互换性与测量技术基础(doc50)-品质管理(编辑修改稿)

互换性与测量技术基础(doc50)-品质管理(编辑修改稿)内容摘要：

而且，其局部实际尺寸不得超出最大和最小实体尺寸。 对于内表面（孔） Dfi≤ DLV且 DＭ =Dmin≤ Da≤ DL=Dmax 对于外表面（轴） dfi≥ dLv且 dm=dmax≥ da≥ dL=dmin 最小实体要求应用于被测要素时，被测要素的形位公差值是在该要素处于最小实体状态时给出的。 当被 测要素的实际轮廓偏离其最小实体状态，即其实际尺寸偏离最小实体尺寸时，形位误差值可以超出最小实体状态下给出的形位公差值，即此时的形位公差值可以增大。 若被测要素采用最小实体要求时，其给出的形位公差值为零，则称为最小实体要求的零形位公差，并以“ 0L”表示。 课次： 9 授课课题： 形位公差习题课 目的要求： 熟悉形位公差的项目及有关基本概念 掌握形位公差的标注及公差原则的分析应用 难点 ：公差原则的分析应用 重点 ：形位公差的标注及公差原则的分析应用 作业 ： 410 一、基本内容： 形位公差的标注：被测要 素、公差框格、指引线（垂直于框格引出，指向公差带宽度方向）、基准（分清轮廓要素和中心要素，字母放正，单一基准和组合基准） 公差带的特点（四要素）大小、方向、形状、位置 公差原则 基本概念 作用尺寸： 单一要素的作用尺寸简称作用尺寸 MS。 是实际尺寸和形状误差的综合结果。 作用尺寸： Dms=Da— 误差 dms=da+误差 最大、最小实体状态和实效状态： 中国最大的管理资源中心 (大量免费资源共享 ) 第 14 页 共 47 页 （ 1）最大和最小实体状态 MMC：含有材料量最多的状态。 孔为最小极限尺寸；轴为最大极限尺寸。 LMC：含有材料量最小的状态。 孔为最 大极限尺寸；轴为最小极限尺寸。 MMS=Dmin； dmax LMS=Dmax； dmin （ 2） 最大实体实效状态 最大实体实效状态 MMVC：是指实际尺寸达到最大实体尺寸且形位误差达到给定形位公差值时的极限状态。 最大实体实效尺寸 MMVS：在实效状态时的边界尺寸。 C） 单一要素的实效尺寸是最大实体尺寸与形状公差的代数和。 对于孔：最大实体实效尺寸 MMVSh=最小极限尺寸 — 形状公差 对于轴：最大实体实效尺寸 MMVSs=最大极限尺寸 +形状公差 D） 关联要素的实效尺寸是最大实体尺与位置公差的代数和。 对于孔：最大实体实效尺寸 MMVSh=最小极限尺寸 — 位置公差 对于轴：最大实体实效尺寸 MMVSs=最大极限尺寸 + 位置公差 理想边界 理想边界是设计时给定的，具有理想形状的极限边界。 （ 3） 最大实体边界（ MMC 边界） 当理想边界的尺寸等于最大实体尺寸时，该理想边界称为最大实体边界。 （ 4） 最大实体实效边界（ MMVC 边界） 当理想边界尺寸等于实效尺寸时，该理想边界称为实效边界。 包容原则（遵守 MMC 边界） E （ 4） 定义：要求被测实际要素的任意一点，都必须在具有理想形状的包容面内，该理想形状的尺寸为最大实体尺寸。 即当被测要素 的局部实际尺寸处处加工到最大实体尺寸时，形位误差为零，具有理想形状。 （ 5） 包容原则的特点 C、 要素的作用尺寸不得超越最大实体尺寸 MMS。 D、 实际尺寸不得超越最小实体尺寸 LMS。 按包容原则要求，图样上只给出尺寸公差，但这种公差具有双重职能，即综合控制被测要素的实际尺寸变动量和形状误差的职能。 形状误差占尺寸公差的百分比小一些，则允许实际尺寸的变动范围大一些。 若实际尺寸处处皆为 MMS，则形状误差必须是零，即被测要素应为理想形状。 因此，采用包容原则时的尺寸公差，总是一部分被实际尺寸占用，余下部分可被形状误差占用。 最大 实体要求（遵守最大实体实效边界） 定义：是被测要素或基准要素偏离最大实体状态，而形状、定向、定位公差获得补偿的一种公差原则。 特点： *遵守最大实体实效边界 *要求被测要素的作用尺寸不得超越最大实体实效尺寸，实际尺寸不得超越极限尺寸。 *公差框格中形位公差值后加注符号 M。 二、练习 1．改正图 27 中各项形位公差标注上的错误（不得改变形位公差项目）。 中国最大的管理资源中心 (大量免费资源共享 ) 第 15 页 共 47 页 改正： 2．试将下列技术要求标注在图 217 上。 （ 1） φ d圆柱面的尺寸为 φ 30 0 mm，采用包容要求， φ D 圆柱面的尺寸为 φ 50 0 mm，采用独立原则。 （ 2） φ d表面粗糙度的最大允许值为 Ra = m， φ D 表面粗糙度的最大允许值为 Ra =2μ m。 （ 3）键槽侧面对 φ D 轴线的对称度公差为 0． 02 mm。 （ 4） φ D 圆柱面对 φ d 轴线 的径向圆跳动量不超过 0． 03 mm，轴肩端平面对 φ d 轴线 的端面圆跳动不超过 0． 05 mm。 3．如图 232 所示，被测要素采用的公差原则是＿＿，最大实体尺寸是＿＿ mm，最小实体尺寸是＿＿ mm ，实效尺寸是＿＿ mm，当该轴实际尺寸处处加工到 20 mm 时，垂 直度误差允许值是＿＿ mm，当该轴实际尺寸处处加工到 φ 时，垂直度误差允许值是＿＿ mm。 中国最大的管理资源中心 (大量免费资源共享 ) 第 16 页 共 47 页 答：包容要求 φ 20 φ φ 0 φ 4．如图 234 所示，要求： （ 1）指出被测要素遵守的公差原则。 （ 2）求出单一要素的最大实体实效尺寸，关联要素的最大实体实效尺寸。 （ 3）求被测要素的形状、位置公差的给定值，最大允许值的大小。 （ 4）若被测要素实际尺寸处处为 φ ，轴线对基准 A的垂直度误差为φ ，判断其垂直度的合格性，并说明 理由。 解：（ 1）被测要素遵守最大实体要求。 （ 2）单一要素的实效尺寸 =φ 要素的实效尺寸 =φ （ 3）直线度公差的给定值为φ ，垂直度公差的给定值为φ。 直线度误差的最大允许值为φ ，垂直度误差的最大允许值为φ。 （ 4）此时允许的垂直度误差为： +=，故不合格。 课次： 10 授课课题： 几何量精度 表面粗糙度 目的要求： 了解表面粗糙度、取样长度、评定长度、基准线的概念 掌握表 面粗糙度的高度特征参数及标注 难点 ： 高度特征参数的选用 重点 ： 表面粗糙度的高度特征参数及标注 作业 ： 51 参考资料：《公差配合与测量技术》 中国最大的管理资源中心 (大量免费资源共享 ) 第 17 页 共 47 页 表面粗糙度 一、表面粗糙度的实质 机械零件表面精度所研究和描述的对象是零件的表面形貌特性。 零件的表面形貌可以分为三种成分，如图 245所示。 (1) 表面粗糙度 是零件表面所具有的微小峰谷的不平程度，其波长和波高之比一般小于 50。 (2) 表面波纹度 零件表面中峰谷的波长和波高之比等于 50～ 1000 的不平程度称为波纹度。 (3) 形状误差 零件表 面中峰谷的波长和波高之比大于 1000 的不平程度属于形状误差。 放大的实际表面轮廓 表面粗糙度成分 波纹度成分 形状误差成分 表面形貌 表面粗糙度对机器零件的摩擦磨损、配合性质、耐腐蚀性、疲劳强度及结合密封性等都有很大的影响。 二、表面粗糙度对零件使用性能的影响 （ 1） 影响零件的耐磨性 表面越粗糙，摩擦系数就越大，而结合面的磨损越快。 （ 2） 影响配合性质的稳定性 对间隙配合来说，表面越粗糙，越易磨损，使工作边程中间隙增大。 （ 3） 影响零件的强度 （ 4） 影响 零件的抗腐蚀性能 三、 表面粗糙度的评定标准 （一） 评定表面粗糙度的基本规定 实际轮廓 实际轮廓是平面与实际表面垂直相交所得的轮廓线 （如图）。 按照所取截面方向的不同，又可分为横向实际轮廓和纵向实际轮廓。 在评定或测量表面粗糙度时，除非特别指明，通常是指横向实际轮廓，即与加工纹理方向垂直的截面上的轮廓 样长度 l：评定表面粗糙度时所取的一段基准线长度。 目的：在于限制和减弱其他几何形状误差，特别是表面波纹度对测量结果的影响。 表面越粗糙，取样长度越大，因为表面越粗糙，波距也越大，较大的取样长度才能反映一 定数量的微量高低不平的痕迹。 评定长度 Ln：评定表面轮廓所必需的一段长度。 评定长度包括一个或几个取样长度，由于零件表面各部分的表面粗糙不一定很均 中国最大的管理资源中心 (大量免费资源共享 ) 第 18 页 共 47 页 匀，在一个取样长度上往往不能合理地反映某一表面粗糙度特征，故需在表面上取几个取样长度来评定表面粗糙度。 基准线：评定表面粗糙度参数值大小的一条参考线。 基准线有下列两种：轮廓最小二乘中线、轮廓算术平均中线。 （ 1）轮廓最小二乘中线 m： 轮廓的最小二乘中线是在取样长度范围内，实际被测轮廓线上的各点至该线的距离平方和为最小（见图），即：  l dxy0 2 min （ 2）轮廓算术 平均中线 轮廓的算术平均中线是在取样长度范围内，将实际轮廓划分上下两部分，且使上下面积相等的直线（见图 250），即 F1＋ F2＋„ + Fn=G1+ G2 +„ + Gm 轮廓算术平均中线往往不是唯一的，在一簇算术平均中线只有一条与最小二乘中线重合。 在实际评定和测量表面粗糙度时，使用图解法时可用算术平均中线代替最小二乘中线。 轮廓算术平均中线 （二） 表面粗糙度的评定参数 轮廓算术平均偏差 Ra 在取样长度 l内，被测实际轮廓上各点至轮廓中线距离绝对值的平均值，即  la dxylR 01 Ra能充分反映表面微观几何形状高度方 面的特性，但因受计量器具功能的限制，不用作过于粗糙或太光滑的表面的评定参数。 微观不平度十点平均高度 Rz 在取样长度内５个最大的轮廓峰高 ypi平均值与 5个最大轮廓谷深 yvi平均值之和（见图 251）即     5 15 151 i vii piz yyR Rz 只能反映轮廓的峰高，不能反映峰顶的尖锐或平钝的几何特性，同时若取点不同，则所得 Rz 值不同，因此受测量者的主观影响较大。 轮廓最大高度 Ry 在取样长度内，轮廓的峰顶线和谷底线之间的距离（见图 251）。 峰顶线和谷底线平行于中线且分别通过轮廓最高点和最低点 Ry =︱ ypmax︱ +︱ yvmax︱ 中国最大的管理资源中心 (大量免费资源共享 ) 第 19 页 共 47 页 Ry 值是微观不平度十点中最高点和最低点至中线的垂直距离之和，因此它不如Rz 值反映的几何特性准确，它对某些表面上不允许出现较深的加工痕迹和小零件的表面质量有。