《粗糙度和公差》课件

粗糙度和公差粗糙度和公差是机械制造领域中的两个关键概念通过对零件的表面粗糙度和尺寸公差的控制,可以确保零件的功能性和可靠性,从而提高产品质量作者M M课程大纲粗糙度概述粗糙度测量介绍什么是粗糙度,如何表示粗糙度,探讨表面粗糙度的测量方法和常见测以及常用的粗糙度参数量仪器,并介绍测量注意事项公差的基础知识公差配合与几何公差阐述公差的表示方法、含义和作用,介绍公差配合的方法及常见的配合方以及公差等级的分类式,并讲解几何公差的概念和规定什么是粗糙度表面粗糙度的定义粗糙度的重要性粗糙度的分类粗糙度是工件表面微小凹凸不平的程度,是用来表面粗糙度会影响到产品的外观、使用性能、根据表面的粗糙程度,可以将其划分为不同等级,描述和评价表面质量的一个重要指标它反映耐久性等,因此是工艺设计和质量控制中不可或如精加工、中等加工和粗加工等每种加工工了工艺加工对表面形貌的影响缺的关键指标艺对应有不同的粗糙度范围粗糙度的表示方式图形化表示数值化表示图形和数值并重视觉和触觉并用粗糙度通常使用轮廓曲线图来直采用一系列的参数来定量描述表通常将图形和数值两种方式结合除了图形和数值表示,还可以通观展示表面的起伏情况这种方面粗糙度,如Ra、Rz、Rq等,用使用,既可以直观感受表面状态,过肉眼观察和手触的方式评估表式可以清楚地反映出表面的高低以量化表面的粗糙程度这些参又可以得到精确的数据,全面地面粗糙度,这种主观判断也是重差和不规则程度数可作为生产和检验的依据反映表面粗糙度要的补充常用的粗糙度参数算术平均粗糙度十点平均粗糙度1Ra-2Rz-标识表面高低不平程度的代表性参数，反映了表面的整体粗糙程取样长度内最大峰-谷高度之平均值，较Ra更能反映表面的粗糙度程度均方根粗糙度总高度粗糙度3Rq-4Rt-对高低起伏程度的敏感性更强，能更好地分析表面的整体状况表示取样长度内最大峰值与最大谷值之高度差，反映了表面的极限粗糙度粗糙度的影响因素制造工艺是影响表面粗糙度的重切削工具的几何形状、刃口状态工件材料的硬度、脆性、韧性等环境温度、湿度等因素都会对表要因素,不同的加工工艺会产生不等会对表面粗糙度产生重要影响物理机械性能也会影响表面粗糙面精度造成影响良好的环境条同的粗糙度刀具磨损会导致表面质量下降度硬质材料通常较易产生较好件有助于实现更佳的表面质量的表面质量表面粗糙度的测量接触式测量1使用触针探测表面起伏光学测量2通过反射光束分析表面特征扫描电镜3利用电子束扫描获得三维图像精确测量工件表面粗糙度是质量控制的关键从接触式探针到光学成像再到扫描电子显微镜，各类测量技术可以全面分析表面微观形貌选择合适的测量方法和仪器对于提高生产效率和产品质量至关重要常见测量仪器测量工件粗糙度和公差的常见仪器包括•触针式粗糙仪通过触针接触工件表面获取数据，广泛应用于机械制造领域•光学轮廓仪利用激光扫描或成像技术无接触测量，适用于各种材质表面•坐标测量机能快速精确地测量复杂零件的各项几何尺寸与公差粗糙度测量的注意事项正确放置工件定期校准仪器控制环境条件确保工件摆放位置正确,表面无污垢或磨损,以及时校准测量仪器,保持其精度,避免因仪器因在恰当的温度和湿度条件下进行测量,避免环境确保测量结果的准确性素导致测量误差因素带来的测量偏差什么是公差公差是指零件或产品尺寸和几何形状允许的偏离范围公差的确定是为了确保产品的功能和可互换性合理设置公差可以提高生产效率、降低制造成本,是精密制造的基础合适的公差还可以提高产品的质量和可靠性公差过大会影响产品的性能和使用寿命,公差过小则会增加制造难度和成本因此,合理设置公差是很重要的工程设计原则公差的表示方法符号表示限值表示利用公差符号如±、M、F等表示公列出公差的上下限值如尺寸差范围如公差

0.01±

0.002表示允

10.05/

10.03表示允许范围在

10.03许范围在

0.008到

0.012之间到

10.05之间公差等级使用国际标准化组织定义的公差等级如IT

6、IT7等表示许可范围等级越低,精度越高公差的含义和作用定义公差作用一确保装配公差是指工件或零件尺寸与标准尺合理设置公差可确保部件之间的适寸之间允许的最大偏差范围它反当配合和运转映了制造工艺的精度要求作用二控制成本作用三保证质量过严格的公差要求会增加生产成本,合理的公差可确保产品性能稳定可合理设置可提高生产效率靠,满足使用要求公差等级的分类粗公差中等公差精密公差超精密公差适用于要求较低的一般零件，如应用于大多数普通机械件，满足用于精密机械零件，如计量仪表、应用于超精密零件，如航空航天、结构件等，公差范围较大一般使用要求公差范围适中光学仪器等，公差范围较小高精度光学设备等，公差范围极小公差配合的方法尺寸公差根据零件的使用要求和加工条件,为零件选择合适的尺寸公差等级配合方式根据零件的功能确定适合的配合方式,如活动配合、过渡配合或干涉配合配合选择选择公差配合使零件既能可靠地装配,又能能正常工作,满足使用要求常见的配合方式过渡配合滑动配合部件之间有一定的间隙,既不太紧也不太部件之间有较小的间隙,零件可相对移动,松,常用于轴承、轴承孔等零件之间常用于活塞、活塞杆等液压元件干涉配合微差配合部件之间没有间隙,需要利用外力才能装部件之间有极小的间隙,主要用于高精度配,常用于机械零件的精密配合机械设备的关键零件连接公差配合的选择考虑工艺要求评估零件功能考虑零件尺寸分析装配要求根据制造工艺的特点和加工精度明确零件的作用和要求，选择满对于大尺寸零件，选择较宽的公根据零件的装配方式和工作环境，要求，选择合适的公差等级有足功能需求的公差等级过严的差等级；对于小尺寸零件，则选选择合适的配合公差有的零件些工艺能达到较高的精度，而有公差会增加制造成本，而过宽的择较严的公差等级这样可以合需要紧配合，有的需要过渡配合些则只能达到较低的精度公差可能无法满足要求理控制制造成本或游隙配合几何公差的概念几何公差是指工件的几何形状、尺寸、位置、方向等偏离公称值的允许范围它确保了产品的功能性和互换性,是制造领域中重要的概念之一合理设计几何公差可以保证工件的安全性、可靠性和使用寿命,同时也可以降低制造成本因此在产品设计和加工过程中,正确理解和应用几何公差是非常关键的几何公差的规定公差标记尺寸公差位置公差几何公差通过在工程图上使用特定的公差符号尺寸公差可以规定零件的大小是否符合设计要位置公差可以确保零件相对于其他零件的位置进行标注这些符号清楚地指明了设计者对零求它限制了最大和最小尺寸的允许范围和方向符合设计要求它限制零件相对位置的件形状和位置的要求偏差形状公差的种类形状公差轮廓公差12用于控制工件表面的几何形状,包用于控制工件表面的整体轮廓形括圆柱形度、圆形度、直线度和状,可以同时控制多个表面平面度等偏摆公差同轴公差34用于控制工件表面的相对旋转倾用于控制工件圆柱面或圆锥面的斜,如圆柱体的垂直度和轴向度同心度和同轴度位置公差的种类定位公差同轴公差平行公差定位公差规定了工件上特征点的位置,确保零件同轴公差要求两个圆柱面的中心线相互重合,确平行公差规定了两个平面之间的相对位置,确保之间能正确装配这种公差控制了每个零件的保零件的同轴度这样可以保证运动部件的平零件的平行性这种公差有助于保证零件的平精确定位稳运转坦性和稳定性方向公差的种类角度公差平行公差限定零件或表面的相对角度变化范围,限定零件或表面之间的相对平行度,确保产品的正确装配和功能保证产品的稳定性和可靠性垂直公差倾斜公差限定零件或表面的相对垂直度,确保限定零件或表面的相对倾斜度,避免产品的精确定位和配合因角度偏差而造成的功能缺陷运用几何公差设计的例子以轴承座设计为例,通过合理运用几何公差可以确保产品质量和装配可靠性关键尺寸如轴承孔和定位面需要精确的位置公差,以保证轴承的安装和运转同时还需要考虑形状公差,如圆柱度和平面度,以确保接触面的良好配合在实际设计中,应充分了解产品的使用要求和工艺特点,综合考虑各种公差因素,选择恰当的公差等级,确保产品质量的同时兼顾生产效率粗糙度与公差的关系相互依赖相互影响粗糙度和公差是工件质量控制的两个表面粗糙度的变化会影响零件的尺寸重要因素,它们密切相关且相互依赖公差,反之过小的公差也可能造成表面过于粗糙协同优化合理配合粗糙度和公差指标,可以实现零件制造的质量、精度和成本的最佳平衡粗糙度测量与公差检查粗糙度测量公差检查综合应用通过专业的粗糙度测量仪器,可以准确地检查工根据工件的尺寸公差要求,使用合适的量具对工将粗糙度测量和公差检查结果进行对比分析,可件表面的粗糙度情况,为后续的公差检查提供基件进行检查,确保其尺寸和形状符合设计要求以更全面地评估工件的质量状况,为后续的制造础数据优化提供依据粗糙度与公差控制的技巧精确测量制造工艺优化使用合适的测量仪器,严格遵循测量标准分析生产过程中的影响因素,调整工艺参和步骤,确保数据的准确性和可靠性数,提高制造精度,减少粗糙度偏差过程质量控制合理设置公差建立完善的质量检查体系,及时发现问题根据产品功能和使用环境,科学设定合理并采取纠正措施,确保产品达到设计要求的公差范围,既满足使用要求又利于生产如何有效控制工件的粗糙度选择合适的加工工艺1根据工件的材质和尺寸要求,选择合适的加工工艺,如铣削、磨削或抛光等,以达到所需的表面粗糙度优化加工参数2调整切削速度、进给率、切深等参数,以获得最佳的加工效果,避免出现表面缺陷保持加工环境清洁3确保工件受到最小程度的外部环境影响,保持机床和工作环境的清洁有序,可以有效避免表面污染如何正确选择公差等级了解工件使用环境考虑制造工艺能力平衡成本与质量结合实际经验首先要分析工件在使用过程中所了解工厂的加工精度水平,选择公差等级越严格,制造成本越高借鉴同类产品的公差设计经验,承受的应力和温度等环境因素,与之相匹配的公差等级,既不能需要在成本和质量要求之间寻求并根据实际生产情况进行调整优根据这些因素选择合适的公差等过于苛刻,也不能过于宽松平衡点化级案例分析与讨论生产冲压件工艺分析齿轮加工案例12以某汽车零部件的冲压工艺为例,针对某种精密齿轮的加工,探讨如分析工件表面粗糙度与公差要求何综合考虑粗糙度、公差等因素,的关系,并讨论合理选择的方法制定最优的工艺方案模具制造实例讨论与交流34以模具制造为例,阐述如何根据产针对具体案例,与学员进行深入交品应用要求合理确定模具表面质流探讨,分享实践经验,提出改进建量和尺寸公差指标议本课程的重点与难点课程重点课程难点本课程的重点在于全面系统地介绍了粗糙度和公差的概念、表示方法、粗糙度和公差之间的相互关系是本课程的难重点学习如何正确选择适影响因素和测量方法尤其是几何公差的种类和规定,是需要重点掌握合的公差等级,根据工件的实际使用要求有效控制其粗糙度的内容结语通过本课程的学习，我们深入了解了工件粗糙度和公差的基本概念、测量方法和控制技巧这些知识对于提高产品质量、降低制造成本具有重要意义让我们将所学应用于实际工作中，不断优化工艺流程，确保产品符合客户要求掌握精益求精的制造理念,共同推动制造业向着智能化、绿色化的方向发展。