公差配合与技术测量基础教案.docx

1、公差配合与技术测量基础教案绪 论一互换性的概述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

2、法，也叫绝对互换法）。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：实际尺寸在允许的范围内；形状误差在允许的范围内；位置误差在允许的范围内；表面粗糙度达到规定的要求。二、几何量的误差1、几何误差： 零件在加工过程中由于某种因素的影响，而造成的误差称为几何误差。2、公差： 几何误 差及其控制范围，称为公差。3、国家标准尺寸的大小公差与配合 形位公差：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螺纹尺寸的大小螺纹公差三、 差标准和标准化定义：对零件的公差和相互配合所制定的标准称为公差标准四、 几何

3、量的测量对零件的测量是保证互换性生产的一个重要手段。五、本课程的性质和任务1、掌握极限与配合方面的基本计算方法及代号的标注和识读；2、掌握形位公差代号的标注方法；3、掌握表面粗糙代号，符号的注法；4、掌握常用量具的使用方法。六、小结七、作业 P4 1、4、5第一章 光滑圆柱结合的公差与配合1-1基本术语及定义一、尺寸的术语和定义1、尺寸定义 用特定单位表示长度值的数字称为尺寸。内容 尺寸指的是长度的值，由数字和特定单位两部分组成包括长度，宽度和中心距等。2、基本尺寸（D,d）定义： 标准规定，设计时给定的尺寸称为基本尺寸。孔的基本尺寸用“D”表示，轴的基本尺寸用“d”表示，后同。标准尺寸： 标

4、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。 图1-1 车床主轴箱中间轴装配图和零件图图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)齿轮衬套零件图作用：减少定值刀具，量具，型材和零件尺寸的规格,(图1-1)3、实际尺寸（Da,da）1 定义 通过测量获得的尺寸。由于存在测量误差，实际尺寸并非尺寸的真值。 图1-2 实际尺寸2 际尺寸包括零件毛坯的实际尺寸，零件加工过程中工序间的实际尺寸和零件制成后的实际尺寸。4、极限尺寸定义 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,dma

5、x）。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）。根据课本P7图1-3讲解a) b)图3-1 极限尺寸图1-3所示：D=30mm d=30mmDmax=30.021mm dmax=29.993mmDmin=30mm dmin=29.980mm分析：基本尺寸和极限尺寸是设计时给定的。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。尺寸合格条件最小极限尺寸实际尺寸最大极限尺寸；孔：DminDaDmax轴: dmindadmax 5、小结6、作业 P41 1、2、3组织教学 考勤、清点人数。教学回顾 1、尺寸

6、、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：讲授新课二、公差与偏差的术语及定义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。极限偏差定义 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

7、-4）。上偏差：最大极限尺寸减其基本尺寸所得的代数差，（ES,es），ES=DmaxD es=dmaxd （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=DminD ei=dmind （1-1b）强调：偏差可以为正值、负值、零值。计算时应注意偏差的正，负符号，应一起代到计算式中运算上、下偏差在图纸上的标注为：基本尺寸 例30 并注意当偏差为零时必须在相应位置标注“0”，不能省略；当偏差数值相同，符号相反时，可简化标注，如300.01mm。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）定

8、义： 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=DaD 轴：ea=dad零件合格条件： 孔：EIEaES 轴：eieaes因此，合格零件的实际偏差应在上，下偏差之间。（3）尺寸偏差计算举例例1-1： 已知某孔基本尺寸为50mm，最大极限为50.048mm，最小极限尺寸为50.009mm（图1-5），试求上偏差、下偏差各为多少？ 解： ES=DmaxD=50.04850=0.048mm EI=DminD=50.00950=+0.009mm例1-2 设计一轴，其直径的基本尺寸为60mm，最大极限尺寸为60.018mm，最小极限尺寸为59.988mm（图1-6），求轴的上偏差、

9、下偏差。解： es=dmaxd=60.01860=0.018mm ei=dmind=59.98860=-0.012mm2、小结（1）偏差的定义及种类。（2）偏差的计算。（3）偏差的符号（+、-）。（4）极限偏差与实际偏差的关系。3、布置作业 课本P41页 4、62、 尺寸公差（T）定义：尺寸公差是最大极限尺寸减最小极限尺寸之差，可上偏差减下偏差之差。Th孔的公差， Ts轴的公差。（1）在数值上公差等于最大极限尺寸与最小极限尺寸之代数差的绝对值。表达式为： Th=Dmaxdmin=ESEI Ts=dmaxdmin=esei强调：公差是用绝对值定义的，没有正、负含义，在公差值前面不能标“+”号或“

10、”号；公差不能取零值。（2）尺寸公差计算举例例1- 3：求孔20的尺寸公差（课本图1-7）。解：由公式（1-2）可得孔的尺寸公差为：Th=Dmaxdmin=20.10420.020=0.084mm或：Th=ESEI=0.1040.020=0.054mm例1- 4： 求轴25的公差（课本图1-8）解： Ts=dmaxdmin=24.99324.980=0.013mm或: Ts=esei=0.007(0.020)=0.013mm例：16： 计算孔50mm和轴100mm 的公差，并指出其基本偏差。解：孔： ThESEI0.017(0.042)0.025mm轴： Tsesei0(0.054)0.054

11、mm孔的基本偏差为：ES0.017轴的基本偏差为：es03、 小结4、 4、作业 p41 4、5、6（1）（2）（3）第一章 光滑圆柱结合的公差与配合1-1基本术语及定义习 题 课一、 尺寸1、基本尺寸（D,d）2、实际尺寸（Da,da）3、极限尺寸最大极限尺寸（Dmax,dmax）最小极限尺寸（Dmin,dmin）4、零件合格条件DminDaDmax；dmindadmax;EIEaES eieaes。二、偏差1、偏差分为实际偏差和极限偏差，极限偏差又分为上偏差和下偏差。2、实际偏差（Ea,ea）Ea=DaD, ea=dad3、上偏差与下偏差上偏差(ES,es)ES=DmaxD, es=dma

12、xd下偏差 EI=DminD ei=dmind三、公差 允许尺寸变动的两个界限值。Th=DmaxDmin=ESEITs=dmaxdmin=esei四、练习1、课本p41习题6（4）、（5）、（6）、（7）2、习题册 （1）判断题123。 （3）单项选择题117（4）多项选择题15 （5）综合题 13、已知轴基本尺寸为40mm，加工后测得实际尺寸为40.006mm，最大极限尺寸为40.012mm，最小极限尺寸为39.988mm，试求es、ei为多少？并判断该尺寸合格否。解：es=dmax-d=40.012-40=+0.012mm ei=dmin-d=39.988-40=-0.012mm因为 ea

13、=da-d=40.006-40=+0.006mm所以 该尺寸合格。4、指出孔的上偏差、下偏差、基本偏差，并求其最大极限尺寸、最小极限尺寸及公差。解：上偏差为:+0.024mm 下偏差为:+0.011mm 基本偏差为:+0.011mm Dmax=D+ES=60+0.024=60.024mm Dmin=D+EI=60+0.011=60.011mm Th=Dmax-Dmin=60.024-60.011=0.013mm或 Th=ES-EI=+0.024-(+0.011)=0.013mm五、学生练习某轴设计尺寸为60mm，加工时的尺寸范围要求为59.90560.095mm。求轴的上偏差、下偏差、公差，并

14、将该尺寸范围要求写成偏差标注形式。加工后的三根轴，其实际尺寸分别为59.9 mm、60 mm、60.095 mm，求各轴的实际偏差并判断各轴的尺寸是否合格。六、作业 习题册3、零线与尺寸公差带图为了清晰地表达上述各量及相互关系，一般采用极限与配合公差带图，在图中将公差和极限偏差部分放大，如图1-9所示公差带图解定义： 不必画出孔与轴的全形，只要扫着标准的规定将有关的部分放大画出来的图示方法称为尺寸公差带图解(图1-10所示)。图1-9 极限与配合示意图 图1-10 公差带图解（1）零线定义：表示基本尺寸的一条直线称为零线。（或在公差带图中，确一偏差的一条基准线称为零线）。零线画法a: 通常将零线沿水平方向绘制，在其左端画出表示偏差大于的纵坐标轴并标上“0”和“+”“”号，在其左下方画上单向箭头的尺寸线，并标上基本尺寸值。b: 正偏差位与零线上方，负偏差位于零线下方，零偏差于零线重合。（2）公差带公差带定义： 在公差带图中，由代表上、下偏差的两条直线所限定的一个区域称为尺寸公差带，简称公差带。 一般在同一