15零件尺寸公差与配合性质的选择与检测.docx
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15零件尺寸公差与配合性质的选择与检测
《机械基础》
教案
（2009～2010学年第二学期）
学院山西省工贸学校
系（部）机电系
教研室
教师梁少宁
山西省工贸学校
零件尺寸公差与配合性质的选择与检测
授课班级
中职机电班
上课
时间
周月日第节
上课
地点
教室
周月日第节
教
学
目
的
通过本次课的学习，当学生在以后的工作中，看到图纸能够正确识图，并且能够根据图纸写出生产步骤
教学
目标
能力目标
知识目标
素质目标
1、能够正确识图
2、能够根据图纸写出生产步骤
掌握互换性概念、了解极限与配合基本术语、熟悉极限与配合的定义、明了极限与配合国家标准的构成
培养学生学生分析问题的能力，并能够正确的运用、培养学生勤于思考的好习惯和严谨、务实、细致的工作态度；通过小组讨论，培养学生的协作精神。
任务与案例
拿出一张零件图纸，发给同学，让每个小组讨论，讨论上边标志的符号的含义，然后讨论这个零件在生产过程中应该怎样来进行生产加工？
重点
难点
及
解决方法
重点：
极限与配合基本术语
难点：
极限与配合的定义
解决方法：
九步（图纸、提问设置悬念、分析、得出结论、推理演绎、范例、自学练习、反馈指导、讲评小结）教学法
参考资料
工具与材料
粉笔，黑板，零件图纸。
序号
步骤名称
教学内容
教师活动
学生活动
时间分配（分）
工具与材料
课内/课外
1
组织教学
问候，检查学生状态，宣布本次课内容和任务
问候学生，检查状态，宣布内容
问候
2
课内
2
复习
复习有关这节课的内容
提问
回答
6
粉笔，黑板
课内
3
导入新课
通过模型演示引入新课
演示
观察
4
模型
课内
4
讲授新课
1、互换性概念
2、极限与配合基本术语、定义
3、极限与配合国家标准的构成
讲授
听讲，观察，分析
33
课件，黑板
课内
5
范例讲解题
举例子讲解
举例子
听讲，分析
15
黑板，白粉笔
课内
6
自学练习
学生自己做题，老师辅导
旁边辅导
讨论，分析，做题
25
练习本
课内
7
反馈巡回指导
及时发现学生中存在的误解或疑惑，纠正认识差距
旁边辅导，主导作用
练习，分析主体作用
课内
8
讲评小结
总结这次课
总结
思考
3
黑板
课内
9
布置作业
学生课下练习
布置
记录
2
书本
课外
10
教学后记
课后
体会
③学生学案
课题名称：
零件尺寸公差与配合性质的选择与检测
班级：
姓名：
（一）、工作任务：
拿出一张零件图纸，发给同学，让每个小组讨论，讨论上边标志的符号的含义，然后讨论这个零件在生产过程中应该怎样来进行生产加工？
（二）、学习目标：
1、掌握互换性概念
2、掌握极限与配合基本术语、定义
3、掌握极限与配合国家标准的构成
（三）、回答问题
1、公差总是正值吗？
为什么？
能不能为零？
2、互换性的意义在什么地方？
对于生产有什么好处？
（四）、分析该资料，完成项目任务：
一：
互换性概念
1、互换性定义
互换性是指从一批相同的零件中任取一件，不经修配就能装配到机器或部件中，并满足产品的性能要求。
2、互换性意义
零件具有互换性有利于组织协作和专业化生产，对保证产品质量，降低成本及方便装配，维修有重要意义。
二：
尺寸公差的术语和定义
1）基本尺寸——设计给定的尺寸。
如图a中的ø30mm。
2）实际尺寸——零件制成后，通过测量所得的尺寸。
3）极限尺寸——允许零件实际尺寸变化的两个界限值，其中较大的一个尺寸称为最大极限尺寸，较小的一个尺寸称为最小极限尺寸。
如图b示出了轴ø30mm的最大极限尺寸为ø29.993mm，最小极限尺寸为ø29.980mm。
实际尺寸只要在这两个极限尺寸之间均为合格。
4）尺寸偏差（简称偏差）——某一尺寸减去基本尺寸所得的代数差。
尺寸偏差有上偏差、下偏差（统称极限偏差）和实际偏差。
上偏差＝最大极限尺寸-基本尺寸
下偏差＝最小极限尺寸-基本尺寸
如上图所示的轴:
上偏差＝（29.993-30）mm＝-0.007mm
下偏差＝（29.980-30）mm＝-0.020mm
国家标准规定：
用代号ES和es分别表示孔和轴的上偏差；用代号EI和ei分别表示孔和轴
的下偏差。
偏差可以为正，负或零值。
实际尺寸减去基本尺寸的代数差称为实际偏差。
零件尺寸的实际偏差在上、下偏差之间均为合格。
5）尺寸公差（简称公差）——允许尺寸变动的量。
即：
公差＝最大极限尺寸-最小极限尺寸
或：
公差＝上偏差-下偏差
如上图所示的轴
公差＝（29.993-29.980） mm＝0.013mm
或：
公差＝[-0.007-（-0.020）]mm＝0.013mm
由于最大极限尺寸总是大于最小极限尺寸，所以公差总是正值，且不能为零。
在零件图上，凡有公差要求的尺寸，通常不是标注两个极限尺寸，而是标注出基本尺寸和上、下偏差，见上图a。
6）尺寸公差带（简称公差带）——公差带是表示公差大小和相对于零线位置的一个区域。
上图a表示了一对互相结合的孔与轴的基本尺寸、极限尺寸、偏差、公差的相互关系。
为简化起见，一般只画出孔和轴的上、下偏差围成的方框简图，称为公差带图，见上图b。
在公差带图中，零线是表示基本尺寸的一条直线。
当零线画成水平线时，正偏差位于零线的上
方，负偏差位于零线的下方，偏差值的单位为微米。
三:
标准公差和基本偏差
国家标准《公差与配合》规定了公差带由标准公差和基本偏差两个要素组成。
标准公差确定公差带的大小，
而基本偏差确定公差带的位置，见下图。
1）标准公差（IT）
标准公差的数值由基本尺寸和公差等级来决定。
其中公差等级是确定尺寸精确程度的等级。
标准公
差分为20级，即IT01，IT0，IT1，…，ITI8。
其尺寸精确程度从IT01到ITI8依次降低。
标准公差的具体数值可查表得到。
2）基本偏差
基本偏差一般是指上下两个偏差中靠近零线的那个偏差。
即当公差带位于零线上方时，基本偏差为下偏差；当公差带位于零线下方时，基本偏差为上偏差，见上图。
国家标准对孔和轴均规定了28个不同的基本偏差。
基本偏差代号用拉丁字母表示，大写字母表示孔，小写字母表示轴。
下图是孔和轴的28个基本偏差系列图。
从基本偏差系列图可知，轴的基本偏差从a到h为上偏差（es），且是负值，其绝对值依次减小；从j到2c为下偏差（ei），且是正值，其绝对值依次增大。
孔的基本偏差从A到H为下偏差（E1），且是正值，其绝对值依次减小，从J到ZC为上偏差（Es），且是负值，其绝对值依次增大；其中H和h的基本偏差为零。
JS和js对称于零线，没有基本偏差，其上，下偏差分别为+IT/2和-IT/2。
基本偏差系列图只表示了公差带的各种位置，所以只画出属于基本偏差的一端，另一端则是开口的，即公差带的另一端取决于标准公差（IT）的大小。
四：
公差带代号
孔、轴的公差带代号由基本偏差代号和公差等级代号组成。
例：
试说明ø50H8、ø50f7的含意。
五：
配合
基本尺寸相同的、相互结合的孔和轴公差带之间的关系，称为配合。
根据使用的要求不同，孔和轴之间的配合有松有紧，因而国标规定：
配合分三类，即间隙配合、过盈配合、过渡配合（见下图）。
间隙配合
孔与轴装配时，有间隙（包括最小间隙等于零）的配合。
如下图所示，孔的公差带在轴的公差带之上。
过渡配合
孔与轴装配时，可能有间隙或过盈的配合。
如下图所示，孔的公差带与铀的公差带互相交叠。
过盈配合
孔与轴装配时有过盈（包括最小过盈等于零的配合。
如图c所示，孔的公差带在轴的公差带之下。
六：
基准制
国标对配合规定了基孔制和基轴制两种基准制。
基孔制
基本偏差为一定的孔的公差带，与不同基本偏差的轴的公差带形成各种配合的一种制度（下图a）。
基准孔的下偏差为零，并用代号H表示。
基轴制
基本偏差为一定的轴的公差带，与不同基本偏差的孔的公差带形成各种配合的一种制度（下图b）。
基准轴的上偏差为零，并用代号h表示。
配合代号
配合代号由孔和轴的公差带代号组成，写成分数形式，分子为孔的公差带代号，分母为轴的公差带代号。
凡是分子中含H的为基孔制配合，凡是分母中含h的为基轴制配合。
例 试说明
的含意。
该配合的基本尺寸为ø25mm、基孔制的间隙配合，基准孔的公差带为H7，（基本偏差为H公差等级为7级），轴的公差带为g6（基本偏差为g，公差等级为6级）。
七、公差与配合的标注
零件图上的标注方法
零件图上的尺寸公差可按下面三种形式之一标：
1）在基本尺寸右边注出公差带代号，见下图a。
2）在基本尺寸右边注出极限偏差，见上图b。
3）在基本尺寸右边注出公差带代号和相应的极限偏差。
但极限偏差应加上括号，见上图c。
当标注极限偏差时，上、下偏差的小数点必须对齐，小数点后的位数也必须相同；当上偏差或下偏差为“零”时用数字“0”标出（不加正、负号），并与上偏差或下偏差的小数点前的个位数对齐；当公差带相对于基本尺寸对称配置，即两个偏差绝对值相同时，偏差只需注写一次，并应在偏差与基本尺寸之间注出符号“士”，且两者数字高度相同。
装配图上的标注方法
装配图上两结合零件有配合要求时，应在基本尺寸右边注出相应的配合代号，其注写形式为下图中的三种形式之一。
（五）、评分表
课堂汇报评分表（教师用表）
要求
语言
精练
条理
清晰
内容有见地
表述自然流畅
回答问题正确
在限时内完成
总评
分值
20
20
20
20
10
10
得分
1
2
3
4
（六）、总结反思：
1、本次讨论的成功之处：
2、本次讨论的不足之处：
3、在讨论过程中碰到的主要问题：
4、解决问题的方法：
5、进一步改进的措施：
（七）、课后作业：
观察课本上的轴零件图，说明它的加工要求和步骤是什么？
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