所示,D1、D2、D3、D4尺寸确定了圆柱形内表面或两平行平面或切面形成的包容面,这些尺寸确定的包容面均称为孔;d1、d2、d3、d4尺寸确定了圆柱形的外表面或两平行平面或切面形成的被包容面,这些尺寸确定的被包容面均称为轴;当平行平面或切面既不能形成包容面也不能形成被包容面时,这样的尺寸为长度尺寸,如尺寸L1、L2、L3。通俗的说,就是尺寸界限包围的实体是轴
4、,尺寸界限被实体所包围的是孔,当尺寸界限既没有包围实体又没有被实体所包围,那么这样的尺寸就是长度尺寸。项目一项目一 减速器传动轴的尺寸公差与检测减速器传动轴的尺寸公差与检测图1-3 孔和轴项目一减速器传动轴的尺寸公差与检测21.2 尺寸的术语与定义1、尺寸尺寸是特定单位表示线性尺寸值的数值,如直径、半径、宽度、深度和中心距等,机械设计、制造中尺寸单位为毫米(mm)、微米(m),在图样上标注尺寸时,通常不标注单位,只标注数字,其默认单位为毫米(mm)。尺寸包括线性尺寸和以角度单位表示角度尺寸的数值。2、公称尺寸公称尺寸是由图样规范确定的理想形状要素的尺寸,是由设计给定的。是可以用来与极限偏差(上
5、极限偏差和下极限偏差)一起计算得到极限尺寸(上极限尺寸和下极限尺寸)的尺寸。孔的公称尺寸用D表示,轴的公称尺寸用d表示。一般按标准系列选取公称尺寸。项目一项目一 减速器传动轴的尺寸公差与检测减速器传动轴的尺寸公差与检测项目一减速器传动轴的尺寸公差与检测23、实际要素实际要素,即实际尺寸,是接近实际要素所限定的工件实际表面的组成要素部分。实际要素尺寸是通过测量获得的某一孔或轴的尺寸,孔的实际尺寸以Da表示,轴的实际尺寸以da表示。由于测量过程中存在测量误差,所以实际尺寸往往不是被测尺寸的真实大小(真正尺寸)。而且,多次测量同一尺寸所得的实际尺寸也是各不相同的。通常情况下,实际要素尺寸均指局部实际
6、尺寸,即用两点法测得的尺寸。所以在同一工件上就存在da1、da2、da3、da4、da5的情况,如图1-4所示,不同的测量位置,不同的直径方向将测量得到不同的测量数值。项目一项目一 减速器传动轴的尺寸公差与检测减速器传动轴的尺寸公差与检测图1-4实际尺寸项目一减速器传动轴的尺寸公差与检测25.极限尺寸极限尺寸是指尺寸要素所允许变化的两个极端值。(1)上极限尺寸:即允许尺寸的最大值(2)下极限尺寸:即允许尺寸的最小值孔的上、下极限尺寸分别以D-max和Dmin表示;轴的上、下极限尺寸分别以dmax和dmin表示,如图1-5所示。孔和轴的实际尺寸Da(da)应位于其中,也可达到极限尺寸。一般情况下
7、,零件加工完后,尺寸合格的条件是任一局部实际尺寸均不得超出上、下极限尺寸,表示为:孔:DminDaD-max轴:dmindadmax 项目一项目一 减速器传动轴的尺寸公差与检测减速器传动轴的尺寸公差与检测项目一减速器传动轴的尺寸公差与检测21.3 偏差术语和定义1、尺寸偏差尺寸偏差是指某一尺寸(实际要素尺寸、极限尺寸等)减去其公称尺寸所得的代数差称为尺寸偏差(简称偏差)。偏差可能为正或负,也可为零。2、实际偏差实际偏差即实际尺寸减去其公称尺寸所得的代数差称为实际偏差,公式表示为:孔的实际偏差:Ea=DaD轴的实际偏差:ea=dad 极限偏差:即极限尺寸减其公称尺寸所得的代数差。项目一项目一 减
8、速器传动轴的尺寸公差与检测减速器传动轴的尺寸公差与检测项目一减速器传动轴的尺寸公差与检测2项目一项目一 减速器传动轴的尺寸公差与检测减速器传动轴的尺寸公差与检测(1)上极限偏差:即上极限尺寸减去其公称尺寸所得的代数差称为上极限偏差。孔的上极限偏差用ES表示;轴的上极限偏差用es表示。(2)下极限偏差:即下极限尺寸减去其公称尺寸所得的代数差称为下极限偏差。孔的下极限偏差用EI表示;轴的下极限偏差用ei表示。极限偏差可用下列公式表示:上极限偏差: ES=Dmax-D es=dmax-d下极限偏差: EI=Dmin-D ei=dmin-d 极限偏差与极限尺寸的关系如图1-5所示。项目一减速器传动轴的
9、尺寸公差与检测21.4 尺寸公差1、尺寸公差尺寸公差是指允许尺寸的变动量,其值等于上极限尺寸与下极限尺寸代数差的绝对值,或者是上极限偏差与下极限偏差代数差的绝对值,是一个没有符号的绝对值,公式表示如下: 孔的公差:TD= DmaxDmin=ESEI 轴的公差:Td=dmaxdmin|=esei公差表示尺寸允许的变动范围,即某种区域大小的数量指标,为无符号的绝对值,不允许为零。尺寸公差是允许的尺寸误差,公差值越大,要求的加工精度越低;公差值越大,要求的加工精度越高。项目一项目一 减速器传动轴的尺寸公差与检测减速器传动轴的尺寸公差与检测项目一减速器传动轴的尺寸公差与检测22、尺寸误差尺寸误差是指一
10、批零件的实际尺寸相对于理想尺寸的偏离范围。当加工条件一定时,尺寸误差表征了加工方法的精度。尺寸公差则是设计规定的误差允许值,体现了设计者对加工方法精度的要求。通过测量,可以估算出尺寸误差,而公差不能通过测量得到。1.5 尺寸偏差与尺寸公差公差与偏差是两种不同的概念。两者既有区别又有联系,它们都是由设计规定的。从工艺上讲,公差是工件的精度指标,公差大小决定了允许尺寸变动范围的大小。若公差值大,则允许尺寸变动范围大,因而要求加工精度低;相反,若公差值小,则允许尺寸变动范围小,因而要求加工精度高。极限偏差表示每个零件尺寸允许变动的极限值,是判断零件尺寸是否合格的依据。从作用上看,公差影响配合的精度;
11、极限偏差用于控制实际偏差,影响配合的松紧程度。项目一项目一 减速器传动轴的尺寸公差与检测减速器传动轴的尺寸公差与检测项目一减速器传动轴的尺寸公差与检测21.6 尺寸公差带零件的尺寸相对其公称尺寸所允许变动的范围,叫做尺寸公差带。以公称尺寸为零线,用适当的比例画出上、下极限偏差,以表示尺寸允许变动的界限及范围,叫做公差带图,如图1-6所示。公差的数值比公称尺寸的数值小得多。项目一项目一 减速器传动轴的尺寸公差与检测减速器传动轴的尺寸公差与检测图1-6 公差带图项目一减速器传动轴的尺寸公差与检测21、零线在公差带图中,表示公称尺寸的一条直线,用来确定极限偏差的基准直线为零偏差线,简称零线,图1-6
12、所示。在公差带图中,零线沿水平方向绘制,正偏差位于零线的上方,负偏差位于零线的下方。偏差数值多以微米(m)为单位进行标注。2、公差带在公差带图中,由代表上、下极限偏差的两条直线或上、下极限尺寸所限定的一个区域,称为尺寸公差带,简称公差带。公差带表示零件的尺寸相对其公称尺寸所允许变动的范围。项目一项目一 减速器传动轴的尺寸公差与检测减速器传动轴的尺寸公差与检测项目一减速器传动轴的尺寸公差与检测2国家标准中,公差带包括“公差带大小”和“公差带位置”两个参数。公差带大小取决于公差数值的大小,公差带的大小取决于基本偏差的大小。基本偏差指离零线最近的那一个极限偏差。大小相同位置不同的公差带,它们对工件的
13、精度要求相同,而对尺寸合格大小的要求不同。因此,必须既给定公差数值以确定公差带的大小,又给定一个极限偏差来确定公差带的位置,才能完整地描述公差带,表达对工件尺寸的设计要求。项目一项目一 减速器传动轴的尺寸公差与检测减速器传动轴的尺寸公差与检测项目一减速器传动轴的尺寸公差与检测22 常见尺寸的标准公差与基本偏差常见尺寸的标准公差与基本偏差极限与配合标准已对公差值进行标准化,标准中所规定的任一公差称为标准公差。标准公差的数值与两个因素有关:标准公差等级和公称尺寸分段。见表1-1。2.1 标准公差等级1)确定尺寸精确程度的等级称为公差等级。2)国标规定了标准公差20级。各等级代号由字母IT与阿拉伯数
14、据字两部公组成。IT标准公差,阿拉伯数字公差等级,如7级标准公差表示为IT7,读作公差等级7级。3)标准规定:同一公差等级对所有公称尺寸的一组公差被认为具有同等精确程度。4)等级系列为:IT01,IT0,IT1IT18,其中IT01最高精度等级,IT18精确度最低精度等级。5)标准公差的数值,由公差等级和公称尺寸决定。6)公差等级高,零件的精度高,使用性能提高,但加工难度大,生产成本高;公差等级低,零件的精度低,使用性能降低,但加工难度减小,生产成本低。因而要同时考虑零件的使用要求和加工的经济性能这两个因素,合理选择公差等级。项目一项目一 减速器传动轴的尺寸公差与检测减速器传动轴的尺寸公差与检
15、测项目一减速器传动轴的尺寸公差与检测2表1-1 公称直径500mm的标准公差数值表 (摘自GB/T1800.1-2009)项目一项目一 减速器传动轴的尺寸公差与检测减速器传动轴的尺寸公差与检测公称尺公称尺寸寸/mm标准公差等级数值标准公差等级数值IT01IT0IT1IT2IT3IT4IT5IT6IT7IT8IT9IT10IT 11IT 12IT13IT14IT15IT16IT17IT18mmm-30.30.50.81.2234610142540600.10.140.250.40.611.4360.40.61152.545812183048750.120.180.30.480.751.21.86
16、100.40.611.52.546915223558900.150.220.360.580.91.52.210180.50.81.2235811182743701100.180.270.430.71.11.82.718300.611.52.546913213352841300.210.330.520.841.32.13.330500.611.52.54711162539621001600.250.390.6211.62.53.950800.81.2235813193046741201900.30.460741.21.934.68012011.52.5461015223554871402200.
17、350.540.871.42.23.55.41201801223.55812182540631001602500.40.6311.62.546.3180250234.571014202946721151852900.460.721.151.852.94.67.22503152.54681216233252811302103200.520.811.32.13.25.28.131540035791318253657891402303600.570.891.42.33.65.78.9400500468101520274063971552504000.630.971.552.546.39.7项目一减速
18、器传动轴的尺寸公差与检测2项目一项目一 减速器传动轴的尺寸公差与检测减速器传动轴的尺寸公差与检测ABCCDEEFFG GHJJSKMNPRSTUVXYZZAZBZCabccdeeffgghjjskmnprstuvxyzzazbzc0孔轴基本尺寸ESei基本尺寸0EIesDdFf图1-7 基本偏差系列项目一减速器传动轴的尺寸公差与检测2项目一项目一 减速器传动轴的尺寸公差与检测减速器传动轴的尺寸公差与检测项目一减速器传动轴的尺寸公差与检测25 孔、轴的基本偏差数值孔、轴的基本偏差数值5.1 基本偏差的数值基本偏差的数值轴的基本偏差数值是直接利用公式计算而得。孔的基本偏差数值一般情况下可以按公式直
19、接计算而得,称为通用规则。 特殊规则:有些代号孔的基本偏差数值在某些尺寸段和标准公差等级时,必须在公式计算的结果上附加一个值,此称为特殊规则。5.2 极限偏差表极限偏差表1、孔、轴的极限偏差表轴的极限偏差表1-2,用来查轴的极限偏差;另一个是孔的极限偏差表1-3,用来查孔的极限偏差。项目一项目一 减速器传动轴的尺寸公差与检测减速器传动轴的尺寸公差与检测项目一减速器传动轴的尺寸公差与检测22、查表的步骤和方法 根据基本偏差的代号是大写还是小写,确定是查孔还是轴的极限偏差表,代号大写是孔,小写则是轴。在极限偏差中首先找到基本偏差代号,再从基本偏差代号下找到公差等级数字所在的列。找到公称尺寸段所在的
20、行,则横和列的相交处,就是所要查的极限偏差数值。(4)举例项目一项目一 减速器传动轴的尺寸公差与检测减速器传动轴的尺寸公差与检测项目一减速器传动轴的尺寸公差与检测26 一般公差一般公差线性尺寸的未注公差线性尺寸的未注公差 线性尺寸的未注公差又称为一般公差,是指在车间一般加工条件下可保证的公差,是机床设备在正常维护和操作情况下,能达到的经济加工精度。采用一般公差时,在公称尺寸后不标注极限偏差或其他代号,故而又叫未注公差。在图样上不单独注出公差,而是在图样上,技术文件或技术标准中作出总的说明。GB/18042000规定未注公差的公差等级为IT12至IT18,基本偏差一般孔用H;轴用h;长度用IT/
21、2(即JS或js)。线性尺寸的一般公差标准既适用于金属切削加工的尺寸,也适用于一般冲压加工的尺寸,非金属材料和其他工艺方法加工的尺寸也可参照采用。公差等级与数值有四个等级:f(精密级),m(中等级),c(粗糙级),v(最粗级)。用此标准的表示方法为:GB/1804-m,其中m表示中等级。项目一项目一 减速器传动轴的尺寸公差与检测减速器传动轴的尺寸公差与检测项目一减速器传动轴的尺寸公差与检测2项目一项目一 减速器传动轴的尺寸公差与检测减速器传动轴的尺寸公差与检测项目一减速器传动轴的尺寸公差与检测2注:1.本标准适用于金属切削加工的角度,也适用于一般冲压加工的角度尺寸。 2.图样上未注公差角度的极
22、限偏差,按本标准规定的公差等级选取,并由相应的技术文件做出规定。3.未注公差角度的极限偏差规定,其值按角度短边长度确定。对圆锥角,按圆锥素线长度确定。4.未注公差角度的公差等级在图样和技术文件上用标注号和公差等级符号表示。例如选用中等级时,表示为:GB/T1804-m。 项目一项目一 减速器传动轴的尺寸公差与检测减速器传动轴的尺寸公差与检测项目一减速器传动轴的尺寸公差与检测27 测量基础知识测量基础知识测量是把被测量与具有计量单位的标准量进行比较,从而确定被测量量的值的过程。检验是确定产品是否满足设计要求的过程,是判断被测量值是否在规定的极限范围内的(是否合格)过程。7.1计量单位用以度量同类
23、量值的标准值。1m是光在真空中1/299792458s(秒)的时间间隔内所经路径的长度。按此定义确定的基准称为自然基准。测量方法是指测量原理、测量器具和测量条件的总和。测量精度是指测量结果与真值的一致程度。7.2 计量器具的分类 计量器具按结构特点可以分为以下四类:(1)量具量具是以固定形式复现量值的计量器具,一般结构比较简单,没有传动放大系统。可分为单值量具(以固定形式复现单一物理量的量值的计量器具)和多值量具(以固定形式复现同一物理量的一系列不同量值的计量器具)两种。(2)量规量规是指没有刻度的专用计量器量,用于检验零件要素的实际尺寸及形状,位置的实际情况所形成的综合结果是否在规定的范围内
24、,从而判断零件被测的几何量是否合格。(3)量仪量仪是能将被测几何量的量值转换成可直观观察的指示值或等效信息的计量器量。(4)计量装置是指为确定被测几何量值所必需的计量器具和辅助设备的总体。项目一项目一 减速器传动轴的尺寸公差与检测减速器传动轴的尺寸公差与检测项目一减速器传动轴的尺寸公差与检测27.3 测量方法的分类广泛的测量方法是指测量时所采用的测量原理、计量器具和测量条件的总和。按其不同的特征分类如下:1、根据所测的几何量否为要求被测的几何量,分为:1)直接测量:直接从计量器具上得到被测量的数值或对标准值的偏差,如用游标卡尺、千分尺测量轴的外径。2)间接测量:测量有关量是通过一定的(函数)关
25、系,求得被测量的数值,如用正弦量规测量工件的角度。2、根据被测量值获得的方法分:1)绝对测量:测量时从计量器具上直接得到被测参数的整个量值。如用游标卡尺、千分尺测量轴的外径。2)相对测量:在计量器具的读数装置上读得的是被测量对于标准值的偏差值。如使用内径百分表测量孔的内径,得到的数值需要结合对表时的数值进行比较,才能得出测量数值。3、根据工件上同时测量的几何量的多少分: 1) 单项测量:单独地彼此没有联系地测量零件的单项参数。如测量螺纹时,分别测量螺纹的中径、螺距。2)综合测量测量零件及格相关参数的综合效应或综合参数,从而综合判断零件的合格程度。如用螺纹环规测量螺纹的各个参数的综合情况,判断螺
26、纹是否合格。7.4 计量器具的基本计量参数(1)刻度间距:是指标尺或刻度盘上两相邻刻线中心的距离。(2)分度值:又称刻度值,是指标尺或刻度盘上每一刻度间距所代表的量值。(3)示值范围:是指计量具器标示或刻所指示的起始值到终止值的范围。(4)测量范围:计量器具所能够测量的最小尺寸与最大尺寸之间的范围。(5)示值误差:计量器具指示的测量值与被测量值的实际值之差,称为示值误差。它是由于计量器具本身的各种误差所引起的。(6)校正值:指将原始数据修正以后得到的最终数据,而这个最终数据接近真实,所以比较可靠 。项目一项目一 减速器传动轴的尺寸公差与检测减速器传动轴的尺寸公差与检测项目一减速器传动轴的尺寸公
27、差与检测27.5测量误差测量中,无论使用的计量器具如何精密,采用多么可靠的测量方法,进行多么细致的测量,都不可避免的会产生测量误差。测量所得的不可能是真值,测量值与被测真值直接的差异称为测量误差。测量误差的来源很多,整个测量系统中的各要素均会带来影响。产生测量误差的主要原因如下:1)计量器具误差。计量器具误差指计量器具本身在设计、制造和使用过程中造成的各项误差。 2)测量方法误差。测量方法误差指由于测量方法不完善所引起的误差。例如使用游标卡尺测量时的测量力,不同的操作者所用测量力大小差异或者是零件表面发生变形引起误差;间接测量中计算公式的不精确引起的测量误差。 3)环境误差 。不同测量环境下对
28、工件进行检测,测量结果有一定的差异,如温度、湿度、振动、粉尘等不符合检验场所标准的环境给测量带来的影响。4)人员误差。人员误差指由于测量人员的主观因素所引起的误差。如测量人员的操作熟练程度、视觉偏差、估读判断等引起的测量误差。项目一项目一 减速器传动轴的尺寸公差与检测减速器传动轴的尺寸公差与检测项目一减速器传动轴的尺寸公差与检测28 零件验收零件验收8.1 验收极限(1)验收极限:验收极限是判断所检验工件合格与否的的尺寸界线。(2)验收极限方式,依据标准GB/T3177-2009有两种方式。通常我们在验收零件是按照非内缩的方式进行,即验收极限等于规定的零件尺寸的上极限偏差和下极限偏差。而内缩方
29、式是指在公差带的上下极限偏差往公差带的中心偏移一个安全裕度A,A值应按工件尺寸公差的1/10来确定。如工件尺寸50(-0.025 -0.050),公差带宽度为0.025mm,A为0.0025,内缩验收极限为尺寸为50(-0.0225 -0.0475).项目一项目一 减速器传动轴的尺寸公差与检测减速器传动轴的尺寸公差与检测项目一减速器传动轴的尺寸公差与检测28.2验收极限方式的选择验收极限方式的选择应结合尺寸功能要求极其关重程度、尺寸公差等级、测量不确定度和工艺能力等综合考虑。(1)对遵循包容要求的尺寸、公差等级较高的尺寸,其验收极限按内缩方式进行。(2)当工艺的过程能力指数Cpk1时,其验收极
30、限可按不内缩方式进行;但对遵循包容要求的尺寸,其最大实体尺寸的验收极限仍按内缩方式进行。(3)对非配合和一般公差的尺寸,其验收极限按不内缩方式进行。9 计量器具的选择 根据测量误差理论,测量不确定度是由计量器具的不确定度和测量条件引起的测量不确定组成。项目一项目一 减速器传动轴的尺寸公差与检测减速器传动轴的尺寸公差与检测项目一减速器传动轴的尺寸公差与检测2知识拓展知识拓展不合格品的处理不合格品的处理企业为使不合格品在生产加工过程中有效识别控制,避免非预期的使用或交付,根据企业自身的质量体系建立控制程序。检验人员依据产品检验规程对产品进行检验,发现不合格品时,立即进行标识和隔离;对发现的不合格品
31、处理方式是:、1、返工或返修:读不合格品可以通过返工或返修达到规定要求的,填写不合格品处理单进行返工或返修;2、降级处理使用。企业会给相关工程部门的技术人员核发一定的不合格品处理权限,当加工现场或最终检验发现不合格品时,上报质保部技术处理,质保部技术员根据自己的处理权限评定不合格程度并确定是否可以降级使用或直接处理使用;如果质保部技术员不能处理(当尺寸涉及关重特性时),可以提前授权不合格品处理权限的设计人员处理。3、报废。当不合格品处理人员不能接受不合格情况,产品按报废处理,并制定有严格控制报废品的流程和程序。项目一项目一 减速器传动轴的尺寸公差与检测减速器传动轴的尺寸公差与检测项目一减速器传动轴的尺寸公差与检测2谢谢聆听!项目一减速器传动轴的尺寸公差与检测2