互换性与测量技术基础

这是一篇关于互换性与测量技术基础的思维导图，介绍了互换性的零部件替换、公差、类别、优点，标准化的特别处等内容。

绪论

互换性

零部件 在同种规格范围内 相互替换

公差

保证互换性

控制误差范围

类别

完全互换/不完全互换（组内互换）

内互换/外互换（自身组成互换/配合零件互换）

优点

设计/制造/使用维修

标准化

具有重复特征的产品/概念

特别：基础标准

国际标准化组织（ISO）

优先数/优先数系

国际统一的.数值分级制度

十进制几何级数

GB/T321-2005《优先数和优先数系》

r：5-10-20-40-80（补充序列）

国际代号：R5-R10-R20-R40-R80系列

基本系列：R10-20-40

补充系列：R80

派生系列：（例）R20/3→

光滑圆柱体结合.的公差与配合

1. 基本术语

几何要素-7

孔(D)-轴(d)

圆柱形.内(外)尺寸要素

包容面-被包容面

尺寸

偏差.公差

尺寸偏差

某一尺寸-公称尺寸

极限偏差

极限尺寸-公称尺寸

公差带图



极限偏差:限制实际偏差-公差带位置-松紧程度

公差:限制误差-公差带大小-配合精度

配合

孔的尺寸-轴的尺寸

可以看公差带图,无非是相隔最远,最近问题

配合制

基孔制

H

Ei=0

基轴制

h

es=0

2. 国家标准

标准公差系列

公差单位

计算标准公差的基本单位

标准公差因子: i

公差等级

决定标准公差的大小

公差单位*公差等级

IT01.IT0.IT1~IT18

IT01-IT18:等级依次降低

公称尺寸分段

基本偏差系列

确定零件公差带相对零线位置的.上极限偏差.或下极限偏差

基本偏差代号:大写字母-孔,小写字母-轴

a-h:间隙配合/js.j.k.m.n:过渡配合/p-zc:过盈配合

轴的另一偏差:

孔的基本偏差

孔的另一偏差:

工艺等价.同名配合

异级配合

条件:轴的公差≤IT7时,与低一等级的孔配合;其余,同等级配合

优先公差带

P31

大尺段公差和配合

测量误差的主要因素

真实直径不易找

温度差:被测工件与量具

一般采用.基孔制.的同级配合

孔的加工难度更大

IT6-IT12

配制公差:MF

以一个零件为基础,配制另一零件

D至18mm的公差与配合

加工误差

切削力影响大,加工困难

测量误差

温度.量具,测量力

一般:基轴制

未推荐优先配合等,

往往孔的公差等级高于轴的

3. 常用尺寸和公差的选用

配合制的选用

实质:尺寸的精度设计

基孔制.基轴制的优缺点

公差等级的选用

≤IT8,孔低一等级;>IT8,同等级

IT0,IT1,IT1:高精度量块,其他精密尺寸标准块的公差

IT2-IT5:特别精密零件的配合

IT5-IT12:高精度和重要配合处

IT6(孔:IT7):机械制造中广泛应用

7-8:一般精度要求

9-10:一般要求

11-12:不重要的配合

12-18:未注尺寸公差的尺寸精度,冲压件.铸锻件...

配合的选用:计算法,试验法,类比法(广泛)

配合的特性

间隙配合:结合件有相对运动

过盈配合:结合件没有相对运动;键连接/孔轴结合力传动力矩

间隙配合:定位精准,拆卸相对静止的连接

配合的选用常常考虑到:定位精准.工作状况(转动滑动).工作温度.装配拆卸

4. 一般公差

线性尺寸的一般公差:车间普通工艺条件下,机床设备一般加工能力能够保证的公差

四个公差等级

f:紧密级

m:中等级

c:粗糙级

v:最粗级

几何公差及检验

概述

几何误差:几何要素的.形状误差.位置误差

研究对象

点线面(要素)

研究这些要素.在形状.相互间方向.位置方面.的精度问题

几何要素类别

结构特征

组成要素(轮廓要素)

导出要素(中心要素)

存在状态

实际要素

实际要素.可以测量反应

理想要素

设计给定的.点线

所处部位

被测要素

图样中给出了几何公差的要素

基准要素

用来.确定被测要素方向位置的.要素

功能关系

单一要素

关联要素

几何公差的项目及其符号

形状公差

直线度

平面度

圆度

圆柱度

方向公差

平行度

垂直度

倾斜度

位置公差

位置度

同心度/同轴度

对称度

跳动公差

圆跳度

全跳度

几何公差的标注

几何公差代号标注.P71

采用.直线和框格.表示

从左至右:几何特征符号-公差值-基准

圆形/圆柱:Φ;球形:SΦ

被测要素的.表示法

轮廓面.轮廓线-与尺寸线错开

中心面.中心线-尺寸线延长线.之上

基准的标注

带基准字母.的基准三角形.倒置

局部做基准---粗点画线.表示

两个要素.建立.公共基准---A-B

几个要素.建立.基准体系---优先顺序写

公差带

公差带.宽度方向.为被测要素法向.//ɑ角标注

位置公差.公差带:宽度方向为.理论图框方向,与指引线呈0`/90`

方向公差.公差带:宽度方向为.指引线箭头方向,与基准0呈`/90`

一个公差框格.可以用于.具有相同几种特征.和.公差值的若干分离要素

公共公差带符号:CZ

附加标记

轮廓度特征

线轮廓/面轮廓

螺纹轴线为被测要素/基准要素

默认:螺纹中径轴线

另外:MD-大径/LD-小径/PD-节径

限定性规定

0.05/200(公差值/限定范围)

延伸公差带

附加符号:P

几何公差及公差带

子主题

公差原则

处理几何公差与尺寸公差的关系

动态公差图

有关符号定义

最大实体状态(MMS)

最大实体时效尺寸 (MMVC)

要素在最大实体状态

几何公差处于最大允许值

t:几何公差值

边界

由设计给定的具有理想形状的极限包容面

最大实体边界

尺寸为.最大实体尺寸.的边界

最大实体实效边界

尺寸为.最大实体实效尺寸.的边界

最大实体要求

子主题

类别

独立原则

相关原则

包容要求(E)

遵循.最大实体边界.最小实体尺寸

最大实体要求(M)

处于.最大实体实效边界.之内

最小实体要求

选择

检测

表面粗糙度

表面粗糙度的评定

对零件使用性能的影响

耐磨性

配合性质的稳定性

疲劳强度

抗腐蚀性

密封性

基本术语

取样长度Ir

评定表面粗糙度时所规定的一段基准线长度

评定长度ln

ln=5lr

中线

轮廓最小二乘中线m

轮廓算数平均中线

表面粗糙度评定参数

Ra:轮廓算数平均偏差

Rz:轮廓最大高度

Rsm:轮廓单元的.平均宽度

Rmr:轮廓支承长度率

评定参数的选择标注

评定参数的选择

一般选择:Ra(0.025-6.3);Rz(0.1-25)um

耐磨:Ra,Rz,Rmr

承受交变应力:Rz,Rsm

外观质量/可漆性:Rsm

表面结构的图形标注

标注格式

双向极限

上极限:传输带:0.0025-0.8/R轮廓(默认)/算数平方偏差:3.2um/评定长度为4个取样长度/'最大规则'

下极限:传输带(默认)/R轮廓/算数平均偏差:1.6um/评定长度为5个取样长度(默认)/'16%规则'(默认)

加工纹理

表面粗糙度的测量

比较法

光切法

光切原理

干涉法

光波干涉-干涉显微镜-Rz

针描法

触针式仪器