第三章第五节 形位公差的标准与选用
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《互换性与技术测量》课程教学大纲课程名称:互换性与技术测量课程代码:14627 学时:42学时适用专业:机械设计制造及其自动化,车辆工程,热能工程,农业机械,材料成型及控制工程,机械电子工程,测控技术及仪器等专业。
参考教材:《互换性与技术测量》,韩进宏编著,机械工业出版社。
一、课程性质、目标本课程是一门机械通用工种具有实践的技术基础课,属工程技术基础课的性质,应用性极强,以理论课或设计课为基础,应用几何量公差设计知识和检测知识,为专业课或工艺课进行设计,特别是保证零件(或部件)的工作功能进行几何方面的精度设计,给出合理的公差范围,使误差被较好地控制在合理的区间内,是机械零部件功能实现和工作寿命的保障和措施的体现。
课程目标就是:为在培养应用型高级工程技术人才的过程中,提供机械零部件几何精度设计理论和方法,并让学生熟悉相关国家标准及典型几何量测量技术。
二、课程的重点、难点及解决办法1.几何量测量基础一章是测量技术方面的重点内容,难点是涉及计量学范畴宽广,学生不易理解,解决办法是对常用仪器或量具规范分类,明确测量方法属性和常用计量技术指标的含义。
2.形位公差与尺寸公差之间关系(公差原则)为基础部分的重点与难点并存的内容,教师不易讲清,学生更难学懂,也是本课程中间时段的关键环节,处理不好的话,会影响学生对后面特殊用途零件精度问题的理解,特别是量规、齿轮等类型的精度问题,解决方法是,采取分析过程条理化(将大难点化为若干小难点)、应用特征明显化(不同公差原则有显著不同地方,但相互之间又有联系)、讲解概念准确清楚化(各个小难点被击破),实质要点就被抓住了。
3.齿轮精度标准是本课程最难理解的难点问题,又是课程近尾声处的重点内容,机械中用齿轮的地方实在太多了,不懂怎么行呢?解决办法是追溯齿轮渐开线的形成原理,齿轮加工过程的影响因素,然后针对标准规定项目深入浅出地讲解,引领学生学会对复杂问题进行分解处理,以不屈不挠的精神认真地对待每项指标的含义,概念清楚为最好是学习这一部分内容的根本所在,再配以多媒体图片的讲解方法,使问题清晰明了。
形位公差标准(GB1184-80)形位公差标准(GB1184-80)机械制造中形位误差与圆柱面的尺寸误差一样,是不可避免的。
因此就要考虑,哪些切削表面应加以较严格的控制,并在图样上注出其极限数值。
这是由零件在机器上的位置、功用和装配精度要求来决定的。
零件上圆柱表面的形状误差,在间隙配合中会使间隙分布不均匀,接触不良,从而降低配合精度,加快磨损,减短使用寿命;在过盈配合中,则会使配合各处的过盈量大小不一,影响连接强度。
零件表面的位置误差,除影响配合以外,还影响机器的装配精度及工作时的运动精度。
1、形位公差等级和数值的选用原则在GB1184-80中,除位置度用计算得出外,对形位公差规定了12个等级,其中,9~12级的数值较大,可以不再图样上一一标注,而对选定的等级在图样中加以说明。
对于需要在图样中加以较严格控制的形位公差值,应根据零件的功能要求,考虑加工的经济性和零件的结构、刚性等因素选定,并需注意下列情况。
1)在同一要素上给出的形状公差值应小于位置公差值。
2)圆柱表面的形状公差值(轴线的直线度除外),一般情况下,应小于其尺寸公差值。
3)平行度公差值应小于其相应的距离公差值。
4)对于下列情况,考虑到加工难易程度和其他参数的影响,在满足零件的功能要求下,适当降低1~1级选用。
A.细长比较大的轴和孔;B.孔相对于轴;C.距离较大的轴或孔;D.宽度较大(一般大于1/2长度)的零件表面;E.线对线和线对面相对于面对面的平行度及垂直度。
2、形状公差标准直线度、平面度主参数L(mm)公差等级1 2 3 4 5 6 7 8 9 10公差值(μm)≤10 0.20.40.81.22 3 5 8 12 20>10~16 0.250.511.52.54 6 10 15 25>16~25 0.30.61.22 3 5 8 12 20 30>25~40 0.40.81.52.54 6 10 15 25 40>40~63 0.51 2 3 5 8 12 20 30 50>63~100 0.61.22.54 6115 25 40 60>0. 1. 3 5 8 120 30 50 80100~168 5 2 >160~25 0 1 2 4 611525 40 6010>250~40 0 1.22.55 812230 50 8012>400~63 0 1.53 61152540 601015>630~10 00 2 4 8122350 801220>1000~1 600 2.5511525460101625>1600~2 500 3 61223580122030>2500~4 000 4 8152546101525400 圆度、圆柱度主参数d (mm公差等级0 1 2 3 4 5 6 7 8 91)公差值(μm)≤3 0.10.20.30.50.81.22 3 4 61>3~5 0.10.20.40.611.52.54 5 812>6~10 0.120.250.40.611.52.54 6 915>10~1 8 0.150.30.50.81.22 3 5 81118>18~3 0 0.20.40.611.52.54 6 91321>0.0.0. 1 1. 2. 4 7 11230~525 5 6 5 5 1 6 5>50~8 0 0.30.60.81.22 3 5 813193>80~1 20 0.40.811.52.54 61152235>120~ 180 0.611.223.55 81218254>180~ 250 0.81.22 34.5711422946>250~ 315 1.1.62.54 6 81216233252>315~ 400 1.22 3 5 7 91318253657>400~ 500 1.52.54 6 81152274633、位置公差标准平行度、垂直度、倾斜度主参数L,d (mm)公差等级1 2 3 4 5 6 7 8 9 10公差值(μm)≤10 0.40.81.53 5 812230 50>10~16 0.51 2 4 61152540 60>16~25 0.61.22.55 8122350 80>25~40 0.81.53 61152546010>40~63 1 2 4 8122358012> 1.2. 5 11246101563~100 2 5 0 5 5 0 0 0 0>100~16 0 1.53 61223581220>160~25 0 2 4 815254611525>250~40 0 2.5512358122030>400~63 0 3 61225461152540> 4 8 1358123050630~10 00 5 0 0 0 20 0>1000~1 600 51246115254060>1600~2 500 612255812235080>2500~4 000 81536115254601000>4000~6 300 124812235801200>6300~1 0000 12255115254610001500同轴度、对称度、圆跳动和全跳动主参数L,d (mm)公差等级1 2 3 4 5 6 7 8 9 10公差值(μm)≤1 0.40.611.52.54 611525>1~3 0.40.611.52.54 61240>3~6 0.5 0.81.22 3 5 8122550>6~10 0. 1 1.2. 4 6 113606 5 5 0 5 0>10~18 0.81.22 3 5 8122480>18~30 11.52.54 611525510>30~50 1.22 3 5 81223612>50~120 1.52.54 6115254815>120~25 0 2 3 5 812235120>250~502.54 6115254612250 0 >500~80 0 3 5 81223581530>800~12 50 4 611525461240>1250~2 000 5 8122358122550>2000~3 150 61152546115360>8 12358124803150~5 000 2 0 0 0 0 2>5000~8 000 11525461152551000>8000~1 0000 122358122361200。