課 題:1、極限與配合
2、形狀和位置公差
課堂類型:講授
教學目的:1、講解極限與配合代號在圖樣上的標註方法
2、介紹形狀和位置公差的基本概念和有關術語
3、講解形狀和位置公差代號在圖樣上的標註方法
教學要求:1、掌握極限與配合代號在圖樣上的標註方法
2、能正確理形狀和位置公差的基本概念和有關術語
3、掌握形狀和位置公差代號的標註方法,能了解代號中各種符號和數字的含義。
教學重點:1、零件圖上極限與配合代號的標註和識讀
2、形狀和位置公差的項目和符號
3、零件圖上形狀和位置公差代號的標註和識讀
教學難點:在零件圖上極限與配合代號和表面形狀和位置公差代號的正確書寫。
教 具:挂圖:“公差配合在圖樣上的標註”、“零件圖上標註形位公差實例”
教學方法:這一部分內容較多,很難在短時間內講透,所以要精講多練,通過充分練習使學生熟練掌握,達到正確標註和識讀的目的。
教學過程:
一、複習舊課
1、複習表面粗糙度的概念和三種高度評定參數。
2、複習互換性的概念和極限和配合的基本術語。
3、複習表面粗糙度代號在圖樣上的標註方法。
二、引入新課題
上次課學習了孔和軸的公差帶,本次課繼續學習相互結合的孔和軸之間的配合。另外評定零件的質量的因素是多方面的,不僅零件的尺寸和表面粗糙度影響零件的質量,零件的幾何形狀和結構的位置也大大影響零件的質量,所以本次課還要學習零件的形狀和位置公差的有關內容。
三、教學內容
(一)極限和配合
1、配合
基本尺寸相同,相互結合的孔和軸公差帶之間的關係稱為配合。
(1)配合的種類
根據機器的設計要求和生產實際的需要,國家標準將配合分為三類:
① 間隙配合 孔的公差帶完全在軸的公差帶之上,任取其中一對軸和孔相配都成為具有間隙的配合(包括最小間隙為零),如圖8—24所示。
圖8—24 間隙配合
圖8—25 過盈配合
② 過盈配合 孔的公差帶完全在軸的公差帶之下,任取其中一對軸和孔相配都成為具有過盈的配合(包括最小過盈為零),如圖8—25所示。
③ 過渡配合 孔和軸的公差帶相互交疊,任取其中一對孔和軸相配合,可能具有間隙,也可能具有過盈的配合,如圖8—26所示。
圖8—26 過渡配合
(2)配合的基準制
國家標準規定了兩種基準制:
① 基孔制 基本偏差為一定的孔的公差帶,與不同基本偏差的軸的公差帶構成各種配合的一種制度稱為基孔制。這種制度在同一基本尺寸的配合中,是將孔的公差帶位置固定,通過變動軸的公差帶位置,得到各種不同的配合,如圖8—27所示。
基孔制的孔稱為基準孔。國標規定基準孔的下偏差為零,“H”為基準孔的基本偏差。
圖8—27 基孔制配合
② 基軸制 基本偏差為一定的軸的公差帶與不同基本偏差的孔的公差帶構成各種配合的一種制度稱為基軸制。這種制度在同一基本尺寸的配合中,是將軸的公差帶位置固定,通過變動孔的公差帶位置,得到各種不同的配合,如圖8—28。
基軸制的軸稱為基準軸。國家標準規定基準軸的上偏差為零,“h”為基軸制的基本偏差。
圖8—28 基軸制配合
2、公差與配合的標註
(1)在裝配圖中的標註方法
配合的代號由兩個相互結合的孔和軸的公差帶的代號組成,用分數形式表示,分子為孔的公差帶代號,分母與軸的公差帶代號,標註的通用形式如圖8—29所示。
(a) (b)
圖8—29 裝配圖中尺寸公差的標註方法
(2)在零件圖中的標註方法
如圖8—30所示,圖(a)標註公差帶的代號;圖(b)標註偏差數值;(c)公差帶代號和偏差數值一起標註。
(a) (b) (c)
圖8—30 零件圖中尺寸公差的標註方法
(二)形狀和位置公差
評定零件的質量的因素是多方面的,不僅零件的尺寸影響零件的質量,零件的幾何形狀和結構的位置也大大影響零件的質量。
1、形狀和位置公差的基本概念
圖8—31(a)所示為一理想形狀的銷軸,而加工后的實際形狀則是軸線變彎了,如圖8—31(b),因而產生了直線度誤差。
又如,圖8—32(a)所示為一要求嚴格的四稜柱,加工后的實際位置卻是上表面傾斜了,如圖8—32(b),因而產生了平行度誤差。
(a) (b) (a) (b)
圖8—31 形狀誤差 圖8—32 位置誤差
如果零件存在嚴重的形狀和位置誤差,將使其裝配造成困難,影響機器的質量,因此,對於精度要求較高的零件,除給出尺寸公差外,還應根據設計要求,合理地確定出形狀和位置誤差的最大允許值,如圖8—33(b)中的φ0.08(即銷軸軸線必須位於直徑為公差值φ0.08的圓柱面內,如圖8—33(a)所示)、圖8—34(b)中的0.1(即上表面必須位於距離為公差值0.1且平行於基準表面A的兩平行平面之間,如圖8—34(a)所示)。
(a) (b) (a) (b)
圖8—33 直線度公差 圖8—34 平行度公差
2、形狀公差和位置公差的有關術語
(1)要素——指組成零件的點、線、面。
(2)形狀公差——指實際要素的形狀所允許的變動量。
(3)位置公差——允許的變動量,它包括定向公差、定位公差和跳動公差。
(4)被測要素——給出了形狀或(和)位置公差的要素。
(5)基準要素——用來確定理想被測要素方向或(和)位置的要素。
3、形位公差的項目、符號及公差帶
(1)形狀公差
形位公差的分類、項目資料及符號見表8—9。常見的形狀公差帶定義見表8—10,常見的位置公差帶定義見表8—11。參照表8—11講解。
表8—9 形位公差的分類、項目資料及符號
分類 | 項 目 | 特徵符號 | 有或無基準要求 | |
形狀公差 | 形狀 | 直線度 |
| 無 |
平面度 | 無 | |||
圓度 | 無 | |||
圓柱度 | 無 | |||
形狀或位置 | 輪廓 | 線輪廓度 | 有或無 | |
面輪廓度 | 有或無 | |||
位置公差
| 定向 | 平行度 | 有 | |
垂直度 | 有 | |||
傾斜度 | 有 | |||
定位 | 位置度 | 有或無 | ||
同軸度(同心度) |
| 有 | ||
對稱度 | 有 | |||
跳動 | 圓跳動 |
| 有 | |
全跳動 |
| 有 |
註:國家標準GB/T 1182-1996規定項目特徵符號線型為h/10,符號高度為h(同字高)其中,平面度、圓柱度、平行度、跳動等符號的傾斜角度為75°。
4、形位公差的標註
(1)公差框格
公差框格用細實線畫出,可畫成水平的或垂直的,框格高度是圖樣中尺寸數字高度的兩倍,它的長度視需要而定。框格中的數字、字母、符號與圖樣中的數字等高。圖8—35給出了形狀公差和位置公差的框格形式。用帶箭頭的指引線將被測要素與公差框格一端相連。
圖8—35 形位公差代號及基準符號
(2)被測要素
用帶箭頭的指引線將被測要素與公差框格一端相連,指引線箭頭指向公差帶的寬度方向或直徑方面。指引線箭頭所指部位可有:
1)當被測要素為整體軸線或公共中心平面時,指引線箭頭可直接指在軸線或中心線上,如圖8—36(a)。
2)當被測要素為軸線、球心或中心平面時,指引線箭頭應與該要素的尺寸線對齊,如圖8—36(b)。
3)當被測要素為線或表面時,指引線箭頭應指要該要素的輪廓線或其引出線上,並應明顯地與尺寸線錯開,如圖8—36(c)。
(a) (b) (c)
圖8—36 被測要素標註示例
(3)基準要素
基準符號的畫法如圖8—35所示,無論基準符號在圖中的方向如何,細實線圓內的字母一律水平書寫。
1)當基準要素為素線或表面時,基準符號應靠近該要素的輪廓線或引出線標註,並應明顯地與尺寸線箭頭錯開,如圖8—38(a)。
2)當基準要素為軸線、球心或中心平面時,基準符號應與該要素的尺寸線箭頭對齊,如圖8—37(b)。
3)當基準要素為整體軸線或公共中心面時,基準符號可直接靠近公共軸線(或公共中心線)標註,如圖8—37(c)。
(a) (b) (c)
圖8—37 基準要素標註示例
5、零件圖上標註形狀公差和位置公差的實例
圖8—38 零件圖上標註形位公差的實例一
圖8—39 零件圖上標註形位公差的實例二
四、小結
1、兩種基準制的概念及選擇。
2、配合代號在圖樣上的標註方法。
3、形位公差的項目及符號。
4、形位公差標註方法的幾個要點。
5、形位公差在圖樣上的標註方法。