公差配合与技术测量一体化教案Word文档格式.doc

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知识点

1.了解本课程的地位、性质

2.了解本课程的学习任务与要求

识记

理解

应用

分析

综合

重点

难点

课前

准备

工具

材料

设备

其它

教学内容、方法和过程

一、本课程的地位、性质

地位：

是机械类各专业的一门极其重要的核心专业技术基础学科，它涉及几何量公差与测量技术两个范畴。

它在教学计划中起到承上启下的作用，它是联系机械设计课程与机械制造课程的纽带，是从基础课学习过渡到专业课学习的桥梁。

性质：

是机械类各专业的一门专业基础课。

二、本课程的学习任务与要求

任务：

是使学生获得技术工作必须具备的公差极限配合和测量技术方面的基础知识与一定的实际工作技能，为专业工种应用公差标准和掌握检测技术打下基础。

关键词：

两个方面公差极限配合和测量技术

要求：

本课程是联系设计系统与工艺系统课程的纽带，是从基础课向专业课过渡的一环。

关键词：

公差极限配合-------机械设计系统

测量技术------------机械制造系统

【思考提问】

设计与制造的关系？

任务一认识互换性

1.互换性的定义

2.互换性的分类

3.互换的条件

互换的条件

互换性的分类

自行车

理论部分

1.互换性的含义

在机械工业中,互换性是指制成的同一规格的一批零件或部件,不需作任何挑选,调整或辅助加工（如钳工修配）,就能进行装配,并能满足机械产品的使用性能要求的一种特性。

例：

同型号的轴承、光管、螺钉等等。

互换性内容：

几何参数，力学性能，物理化学性能等方面。

2、作用

①有利于组织专业化协作。

②有利于用现代化工艺装配。

③有利于采用流水线和自动线生产方式。

④提高生产效率，降低成本，延长机器使用寿命。

3、分类

①完全互换性：

若零件在装配或更换时，不作任何选择，不需调整或修配，就能满足预定的使用要求，则成为完全互换性（当不限定互换范围时，称为完全互换法，也叫绝对互换法）。

二不（不作任何选择，不需调整或修配）

②不完全互换性：

由于某种特殊原因只允许零件在一定范围内互换时，称为不完全互换性。

组与组之间的零件不能互换，采用分组装配法。

4、互换性条件

一批相同规格的零件具有互换性的条件为：

①实际尺寸在允许的范围内；

②形状误差在允许的范围内；

③位置误差在允许的范围内；

④表面粗糙度达到规定的要求。

标准化

分别举例说出这两种不同互换类型的产品。

观察自行车的组成结构，分析其组成部件属于互换性的哪一类

操作步骤：

1.自行车的主要组成

传输机构、运动机构、操作机构等

2.自行车经济需要更换的部件有哪些

轮胎、滚珠轴承、链条等

【作业布置】

教材P2

（1）（3）题

任务二认识标准化

1.标准化的概念

2.标准化在设计、生产中的重要作用

标准化在生产过程中的意义

如何做到产品的标准化

1.什么是标准化？

在现代化的大量或成批生产中，要求互相装配的零件或部件都要符合互换性原则。

对零部件各项几何参数的变动范围加以限制而制定出的一个统一的变动范围就是标准。

标准化是指以制定标准和贯彻标准为主要内容的全部活动过程。

2.标准化参数

①几何参数误差

实际几何参数偏离理想几何参数的偏离量

尺寸的大小—公差与配合

宏观几何形状——形状公差

相互位置关系——位置公差

微观几何形状——表面粗糙度

②几何参数公差

零件实际几何参数的变动量

③公差标准化

几何参数公差是用来控制几何参数误差的大小的，因而需要确定几何参数公差的大小及对零件几何参数制定的相关要求，即制定公差标准。

误差与公差的区别

【拓展思考】

如何实现产品的标准化？

一堆螺母、一堆螺栓，观察分析实现互换性配合的要求和条件。

在这四项中，哪些是必须满足的条件，才能实现配合。

1.尺寸的大小—公差与配合

2.宏观几何形状——形状公差

3.相互位置关系——位置公差

5.微观几何形状——表面粗糙度

【课堂小结】

标准化是实现互换性的前提，只有按照一定的标准进行设计和制造，并按一定的标准进行检验，互换性才能实现。

P3

（1）题

课题一尺寸公差与配合

任务一认识尺寸偏差与公差

1.了解极限尺寸的定义

2.了解偏差的定义及标注方法

3.了解公差的定义及计算

4.掌握加工误差与公差之间的关系

尺寸偏差与公差的定义

偏差与公差的计算

理论知识

一、孔和轴

①孔——指工件的圆柱形内表面，也包括非圆柱形内表面（由二平行平面或切面形成的包容面）

②轴——指工件的圆柱形外表面，也包括非圆柱形外表面（由二平行面或切面形成的被包容面）

二、尺寸的术语和定义

1、基本尺寸（D,d）

①定义：

标准规定，设计时给定的尺寸称为基本尺寸。

孔---D轴----d

②标准尺寸：

标准化了的尺寸称为标准尺寸。

适用于有互换性或系列化要求的主要尺寸。

2、实际尺寸（Da,da）

通过测量获得的尺寸。

注意：

由于存在测量误差，实际尺寸并非尺寸的真值。

由于零件表面存在形状误差，所以同一表面的不同位置的局部实际尺寸不一定相等。

图1-2实际尺寸

3、极限尺寸

①定义允许尺寸变化的两个界限值，统称为极限尺寸。

最大极限尺寸：

一个孔或轴允许的最大尺寸称为最大极限尺寸（Dmax,dmax）。

最小极限尺寸：

一个孔或轴允许的最小尺寸称为最小极限尺寸（Dmin,dmin）。

图1-3极限尺寸

如图1-3所示：

D=φ30mmd=φ30mm

Dmax=φ30.021mmdmax=φ29.993mm

Dmin=φ30mmdmin=φ29.980mm

分析：

①基本尺寸和极限尺寸是设计时给定的。

②基本尺寸可以在极限尺寸确定的范围内，也可以在极限尺寸所确定的范围外。

即基本尺寸大于，等于，小于极限尺寸。

③尺寸合格条件

最小极限尺寸≤实际尺寸≤最大极限尺寸；

孔：

Dmin≤Da≤Dmax

轴:

dmin≤da≤dmax

看下图分析零件的基本尺寸、极限尺寸

图1-1车床主轴箱中间轴装配图和零件图

a）装配图b）中间轴零件图c）齿轮衬套零件图

由老师测量一批零件，结合图纸，分析各零件的尺寸。

基本尺寸、实际尺寸、极限尺寸的关系是只有实际尺寸是测量出来的，而基本尺寸、极限尺寸都是设计尺寸。

三、公差与偏差的术语及定义

[教学回顾]

1、尺寸、基本尺寸、实际尺寸、极限尺寸的定义及符号。

2、基本尺寸、实际尺寸、极限尺寸的关系。

[课题引入]

从基本尺寸、实际尺寸、极限尺寸的关系我们可以看出，当用极限尺寸减基本尺寸或者用实际尺寸减基本尺寸时，两者之间会等到一个差值，这个值我们把它叫做偏差值。

这就是我们这节课要讲述的内容：

[讲授新课]

1.尺寸偏差（简称偏差）

定义：

尺寸偏差是指某一尺寸减其基本尺寸所得的代数差。

注：

由于尺寸有极限尺寸，实际尺寸之分，因此偏差可分为极限偏差和实际偏差。

⑴极限偏差

极限尺寸减其基本尺寸所得的代数差称为极限偏差。

由于极限尺寸有最大极限尺寸和最小极限尺寸之分，极限偏差又可分为上偏差和下偏差（图1-4）。

①上偏差：

最大极限尺寸减其基本尺寸所得的代数差，（ES,es），ES=Dmax－D-------轴

es=dmax－d--------孔（1-1a）

下偏差：

最小极限尺寸减其基本尺寸所得的代数差。

（EI,ei）。

EI=Dmin－D

ei=dmin－d（1-1b）

强调：

①偏差可以为正值、负值、零值。

②计算时应注意偏差的正，负符号，应一起代到计算式中运算

③偏差的五种类型：

a、上正下正；

b、上负下负；

c、上正下负；

d、上正下零；

e、上零下负。

（2）实际偏差（Ea,ea）

实际尺寸减其基本尺寸所得的代数差称为实际偏差。

公式：

孔：

Ea=Da－D轴：

ea=da－d

零件合格条件：

孔：

EI≤Ea≤ES轴：

ei≤ea≤es

因此，合格零件的实际偏差应在上，下偏差之间。

（3）在图样和技术文件上，尺寸偏差的标注方法

①上偏差标准在基本尺寸的右上角，下偏差标准在基本尺寸的右下角

②当偏差为零时不能省略

④当上下偏差数相同，而符号相反时就简化标注。

尺寸偏差计算举例

例1-1：

看图样1-5，计算其上偏差、下偏差各为

ES=Dmax－D=50.048－50=＋0.048mm

EI=Dmin－D=50.009－50=+0.009mm

例1-2设计一轴，其直径的基本尺寸为φ60mm，最大极限尺寸为φ60.018mm，最小极限尺寸为φ59.988mm（图1-6），求轴的上偏差、下偏差。

解：

es=dmax－d=60.018－60=＋0.018mm

ei=dmin－d=59.988－60=-0.012mm