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1、互换性与测量技术尺寸公差第三章尺寸公差 本章要点及学习指导本章要点及学习指导 n本章以孔与轴的结合为例，介绍尺寸公差与配合的有关术语、定义及国家标准，为合理选择尺寸公差与配合，为学习其他典型零件的公差与配合奠定基础。n通过本章学习，要求读者理解尺寸公差与配合的基本术语及定义；掌握尺寸公差带图的绘制，并能进行公差类别的判别；了解尺寸公差与配合国家标准的组成与特点；掌握常用尺寸公差与配合的选择。案例导入案例导入n在生产中常见到轴与孔的配合，例如第1章提到的图1.1中齿轮轴4与轴承孔的配合为过渡配合，那么，什么是过渡配合？配合有几种类型？进一步考虑轴承外圆与机座箱体孔的配合，箱体孔与闷盖外圆的配合，
2、如何确定配合类型，如何选择配合尺寸与公差，以满足其配合要求、保证其互换性呢？3.1 公差与配合的基本术语及定义公差与配合的基本术语及定义n3.1.1 有关尺寸的术语及定义有关尺寸的术语及定义n3.1.2 有关尺寸偏差、公差的术语及定义有关尺寸偏差、公差的术语及定义n3.1.3 有关配合的术语及定义有关配合的术语及定义 3.1.1 有关尺寸的术语及定义有关尺寸的术语及定义 1.尺寸尺寸n尺寸是指用特定单位表示长度值的数字，如长度、厚度、直径及中心距离等。机械工程中规定，一般以毫米(mm)作为尺寸的特定单位。2.基本尺寸基本尺寸n基本尺寸是指设计给定的尺寸，孔用D、轴用d表示。它是根据产品的使用要
3、求，根据零件强度、结构等要求，计算或者通过试验和类比等方法确定的，如图3.1所示，20(mm)及30(mm)为圆柱销直径和长度的基本尺寸。3.实际尺寸实际尺寸n实际尺寸是指通过测量得到的尺寸，孔用Da、轴用da表示。4.极限尺寸极限尺寸n极限尺寸是指允许尺寸变化的两个界限值。3.1.3 有关配合的术语及定义有关配合的术语及定义1.配合2.孔与轴3.间隙或过盈4.配合的种类5.配合公差(Tf)6.配合性质的判断7.基准制 3.2 公差与配合的国家标准公差与配合的国家标准n3.2.1 标准公差系列标准公差系列n3.2.2 基本偏差系列基本偏差系列n3.2.3 公差与配合代号及标注公差与配合代号及标
4、注 3.2.1 标准公差系列标准公差系列标标准准公公差差系系列列是是国国家家标标准准制制定定出出的的一一系系列列标标准准公公差差数数值值，见见表表3.1。标准公差系列包含三项内容：公差等级、公差单位和基本尺寸段标准公差系列包含三项内容：公差等级、公差单位和基本尺寸段3.2.2 基本偏差系列基本偏差系列3.2.3 公差与配合代号及标注公差与配合代号及标注 1.公差带代号与配合代号公差带代号与配合代号 1)公差带代号公差带代号n如前所述，公差带是由基本偏差和公差等级决定的。如前所述，公差带是由基本偏差和公差等级决定的。因此，公差带代号将由基本偏差代号和公差等级数字因此，公差带代号将由基本偏差代号和
5、公差等级数字组成。例如：孔公差带代号组成。例如：孔公差带代号H7、G8，轴公差带代号，轴公差带代号h6、m7等。等。2)配合代号配合代号n配合是基本尺寸相同、孔与轴公差带之间的关系。因配合是基本尺寸相同、孔与轴公差带之间的关系。因此，配合代号是在基本尺寸后用孔、轴公差带联合表此，配合代号是在基本尺寸后用孔、轴公差带联合表示。孔、轴公差带写成分数形式，分子为孔公差带，示。孔、轴公差带写成分数形式，分子为孔公差带，分母为轴公差带，如：分母为轴公差带，如：50H7/g6或或50。3.3 国标中规定的常用公差与配合国标中规定的常用公差与配合n按按照照国国家家标标准准规规定定的的标标准准公公差差和和基基
6、本本偏偏差差系系列列，可可将将任任一一基基本本偏偏差差与与任任一一标标准准公公差差组组合合，从从而而得得到到大大小小与与位位置置不不同同的的大大量量公公差差带带。在在常常用用尺尺寸寸段段内内，孔孔公公差差带带有有2027+3=543种种(J仅仅保保留留68级级)，轴轴公公差差带带有有2027+4=543种种(j仅仅保保留留58级级)，这这些些公公差差带带又又可可组组成成近近30万万种种配配合合。如如果果不不加加以以限限制制，任任意意选选用用这这些些公公差差与与配配合合，将将不不利利于于生生产产。为为了了减减少少零零件件、定定值值刀刀具具、量量具具等等工工艺艺装装备备的的品品种种及及规规格格，国
7、国家家标标准准对所选用的公差与配合作了必要限制。对所选用的公差与配合作了必要限制。3.3.2 常用尺寸段孔与轴的公差配合常用尺寸段孔与轴的公差配合n常常用用尺尺寸寸段段内内，国国家家标标准准又又规规定定基基孔孔制制常常用用配配合合59种种，优优先先配配合合13种种，见见表表3.6；基基轴轴制制常常用用配配合合47种种，优优先配合先配合13种，见表种，见表3.7。n选选用用公公差差带带或或配配合合时时，应应按按优优先先、常常用用、一一般般公公差差带带的的顺顺序序选选取取。若若上上述述标标准准不不能能满满足足某某些些特特殊殊需需要要，则则国家标准允许采用两种基准制以外的非基准制配合。国家标准允许采
8、用两种基准制以外的非基准制配合。2.3 测量误差和数据处理测量误差和数据处理n2.3.1 测量误差概述n2.3.2 测量误差的分类n2.3.3 测量精度 n2.3.4 等精度测量的数据处理 3.4.1 基准制的选用基准制的选用选选用用基基准准制制时时，应应从从结结构构、工工艺艺及及经经济济性性等等几几方方面综合分析考虑。面综合分析考虑。3.4.3 配合的选用n如前所述，通过对基准制和公差等级的选择，如前所述，通过对基准制和公差等级的选择，确定了基准件的公差带，以及相配合的非基准确定了基准件的公差带，以及相配合的非基准件公差带的大小，因此选择配合种类实质上就件公差带的大小，因此选择配合种类实质上
9、就是根据配合的类别，确定非基准件公差带的位是根据配合的类别，确定非基准件公差带的位置，也就是选择非基准件的基本偏差代号。置，也就是选择非基准件的基本偏差代号。n选用配合的步骤分为：配合类别的选择和非基选用配合的步骤分为：配合类别的选择和非基准件基本偏差代号的选择。准件基本偏差代号的选择。3.5 线性尺寸的未注公差线性尺寸的未注公差n3.5.1 线性尺寸一般公差的概念线性尺寸一般公差的概念n3.5.2 有关国标规定有关国标规定n3.5.3 线性尺寸一般公差的表示方法线性尺寸一般公差的表示方法 高速电主轴在卧式镗铣床上的应用越来越多，除了主轴速度和精度大幅提高外，还简化了主轴箱内部结构，缩短了制造
10、周期，尤其是能进行高速切削，电主轴转速最高可大10000r/min 以上。不足之处在于功率受到限制，其制造成本较高，尤其是不能进行深孔加工。而镗杆伸缩式结构其速度有限，精度虽不如电主轴结构，但可进行深孔加工，且功率大，可进行满负荷加工，效率高，是电主轴无法比拟的。因此，两种结构并存，工艺性能各异，却给用户提供了更多的选择。现在，又开发了一种可更换式主轴系统，具有一机两用的功效，用户根据不同的加工对象选择使用，即电主轴和镗杆可相互更换使用。这种结构兼顾了两种结构的不足，还大大降低了成本。是当今卧式镗铣床的一大创举。电主轴的优点在于高速切削和快速进给，大大提高了机床的精度和效率。卧式镗铣床运行速度
11、越来越高，快速移动速度达到2530m/min，镗杆最高转速6000r/min。而卧式加工中心的速度更高，快速移动高达50m/min，加速度5m/s2，位置精度0.008 0.01mm，重复定位精度0.004 0.005mm。落地式铣镗床铣刀 由于落地式铣镗床以加工大型零件为主，铣削工艺范围广，尤其是大功率、强力切削是落地铣镗床的一大加工优势，这也是落地铣镗床的传统工艺概念。而当代落地铣镗床的技术发展，正在改变传统的工艺概念与加工方法，高速加工的工艺概念正在替代传统的重切削概念，以高速、高精、高效带来加工工艺方法的改变，从而也促进了落地式铣镗床结构性改变和技术水平的提高。当今，落地式铣镗床发展的
12、最大特点是向高速铣削发展，均为滑枕式(无镗轴)结构，并配备各种不同工艺性能的铣头附件。该结构的优点是滑枕的截面大，刚性好，行程长，移动速度快，便于安装各种功能附件，主要是高速镗、铣头、两坐标双摆角铣头等，将落地铣镗床的工艺性能及加工范围达到极致，大大提高了加工速度与效率。传统的铣削是通过镗杆进行加工，而现代铣削加工，多由各种功能附件通过滑枕完成，已有替代传统加工的趋势，其优点不仅是铣削的速度、效率高，更主要是可进行多面体和曲面的加工，这是传统加工方法无法完成的。因此，现在，很多厂家都竞相开发生产滑枕式(无镗轴)高速加工中心，在于它的经济性，技术优势很明显，还能大大提高机床的工艺水平和工艺范围。
13、同时，又提高了加工精度和加工效率。当然，需要各种不同型式的高精密铣头附件作技术保障，对其要求也很高。高速铣削给落地式铣镗床带来了结构上的变化，主轴箱居中的结构较为普遍，其刚性高，适合高速运行。滑枕驱动结构采用线性导轨，直线电机驱动，这种结构是高速切削所必需的，国外厂家在落地式铣镗床上都已采用，国内同类产品还不多见，仅在中小规格机床上采用线性导轨。高速加工还对环境、安全提出了更高的要求，这又产生了宜人化生产的概念，各厂家都非常重视机床高速运行状态下，对人的安全保护与可操作性，将操作台、立柱实行全封闭式结构，既安全又美观。工艺特点精品课件文档，欢迎下载，下载后可以复制编辑。更多精品文档，欢迎浏览。