《互换性与测量技术》教案.docx
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《互换性与测量技术》教案
河南省工业和信息化高级技工学校
教案
2018-2019学年度第1学期
课程名称互换性与测量技术
授课班级新乡广红机械装备班
任课教师盛德芳
教研主任
教务处长
日期：
2018年10月17日
互换性与测量技术课程教案
授课日期
10.18
节次
1/2
授课地点
新乡广红机械会议室
章节
名称
§1-1极限与配合的基本术语及定义
课型
理论课（√）、实践课（）、习题课（）、其它（）
教学
时数
2
教学
目的
掌握几何量的基本概念，有关公差配合的基本术语和定义
教学
方法
多媒体课件教学
教学
重点
有关尺寸、尺寸偏差、公差的术语定义
教学
难点
偏差、公差
教学内容
第一章极限与配合及检测
为适应科学技术飞速发展，与国际标准接轨，经国家技术监督局批准，颁布了公差与配合标准《极限与配合》（GB／T1800.1—1997）、（GB／T1800.2～1800.3—1998）、（GB／T1804—1992），代替了1979年颁布的旧标准（CBl800～1804—79）中相应的部分内容。
第一节极限与配合的基本概念
本节是本门课程的重要的核心内容，是学习以后各章的基础。
对各公差配合的基本概念要明确，重点掌握好有关极限尺寸、极限偏差、尺寸公差、基本偏差的概念，达到能熟练计算。
会画公差带图，掌握间隙、过渡、过盈配合的特点及极限盈、隙的计算。
1.1.1孔和轴
1.
孔孔是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）。
孔的直径尺寸用D表示。
2.轴轴是指工件的圆柱形外表面，也包括非圆柱形外表面（由二平行平面或切面形成的被包容面）。
轴的直径尺寸用d表示。
从装配关系讲，孔是包容面，轴是被包容面。
从加工过程看，随着余量的切除，孔的尺寸由小变大，轴的尺寸由大变小。
如图1-1所示。
1.1.2有关尺寸的术语定义
1.尺寸是指用特定单位表示线性尺寸值的数值。
长度值包括：
直径、半径、宽度、深度、高度和中心距等。
单位:
毫米（mm）
2.基本尺寸（D,d）基本尺寸是由设计给定的，孔用D表示，轴用d表示。
3.实际尺寸（Da,da）实际尺寸是通过测量所得的尺寸。
孔的实际尺寸以Da表示，轴的实际尺寸以da表示。
4.极限尺寸允许尺寸变化的两个界限值称为极限尺寸。
两个界限值中较大的一个称为最大极限尺寸；较小的一个称为最小极限尺寸。
孔和轴的最大，最小极限尺寸分别用Dmax，dmax和Dmin，dmin表示。
1.1.3有关尺寸偏差、公差的术语定义
1.尺寸偏差某一尺寸减去其基本尺寸所得的代数差称为尺寸偏差（简称偏差）。
偏差可能为正或负，也可为零。
2.实际偏差实际尺寸减去其基本尺寸所得的代数差称为实际偏差。
3.极限偏差极限尺寸减其基本尺寸所得的代数差。
（1）上偏差最大极限尺寸减去其基本尺寸所得的代数差称为上偏差。
孔的上偏差用ES表示；轴的上偏差用es表示。
（2）下偏差最小极限尺寸减去其基本尺寸所得的代数差称为下偏差。
孔的下偏差用EI表示；轴的下偏差用ei表示。
极限偏差可用下列公式表示：
ES=Dmax-Des=dmax-d
EI=Dmin-Dei=dmin-d
偏差值除零外，前面必须标有正或负号。
上偏差总是大于下偏差。
标注示例：
50
50
30
30
80
4.尺寸公差（Th，Ts）允许尺寸的变动量称为公差。
公差是用以限制误差的，工件的误差在公差范围内即为合格；反之，则不合格。
公差等于最大极限尺寸减最小极限尺寸之差，或上偏差减下偏差之差。
孔公差用Th表示；轴公差用Ts表示。
公差、极限尺寸和极限偏差的关系如下：
孔公差Th=Dmax－Dmin=ES－EI
轴公差Ts=dmax－dmin=es－ei
公差值永远为正值。
公差与配合示意图
5.尺寸公差带零件的尺寸相对其基本尺寸所允许变动的范围，叫做尺寸公差带。
用图所表示的公差带称为公差带图。
零线为确定极限偏差的一条基准线，是偏差的起始线，零线上方表示正偏差，零线下方表示负偏差。
在画公差带图时，注上相应的符号“0”“＋”和“－”号，并在零线下方画上带单箭头的尺寸线标上基本尺寸值。
上、下偏差之间的宽度表示公差带的大小，即公差值。
公差带沿零线方向的长度可适当选取。
公差带图中，尺寸单位为毫米（mm），偏差及公差的单位也可以用微米（μm）表示，单位省略不写。
6.标准公差标准中表列的，用以确定公差带大小的任一公差称为标准公差。
7.基本偏差用以确定公差带相对于零线位置的上偏差或下偏差称为基本偏差。
一般为公差带靠近零线的那个偏差。
思考
练习
1-1什么是基本尺寸、极限尺寸和实际尺寸？
它们之间有何区别和联系？
1-2什么是尺寸公差、极限偏差和实际偏差？
它们之间有何区别和联系？
教学
后记
极限与配合的基本术语和定义，不仅是圆柱零件尺寸极限制的基础部分，也是全书的基础部分。
对于极限与配合的术语和定义，必须牢固地掌握。
不仅要明确定义，还要能熟练计算。
互换性与测量技术课程教案
授课日期
10.18
节次
3/4
授课地点
新乡广红机械会议室
章节
名称
§1-1极限与配合的基本概念
课型
理论课（√）、实践课（）、习题课（）、其它（）
教学
时数
2
教学
目的
掌握有关配合的基本术语和定义；掌握三种配合的特点。
教学
方法
多媒体课件教学
教学
重点
各种配合特点，配合公差带图的绘制，配合特征量的计算
教学
难点
基本偏差图的理解
教学内容
1.1.4有关配合的术语定义
1.配合配合是指基本尺寸相同的，相互结合的孔和轴公差带之间的关系。
2.间隙（X）或过盈（Y）在轴与孔的配合中，孔的尺寸减去轴的尺寸所得的代数差，当差值为正时称为间隙，用X表示；当差值为负时称为过盈，用Y表示。
3.间隙配合具有间隙（包括最小间隙等于零）的配合称为间隙配合。
在间隙配合中，孔的公差带在轴的公差带之上，如图1-4所示。
最大间隙Xmax=Dmax－dmin=ES-ei
最小间隙Xmin=Dmin－dmax=EI-es
间隙配合的平均松紧程度称为平均间隙Xav。
平均间隙Xav=
（Xmax+Xmin）（1-5）
4.过盈配合具有过盈（包括最小过盈等于零）的配合称为过盈配合。
在过盈配合中，孔的公差带在轴的公差带之下，如图
最大过盈Ymax=Dmin－dmax=EI-es最小过盈Ymin=Dmax－dmin=ES-ei
平均过盈为最大过盈与最小过盈的平均值。
平均过盈Yav=
（Ymax+Ymin）
5.过渡配合可能具有间隙或过盈的配合，此时孔的公差带与轴的公差带相互交叠，它是介于间隙配合与过盈配合之间的一种配合，但间隙和过盈量都不大。
最大间隙Xmax=Dmax－dmin=ES-ei
最大过盈Ymax=Dmin－dmax=EI-es
在过渡配合中，平均间隙或平均过盈为最大间隙与最大过盈的平均值，所得值为正，则为平均间隙；为负则为平均过盈。
Xav（Yav）=
（Xmax+Ymax）
6.配合公差允许间隙或过盈的变动量称为配合公差。
它表明配合松紧程度的变化范围。
配合公差用Tf表示，是一个没有符号的绝对值。
对间隙配合
对过盈配合
对过渡配合
在上式中，把最大、最小间隙和过盈分别用孔、轴的极限尺寸或偏差带入，可得三种配合的配合公差都为
例1-1已知基本尺寸D=d=50mm，孔的极限尺寸Dmax=50.025mm，Dmin=50mm；轴的极限尺寸dmax=49.950mm，dmin=49.934mm。
现测得孔、轴的实际尺寸分别为Da=50.010mm，da=49.946mm。
求孔、轴的极限偏差、实际偏差及公差。
解：
孔的极限偏差
ES=Dmax－D=50.025－50=+0.025mm
EI=Dmin－D=50－50=0
轴的极限偏差
es=dmax－d=49.950－50=－0.050mm
ei=dmin－d=49.934－50=－0.066mm
孔的实际偏差
Da－D=50.010－50=+0.010mm
轴的实际偏差
da－d=49.946－50=－0.054mm
孔的公差
TD=Dmax－Dmin=50.025－50=0.025mm
轴的公差
Td=dmax－dmin=49.950－49.934=0.016mm
例1-2孔φ
mm，轴φ
mm，求Xmax、Xmin及
，并画出公差带图。
解：
Xmax=Dmax－dmin=（50.039－49.950）mm=+0.089mm
Xmin=Dmin－dmax=（50－49.975）mm=+0.025mm
=
mm=0.064mm
公差带图如图1-7a所示。
例1-3孔φ
mm，轴φ
mm，求Ymax、Ymin及
，并画出公差带图。
解：
Ymax=Dmin－dmax=（50－50.079）mm=－0.079mm
Ymin=Dmax－dmin=（50.039－50.054）=－0.015mm
=
mm=0.064mm
公差带图如图1-7b所示。
例1-4孔φ
mm，轴φ
mm，求Xmax、Ymax及
，并画出公差带图。
解：
Xmax=Dmax－dmin=（50.039－50.009）mm=+0.030mm
Ymax=Dmin－dmax=（50－50.034）mm=－0.034mm
=
mm=0.064mm
公差带图如图1-7c所示。
图1-7例1-2、1-3、1-4的公差带图
思考
练习
配合有哪几种？
简述各种配合的特点。
教学
后记
互换性与测量技术课程教案
授课日期
10.18
节次
5/6
授课地点
新乡广红机械会议室
章节
名称
§1-2极限与配合标准的主要内容
课型
理论课（√）、实践课（）、习题课（）、其它（）
教学
时数
2
教学
目的
掌握标准公差表的查用和基本偏差系列图含义，会解释公差带代号。
教学
方法
多媒体直观教学
教学
重点
公差等级和标准公差数值查取
教学
难点
基本偏差系列图含义理解
教学内容
1.2极限与配合标准的主要内容
本节主要讲述公差配合标准，了解基准制中基孔制和基轴制的特点、标准公差系列和基本偏差系列的构成，重点掌握标准公差数值表和孔与轴的基本偏差数值表的查用，会在图样上正确标注公差配合。
掌握一般公差的表示方法。
1.2.1基准制
1.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。
基孔制配合中的孔为基准孔，是配合的基准件。
标准规定，基准孔的基本偏差为下偏差EI，数值为零，即EI=0，上偏差为正值，其公差带偏置在零线上侧。
基准孔的代号为H。
2.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。
基轴制配合中的轴为基准轴，是配合的基准件。
标准规定，基准轴的基本偏差为上偏差es，数值为零，即es=0，下偏差为负值，其公差带偏置在零线下侧。
基准轴的代号为h。
1.2.2标准公差系列
1.标准公差因子（公差单位）标准公差因子是用以确定标准公差的基本单位，该因子是基本尺寸的函数，是制定
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