第四节形状与位置精度 由于加工误差的影响，机械零件的几何要素不仅有尺寸误差，还会产生形状误差和位置误差。 ※形位误差：零件的实际形状、位置对其理想形状、位置的变动量。 零件的形位误差同样将影响零件、机械的精度以及零件间配合的性质。形状和位置误差越大，其形状和位置精度越低；反之，则越高。 形位公差：形位公差是被测实际要素相对于其理想要素允许的最大变动量，形位公差是用以限制形位误差。
一、形位公差的研究对象 形位公差的研究对象就是零件的几何要素 ※几何要素：代表零件几何形状特 性的点、线、面。 几何要素可作如下分类： 指具有几何学意义的要素，即设计时在图样上 给定的要素，它不存在任何误差。在检测 中， 理想要素是评定实际要素形位误差的依 据，但 在实际生产中不可能得到。 实际要素5指零件上实际存在的要素。通常用测得的要 、素代 替。由于测量误差的存在，故测得的要素 并不是实际要素的真实状况。 '理想要素仁 1 ?按存在状态y
I ??? —指构成零件外形的、能直接被人们所感觉到的 轮廓 要素㈡点、线、面。如图所示的锥顶、球面、圆锥面、?? 端平面、圆柱面、圆柱和圆锥的素线。| . ,它是指轮廓要素的对称中心所表示的点、衣、 中心、要素0 面。如图所示的球心、轴线等。中心要素 不能被人们所感 知，可以通过相应的轮廓 要素模拟而体现。 —指图样上给出形状或（和）位置公差要求的要 做测 要素待，是检测的对象 指仅对其自身给出了形位公差要求的要 厂单一要素匕！ 素。如图所示,0d 的圆柱面仅给出 L 了圆柱度公差要求，与其它要素无 相对位置关系，故为单一要素。 指与零件上其它要素有功能关系的要素，即 在图样上给出了位置公差要求的要素。 如图所示,0D 圆柱的轴线相对于0d 圆 柱的轴线有同轴功 能要求，故为被测关 联要素 '基准要素口旨用来确定被测要素方向或（和）位置的要素， 如图所 示的圆林0d 的轴线为基准要素 2 ?按结构特征分 〔关联要素仁 3 ?按在形状和位 置公差中所的地位 分 ?
《几何量精度设计与检测》复习题参考答案 一、填空题 1.互换性； 2. 先疏后密； 3. 十进等比级数(数列)； 4. 标准化； 5.互换性； 6.检验； 7.统一； 8.功能；9.3；10.R5；11.位置；12.较低；13.基轴制；14.最大实体尺寸；15.正态分布；16.类比法；17.键；18.小于等于（不大于）；19.形状公差；20.唯一的；21.位置；22.几何要素；23.变动量；24.最小条件；25.加工经济性；26.1；27.波纹度；27.5；28. 取样长度；29. 小径定心；30. 载荷分布均匀性；31. 循环负荷；32. 键宽；33. 传递运动准确性；34. 局部负荷；35.基轴制；36. 齿侧间隙；37. 以下（之下）；38. 位置度；39. 载荷分布均匀性；40. 对称度 二、选择填空题 1.B; 2.C; 3.C; 4.C; 5.D; 6.B; 7.C; 8.D; 9.D; 10.A; 11.B; 12.A(基轴制);13.C; 14.B;15.C; 16.D; 17.D; 18.D; 19. A(基轴制); 20.D; 21.A; 22.C; 23.B; 24.A; 25.C; 26.A; 27.A; 28.B; 29.A; 30.C; 31.D; 32.D; 33.C ; 34.D; 35.A; 36.B; 37.A; 38.B; 39.A; 40.D 三、简答题 四、标注与改错题 1.标注题 2. 标注题
3. 标注题 4. 标注题
5 .改错题 6. 改错题
7. 改错题 8. 改错题 五、计算题 1. 解：因为Ts=es-ei 所以ei=es- Ts=-0.040-0.021=-0.061mm 由Xmax=ES-ei=+0.013-（-0.061）=+0.074mm 有Xmin =-Xmax+2 Xav=-0.074+2×0.057=+0.040mm 则Tf= Xmax- Xmin=+0.074-0.040=0.034mm 由Ymax=EI-es 有EI=Ymax+es=+0.040-0.040=0 则Th=ES-EI=+0.013-0=0.013mm 由此可知：属于基孔制间隙配合。 尺寸公差带与配合公差带图如下：
V3317龙门加工中心相关参数 本文由伯特利数控提供，伯特利数控（Bethel CNC）致力于加工中心、钻攻中心、精雕机、石墨机。更多详细相关资料请进入伯特利数控（Bethel CNC）查阅。 V3317型机床参数： 机型V3317 系统控制器三菱系统控制器M70 / 发那科系统控制器0i 行程 X 轴行程3300mm Y 轴行程1600mm Z轴行程800mm 主轴 主轴规格BT50/Φ190mm 主轴传动方法直联式 主轴转速6000rpm 主轴功率18.5/22kw 轴向传动方式 X 轴传动方式齿轮传动（1：4） Y 轴传动方式齿轮传动（1：3） Z轴传动方式齿轮传动（1：3） 进给 X/Y/Z 轴快速进给15/20/15m/min 加工进给速度1-10000mm/min 精度 定位精度±0.005/300 重复定位精度±0.005 工作台 工作台尺度1500*3300mm T型槽规格8*22*170mm
工作台最大负载 10000kg ( 均匀散布) 其他 机床最大重量26000kg 机床尺度8700*4700*4550mm 注: 本公司对所有产品标准、机器外观，产品规格均不断研究改善，上述标准只做参考，若有变更，恕不另行通知。 标准配置： ●半封闭防护罩●切屑液系统●工具箱和随机技术文件 ●主轴6000RPM●电气柜空调●地基垫铁和调整螺栓 ●主轴油冷机●主轴锥孔清洁空气●高压水枪 ●刚性攻牙●机床照明LED工作灯●清洁气枪 ●USB，CF卡和以太网接口●豪华不秀钢三色警示灯●操作维修手册 ●自动润滑油系统●电子手轮●控制电路资料 可选配置： ●24把圆盘刀库●主轴转速8000RPM●排屑器 本文由伯特利数控（Bethel CNC）编辑，转载请注明！
[题型]单选题 [章节] [类别]练习 [题干]如下图所示标注，其中被测要素是： [选项] A.上表面 B.中心面 C.下表面 D.轴 [答案]B [解析] [难度]易 [分数]3 [子题] [子题型] [题干] [选项] [答案] [解析] [分数] [题型]单选题 [章节] [类别]练习 [题干]如下图所示标注，其中基准要素是：
[选项] A.圆柱面 B.平面 C.轴的轴线 D.孔的轴线 [答案]C [解析] [难度]易 [分数]3 [子题] [子题型] [题干] [选项] [答案] [解析] [分数] [题型]单选题 [章节] [类别]练习 [题干]如图所示标注的基准约束的自由度有几个：
[选项] A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个 [答案]C [解析] [难度]难 [分数]3 [子题] [子题型] [题干] [选项] [答案] [解析] [分数] [题型]单选题 [章节] [类别]练习 [题干]如图所示零件标注的直线度综合公差带是： [选项] A. 两平行直线之间的区域 B. 两平行平面之间的区域 C. 圆柱面内的区域 D. 四棱柱内的区域 [答案]D [解析] [难度]中 [分数]3 [子题] [子题型] [题干] [选项] [答案] [解析] [分数] [题型]单选题 [章节] [类别]练习 [题干]当孔的轴线与基准轴线之间的平行度公差为时，其轴线间的尺寸公差为：
C. D.不确定 [答案]D [解析] [难度]中 [分数]3 [子题] [子题型] [题干] [选项] [答案] [解析] [分数] [题型]单选题 [章节] [类别]练习 [题干]若某零件的同轴度要求如图所示，当测得中心线与基准轴线的最大距离x 为+，最小距离 y 为时，该零件的同轴度误差为 [选项] A. B. C. D. [答案]B [解析] [难度]中 [分数]3 [子题] [子题型] [题干] [选项] [答案] [解析] [分数] [题型]单选题 [章节] [类别]练习 [题干]某轴线的同轴度公差为?，那么该轴线的直线度公差一定不大于 [选项]
北京交通大学 《机械制造技术基础》研究性教学训练载体1-1 班级： 姓名： 学号：
研究性训练载体1-1：车床传动轴的几何精度设计 1.问题提出 零件的几何精度直接影响零件的使用性能，而零件的配合表面和非配合表面的精度要求高低各不相同；即便是配合表面，其工作性质不同，提出进度要求及公差项目也不相同，针对车床传动轴进行几何精度设计。 2.专题研究的目的 （1）理解零件几何精度对其使用性能的影响； （2）根据零件不同表面的工作性质及要求提出相应的公差要求； （3）掌握正确的零件公差标注方法； （4）掌握零件的几何精度设计方法； 3.研究内容 完成图1所示传动轴零件的几何精度设计。 （1）对轴上各部分的作用进行分析研究； （2）对零件各表面主要部分的技术要求进行分析研究； （3）根据零件不同表面的工作性质及要求，提出相应的公差项目及公差值； 包括传动轴的尺寸精度设计、形状精度设计、位置精度设计及表面粗糙度。（4）把公差正确的标注在零件图上。 图1 传动轴
4.设计过程 4.1轴上各部分的作用分析及主要技术要求分析与设计 (1)车床传动轴连接于电机与主轴箱车轮间，用于传动。因此，作为传递力矩的关键零件，为保证力矩传送的平稳性，要求传动轴整体有较高的同轴度。 (2)两端的圆柱面与轴承内圈配合，表面要求较高。要求其与配合件之间配合性质稳定、可靠，故表面粗糙度的数值应取较小值，同时该数值还应和尺寸公差相协调，采取Ra值不大于1.6um。 (3)轴肩的位置是为了便于轴与轴上零件的装配，是止推面，起定位作用。轴肩表面既不是配合面，与相连的零件也没有相对运动，从加工经济性角度出发，选取Ra值不大于3.2um。 (4)键槽通过与键配合实现扭矩的传递，保证连接可靠。键槽侧面是键的配合表面，底面为非配合表面。根据普通平键国家标准，对侧面选取Ra值不大于3.2um，底面选取Ra值不大于6.3um。 (5)砂轮越程槽与退刀槽为工艺设计。其表面为非工作表面，从经济性和外表美观出发，选取Ra值不大于12.5um，并以“其余”要求标注在图样中。 4.2轴基本尺寸设计 (1)φ17的圆柱面与轴承过渡配合，采用基孔制，上偏差取+0.012下偏差取+0.001。 (2)键槽所在φ24的圆柱面为过渡配合，上偏差取+0.015下偏差取+0.002。 (3)两端φ17圆柱面有倒角C1，键槽上偏差0，下偏差-0.036。 4.3表面粗糙度设计 (1)φ17的轴表面因为要与轴承配合，所以表面粗糙度要求为1.6。 (2)中间的φ24圆柱面，圆柱面承受载荷较大且属于摩擦面，表面粗糙度要求3.2 (3)键槽所在侧面为工作面，所以表面粗糙度要求为3.2。 (4)φ32的轴端面因为在与其他零件配合时，可能有相互转动，设计粗糙度
加工中心几何精度检验 检验项目主要有：各直线轴轴线运动直线度、各直线轴轴线运动的角度偏差、各直线轴相会垂直度检验、主轴的轴向窜动、主轴的径向跳动、主轴轴线与Z轴轴线运动间的平行度、工作台面的平面度等。 （1)X轴轴线运动直线度检测 （a）在Z-X垂直平面内（b）在X-Y水平面内 图8-1-7 X轴轴线运动直线度检测安装示意图 根据国家标准可知，X轴轴线运动直线度检测允差为：X≤500mm时，允差为0.010mm；500mm＜X≤800mm时，允差为0.015mm；800mm＜X≤1250mm时，允差为0.020mm；1250mm＜X≤2000mm时，允差为0.025mm。局部公差要求为：在任意300mm 测量长度上为0.007mm。具体检测方法如下： ①将平尺和机床工作台表面擦拭干净。 ②将平尺沿X轴放置在机床工作台中间位置，找正平尺，使平尺与X轴平行。 ③将磁性表座组装好并吸附在机床主轴箱上，将千分表安装在磁性表座表架上。 ④移动机床坐标轴X轴，使千分表测头垂直触及平尺工作面。安装示意图如图8-1—7所示。 ⑤移动机床X轴并读取千分表的变化值，其读数最大差值则为机床X轴轴线运动直线度。 （2)Y轴轴线运动直线度检测 Y轴轴线运动直线度检测实施步骤可参照X轴轴线运动直线度检测步骤，检测允差与X轴相同，安装示意图如图8-1-8所示。 (a)在Y-Z垂直平面内（b）在X-Y水平面内 图8-1-8 Y轴轴线运动直线度检测安装示意图 （3)Z轴轴线运动直线度检测 Z轴轴线运动直线度检测实施步骤可参照X轴轴线运动直线度检测步骤，检测允差与X轴相同，安装示意图如图8-1-9所示。
一、填空题 1、优先数系共包含、和三种系列。 2、优先数系中的基本系列包含、、和四个系列。 3、测量过程的四要素是、、和。 4、量块的使用方法可以分为和。 5、构成尺寸公差带的两个要素是公差带大小和公差带位置，前者由决定，后者由决定。 6、GB/T1800.1-2009规定标准尺寸公差等级分为级，其中IT01 级最高，IT18 级最低，基本偏差分为种。 7、GB/T1800.1-2009中规定了两种等效的配合制，分别是和。一般情况下优先采用。 8、零件的几何要素按检测关系可以分别和。 9、零件的几何要素按结构特征可以分别和。 10、一般情况下，评定长度包含个取样长度。 11、表面粗糙度中的中线包含和两种。 12、滚动轴承内圈的基本偏差为，外圈的基本偏差为。 13、滚动轴承外圈与外壳孔的配合应采用配合，滚动轴承内圈与轴颈的配合应采用配合。 14、平键联结中的配合尺寸是，其配合常采用配合。 15、平键联结中键宽与键槽宽采用基轴制配合，其配合类型分为、、和。 16、影响齿轮传动平稳性的必检参数包括和。 17、影响齿轮传动传递运动准确性的必检参数包括和。 18、齿轮精度选择的方法主要包括和两种。 二、选择题 1、互换性生产的技术基础是（）。
A．大量生产B．公差C．检测D．标准化 2、优先数学中R10/3 系列是（）。 A．基本系列B．补充系列C．派生系列D．等差系列 3、相配合的孔、轴中，某一实际孔与某一实际轴装配后得到间隙，则此配合为（）。A．间隙配合B．过渡配合 C．可能是间隙配合也可能是过渡配合D．过盈配合 4、基本偏差代号为H 的基准孔与基本偏差代号为a ～h 的轴形成（）。 A．间隙配合B．过盈配合C．过渡配合D．间隙配合或过渡配合 5、基本偏差代号为J 、K 、M 的孔与基本偏差代号为h 的轴可以构成（）。A．间隙配合B．间隙或过渡配合C．过渡配合D．过盈配合 6、孔的最小实体尺寸就是其（）。 A．最大极限尺寸B．最小极限尺寸C．体外作用尺寸D．体内作用尺寸 7、轴的最小实体尺寸就是其（）。 A．最大极限尺寸B．最小极限尺寸C．体外作用尺寸D．体内作用尺寸 8、圆度公差带的形状为（）。 A．圆内的区域B．圆柱体内的区域 C．两同心圆之间的区域D．两同轴圆柱之间的区域 9、在图样上标注被测要素的形位公差，若形位公差值前面加“φ”，则形位公差带的形状为（）。 A．两同心圆B．两同轴圆柱C．圆形或圆柱形D．圆形、圆柱形或球形 10、可以根据具体情况规定不同形状的公差带的形位公差特征项目是（）。 A．直线度B．平面度C．圆度D．同轴度 11、表面粗糙度是一种（）。 A．宏观几何形状误差B．表面波纹度C．微观几何形状误差D．位置误差12、某滚动轴承内圈旋转，外圈固定不动。该轴承承受一个大小和方向均不变的径向负荷作用，则内圈相对于负荷方向（）。 A．摆动B．静止C．旋转D．摆动和旋转 13、为保证键宽与键槽宽的接触面积，并避免装配困难，对于轴键槽相对于轴的轴线以及轮毂键槽相对于轮毂孔的轴线均应规定的形位公差特征项目是（）。 A．同轴度B．对称度C．平行度D．倾斜度
一、判断题〔〕 1 ．公差可以说是允许零件尺寸的最大偏差。（） 2 ．基本尺寸不同的零件，只要它们的公差值相同，就可以说明它们的精度要求相同。（） 3 ．国家标准规定，孔只是指圆柱形的内表面。（） 4 ．图样标注mm 的轴，加工得愈靠近基本尺寸就愈精确。（） 5 ．孔的基本偏差即下偏差，轴的基本偏差即上偏差。（） 6. 某平面对基准平面的平行度误差为 0 ． 05mm ，那么这平面的平面度误差一定不大于 0 ． 05mm 。（） 7. 某实际要素存在形状误差，则一定存在位置误差。（） 8．零件的表面粗糙度值越小，则零件的尺寸精度应越高。（） 9、对一般的紧固螺纹来说，螺栓的作用中径应小于或等于螺母的作用中径。（） 10．影响齿轮传递运动准确性的误差，是齿距分布不均而产生的以齿轮一转为周期的误差。（） 二、选择题〔〕 1．零件的截面轮廓形状波距小于1mm的属于（）。 A．形状误差 B. 位置误差 C. 粗糙度 D. 波纹度 2. Φ40f6、Φ40f 7和Φ40f 8的相同偏差是（）。 A．下偏差B. 上偏差C. 实际偏差D. 公差 3．Φ55G8/h8与Φ55G9/h9两种配合的（）相同。 A.最小间隙 B. 最大间隙 C.平均间隙 D. 间隙变动范围 7．齿轮的单个齿距偏差主要影响齿轮传动的（）。 A．齿侧间隙B. 传递运动的准确性 C. 传动的平稳性 D. 载荷分布均匀性 8．在一定的测量条件下，对同一被测几何量进行连续多次测量时，其误差的大小、方向均保持不变的测量误差为（）。
A. 定值系统误差 B. 粗大误差 C. 随机误差 D. 变值系统误差 9．与Φ40H8/g7基准制不同、配合性质相同的配合是（ ）。 A ．Φ40H8/g8 B .Φ40G7/h7 C . Φ40H7/g7 D .Φ40G8/h7 10．孔的最大实体尺寸就是其（ ）。 A. 最大极限尺寸 B. 最小极限尺寸 C. 体外作用尺寸 D. 体内作用尺寸 C.可能是间隙配合也可能是过渡配合 D. 过盈配合 1．孔的最小实体尺寸为 尺寸。 2．尺寸公差带的大小由 决定。 3．圆柱齿轮加工时，几何偏心将产生 误差。 4． 是互换性生产的基础。 5．表面粗糙度的评定参数包括高度特性参数、 和形状特性参数。 6．孔公差带与轴公差带相互交叠时，属于 配合。 7．形位公差中，直线度是 公差。 8．测量误差就其特点和性质而言，可分为：系统误差、 和粗大误差。 9．跳动公差是按特定的测量方法定义的 公差。 10．齿距累积总公差是控制圆柱齿轮 的公差项目。 1. 简述在测量列中判断系统误差的消除方法。 2. 简述表面粗糙度对零件工作性能的影响。 3. 简述对齿轮传动的使用要求。 4. 说明下列矩形花键结合代号8×52H7/f7×58H10/a11×10H11/d10的含义。 1．将基孔制配合()()009 .0025.0025 .006/745--+Φg H 改换为配合性质不变的基轴制配合。并确定基轴 制配合孔和轴的极限偏差。 2. 图样上标注某孔的直径尺寸为()025 .00750+ΦH ○ E ，测得该孔的实际尺寸为50.015mm ，轴线直线度误差最大为多大时该孔是合格的 。试说明图样标注的含义。 三．填空题（分） 四．简答题（） 五．计算题（每小题 10 分，共 20 分）
中国矿业大学几何精度设计与检测模拟试卷 考试时间：100 分钟考试方式：闭卷 学院班级学号 一、判断题（每小题1分，共10分） 1.为减少测量误差，一般不采用间接测量。( ) 2.使用的量块数越多，组合出的尺寸越准确。( ) 3.某一零件的实际尺寸正好等于其基本尺寸，则这尺寸必适合格。（） 4.某平面对基准平面的平行度误差为0．05mm，那么这平面的平面度误差一定不大于 0．05mm。（） 5.对同一要素既有位置公差要求，又有形状公差要求时，形状公差值应大于位置公差值。 （） 6.端面圆跳动公差和端面对轴线垂直度公差两者控制的效果完全相同。（） 7.当包容要求用于单一要素时，被测要素必须遵守最大实体实效边界。（） 8.零件的尺寸精度越高，通常表面粗糙度参数值相应取得越小。（） 9.受交变载荷的零件，其表面粗糙度值应小。（） 10.螺纹中径是影响螺纹互换性的主要参数。（） 二、选择题（每小题1 分，共15 分）在下列每小题的四个备选答案中选出一个正确的答案，并将其字母标号填入题干的括号内。
1．零件的截面轮廓形状波距小于1mm的属于（）。 A．形状误差 B. 位置误差 C. 粗糙度 D. 波纹度 2. Φ40f6、Φ40f 7和Φ40f 8的相同偏差是（）。 A．下偏差 B. 上偏差 C. 实际偏差 D. 公差 3．Φ55G8/h8与Φ55G9/h9两种配合的（）相同。 A.最小间隙 B. 最大间隙 C.平均间隙 D. 间隙变动范围 4. 下列配合中，最松的配合为（）。 A. H7/h6 B. JS7/h6 C. H7/f6 D. U7/h6 5．向心轴承的公差等级从高到低分为（）。 A. 2、3、4、5、6五级 B. 2、4、5、6、0五级 C. 1、2、3、4、5五级 D. 2、3、4、5、0 五级 6．基本偏差代号为a~h的轴与基本偏差代号为H的孔的配合属于（）。 A. 基孔制过盈配合 B. 基孔制过渡配合 C. 基孔制间隙配合 D. 基轴制间隙配合 7．齿轮的齿距偏差主要影响齿轮传动的（）。 A．齿侧间隙 B. 传递运动的准确性 C. 传动的平稳性 D. 载荷分布均匀性 8．在一定的测量条件下，对同一被测几何量进行连续多次测量时，其误差的大小、方向均保持不变的测量误差为（）。 A. 定值系统误差 B. 粗大误差 C. 随机误差 D. 变值系统误差 9．与Φ40H8/g7基准制不同、配合性质相同的配合是（）。 A．Φ40H8/g8 B.Φ40G7/h7 C. Φ40H7/g7 D.Φ40G8/h7 10．孔的最大实体尺寸就是其（）。 A. 最大极限尺寸 B. 最小极限尺寸 C. 体外作用尺寸 D. 体内作用尺寸 11．在下列四组基本尺寸皆为100mm的孔或轴的两个公差带代号中，基本偏差数值不同的
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操作手册附录
安 全
阅读和遵照所有的安全警告标识 － 请阅读操作手册的安全指南章节。注意工厂里您身边其他人；飞溅的切 屑可能严重伤害到没有保持安全距离的人。请随时携带防护镜。开始试切削 / 调试应以低速进行，减少工具或 机床可能的损坏。如果是开放式铣床，强烈建议您使用切削防护罩。
为了确保安全，只有受过培训和 认证的人员才可以进行操作。以 下警告是为了防止操作人员发生 事故。每位操作人员必须阅读此 章节和理解安全操作机床的要求。 STAY CLEAR
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对机器的改进或这些步骤不能确 保操作安全。在移走任何部件进 行维修或保养时，机床的电源必 须关闭。
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刀库随时都有可能启动。当机床 接通电源时，所有人员必须远离刀库。
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BASE CASTING
BASE CASTING
COOLANT TANK COOLANT TANK
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C
OPERATOR ZONE OPERATOR ZONE
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GR 510/512 GRGR51701/05/17212 GR710
A
36” A
363”6”
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B
36” B
364”8”
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C 30” C 304”2”
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96-0056 rev M
合同编号： GMC308MS龙门加工中心 技术协议 一、设备技术描述、参数及配置 二、设备主要零部件品牌 三、SIEMENS 840Dsl系统主要功能表 四、制造厂商培训 五、设备推荐用油和油脂表 六、设备客户安调准备表 七、设备通用要求及安装、调试 八、设备验收 九、质量保证 十、其他 十一、机床外观图 甲方（买方）：乙方（卖方）： 代表：代表： 年月日年月日
一、设备技术描述、参数及配置 1、设备技术描述 GMC3080MS型龙门加工中心主要适用于航空、航天、汽车、军工、能源、信息、模具等行业的零件加工。以加工黑色和有色金属大中型复杂零件为对象，具有高精度、高速度、高柔性、环保等特点。其性能指标和精度指标完全符合国家标准。产品经模块化设计，可以按市场需求进行产品系列化和客户化制造，其良好的性能价格比是国内外客户的最佳选择。 整机结构：机床采用龙门框架移动，工作台固定的结构。基础大件均采用优质树脂砂造型、高强度铸铁材料铸造而成，使机床得到高刚性和稳定的精度。主要铸件均经过 有限元分析，筋格布置合理，充分满足机床高扭矩切削的需要。 主轴箱：主轴箱采用方滑枕结构，选用进口主轴，扭矩大、转速高、噪音低，充分满足镗铣及钻孔加工要求。配置西门子系列主轴电机，满足低速恒扭矩和高速恒功 率切削需要。外置编码器，对主轴的位置进行精确反馈，满足刚性攻丝的需要。 油冷却机对主轴降温，提高轴承使用寿命，降低主轴热变形对加工精度造成影 响。 导轨：床身导轨（X轴）为重载滚柱直线导轨，摩擦力小、承载能力强、高速振动小、低速无爬行、定位精度高。横梁导轨（Y轴）为铸铁镶钢导轨，并且设置了卸 荷机构，INA滚动体与滑动导轨组成复合导轨，减少了滑动摩擦阻力，提高机 床定位精度和重复定位精度。主轴箱导轨（Z轴）为四面封闭式环抱滑动导轨， 即铸铁贴塑摩擦副，有良好的吸振性，保证加工时切削平稳，特别适用于主轴 伸长强力铣削，大孔镗削及使用角度头的五面加工。 驱动：X、Y、Z三个坐标轴均采用西门子系列进给电机驱动，三轴均标配光栅尺，稳定性能好，运行可靠。X、Y进给轴采用伺服电机通过减速机驱动齿轮齿条传 动，其中X轴采用左右各两个伺服电机，共四个伺服电机进行双驱同步控制， 以及相邻两个伺服电机采用主从驱动，利用电气控制消除齿轮齿条传动的反向 间隙，Y轴采用两个伺服电机左右分布在滑鞍两侧，进行主从驱动，也利用电 气控制消除齿轮齿条传动的反向间隙，提高了定位精度和重复定位精度的保持 性；Z轴采用双螺母滚珠丝杠驱动，进行预拉伸，并且Z轴滚珠丝杠为双驱结 构，工作更加平稳。 系统：配置高性能西门子840Dsl数控系统，保证了机床控制的稳定性，也保证了用户要求的数控加工功能和辅助功能。 可选配置：FANUC 31i数控系统、刀库、直角头、延伸铣头、深镗铣头、万能铣头等。 机床所有零部件加工、装配成品质量符合产品图纸及相关技术要求，其安全标准符合GB15760-2004《金属切削机床安全防护通用技术条件》的有关规定，其精度标准符合GB/T17421-2000《机床检验通则》及ISO8636.2-2007《龙门铣床检验条件》的有关规定。
合同编号：GMC308MS龙门加工中心 技术协议 一、设备技术描述、参数及配置 二、设备主要零部件品牌 三、SIEMENS 840Dsl系统主要功能表 四、制造厂商培训 五、设备推荐用油和油脂表 六、设备客户安调准备表 七、设备通用要求及安装、调试 八、设备验收 九、质量保证 十、其他 十一、机床外观图 甲方（买方）：乙方（卖方）：
代表：代表： 年月日年月日 一、设备技术描述、参数及配置 1、设备技术描述 GMC3080MS型龙门加工中心主要适用于航空、航天、汽车、军工、能源、信息、模具等行业的零件加工。以加工黑色和有色金属大中型复杂零件为对象，具有高精度、高速度、高柔性、环保等特点。其性能指标和精度指标完全符合国家标准。产品经模块化设计，可以按市场需求进行产品系列化和客户化制造，其良好的性能价格比是国内外客户的最佳选择。 整机结构：机床采用龙门框架移动，工作台固定的结构。基础大件均采用优质树脂砂造型、高强度铸铁材料铸造而成，使机床得到高刚性和稳定的精度。主要铸件均 经过有限元分析，筋格布置合理，充分满足机床高扭矩切削的需要。 主轴箱：主轴箱采用方滑枕结构，选用进口主轴，扭矩大、转速高、噪音低，充分满足镗铣及钻孔加工要求。配置西门子系列主轴电机，满足低速恒扭矩和高速恒 功率切削需要。外置编码器，对主轴的位置进行精确反馈，满足刚性攻丝的需 要。油冷却机对主轴降温，提高轴承使用寿命，降低主轴热变形对加工精度造 成影响。 导轨：床身导轨（X轴）为重载滚柱直线导轨，摩擦力小、承载能力强、高速振动小、低速无爬行、定位精度高。横梁导轨（Y轴）为铸铁镶钢导轨，并且设置 了卸荷机构，INA滚动体与滑动导轨组成复合导轨，减少了滑动摩擦阻力，提 高机床定位精度和重复定位精度。主轴箱导轨（Z轴）为四面封闭式环抱滑动 导轨，即铸铁贴塑摩擦副，有良好的吸振性，保证加工时切削平稳，特别适用 于主轴伸长强力铣削，大孔镗削及使用角度头的五面加工。 驱动：X、Y、Z三个坐标轴均采用西门子系列进给电机驱动，三轴均标配光栅尺，稳定性能好，运行可靠。X、Y进给轴采用伺服电机通过减速机驱动齿轮齿条传 动，其中X轴采用左右各两个伺服电机，共四个伺服电机进行双驱同步控制， 以及相邻两个伺服电机采用主从驱动，利用电气控制消除齿轮齿条传动的反向 间隙，Y轴采用两个伺服电机左右分布在滑鞍两侧，进行主从驱动，也利用电 气控制消除齿轮齿条传动的反向间隙，提高了定位精度和重复定位精度的保持 性；Z轴采用双螺母滚珠丝杠驱动，进行预拉伸，并且Z轴滚珠丝杠为双驱结 构，工作更加平稳。 系统：配置高性能西门子840Dsl数控系统，保证了机床控制的稳定性，也保证了用
龙门加工中心的结构特点【深度解析】 内容来源网络，由“深圳机械展（11万㎡，1100多家展商，超10万观众）”收集整理！ 更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、砂轮、自动化、数字无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示，就在深圳机械展。 龙门加工中心的结构分类 龙门加工中心的龙门架由两个立柱、横梁、滑鞍等部件组成，龙门加工中心根据龙门架可为定梁式、动梁式和动柱式龙门加工中心。顶梁式龙门加工中心的横梁固定，工作台移动；动梁式龙门加工中心的横梁上下移动，工作台诚前后移动；动柱式龙门加工中心工作台固定，龙门架移动。龙门加工中心都是主轴与工作台为垂直状态的，比较适合加工大型类的零件。 龙门加工中心的应用 龙门加工中心属于大机床，是专门为了加工大零件而设计的大型机床，主要应用于重工业行业，比如飞机、汽车、船舶等重型行业中，主要加工大型复杂形状的工件，比如加工飞机的梁、框以及大型机械上的某些零件等。总而言之龙门加工中心是为了加工大型复杂零件而设计的一款大型机床，适用于各个行业中，特别是大型零件行业。 龙门镗铣加工中心分类 龙门镗铣加工中心主要适合对平面、孔和其它型腔复杂面进行加工。配置 各种形式的附件铣头，工件一次夹装就可以完成工件五面体的加工。在针
对工件的宽度大、长度长、重量重的情况下，就要选择不同的机型来对应产品的加工。 龙门镗铣加工中心在总体布局上分定龙门和动龙门，同时还分定梁和动梁。桥式布局方式也属于动龙门的一种形式。在这里我们主要把龙门移动工作台固定和定龙门工作台移动，在形式上和精度上做一比较。随着信息技术和计算机数字化技术不断发展，数控机床的性能和效率也不断在提高。目前档次较高的数控系统已经具备高效、高精度，适应于复杂曲面和空间孔系的加工，但对机床整体就要求刚性好、精度高、有热变形补偿、切削力强、稳定性佳、数控系统反响速度快，有自动监控等功能。 对于定龙门数控镗铣加工中心也就是工作台移动数控机床，它的工作台移动有直流或交流伺服电动机通过蜗轮蜗杆、滚珠丝杆和齿轮齿条等形式进行对X轴向的传动，选择传动形式是根据不同长度和不同要求的重要。在工作台移动长度超过8m时，一般厂家都会采用双齿轮齿条这种传动的方式。工作台的运动轨迹是依照水平面的直线度和垂直于水平面的直线度两个方向运行的。保证加工产品的精度也是一项重要指标。这种定龙门数控机床X轴向的导轨长度是该工作台长度的2倍，其中不包括两侧防护罩的长度，所以对厂房来说占用面积较大。 工作台移动式数控龙门镗铣机床，它的工作台移动摩擦形式又可以分为动摩擦和静摩擦两种，在动摩擦形式里有多种如滚珠和滚柱加预载形式的直线导轨、滚动体导轨以及滚动和滑动结合的组合式复合导轨以及完全动摩擦等形式的结构形式。其中直线导轨和滚动体导轨比较适合轻载高速切削
第一章几何精度设计概论 1－1 判断题 1．任何机械零件都存在几何误差。（√）2．只要零件不经挑选或修配，便能装配到机器上，则该零件具有互换性。（×）3．为使零件具有互换性，必须把加工误差控制在给定的范围内。（√）4．按照国家标准化管理委员会的规定，强制性国家标准的代号是GB/Q，推荐性国家标准的代号是GB/T （×） 1－2 选择填空 1．最常用的几何精度设计方法是（计算法，类比法，试验法）。2．对于成批大量生产且精度要求极高的零件，宜采用（完全互换，分组互换，不需要互换）的生产形式。 3．产品标准属于（基础标准，技术标准，管理标准）。 4．拟合轮廓要素是由（理想轮廓，实际轮廓，测得轮廓）形成的具有（理想形状，实际形状，测得形状）的要素。 第二章尺寸精度 2－1 判断题 1．公差可以认为是允许零件尺寸的最大偏差。（×）2．只要两零件的公差值相同，就可以认为它们的精度要求相同。（×）3．基本偏差用来决定公差带的位置。（√）4．孔的基本偏差为下偏差，轴的基本偏差为上偏差。（×）5．30f7与30F8的基本偏差大小相等，符号相反。（√）6．30t7与30T7的基本偏差大小相等，符号相反。（×）7．孔、轴公差带的相对位置反映配合精度的高低。（×）8．孔的实际尺寸大于轴的实际尺寸，装配时具有间隙，就属于间隙配合。（×）9．配合公差的数值愈小，则相互配合的孔、轴的公差等级愈高。（√）10．配合公差越大，配合就越松。（×）11．轴孔配合最大间隙为13微米，孔公差为28微米，则属于过渡配合。(√）12．基本偏差a～h与基准孔构成间隙配合，其中a配合最松。（√）13．基孔制的特点就是先加工孔，基轴制的特点就是先加工轴。（×）14．有相对运动的配合选用间隙配合，无相对运动的均选用过盈配合。（×）15．不合格的轴孔装配后，形成的实际间隙（或过盈）必然不合格。（×）16．优先采用基孔制是因为孔比轴难以加工。（×）
交通大学 《机械制造技术基础》研究性教学训练载体1-1 班级： ： 学号：
研究性训练载体1-1：车床传动轴的几何精度设计 1.问题提出 零件的几何精度直接影响零件的使用性能，而零件的配合表面和非配合表面的精度要求高低各不相同；即便是配合表面，其工作性质不同，提出进度要求及公差项目也不相同，针对车床传动轴进行几何精度设计。 2.专题研究的目的 （1）理解零件几何精度对其使用性能的影响； （2）根据零件不同表面的工作性质及要求提出相应的公差要求； （3）掌握正确的零件公差标注方法； （4）掌握零件的几何精度设计方法； 3.研究容 完成图1所示传动轴零件的几何精度设计。 （1）对轴上各部分的作用进行分析研究； （2）对零件各表面主要部分的技术要求进行分析研究； （3）根据零件不同表面的工作性质及要求，提出相应的公差项目及公差值； 包括传动轴的尺寸精度设计、形状精度设计、位置精度设计及表面粗糙度。（4）把公差正确的标注在零件图上。
图1 传动轴 4.设计过程 4.1轴上各部分的作用分析及主要技术要求分析与设计 (1)车床传动轴连接于电机与主轴箱车轮间，用于传动。因此，作为传递力矩的关键零件，为保证力矩传送的平稳性，要求传动轴整体有较高的同轴度。 (2)两端的圆柱面与轴承圈配合，表面要求较高。要求其与配合件之间配合性质稳定、可靠，故表面粗糙度的数值应取较小值，同时该数值还应和尺寸公差相协调，采取Ra值不大于1.6um。 (3)轴肩的位置是为了便于轴与轴上零件的装配，是止推面，起定位作用。轴肩表面既不是配合面，与相连的零件也没有相对运动，从加工经济性角度出发，选取Ra值不大于3.2um。 (4)键槽通过与键配合实现扭矩的传递，保证连接可靠。键槽侧面是键的配合表面，底面为非配合表面。根据普通平键国家标准，对侧面选取Ra值不大于3.2um，底面选取Ra值不大于6.3um。 (5)砂轮越程槽与退刀槽为工艺设计。其表面为非工作表面，从经济性和外表美观出发，选取Ra值不大于12.5um，并以“其余”要求标注在图样中。 4.2轴基本尺寸设计 (1)φ17的圆柱面与轴承过渡配合，采用基孔制，上偏差取+0.012下偏差取+0.001。
海天龙门加工中心 海天龙门加工中心HTM-3225G，加工范围（2300*3350*1200），海天精工 HTM-G系列龙门式定梁镗铣中心，在继承传统龙门机床基础框架刚性强、结构对称、稳定性强等优点的基础上，引进国际先进的动态刚性设计理念，优化设计了移动部件。机床扭矩大，快速响应特性佳，适用于汽车、模具、航空航天、军工、五金等各种机械加工领域的需求。 一，产品配置FANUC数控系统。 1，高刚性、长久的精度保持性 1.1 机床床身、立柱、工作台、横梁、滑鞍、主轴箱等大件均采用优质树脂砂造型、高强度优质铸铁，使机床得到高刚性和长久稳定的精度。床身内部布置三角加强筋，使床身结构厚重，从而使机床得到高刚性和长久稳定的精度。 1.2 X轴采用德国进口重载滚柱导轨，刚性强，动态性能佳。进口大直径丝杠，结构紧凑、运动平稳、精度高，组合成无可挑剔的高刚性，高稳定性机械传动系统。 1.3 横梁采用阶梯式结构，横梁截面大，导轨跨距大，主轴中心到Z轴导轨面距离短，翻转力矩小，结构刚性好。Y轴导轨采用国内首创多滑块超刚性结构，此结构抗震性能好，刚性强，稳定性佳。 1.4 Z轴导轨副采用淬硬磨削矩型导轨，滑动面粘贴美国进口的Turcite
B-HP耐磨软带，接触刚性高。 1.5 优化设计的T型结构滑枕，刚性好，配合液压双油缸平衡，动态特性佳，适合重切削,具备高的精度稳定性和极好的吸振能力。 1.6 高性能的台湾进口主轴，采用润滑脂润滑，可使主轴轴承得到恒定和可靠的润滑，既环保，又免维护，性能卓越。 1.7 进给单元采用大直径的双螺母滚珠丝杠，在两端施加预紧，可消除热伸长造成的精度损失。 二，高精度，高动态响应特性： 2.1 主轴采用三点支撑，前端和中间采用四列高精度角接触球轴承形式，轴承内径为Φ100mm，后端采用双列高精度角接触球轴承支承，使主轴获得高刚性的同时，获得极高的主轴回转精度。 2.2 Z轴宽大铸铁淬硬精密磨削导轨，滑动面粘塑，动静摩擦系数相近，减少机床低速爬行现象，定位精度高，同时获得高的动态响应特性。 三，热稳定性好： 3.1 主电机位于滑枕正中心，受力对称，热变形对称，热稳定性好。 3.2 主轴油冷机单元：为提高加工精度，热电偶与机床身相连，以控制主轴轴承和齿轮箱循环油的温度，以此可保证机体与主轴温度的热稳定。 3.3 采用热电阻软件补偿功能，确保主轴热伸长引起变形也不影响工件的加工精度。 四，高效率： 4.1 主轴转速可达6000rpm，X轴12 m/min，Y、Z轴快速达15m/min。 4.2 机床自动循环中，可进行刀库刀具的手动装卸更换，刀具换刀时间刀对刀2.9sec。 五，大扭矩： 5.1 主电机18.5/22KW，主轴箱采用德国ZF精密齿轮变速箱，保证低速大扭矩，恒功率区间大，最大扭矩可达560Nm。
轴几何精度设计-机械制造基础4个大作业 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
北京交通大学《机械制造技术基础》研究性教学训练载体1-1 班级： 姓名： 学号：
研究性训练载体1-1：车床传动轴的几何精度设计 1.问题提出 零件的几何精度直接影响零件的使用性能，而零件的配合表面和非配合表面的精度要求高低各不相同；即便是配合表面，其工作性质不同，提出进度要求及公差项目也不相同，针对车床传动轴进行几何精度设计。 2.专题研究的目的 （1）理解零件几何精度对其使用性能的影响； （2）根据零件不同表面的工作性质及要求提出相应的公差要求； （3）掌握正确的零件公差标注方法； （4）掌握零件的几何精度设计方法； 3.研究内容 完成图1所示传动轴零件的几何精度设计。 （1）对轴上各部分的作用进行分析研究； （2）对零件各表面主要部分的技术要求进行分析研究； （3）根据零件不同表面的工作性质及要求，提出相应的公差项目及公差值； 包括传动轴的尺寸精度设计、形状精度设计、位置精度设计及表面粗糙度。（4）把公差正确的标注在零件图上。
图1 传动轴 4.设计过程 轴上各部分的作用分析及主要技术要求分析与设计 (1)车床传动轴连接于电机与主轴箱车轮间，用于传动。因此，作为传递力矩的关键零件，为保证力矩传送的平稳性，要求传动轴整体有较高的同轴度。 (2)两端的圆柱面与轴承内圈配合，表面要求较高。要求其与配合件之间配合性质稳定、可靠，故表面粗糙度的数值应取较小值，同时该数值还应和尺寸公差相协调，采取Ra值不大于。 (3)轴肩的位置是为了便于轴与轴上零件的装配，是止推面，起定位作用。轴肩表面既不是配合面，与相连的零件也没有相对运动，从加工经济性角度出发，选取Ra值不大于。 (4)键槽通过与键配合实现扭矩的传递，保证连接可靠。键槽侧面是键的配合表面，底面为非配合表面。根据普通平键国家标准，对侧面选取Ra值不大于，底面选取Ra值不大于。 (5)砂轮越程槽与退刀槽为工艺设计。其表面为非工作表面，从经济性和外表美观出发，选取Ra值不大于，并以“其余”要求标注在图样中。 轴基本尺寸设计 (1)φ17的圆柱面与轴承过渡配合，采用基孔制，上偏差取+下偏差取+。 (2)键槽所在φ24的圆柱面为过渡配合，上偏差取+下偏差取+。 (3)两端φ17圆柱面有倒角C1，键槽上偏差0，下偏差。 表面粗糙度设计 (1)φ17的轴表面因为要与轴承配合，所以表面粗糙度要求为。 (2)中间的φ24圆柱面，圆柱面承受载荷较大且属于摩擦面，表面粗糙度要求 (3)键槽所在侧面为工作面，所以表面粗糙度要求为。
几何精度设计与检测模拟试卷 考试时间：100 分钟考试方式：闭卷 学院班级姓名学号 一、判断题（每小题1分，共10分） 1.为减少测量误差，一般不采用间接测量。( ) 2.使用的量块数越多，组合出的尺寸越准确。( ) 3.某一零件的实际尺寸正好等于其基本尺寸，则这尺寸必适合格。（） 4.某平面对基准平面的平行度误差为0．05mm，那么这平面的平面度误差一定不大于 0．05mm。（） 5.对同一要素既有位置公差要求，又有形状公差要求时，形状公差值应大于位置公差值。 （） 6.端面圆跳动公差和端面对轴线垂直度公差两者控制的效果完全相同。（） 7.当包容要求用于单一要素时，被测要素必须遵守最大实体实效边界。（） 8.零件的尺寸精度越高，通常表面粗糙度参数值相应取得越小。（） 9.受交变载荷的零件，其表面粗糙度值应小。（） 10.螺纹中径是影响螺纹互换性的主要参数。（） 二、选择题（每小题 1 分，共 15 分）在下列每小题的四个备选答案中选出一个正确的答案，并将其字母标号填入题干的括号内。 1．零件的截面轮廓形状波距小于1mm的属于（）。 A．形状误差 B. 位置误差 C. 粗糙度 D. 波纹度 2. Φ40f6、Φ40f 7和Φ40f 8的相同偏差是（）。 A．下偏差B. 上偏差C. 实际偏差D. 公差
3．Φ55G8/h8与Φ55G9/h9两种配合的（）相同。 A.最小间隙 B. 最大间隙 C.平均间隙 D. 间隙变动范围 4. 下列配合中，最松的配合为（）。 A.H7/h6 B. JS7/h6 C. H7/f6 D. U7/h6 5．向心轴承的公差等级从高到低分为（）。 A. 2、3、4、5、6五级 B. 2、4、5、6、0五级 C. 1、2、3、4、5五级 D. 2、3、4、5、0 五级 6．基本偏差代号为a~h的轴与基本偏差代号为H的孔的配合属于（）。 A. 基孔制过盈配合 B. 基孔制过渡配合 C. 基孔制间隙配合 D. 基轴制间隙配合 7．齿轮的齿距偏差主要影响齿轮传动的（）。 A．齿侧间隙B. 传递运动的准确性 C. 传动的平稳性 D. 载荷分布均匀性 8．在一定的测量条件下，对同一被测几何量进行连续多次测量时，其误差的大小、方向均保持不变的测量误差为（）。 A. 定值系统误差 B. 粗大误差 C. 随机误差 D. 变值系统误差 9．与Φ40H8/g7基准制不同、配合性质相同的配合是（）。 A．Φ40H8/g8 B.Φ40G7/h7 C. Φ40H7/g7 D.Φ40G8/h7 10．孔的最大实体尺寸就是其（）。 A. 最大极限尺寸 B. 最小极限尺寸 C. 体外作用尺寸 D. 体内作用尺寸 11．在下列四组基本尺寸皆为100mm的孔或轴的两个公差带代号中，基本偏差数值不同的那一组是（）。 A. r7 与r8 B. c8与c9 C. R7与R8 D. C8和C9 12．为同时控制普通螺纹的中径尺寸偏差、螺距偏差和牙侧角偏差三者的综合结果的影响，国家标准规定了（）。