幾何公差與測量緒論

1、 It takes courage to grow up and become who you really are. -E.E.Cummings成長并實現(xiàn)真正的自我是需要勇氣的成長并實現(xiàn)真正的自我是需要勇氣的.安排及要求安排及要求： 時間：時間：1 16 6周周課內(nèi)實驗：課內(nèi)實驗：2 2周周考核方法：閉卷筆試考核方法：閉卷筆試成績組成：考試成績組成：考試70% 70% ，平時，平時30%30%出勤考核：每次上課以不同的方式點名出勤考核：每次上課以不同的方式點名 認(rèn)真做好筆記，按時完成作業(yè)認(rèn)真做好筆記，按時完成作業(yè) 、實驗報告、實驗報告 不參加實驗者，無期末總評成績不參加實驗者，無期末總評成績

2、主要內(nèi)容：主要內(nèi)容：第第1 1章章 緒論緒論第第2 2章章 極限與配合極限與配合第第3 3章章 形狀和位置公差形狀和位置公差第第4 4章章 表面粗糙度表面粗糙度第第5 5章章 滾動軸承的公差與配合滾動軸承的公差與配合第第6 6章章 鍵和花鍵的公差與配合鍵和花鍵的公差與配合第第7 7章章 圓柱齒輪公差與配合應(yīng)用圓柱齒輪公差與配合應(yīng)用第第8 8章章 幾何測量基礎(chǔ)幾何測量基礎(chǔ)第第9 9章章 光滑極限量規(guī)光滑極限量規(guī)第第1010章章 機(jī)械零件精度設(shè)計機(jī)械零件精度設(shè)計專業(yè)課 基礎(chǔ)課技術(shù)基礎(chǔ)課 制造工藝類課程主干技術(shù)基礎(chǔ)課程主干技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計類課程研究對象：研究對象：精度（符合程度）精度（符合程度）誤差

3、（偏離程度）誤差（偏離程度）目的：目的：1 掌握機(jī)械精度設(shè)計原理、方法。掌握機(jī)械精度設(shè)計原理、方法。2 正確地標(biāo)注到圖樣上。正確地標(biāo)注到圖樣上。（零部件）零部件）幾何參數(shù)幾何參數(shù)參考資料參考資料1、機(jī)械精度設(shè)計基礎(chǔ)與質(zhì)量保證機(jī)械精度設(shè)計基礎(chǔ)與質(zhì)量保證 俞立鈞俞立鈞 主編主編 上?？茖W(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社上?？茖W(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社2、機(jī)械精度設(shè)計基礎(chǔ)機(jī)械精度設(shè)計基礎(chǔ) 孫玉琴等孫玉琴等 編著編著 北京科學(xué)出版社北京科學(xué)出版社 3、互換性與技術(shù)測量基礎(chǔ)互換性與技術(shù)測量基礎(chǔ) 王伯平王伯平 主編主編 機(jī)械工業(yè)出版社機(jī)械工業(yè)出版社4公差與配合實用手冊公差與配合實用手冊 方昆凡方昆凡 主編主編 機(jī)械工業(yè)出版社機(jī)械工業(yè)

4、出版社 第第1 1章章 緒緒 論論掌握掌握 1.互換性的含義、在機(jī)械制造中的作用互換性的含義、在機(jī)械制造中的作用 2.標(biāo)準(zhǔn)與標(biāo)準(zhǔn)化標(biāo)準(zhǔn)與標(biāo)準(zhǔn)化 3.優(yōu)先數(shù)系的基本原理、應(yīng)用優(yōu)先數(shù)系的基本原理、應(yīng)用了解了解 1. 幾何量檢測的重要性及發(fā)展幾何量檢測的重要性及發(fā)展 2. 本課程的性質(zhì)與任務(wù)本課程的性質(zhì)與任務(wù)1.1 1.1 互換性與公差的概念互換性與公差的概念日常生活中日常生活中: 自行車自行車 鐘表鐘表 工業(yè)生產(chǎn)中工業(yè)生產(chǎn)中: 螺釘螺釘 刀具刀具 滾動軸承滾動軸承交通運輸中：交通運輸中： 汽車汽車 輪船輪船 飛機(jī)飛機(jī) 軌道交通軌道交通軍工生產(chǎn)中：軍工生產(chǎn)中： 武器武器 彈藥彈藥 同一規(guī)格同一規(guī)格的

5、零部件按規(guī)定的技術(shù)要求制造，能夠彼此互相替換互相替換使用而效果相同效果相同的性能。.互換性：互換性：具有互換性的零部件在裝配過程具有互換性的零部件在裝配過程中，必須滿足三個條件：中，必須滿足三個條件：裝配前：不挑選裝配前：不挑選裝配時：不調(diào)整或修配裝配時：不調(diào)整或修配裝配后裝配后：滿足使用要求滿足使用要求. .互換性的實際意義互換性的實際意義使用方面：使用方面：設(shè)計方面：設(shè)計方面：制造加工方面：制造加工方面：可及時更換，減少維修時間和費用?？杉皶r更換，減少維修時間和費用?？勺畲笙薅鹊乩脴?biāo)準(zhǔn)件、通用件可最大限度地利用標(biāo)準(zhǔn)件、通用件和標(biāo)準(zhǔn)部件，大幅度縮短設(shè)計周期。和標(biāo)準(zhǔn)部件，大幅度縮短設(shè)計周期。

6、便于組織生產(chǎn)協(xié)作，進(jìn)行專業(yè)化生便于組織生產(chǎn)協(xié)作，進(jìn)行專業(yè)化生產(chǎn)。采用高效率的生產(chǎn)設(shè)備，有利產(chǎn)。采用高效率的生產(chǎn)設(shè)備，有利于實現(xiàn)加工過程和裝配過程機(jī)械化、于實現(xiàn)加工過程和裝配過程機(jī)械化、自動化。自動化。. .互換性種類互換性種類 按互換參數(shù)范圍按互換參數(shù)范圍功能互換功能互換幾何參數(shù)互換幾何參數(shù)互換剛度、強(qiáng)度、剛度、強(qiáng)度、硬度、傳熱硬度、傳熱性、導(dǎo)電性、性、導(dǎo)電性、熱穩(wěn)定性等熱穩(wěn)定性等按互換程度按互換程度種類種類完全互換性完全互換性不完全互換性不完全互換性特點特點不限定互換范不限定互換范圍圍允許有附加條件的選擇允許有附加條件的選擇或調(diào)整或調(diào)整裝配或更換時裝配或更換時，不挑、不調(diào)不挑、不調(diào)、不修、不

7、修 分組裝配法、調(diào)整法、分組裝配法、調(diào)整法、修配法修配法對于標(biāo)準(zhǔn)部件、機(jī)構(gòu)對于標(biāo)準(zhǔn)部件、機(jī)構(gòu)內(nèi)互換性、 外互換性. .怎樣怎樣才能才能實現(xiàn)實現(xiàn)零部零部件的件的互換互換呢？呢？實際幾何參數(shù)實際幾何參數(shù)理想數(shù)值理想數(shù)值極限與配合極限與配合標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)化化加工誤差加工誤差允許變動范圍允許變動范圍（公差）（公差）1.2 1.2 標(biāo)準(zhǔn)與標(biāo)準(zhǔn)化標(biāo)準(zhǔn)與標(biāo)準(zhǔn)化 1. 電流-A（安培）長度- m（米） 2. 普通機(jī)床最大加工直徑分為250 320 400 500 和 600等 4. 東北大豆的一般出口規(guī)格是：水分最高 15%，雜質(zhì)最高1%，不完善粒最高7%，含油量最低17% 5. 詞義 概念1.2.1 標(biāo)準(zhǔn)與標(biāo)準(zhǔn)化

8、的概念標(biāo)準(zhǔn)與標(biāo)準(zhǔn)化的概念1)標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)： 對重復(fù)性事物和概念所作的統(tǒng)一規(guī)定。 標(biāo)準(zhǔn)在一定范圍內(nèi)具有約束力。2)標(biāo)準(zhǔn)化標(biāo)準(zhǔn)化：是以標(biāo)準(zhǔn)形式體現(xiàn)的，包括標(biāo)準(zhǔn)的制訂、發(fā)布和貫徹實施等全部過程。1.2.2 標(biāo)準(zhǔn)級別標(biāo)準(zhǔn)級別1) 1) 世界范圍：世界范圍：J國際標(biāo)準(zhǔn) - 國際電工委員會 IEC 國際標(biāo)準(zhǔn)化組織 ISO 國際電信聯(lián)盟 ITUJ區(qū)域標(biāo)準(zhǔn) - 非洲地區(qū)標(biāo)準(zhǔn) ARS 阿拉伯標(biāo)準(zhǔn) ASMO 歐洲標(biāo)準(zhǔn) EN歐洲法蘭體系中的DIN標(biāo)準(zhǔn)，德國和前蘇聯(lián)國家采用 美洲法蘭體系：美國 ANSI B16.5 鋼制管法蘭及法蘭管件日本 JIS 管法蘭標(biāo)準(zhǔn) 我國的標(biāo)準(zhǔn)分為國標(biāo)及相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，目前隨著外資制造企業(yè)和進(jìn)口

9、設(shè)備的引進(jìn)，以上標(biāo)準(zhǔn)在我國許多行業(yè)并行運用。2012年年 第第43屆屆 標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)對全球氣候變化標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)對全球氣候變化 旨在通過標(biāo)準(zhǔn)的實施和推廣，將綠色理念與信息通訊技術(shù)融入建筑之中，減少污染和能耗，為人類提供更加安全舒適的生活空間。 標(biāo)準(zhǔn)：為小企業(yè)創(chuàng)造大效益標(biāo)準(zhǔn)：為小企業(yè)創(chuàng)造大效益 國際標(biāo)準(zhǔn)推動積極改變2010年“標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)對全球氣候變標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)對全球氣候變化化” 標(biāo)準(zhǔn)：為小企業(yè)創(chuàng)造大效益標(biāo)準(zhǔn)：為小企業(yè)創(chuàng)造大效益 2) 2) 我國標(biāo)準(zhǔn)：我國標(biāo)準(zhǔn)： 國家標(biāo)準(zhǔn)國家標(biāo)準(zhǔn) 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 地方標(biāo)準(zhǔn)地方標(biāo)準(zhǔn) 企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)1.2.31.2.3標(biāo)準(zhǔn)分類標(biāo)準(zhǔn)分類 基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn) 、 產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn) 、 方法標(biāo)準(zhǔn)

10、方法標(biāo)準(zhǔn) 、 安全與環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)安全與環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)在一定范圍內(nèi)作為其它標(biāo)準(zhǔn)的基在一定范圍內(nèi)作為其它標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)并普遍使用，具有廣泛指導(dǎo)意礎(chǔ)并普遍使用，具有廣泛指導(dǎo)意義的標(biāo)準(zhǔn)。義的標(biāo)準(zhǔn)。 優(yōu)先數(shù)就是一種對各種技術(shù)參數(shù)進(jìn)優(yōu)先數(shù)就是一種對各種技術(shù)參數(shù)進(jìn)行簡化、協(xié)調(diào)和統(tǒng)一的一種科學(xué)的數(shù)值行簡化、協(xié)調(diào)和統(tǒng)一的一種科學(xué)的數(shù)值制度制度 1.3 1.3 優(yōu)先數(shù)系和優(yōu)先數(shù)優(yōu)先數(shù)系和優(yōu)先數(shù)1).1).優(yōu)先數(shù)系：優(yōu)先數(shù)系： 十進(jìn)制等比數(shù)十進(jìn)制等比數(shù)列列2).2).優(yōu)先數(shù)：優(yōu)先數(shù)系中任何一項數(shù)值。項優(yōu)先數(shù)：優(yōu)先數(shù)系中任何一項數(shù)值。項數(shù)從數(shù)從1 1開始，可向大于開始，可向大于1 1和小于和小于1 1兩邊無限兩邊無限延伸。

11、延伸。r:每個十進(jìn)段內(nèi)的項數(shù) 代號:Rr (r取5、10、20、40、80） 公比： rrq10派生系列3).GB/T321-20053).GB/T321-2005優(yōu)先數(shù)系和優(yōu)先數(shù)優(yōu)先數(shù)系和優(yōu)先數(shù)常用值常用值R5系列：1、1.6、2.5、4.0、6.3、10.055101020204040808033101031010 1.6010 1.2510 1.1210 1.0610 1.03102qqqqqqqR10系列：1、 1.25 、1.6、2.0 、2.5、3.15 4.0、5.0、 6.3、8.0、 10.055101020204040808033101031010 1.6010 1.251

12、0 1.1210 1.0610 1.03102qqqqqqq 2.0 1.253.155.0 8.04).優(yōu)先數(shù)系的主要優(yōu)點：優(yōu)先數(shù)系的主要優(yōu)點：1)1)相鄰兩項的相對差均勻，疏密適中，而且運算方便相鄰兩項的相對差均勻，疏密適中，而且運算方便，簡單易記，簡單易記2)2)在同一系列中優(yōu)先數(shù)在同一系列中優(yōu)先數(shù)( (理論值理論值) )的積、商、整數(shù)的乘的積、商、整數(shù)的乘方仍為優(yōu)先數(shù)方仍為優(yōu)先數(shù)3)3)具有相關(guān)性。例：在具有相關(guān)性。例：在R5R5系列中插入比例中項，即得系列中插入比例中項，即得R10R10系列。系列。 例：第一個數(shù)是0.125，按R10/3派生系列確定后6項優(yōu)先數(shù)解： 0.125，0.

13、25，0.5，1，2，4，85).優(yōu)先數(shù)系的選用規(guī)則1） 按照R5、R10、R20和R40的順序，優(yōu)先用公 比較大的基本系列）當(dāng)基本系列的公比不能滿足分級要求時，可 選用派生系列。）可分段選用最適宜的基本系列或派生系列， 以構(gòu)成復(fù)合系列。 ）在特殊情況下，為了獲得公比精確相等的系 列，可采用計算值。 ）如無特殊原因，應(yīng)盡量避免使用化整值。1.4 1.4 幾何量的檢測幾何量的檢測檢驗檢驗：確定零件的幾何量是否在規(guī)定的極限范圍內(nèi)，并作出合格性判斷，而不必得出被測量的具體數(shù)值測量測量：將被測量與作為計量單位的標(biāo)準(zhǔn)量進(jìn)行比較，確定被測量的具體數(shù)值的過程檢測的重要性1.評定產(chǎn)品質(zhì)量，分析產(chǎn)生不合格品的原

14、因評定產(chǎn)品質(zhì)量，分析產(chǎn)生不合格品的原因2.是機(jī)械制造的是機(jī)械制造的“眼睛眼睛”。產(chǎn)品質(zhì)量的提高。產(chǎn)品質(zhì)量的提高，除設(shè)計和加工精度的提高外，往往更有，除設(shè)計和加工精度的提高外，往往更有賴于檢測精度的提高。賴于檢測精度的提高。合理地確定公差與正確進(jìn)行檢測，合理地確定公差與正確進(jìn)行檢測，是保證產(chǎn)品質(zhì)量、實現(xiàn)互換性生產(chǎn)的是保證產(chǎn)品質(zhì)量、實現(xiàn)互換性生產(chǎn)的兩個必不可少的條件和手段。兩個必不可少的條件和手段。1.5 1.5 機(jī)械精度設(shè)計概述機(jī)械精度設(shè)計概述（1）運動分析與計算：（2）強(qiáng)度分析與計算：（3）幾何精度分析與計算： 確定傳動系統(tǒng)，選擇合適的機(jī)構(gòu)或元件確定傳動系統(tǒng)，選擇合適的機(jī)構(gòu)或元件確定零件基本尺

15、寸，進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計。確定零件基本尺寸，進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計。確定裝配精度、零件幾何參數(shù)公差。確定裝配精度、零件幾何參數(shù)公差。1.6 1.6 精度設(shè)計原則精度設(shè)計原則互換性原則互換性原則 經(jīng)濟(jì)性原則經(jīng)濟(jì)性原則匹配性原則匹配性原則最優(yōu)化原則最優(yōu)化原則1. 掌握互換性和標(biāo)準(zhǔn)化的基本概念；2.了解各個公差標(biāo)準(zhǔn)和基本內(nèi)容，掌握其特點和應(yīng)用原則；3.學(xué)會根據(jù)機(jī)器和零件的功能要求，選用合適的公差與配合，即進(jìn)行精度設(shè)計，并能正確地標(biāo)注到圖樣上；4. 掌握一般幾何參數(shù)測量的基礎(chǔ)知識；5.了解典型零件的測量方法，學(xué)會使用常用的計量器具。1.71.7本課程要求本課程要求習(xí)習(xí) 題題互換性是指產(chǎn)品零部件在裝配時要求： 裝配前（ ）， 裝配中（ ）， 裝配后（ ）。優(yōu)先數(shù)系的基本系列有: （ ） （ ） （ ） （ ）和R80，各系列的公比分別為： （ ） （ ） （ ） （ ）和（ ）。答案不經(jīng)挑選；不需調(diào)整或修配； 能滿足功能要求51020408010, 10, 10, 10, 10R5; R10 ;R20; R40;判