《公差配合與技術(shù)測量》教案要點

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1、《公差配合與技術(shù)測量》課程教案 [ 教學(xué)單元 ] 第一章 緒言 [ 教學(xué)目標(biāo) ] 1. 知識目標(biāo)： （ 1）了解互換性的概念、種類、好處、實現(xiàn)互換性生產(chǎn)的條件； （ 2）了解技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的作用及本課程的性質(zhì)、任務(wù)與要求。 2. 技能目標(biāo)：初步認(rèn)識實現(xiàn)互換性的方法。 3. 德育目標(biāo)：通過教學(xué)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)此門課程知識的主動性。 [ 重點難點 ] 1. 教學(xué)重點：互換性、標(biāo)準(zhǔn)化與優(yōu)先數(shù)系的概念 2. 教學(xué)難點：零件互換性的基本概念 [ 教學(xué)方法 ] 講授法＋任務(wù)驅(qū)動法 [ 教學(xué)手段 ] 多媒體課件＋課堂討論 [ 教學(xué)時數(shù) ] 3. 課時 [ 教學(xué)內(nèi)容 ] 一、互換性

2、概述 1、互換性及其重要意義 舉例：①日常用品 ②機器零件 ③電器元件 說明：同種類、同規(guī)格的零件才可以更換。 互換性定義：同一規(guī)格的零（部）件，不需任何挑選、調(diào)整或修配裝配好就 能符合性能要求使用。 互換性的應(yīng)用： 制造方面：大批量生產(chǎn)時，機器可分拆為多個零件，分別由多家工廠生產(chǎn)， 再集中一個工廠組裝或總裝。 設(shè)計方面： 設(shè)計時， 可從計算機的存儲中調(diào)出標(biāo)準(zhǔn)零件的圖樣及參數(shù)進行設(shè) 計。 使用方面： 使用中， 機器的某個零件損壞了， 只需取出備件更換已損壞的零 件，機器又可以使用了。 2、互換性的種類 零件的幾何參數(shù)、機械性能、電氣性能一致，才可以互換。 幾何

3、參數(shù)：尺寸大小、形狀異同、相互位置； 機械性能：材料的強度、硬度、塑性和韌性； 電氣性能：元件的電阻、電容、耐壓等。 本課程主要是研究幾何參數(shù)的互換性。 完全互換：不需附加的選擇、調(diào)整或修配（同一規(guī)格，隨意選?。?。應(yīng)用于 標(biāo)準(zhǔn)件及精度較低的零件（如通用件） 。 不完全互換：可以挑選、調(diào)整，但不能修配（同規(guī)格零件按尺寸分組，組內(nèi) 可以互換，組外不可以互換） 。應(yīng)用于精度較高的零件（如滾動軸承的鋼球、內(nèi)、 外圈的配合） 。 不具有互換性：修配后，才能安裝使用（孔、軸的配對生產(chǎn)件） 。應(yīng)用于要 求密封性好， 配合尺寸要求高的配合件。 如柴油發(fā)動機的油泵柱塞、 噴油嘴的針 閥，冷

4、沖模配作法制造的凸、凹模。 3、如何實現(xiàn)互換性生產(chǎn) 誤差：生產(chǎn)中，實際幾何參數(shù)對理想幾何參數(shù)的變動量。 實際幾何參數(shù) —— 測量而所得的幾何參數(shù)； 理想幾何參數(shù) —— 標(biāo)準(zhǔn)值（是具體的、唯一的值） 。 變動量 —— 實際幾何參數(shù)對理想幾何參數(shù)相差量的絕對值。 例如： 理想尺寸 20mm， 加工后測得尺寸 20.02mm， 貝 U 誤差△ =20.02-20.00=0.02mm； 若加工后測得尺寸 19.996mm， 則誤差△ =19.996-20.00=— 0.004mm （?。? 實際生產(chǎn)中， 誤差是不可避免的， 也就是永遠存在的。 按照誤差產(chǎn)生的原因 來分，可分為加

5、工誤差（含安裝誤差、加工系統(tǒng)誤差等）和測量誤差兩大類。 精度： 實際幾何參數(shù)相對理想幾何參數(shù)的相似程度。 相似程度越高， 誤差就 越小，精度也就越高。 公差： 誤差是不可避免的， 應(yīng)允許其在一定的范圍內(nèi)， 這個允許的范圍稱為 公差。 允許尺寸的變動量。其作用，限制實際幾何參數(shù)的誤差。 公差-標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定—查GB表而得； 誤差-實際存在f檢測而得。 公差大，允許誤差也就大，精度就低，加工就容易；反之，公差小，允許誤 差也就小，精度就高，加工就難。 標(biāo)準(zhǔn)與代號： 公差配合的概念、 名詞和標(biāo)準(zhǔn)等都由國家或個別行業(yè)規(guī)定而得。 例：國家標(biāo)準(zhǔn) GB/T1904—92…； 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（機械

6、） JB/Z181— 82。 互換性生產(chǎn) ①按標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)。將零件控制在規(guī)定的公差范圍內(nèi)生產(chǎn)； ②計量單位要統(tǒng)一，量具、量儀要準(zhǔn)確可靠。 二、互換性生產(chǎn)發(fā)展簡史 原始 —— 刀耕火種、石塊做刀具； 古代 —— 按需生產(chǎn)，配作生產(chǎn)； 近代 —— 產(chǎn)品交流，需要互換性，國際成立標(biāo)準(zhǔn)化組織 ISO； 近期 —— 我國成立國家標(biāo)準(zhǔn)計量總局， 加入了國際標(biāo)準(zhǔn)化組織 ISO ，依照國 際標(biāo)準(zhǔn)，重新制定國家標(biāo)準(zhǔn)。 三、本課程的性質(zhì)、任務(wù)與要求 性質(zhì)：機械類專業(yè)的技術(shù)基礎(chǔ)課；是 “公差配合 ” （標(biāo)準(zhǔn)）與 “技術(shù)測量 ” （計 量學(xué)）的有機結(jié)合在一起的實踐性很強的學(xué)科。 任務(wù)：解決公差與

7、誤差的問題。 要求：①掌握概念等基本知識； ②懂得應(yīng)用和查取標(biāo)準(zhǔn)的公差值， ，既有選用公差配合的初步能力； ③能正確選用量具進行技術(shù)測量工作。 [ 自學(xué)指導(dǎo)與訓(xùn)練方案 ] 1、課堂討論：舉例說明機械制造中互換性生產(chǎn)的優(yōu)越性。 實現(xiàn)互換性生產(chǎn)的基本條件。 2、點評。 《公差配合與技術(shù)測量》課程教案 [ 教學(xué)單元 ] 第二章 尺寸公差與配合 [ 教學(xué)目標(biāo) ] 1. 知識目標(biāo)： （ 1）理解有關(guān)尺寸、公差、偏差、配合等方面的術(shù)語、定義； （ 2）掌握公差帶的概念和公差帶圖的畫法。 2. 技能目標(biāo)：正確使用相關(guān)國標(biāo)，繪制公差帶圖。 3. 德育目標(biāo)：通過教學(xué)引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)知

8、識的自覺性。 [ 重點難點 ] 1. 教學(xué)重點：尺寸精度及配合的選用；孔、軸公差與配合在圖樣上的標(biāo)注 2. 教學(xué)難點：基準(zhǔn)制、配合制選用 [ 教學(xué)方法 ] 講授法＋任務(wù)驅(qū)動法 [ 教學(xué)手段 ] 多媒體課件＋課堂練習(xí) [ 教學(xué)時數(shù) ] 4 課時（第一節(jié) 2 課時，第二、三節(jié) 2 課時） [ 教學(xué)內(nèi)容 ] 第一節(jié) 基本術(shù)語和定義 一、孔和軸（機械零件的配合形式多為孔和軸） 1、孔：圓柱的內(nèi)表面，包容面，加工中尺寸不斷擴大?？滓?D 來表示。 2、軸：圓柱的外表面，被包容面，加工中尺寸不斷縮小。軸以 d 來表示。 3、長度：當(dāng)尺寸不能確定為孔或軸，即尺寸可能增大也可能減

9、小，應(yīng)定義 為長度尺寸，以 L 來表示。 二、尺寸 1、尺寸 一般指線性尺寸（包括：長度、角度、弧度等） 。 長度單位 mm ，在圖紙中不用標(biāo)出，但在計算的答案中要標(biāo)出。 2、基本尺寸 設(shè)計給定的尺寸。是通過設(shè)計、試驗或類比法而得?？?-D ,軸-d,長度 fL o 標(biāo)準(zhǔn)尺寸： 基本尺寸應(yīng)該從國標(biāo)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)尺寸數(shù)系中選取。 目的： 減少定 值的刀、量具。 標(biāo)準(zhǔn)尺寸的選取原則：先疏后密。即按 R5、 R10、 R20、 R40 的優(yōu)先順序選 ??；如果需要圓整標(biāo)準(zhǔn)尺寸也可按 Ra5、 Ra10、 Ra20、 Ra40 的優(yōu)先順序選取。 3、實際尺寸 由測量而得的尺寸。是

10、在實際孔或軸中通過測量而得的。 局部實際尺寸： 由于存在加工誤差和測量誤差， 每一次的測量尺寸往往都不 同，結(jié)果有：di、d2、???dn等，稱為局部實際尺寸，簡稱實際尺寸?？椎膶嶋H尺 寸以Da來表示；軸的實際尺寸以 da來表示。 4、極限尺寸 零件允許尺寸變化的兩個極端值。 最大的值稱為最大極限尺寸； 最小的值稱 為最小極限尺寸。 孔的最大極限尺寸以Dmax來表示；孔的最小極限尺寸以 Dmin來表示。 軸的最大極限尺寸以 dmax 來表示；軸的最小極限尺寸以 dmin 來表示。 實際尺寸在兩個極限尺寸內(nèi)，合格。 三、偏差、公差和公差帶 1、偏差 某尺寸與基本尺寸的代數(shù)差（

11、某尺寸可以是實際尺寸和極限尺寸） 。是某參 數(shù)對參考點（基準(zhǔn)）的代數(shù)差，有正負(fù)之分。 實際偏差：實際尺寸對基本尺寸的代數(shù)差。計算結(jié)果前要帶 “＋、－ ”。 孔：Ea= Da—D> = <0 軸：ea=da— d> = <0 當(dāng)實際尺寸>基本尺寸時，實際偏差〉0; 當(dāng)實際尺寸 =基本尺寸時，實際偏差 =0 ； 當(dāng)實際尺寸（基本尺寸時，實際偏差< 00 極限偏差：極限尺寸對基本尺寸的代數(shù)差。計算結(jié)果前要帶 “＋、－ ”。 最大極限尺寸對基本尺寸之差為上偏差； 最小極限尺寸對基本尺寸之差為下 偏差； 孔的上偏差：ES= Dmax —D> = <0 孔的下偏差：EI= Dmin—D>

12、 = <0 軸的上偏差：es=dmax — d> = < 0 軸的下偏差：ei = dmin —d> = <0 極限尺寸〉基本尺寸，極限偏差〉0; 極限尺寸 =基本尺寸，極限偏差 =0； 極限尺寸（基本尺寸，極限偏差< 0; 2、公差 最大極限尺寸對減最小極限尺寸之差。 上偏差與下偏差之差。 允許尺寸的變 化范圍。 孔公差： TD=Dmax－ Dmin= （D＋ ES）－（ D＋EI） =ES－ EI 軸公差： Td=dmax－ dmin= （ d＋ es）－（ d＋ ei） =es－ ei 在上式中可以看出： ???最大一最小或上偏差一下偏差， ??.T>0,加工誤差不可避

13、免， K00計算結(jié)果前不帶 午、—"。 3、公差帶圖及公差帶 零線代表基本尺寸，零線上為正，下為負(fù)； 以上、下偏差到零線的距離為偏差值，偏差在零線上方〉0,與零線重合=0, 在零線下方< 0; 孔（或軸） 上、 下偏差構(gòu)成孔 （或軸） 的公差帶， 上偏差－下偏差為公差值。 公差帶的要素： 大小f公差值（由上、下偏差來決定）； 位置-基本偏差（由距離零線最近的偏差來決定）。 四、配合 大都以孔、軸的配合而組成其機器的特性。 1、配合：是孔、軸以基本尺寸相等(D=d)的結(jié)合，體現(xiàn)松緊程度不一的 配合。 公差帶圖可以很直觀、很清晰的體現(xiàn)孔、軸配合的情況。 2、間隙或過盈 基

14、本尺寸相等的實際孔與實際軸的配合。 實際孔>實際軸，孔、軸之間出現(xiàn)松動的間隙，簡稱實際間隙，以 X表示。 有：Xa =Da-da (= Ea-ea) >0 實際孔(實際軸，孔、軸之間出現(xiàn)過量的材料，簡稱實際過盈，以 Y表示。 有：Ya=Da- da (= Ea-6a) <0 這種實際配合的間隙或過盈的值都是唯一的。 當(dāng)生產(chǎn)一批按一定范圍尺寸加工的孔、 軸零件， 這個范圍就是極限尺寸。 也 就是說，孔、軸分別按各自的極限尺寸進行加工，那么這批尺寸不同的孔、軸配 合就會有不同的松緊程度。這個松緊程度可分為三類 ： 3、間隙配合：孔公差帶在軸公差帶的上方，以 X 來表示間隙配合。

15、 存在： Xmax = Dmax－dmin (=ES- ei) >0 Xmin = Dmin－ dmax (二EI —es) >0 Xm= (Xmax+ Xmin) /2 > 0 (Xm 表示平均間隙) 總有Dmin s^dmax,或EI}eS即Xmax、Xmin》0時，必然是I可隙配合 4、過盈配合：孔公差帶在軸公差帶的下方。 Y 來表示過盈配合。 存在： Ymin = Dmax— dmin (=ES— ei) 0 0 Ymax = Dmin － dmax( =EI － es) Ym = (Ymax+ Ymin) /2 < 0 ( Ym 表小平均過盈) 總有Dmax^dmin

16、,或ES< ei即Ymin、Ymax0 0時，必然是過盈配合。 5、過渡配合：孔公差帶與軸公差帶有交疊。以 X?Y表示過渡配合。 存在： Xmax = Dmax－dmin (=ES- ei) >0; Ymax = Dmin－dmax (=EI—es) <0, (Xmax+ Ymax) /2 >0 時，取 Xm； < 0 時，取 Ym。 有D max>dmin, ES> ei,即 Xmax>0； 或有 Dmin< dmax, EI

17、 Dmax>dmin）或Ymin （Dmax< dmin）；當(dāng)最小的孔與最大的軸配合，廣生Xmin （Dmin > dmax）或Ymax （Dmin0, ES 值隨公差等級不同而不同。以基準(zhǔn)孔與各種不同公差帶的軸配合而成不同松 緊程度的配合制度，稱為基孔制。 基軸制：軸為基準(zhǔn)軸。軸的公差帶（基本偏差）取 es=0,代號為h

18、; ei<0, ei 值隨公差等級不同而不同。 以基準(zhǔn)軸與各種不同公差帶的孔配合而成不同松緊 程度的配合制度，稱為基軸制。 不同基準(zhǔn)制的孔、軸配合 （非基準(zhǔn)制配合 ）：孔為非基準(zhǔn)孔與軸為非基準(zhǔn)軸的 配合。 第二節(jié) 常用尺寸公差與配合 為了簡化配合，減少配合的種類，使公差帶標(biāo)準(zhǔn)化，因此，必須將公差帶兩 要素（大小和位置）標(biāo)準(zhǔn)化。 GB 規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)公差 （公差帶的大?。?系列和基本偏差 （公差帶的位置） 系列。 一、標(biāo)準(zhǔn)公差系列 標(biāo)準(zhǔn)公差等級 GB 規(guī)定以符號“ IT ”表示標(biāo)準(zhǔn)公差。 標(biāo)準(zhǔn)公差由公差等級和基本尺寸確定的。標(biāo)準(zhǔn)公差可查表 2-2（P200-附表2） 公差等級

19、是確定尺寸精確程度的等級。公差等級有 IT01、IT0、IT1-7T18 共 20 個級別。 同一等級（精度等級相同） ，尺寸段越大，公差值也大（不能簡單認(rèn)為公差 值大，精度就低） 。 同一尺寸段，公差等級越高，標(biāo)準(zhǔn)公差值越小，反之標(biāo)準(zhǔn)公差值越大。 二、基本偏差系列 基本偏差決定公差帶的位置。國標(biāo)規(guī)定一般以靠近零線的偏差為基本偏差。 當(dāng)公差帶在零線上方時，規(guī)定以下偏差(EI或ei都》。為基本偏差；當(dāng)公 差帶在零線下方時，規(guī)定以上偏差(ES或es都為基本偏差。 軸的基本偏差可查表 2-3，孔的基本偏差可查表 2-4。另一基本偏差可由計 算得出： 由 TD =IT=ES －EI

20、 得： ES=IT－ EI 或： EI=ES－ IT 由 Td =IT=es－ ei 得： es=IT－ ei 或： ei=es－ IT 。 1、基本偏差代號及系列圖 代號與系列圖： 大寫拉丁字母為孔的基本偏差，小寫拉丁字母為軸的基本偏差。 26 個字母 中去掉 I ⑴、L (1)、O (o)、Q (q)、W (w)五個，加上 CD (cd)、EF (ef)、 FG (fg)、ZA (za)、ZB (zb)、ZC (zc)等七個，共28個基本偏差代號。 特點：①孔的基本偏差代號與零線自上而下相交， A?H在零線上方，基本 偏差EI>0(其中H的EI=0,其他的EI>0); J?ZC在

21、零線下方，基本偏差ESKO (部分精度等級的J、K、M等除外)；JS完全對稱于零線。 ②軸的基本偏差代號與零線自下而上相交， a?h在零線下方，基本 偏差es00(其中H的es=O,其他es> 0); j?zc在零線下方，基本偏差ei >0(部 分精度等級的 j 、 k 、 m 等除外) ； js 完全對稱于零線。 ③大部分的基本偏差均與公差等級無關(guān)，JS和js除外，J、K、M、N 和 j 、 k 隨公差等級不同有不同的基本偏差值。 2、公差帶與配合的表示 1)公差帶 公差帶的位置是由基本偏差確定的； 公差帶的大小是由標(biāo)準(zhǔn)公差確定的。 所 以，孔、軸公差帶用基本公差帶代號和公差

22、等級的數(shù)字表示。例如： H8、 G8、 f7、 m6 等 . 2)公差帶的表示 ①15H7 ①30g8 3)配合的表示 040H8/f7 ①60M8/f7 三、標(biāo)準(zhǔn)溫度 GB 給定的標(biāo)準(zhǔn)公差和基本偏差是以 20℃時給出的。因此，精密測量應(yīng)在 20℃的恒溫環(huán)境下進行。 四、常用尺寸孔、軸公差帶與配合 根據(jù)國標(biāo)規(guī)定的公差等級有 20 個，基本偏差代號 28 個，組成的公差帶有 560 種。也就是說孔、軸各有 560 種公差帶。若以不同的孔、軸配合，則配合的 種類更多。所以，應(yīng)對公差帶加以限制。 五、未注公差尺寸的極限偏差 未注公差：圖上只標(biāo)基本尺寸，不標(biāo)公差的型式。 應(yīng)用于

23、： ①非配合尺寸； ②工藝方法可以能保證尺寸精度； ③一些精度要求 不高的尺寸； 實際上， 未注公差并非沒有公差限制， 而是采用一般公差， 即一般的加工條 件下可以保證尺寸的公差，工藝人員可以自行控制，不需檢驗。 GB 規(guī)定的未注公差的公差值見表 2-7（ P216， 附表 6） ， 適用于非配合尺寸。 第三節(jié) 公差與配合的選用 孔、軸的基本尺寸是由極限設(shè)計的力學(xué)計算而確定的。除此之外，孔、軸還 需要進行精度 （公差 ）設(shè)計來進行配合及根據(jù)使用要求確定配合的種類。 確定方法： 1）計算法； （較科學(xué)，但較煩鎖） 2）類比法； （簡單、多采用） 3）試驗法； （合理、可靠、但成

24、本高） 公差與配合的選用包括：配合制、公差等級、配合種類的選用。 一、配合制的選用： 1、優(yōu)先選用基孔制。此法可以減少孔用定值刀、量具的規(guī)格和數(shù)量。 2、選用基軸制的條件： ①軸的精度要求不高，可以選用冷拉鋼材（冷拉鋼材的公差等級達 IT8? IT12）。 ②一根軸與多個孔的配合。 ③軸為基準(zhǔn)件（軸承外圈與座孔配合時）。 3、選用任一公差帶配合。 二、公差等級的選用 公差等級的高低直接影響產(chǎn)品的使用性能和經(jīng)濟性。公差等級過低，不能滿 足使用要求，過高將使成本成倍增加。 選用公差帶的基本原則：在滿足使用要求的前提下，盡可能選用較低的公差 等級。 確定公差等級的方法一一類

25、比法。公差等級的應(yīng)用范圍見表2-8, IT01?IT1 用于量塊，IT1?IT7用于量規(guī)，IT5?IT12用于配合尺寸，IT11?IT12用于不重 要的配合，IT12?IT18用于非配合尺寸。 三、配合的選用 1、配合類別（種類）的選用： 配合的應(yīng)用主要有三個方面： ①維持孔、軸的相對運動（間隙配合）； ②保證孔、軸的相對位置（過渡配合）； ③保證傳遞扭矩或載荷（不可拆一一過盈配合） （要拆一一過渡、間隙配合+固定）。 2、基本偏差的選用： 配合類別確定后，就要確定配合的松緊的程度了。由于配合多采用基孔制或 基軸制，所以只需確定孔、軸的基本偏差就可以了。 ［自學(xué)指導(dǎo)與訓(xùn)練方

26、案］ 一、課堂練習(xí)： 判斷： 1、具有互換性的零件，其幾何參數(shù)必須制成絕對精確。 （） 2、公差是允許零件尺寸的最大偏差。（） 3、優(yōu)先數(shù)系是由一些十進制等差數(shù)列構(gòu)成的。（） 4、公差值可以為零。（） 5、過渡配合可能具有間隙，也可能具有過盈。因此，過渡配合可能是間隙 配合，也可能是過盈配合。（） 6、圖樣標(biāo)注 螞0酒033 mm的孔，該孔為基孔制的孔。（） 7、公差值越小，說明零件的精度越高 8、配合H7/g6比H7/s6要緊。（） 9、基軸制過渡配合的孔，其下偏差必小于零。（） 10、有相對運動的配合選用間隙配合，無相對運動的配合選用過盈配合。（） 11、配合公差

27、的大小等于相配合的孔軸公差之和。 （） 12、孔的基本尺寸一定要大于軸的基本尺寸才能配合。 （） 選擇： 1、下列配合代號標(biāo)注不正確的是（ ）。 A、430H 6/k5 B、430 H 7/p6 C、430h7/D8 D、430H h7 2、公差帶大小是由（）決定的。 A、標(biāo)準(zhǔn)公差 B、基本偏差 C、配合公差 D、基本尺寸 3、下述論述中正確的有（）。 A、120g8比 420h7 的精度高。 B、d5000.013mm 比425丁.013 mm 精度高 C、國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定不允許孔、軸公差帶組成非基準(zhǔn)制配合 D、零件的尺寸精度高，則其配合間隙小 4、以下各種情況中，應(yīng)選用

28、間隙配合的有（ ）。 A、要求定心精度高 B、工作時無相對運動 C、不可拆卸 D、轉(zhuǎn)動、移動或復(fù)合運動 5、下列有關(guān)公差等級的論述中，正確的有（ ）。 A、公差等級高，則公差帶寬 B、在滿足要求的前提下，應(yīng)盡量選用高的公差等級 C、公差等級的高低，影響公差帶的大小，決定配合的精度 D、孔、軸相配合，均為同級配合 二、作業(yè)： 1、設(shè)基本尺寸為30mm的N7孔和m6的軸相配合，試計算極限間隙或過盈 及配合公差。 2、某孔、軸配合，已知軸的尺寸為 110h8,Xmax= +0.007mm, Ymax= -0.037mm, 試計算孔的尺寸并說明該配合是什么基準(zhǔn)制，什么配合類別。

29、3、設(shè)孔、軸配合，基本尺寸為 ^60mm,要求Xmax= 50 pm, Ymax= -32叩， 試確定配合公差帶代號 《公差配合與技術(shù)測量》課程教案 [ 教學(xué)單元 ] 第三章 技術(shù)測量基礎(chǔ) [ 教學(xué)目標(biāo) ] 1. 知識目標(biāo)： （ 1）理解測量的基本概念及其四要素； （ 2）理解測量方法分類、特點，計量器具分類及常用的度量指標(biāo)。 2. 技能目標(biāo)：正確使用量具、量儀，處理測量結(jié)果。 3. 德育目標(biāo)：通過教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生動手能力，認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度。 [ 重點難點 ] 1. 教學(xué)重點：量塊的基本知識及應(yīng)用 2. 教學(xué)難點：測量方法 [ 教學(xué)方法 ] 講授法＋直觀演示法＋任務(wù)

30、驅(qū)動法 [ 教學(xué)手段 ] 多媒體課件＋課堂直觀演示＋視頻＋課堂練習(xí) [ 教學(xué)時數(shù) ] 4 課時（第一、二、三節(jié) 2 課時，第四、五、七、八節(jié) 2 課時） [ 教學(xué)內(nèi)容 ] 第一節(jié) 技術(shù)測量的基本概念 一、概述 1、技術(shù)測量 測量 —— 將被測量和計量單位比較，確定其大??； 檢驗 既判斷零件合格，而不需確定尺寸的大小。 2、測量的四要素： 被測對象 —— 被測量的零件； 計量單位 —— 標(biāo)準(zhǔn)值的單位； 測量方法 —— 采用的測量原理、器具和條件； 測量精度 —— 測量值對真值的近似程度。 二、長度基準(zhǔn)及尺寸傳遞系統(tǒng) 我國法定計量單位是以米（m）作為基本長度單位

31、。使用波長為0.633 m的 穩(wěn)頻氦氖激光輻射線波長作為國家長度基準(zhǔn)。 第二節(jié) 量塊 又稱塊規(guī)，由耐磨材料（ CrWMn 鋼）制成的端面量具。 作用：①標(biāo)準(zhǔn)尺寸的傳遞； ②檢定、校準(zhǔn)及調(diào)整量具、量儀； ③直接檢測零件。 形狀：塊形 — 用作標(biāo)準(zhǔn)尺寸的量塊；圓形 — 用作檢定千分尺的零位。 1、量塊參數(shù) 中心長度 L ：一個測量面的中心點到另一測量面之間的垂直距離。 任意點長度 Li ：一個測量面的任意點到另一測量面之間的垂直距離。 長度變動量△ L= Lmax—Lmin 2、量塊的研合性與組合 量塊的研合性使量塊可以組合使用。 組合量塊的原則是數(shù)目盡可能少； 選用 方

32、法是首先選擇能去除最后一位小數(shù)的量塊，然后逐級遞減選取。 3、量塊的級和等 量塊按照制造精度分為： 00、 0、 1、 2、 3 共五級， 00 級精度最高， 3 級最 低。 級是以量塊的中心長度的基本尺寸為標(biāo)準(zhǔn)尺寸， 其標(biāo)準(zhǔn)尺寸的誤差應(yīng)在表的 范圍內(nèi)。 量塊按照檢定精度分為： 1、 2、 3、 4、 5、 6 共六等， 1 級最高， 6 級最低。 量塊按級使用時， 以量塊的標(biāo)稱尺寸為工作尺寸。 按等使用時， 以檢定尺寸 為工作尺寸。 第三節(jié) 測量方法的分類 測量方法：指測量原理、計量方法和測量條件的總和。實際是指獲取測量結(jié) 果的方法。 按是否直接測量被測參數(shù)分類： ①直

33、接測量：被測參數(shù)可以直接獲??； ②間接測量：被測參數(shù)需通過測量其他參數(shù)，再經(jīng)過計算才能獲取。 按計量器具的讀數(shù)值是否直接表示被測尺寸分類： ①絕對測量：計量器具的讀數(shù)值可以直接表示被測參數(shù)值 ②相對測量（比較測量）：計量器具的讀數(shù)只表示被測尺寸相對標(biāo)準(zhǔn)尺寸的 變動量。 相對測量較絕對測量精度高，但較麻煩。 按計量器具的測頭與被測表面是否接觸分類： ①接觸測量：測量時，測頭與被測表面有直接接觸。存在測量力，測量力的 大小會影響測量的結(jié)果。 ②不接觸測量：測量時，測頭與被測表面不接觸。不存在測量力。如光學(xué)儀 器等測量。 按同時測量參數(shù)的多少分類： ①單項測量：在每次測量中，只能

34、測出一個參數(shù)。 ②綜合測量：在每次測量中，可以測出多個參數(shù)。常在大批生產(chǎn)中，用綜合 量規(guī)檢驗。 按測量在加工過程中所起的作用分類： ①被動測量：零件加工完成后進行測量，判斷零件是否合格。 ②主動測量：在加工過程中進行測量。用測量結(jié)果控制加工過程，防止廢品 產(chǎn)生。加工中的試刀、自動檢測儀監(jiān)控等都是主動測量。 按被測量件在測量過程中所處的狀態(tài)分類： ①靜態(tài)測量：測量時被測表面相對測頭是靜止的。 ②動態(tài)測量：被測表面與測頭模擬工作狀態(tài)做相對運動測量。 第四節(jié)計量器具的分類和主要度量指標(biāo) 一、計量器具的分類 按使用場所分: ①量具：結(jié)構(gòu)簡單，主要是在車間使用的量具。 ②量儀：結(jié)

35、構(gòu)復(fù)雜、測量精度高，多在計量室使用 按用途分： ①標(biāo)準(zhǔn)計量器具：體現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)尺寸的量具，如：量塊。 ②通用計量器具：具有通用性，可測量一定范圍內(nèi)各種尺寸 ③專用計量器具：專用于測量特定零件的器具，是專用儀器 按自動化程度分： ①手動②半自動③自動 、計量器具的主要度量指標(biāo) 選用計量器具的依據(jù) 刻度間距：相鄰兩刻線中心線之間的實際距離。 分度值：每一刻度所代表的被測量值。 示值范圍：計量器具所顯示或指示的最低值至最高值的范圍。 測量范圍：計量器具所能測量的被測量的范圍。 示值誤差：計量器具的示值與真值之差。有正負(fù)之分，實際中常用專用量塊 標(biāo)準(zhǔn)尺寸代替真值。 回程誤差：在相同條

36、件下，計量器具沿正、反行程在同一測量點上所指示的 最大差值。 示值變動性：在相同條件下，對同一被測量點進行多次重復(fù)測量時， 計量器 具所指示的最大差值。 靈敏限：引起計量器具示值變化的被測量的最小變動量。 靈敏度：對被測量變化的反應(yīng)能力。對針式量具而言一放大比，對光學(xué)量儀 而言一放大倍數(shù)。 測量力：測頭與被測表面間的接觸力。 不確定度：計量器具的本身系統(tǒng)存在誤差的影響，使測量結(jié)果不能確定的誤 差范圍。包括計量器具示值誤差、校正零位用的標(biāo)準(zhǔn)件的誤差。 第五節(jié)常用的量具和量儀 一、游標(biāo)量具 游標(biāo)卡尺的讀數(shù)方法 整數(shù)：游標(biāo)尺0線對主尺左部的數(shù)值。每條刻線 1mm,主尺上 每隔10

37、條線記作1、2…應(yīng)讀作10mm、20mm?。 小數(shù)：游標(biāo)尺上某條線與主尺上某線對齊，讀取游標(biāo)尺上讀數(shù)。 若游標(biāo)卡尺第 1 條線對齊，則游尺 0 與主尺 0 向右相差 0.02mm； … 2 … 0.04mm； … 5 … 0.10mm … 10 … 0.20mm … 50 … 1.00mm。 有時， 很難判斷游標(biāo)尺上某條線與主尺上某線對齊， 則可采用左、 右逼近 （排 除）法。 游標(biāo)卡尺的讀數(shù) = （整數(shù) +小數(shù)）左 =（整數(shù) -小數(shù)）右 二、測微量具 種類：外徑千分尺、內(nèi)徑千分尺、深度千分尺、專用千分尺。 測微螺桿的螺距為0.5 mm,微分筒轉(zhuǎn)動1圈，測微螺桿移動0.

38、5mm。若微 分筒在圓周上等分 50 等分，微分筒有每轉(zhuǎn)動 1 格，測微螺桿就移動 0.01mm。 讀數(shù)方法： 整數(shù)：固定套上的刻線為整數(shù)。上下每條刻線間距為 0.5mm。所以，固定套 上被套筒遮蓋而露出的數(shù)值為整數(shù)。 小數(shù)： 固定套上的縱向線對著微分筒上某線對齊， 則讀取微分筒上的數(shù)為小 數(shù)。零上的數(shù)為正，零下的數(shù)為負(fù)。 若固定套上的縱向線對著微分筒上某線對不齊，可根據(jù) 所占的比例，估讀 小數(shù)后的第三位數(shù)。 讀數(shù) =整數(shù) +小數(shù) 操作使用： 使用前校定示值誤差。 左測面要貼緊被測表面， 向上擰動測力裝置使測微螺 桿在正確位置上貼緊另一被測表面， 直到嘚嘚響。 可以直接

39、讀取示值， 就直接讀 取，不可以時，可擺動鎖緊機構(gòu)，取出千分尺在讀。取出千分尺，應(yīng)先向下反向 擰動微分筒，使測微螺桿松開，再取出千分尺。 三、機械量儀 指示表 測量幾何參數(shù)（尺寸、形狀及位置）變化，獲取誤差； 相對法測量（與標(biāo)準(zhǔn)尺寸配合使用） ，獲取實際幾何參數(shù)。 外部結(jié)構(gòu)： ①帶刻度的表盤：表盤可以旋轉(zhuǎn)對零； ②大指針：每轉(zhuǎn)動1小格為0.01mm或0.001mm,車專1圈為1mm； ③小指針：每轉(zhuǎn)動1小格為1mm,行程有3、5、10mm等； ④套筒：夾持部位； ⑤測桿：齒距為1mm的齒條，帶動小齒輪； ⑥測頭：用螺紋安裝在測桿上。 內(nèi)部結(jié)構(gòu)： ①齒條（測桿）：齒

40、距為1mm的齒條，帶動小齒輪； ②同軸小齒輪 Z2 、大齒輪 Z3 一起轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)角相同轉(zhuǎn)動弧長不同； ③連接大指針的小齒輪 Z1 ，轉(zhuǎn)動弧長與大齒輪 Z3 轉(zhuǎn)動弧長相等； ④游絲和右側(cè)大齒輪（消除齒側(cè)間隙）。 工作原理： 測桿向上帶動同軸大、 小齒輪順時針轉(zhuǎn)動， 使大指針小齒輪逆時針轉(zhuǎn)動， 游 絲大齒輪作順時針轉(zhuǎn)動， 使游絲轉(zhuǎn)緊， 在游絲的作用下， 游絲大齒輪的反向作用 力消除轉(zhuǎn)動機構(gòu)的間隙。 齒條（測桿）向上移動1mm,大齒輪轉(zhuǎn)過的弧長等于大指針小齒輪轉(zhuǎn)動的 周長， 大指針轉(zhuǎn) 1 周。 表盤在圓周上等分 100份， 有齒條 （測桿） 向上移動 0.01mm， 大指針轉(zhuǎn)動

41、1 小格。 讀數(shù)原理： 大指車+轉(zhuǎn)1小格為0.01mm,工件尺寸變化為0.01mm；大指針轉(zhuǎn)100小格 （1圈）為1mm,此時小指針轉(zhuǎn)1小格。 內(nèi)徑表 工作原理： 孔直徑尺寸的變化， 推動活動量桿， 經(jīng)等臂杠桿等量推動推桿， 推桿推動百 分表。 內(nèi)徑表的安裝： ①安裝百分表： 百分表與推桿有接觸 （大指針有轉(zhuǎn)動） ， 即可擰緊鎖緊螺帽； ②安裝固定量桿：選擇合適的固定量桿，比測量尺寸大約 1mm,并鎖緊。 內(nèi)徑表的使用： ①只測量尺寸的變動量：各處尺寸的最大值與最小值之差； ②測量實際尺寸： 千分尺開至所需的標(biāo)準(zhǔn)尺寸， 內(nèi)徑量表在千分尺中取標(biāo)準(zhǔn) 尺寸， 百分表在標(biāo)準(zhǔn)

42、尺寸狀態(tài)下， 轉(zhuǎn)動表盤使大指針對零， 并記下小指針的讀數(shù)。 此時小指針的讀數(shù)的位置和大指針指向零為標(biāo)準(zhǔn)尺寸。 在測量中： 大指針順時針轉(zhuǎn)過的格數(shù)為實際尺寸偏離標(biāo)準(zhǔn)尺寸的負(fù)差值， 有 La=L －△；大指針逆時針轉(zhuǎn)過的格數(shù)為實際尺寸偏離標(biāo)準(zhǔn)尺寸的正差值，有 La=L+ △。 第七節(jié) 測量誤差 誤差概念： 制造誤差 — 零件的實際參數(shù)對理想?yún)?shù) （理想值） 的差值； 此誤差不超要求， 即為合格。 測量誤差 — 零件測量參數(shù)對實際參數(shù)（真值）的差值；此誤差要求盡量小， 否則會造成 “誤收 ”或 “誤廢 ”。 測量誤差二測得值-真值 ＞或＜0,以算術(shù)平均值作為近似值。 誤差在制

43、造和測量中不可避免， 永遠存在。 在測量中應(yīng)盡量采用可靠的原理、 方法、量具進行測量，盡量減少誤差。 一、測量誤差的來源 器具誤差：計量器具本身的誤差； 方法誤差：測量方法不完善； 環(huán)境誤差：溫度、濕度、振動等引起； 人員誤差：由人的主觀因素引起的誤差。如操作技術(shù)不熟練、視覺誤差等。 二、測量誤差的分類 系統(tǒng)誤差 定值系統(tǒng)誤差： 測量誤差大小、 方向不變， 因量具的基準(zhǔn)件或測量的基準(zhǔn)等 原因引起； 變值系統(tǒng)誤差：測量誤差大小、方向按一定規(guī)律變化； 隨機誤差：誤差的大小、方向以不可預(yù)見的方式變化。引起的因素眾多。 粗大誤差：明顯超出預(yù)期的誤差。 三、隨機誤差的特性與處理

44、 隨機誤差的特性：對稱性、單峰性、有界性、抵償性。 第八節(jié) 驗收極限和計量器具的選用與維護保養(yǎng) 一、驗收極限的確定 1、內(nèi)縮方式 上驗收極限=最大極限尺寸-A 下驗收極限=最小極限尺寸+ A 包容要求、偏態(tài)分布的尺寸選用。 2、不內(nèi)縮方式 驗收極限等于最大極限尺寸和最小極限尺寸。工藝能力指數(shù)非配合和一 般公差的尺寸選用。 二、計量器具的選用 與工件外形、位置、尺寸、被測參數(shù)特征相適應(yīng)；計量器具的不確定度 許 允許值以。 [ 自學(xué)指導(dǎo)與訓(xùn)練方案 ] 一、課堂練習(xí)： 判斷： 1、量規(guī)只能用來判斷零件是否合格，不能得出具體尺寸。 （ ） 2、計量器具的示值范圍即測量

45、范圍。 （ ） 3、使用的量塊越多，組合的尺寸越精確。 （ ） 4、通常所說的測量誤差，一般是指相對誤差。 （ ） 5、多數(shù)隨機誤差是服從正態(tài)分布規(guī)律的。 （ ） 6、精密度高，正確度就一定高。 （ ） 7、選擇計量器具時，應(yīng)保證其不確定度不大于其允許值 u1。 （ ） 選擇： 1、由于測量器具零位不準(zhǔn)而出現(xiàn)的誤差屬于（ ） 。 A、隨機誤差 B、系統(tǒng)誤差 C、粗大誤差 D、人為誤差 2、由于測量誤差的存在而對被測幾何量不能肯定的程度稱為（ ）。 A、靈敏度 B、精確度 C、不確定度 D、精密度 3、應(yīng)該按儀器的（）來選擇計量器具。 A、示值范圍 B、分度值 C、靈敏度

46、 D、不確定度 二、作業(yè)： 1、在83 （或46）塊成套量塊中,選擇組成135 f 6的兩極限尺寸的量塊組。 2、在立式光學(xué)比較儀上對塞規(guī)同一部位進行四次重復(fù)測量， 其值為20.004、 19.996、 19.999、19.997mm,試求測量結(jié)果。 3、某軸的尺寸為*20h6 ,試確定驗收極限并選擇計.量器具。 《公差配合與技術(shù)測量》課程教案 [ 教學(xué)單元 ] 第四章 技術(shù)測量基礎(chǔ) [ 教學(xué)目標(biāo) ] 1. 知識目標(biāo)： （ 1）掌握形位公差的概念； （ 2）掌握形位公差確定、標(biāo)注的基本方法和誤差的基本檢測方法； （ 3）理解尺寸公差與形位公差間的關(guān)系。 2. 技能目

47、標(biāo)：正確使用量具、量儀進行形位公差檢測。 3. 德育目標(biāo)：通過教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生動手能力，認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度。 [ 重點難點 ] 4. 教學(xué)重點：形位公差特征項目的名稱、符號、表示方法、形位公差帶， 公差原則 5. 教學(xué)難點：形位公差的選擇及標(biāo)注，公差原則 [ 教學(xué)方法 ] 講授法＋直觀演示法＋任務(wù)驅(qū)動法 [ 教學(xué)手段 ] 多媒體課件＋課堂直觀演示＋視頻＋課堂練習(xí) [ 教學(xué)時數(shù) ] 8. 課時（第一、二節(jié) 2 課時，第三、四、五節(jié)各 2 課時） [ 教學(xué)內(nèi)容 ] 第一節(jié) 概述 構(gòu)成零件幾何特征的點、線、面，統(tǒng)稱為要素。 點：球心、錐頂?shù)?；線：軸線、素線等；面：球面、錐面

48、、圓柱面、端面、 平面等。 由此可見：任何零件都是由點、線、面構(gòu)成的；點、線、面的形狀及相對位 置就構(gòu)成不同零件的特征。 一、要素的分類 1、按結(jié)構(gòu)特征分類： 輪廓要素：可見的（表面的）要素 中心要素：看不見的、構(gòu)成零件輪廓的中心的（對稱的）要 素（球心、軸 線、對稱平面） 2、按存在狀態(tài)分類： 實際要素：實際存在、可以進行測量的要素 理想要素：不存在誤差的點、線、面，實際中不存在 3、按所處地位分類： 被測要素：有形狀、位置要求，需要進行檢測的要素 基準(zhǔn)要素：確定被測要素在方向或位置要求的要素 （只有位置公差有基準(zhǔn)要 素） 4、功能關(guān)系分類： 單一要素：只對要素本

49、身有功能要求的，對其他要素沒要求（即形狀公差的 要素） 關(guān)聯(lián)要素：對其他要素有功能要求，如被測要素對基準(zhǔn)要素有功能要求 （即 位置公差的要素） 二、形位公差項目和形位公差帶 公差 特征 符號 有或無基能要求 公差 特征 符號 有或無基推要求 直微度 無 干行度 // 有 定向 垂直度 1 ? 有 口 無 狀 形狀 平面度 傾斜度 有 圓度 0 無 位 位置度 令 有或無 圓柱度 N 無 置 定位 同軸 ｛同心）度 ◎ 有

50、 線輪廓度 I 有或無 對掰度 有 i 1 輪麻 隔跳動 / 有 攜動 / 面輪席度 有或無 全跳動 〃 有 1、性質(zhì)：形位公差帶是限制被測要素變動的一個區(qū)域，當(dāng)被測實際要素落 在給定的公差帶內(nèi)，表示該要素的形狀或位置符合要求。 2、四要素：公差帶是由形狀、大小、方向、位置四要素組成。公差帶的位 置可分為固定和浮動兩種。 3、形式：若能掌握公差帶的形式，也就容易掌握形位公差的檢測方法，所 以也是檢測形位公差

51、的合理依據(jù)。 三、形位公差的標(biāo)注方法 ①框格一般應(yīng)水平放置，格高約為數(shù)字的 2倍； ②1、2格的框格用于形位公差的標(biāo)注，3?5格的框格用于位置公差的基準(zhǔn)； ③左起第一格， 填形位公差代號； 第二格， 填形位公差的數(shù)值 （單位為 mm） 圓、圓柱形公差帶為 ①3球形為s①t;第三?五格，填基準(zhǔn)字母，26個字母剔 除 E、 F、 I、 J、 M、 O、 P、 R8 個，只用 18 個。其中單一基準(zhǔn)用一個字母，公 共基準(zhǔn)A-B填一格，三基準(zhǔn)按I、n＞田次序分三格填寫。每個字母只用一次； ④框格上下可作說明。 ①指引線可從框格的左或右端引出，一個框格一般只畫一條指引線； ②指引線可

52、折一次，不允許折兩次； ③箭頭應(yīng)垂直指向被測要素公差帶方向或直徑方向，并與輪廓接觸。 一、/-^^.、、二 注意： ①同一形（位）公差，被測要素不同，公差帶也不同，箭頭指向也就不同； ②被測要素為輪廓要素， 箭頭直指輪廓表面， 或其延長線； 明顯與尺寸線錯 開； ③被測要素為中心要素，箭頭與尺寸線對齊。 基準(zhǔn)代號：圖紙中的基準(zhǔn)代號應(yīng)與框格中的基準(zhǔn)代號相一致； 基準(zhǔn)符號：粗短劃線、圓圈、連線。 基準(zhǔn)要素為輪廓要素， 基準(zhǔn)符號標(biāo)在輪廓的外側(cè)或其延長線上； 基準(zhǔn)要素為 中心要素，基準(zhǔn)符號上的連線與尺寸線對齊。 第二節(jié) 形狀公差及檢測 一、形狀誤差和形狀公差 形狀誤差是被測實際

53、要素對其理想要素的變動量。 形狀公差是單一要素（只對本身有要求的點、線、面）的形狀所允許的變動 全量，為了限制形狀誤差而設(shè)立的。 形狀公差是標(biāo)準(zhǔn)量，公差值是限制誤差的區(qū)域。 二、最小條件與最小區(qū)域法 1、最小條件 評定形狀誤差的基本原則：被測實際要素對其理想要素的最大變動量為最 小。 2、最小區(qū)域 所有的被測實際要素都落在最高點與最低點組成的兩平行線的區(qū)域內(nèi)。 第三節(jié) 位置公差及檢測 一、位置誤差和位置公差 位置公差：被測實際要素的方向和位置對基準(zhǔn)要素所允許的變動全量。 位置誤差：被測實際要素對理想要素在方向和位置的變動量。 二、基準(zhǔn)： 基準(zhǔn)要素：對被測實際要素的位

54、置起確定方向或位置作用的點、線、面。 1、基準(zhǔn)的建立： 基準(zhǔn)平面、基準(zhǔn)軸線、公共基準(zhǔn)軸線 2、基準(zhǔn)的體現(xiàn)： 基準(zhǔn)平面 — 平臺（板）；基準(zhǔn)軸線 — 外延表面 — V 形塊； 公共基準(zhǔn)軸線 — 兩中心孔 — 兩頂尖。 3、三基面體系： 第一基準(zhǔn)：三點定位 第二基準(zhǔn)：兩點定位 第三基準(zhǔn)：一點定位 三、位置公差帶和檢測方法 第四節(jié) 公差原則 一、有關(guān)術(shù)語和定義 1、局部實際尺寸：任何正截面上，兩對應(yīng)點的距離。 9. 體外 （體內(nèi)） 作用尺寸： 被測要素的給定長度上， 與實際外表面體外 （體 內(nèi)） 相接的最小 （最大） 理想面或與實際內(nèi)表面體外 （體內(nèi)） 相接的最大 （最?。?/p>

55、 理想面的直徑或?qū)挾取? 3、最大（最小）實體狀態(tài)和最大（最?。嶓w狀態(tài)尺寸 最大實體狀態(tài)：實際要素在極限尺寸內(nèi)，具有最大實體，即材料最多的狀態(tài)。 最大實體狀態(tài)尺寸：材料最多時的尺寸。 最小實體狀態(tài)：實際要素在極限尺寸內(nèi)，具有最小實體，即材料最少的狀態(tài)。 最小實體狀態(tài)尺寸：材料最少時的尺寸。 4、邊界與邊界尺寸 邊界：實際給定的具有理想形狀的極限包容面，用于控制實際要素作用尺寸。 邊界尺寸：極限包容面的直徑或?qū)挾取? 最大實體邊界：尺寸為最大實體尺寸的邊界。 最小實體邊界：尺寸為最小實體尺寸的邊界。 最大實體實效邊界：尺寸為最大實體實效尺寸的邊界。 最大實體實效尺寸：給定

56、長度上，實際要素處于最大實體狀態(tài)且中心要素的 形位誤差等于給出公差值時的體外作用尺寸。 最小實體實效邊界：尺寸為最小實體實效尺寸的邊界。 最大實體實效尺寸：給定長度上，實際要素處于最小實體狀態(tài)且中心要素的 形位誤差等于給出公差值時的體內(nèi)作用尺寸。 二、獨立原則 被測要素在圖樣上給出的尺寸公差與形位公差各自獨立， 分別滿足要求的公 差，沒有特殊標(biāo)注。一般應(yīng)用于非配合的尺寸或不重要的配合尺寸（例如平板）。 三、包容要求 單一要素的尺寸極限偏差或公差代號后面注有符號 @ 。 被測要素應(yīng)遵守最大實體邊界。即當(dāng)實際尺寸處處為最大實體尺寸時， 形狀 公差為零，實際尺寸偏離最大實體尺寸時，允

57、許形狀誤差相應(yīng)增大，但體外作用 尺寸不得超過最大實體尺寸，局部實際尺寸不得超過其最小實體尺寸。 四、最大實體要求 1、最大實體要求用于被測要素 在形位公差內(nèi)公差值后標(biāo)注鼠。最大實體要求用于被測要素時，被測要素 應(yīng)遵守最大實體實效邊界。 其形位公差值是在該要素處于最大實體狀態(tài)時給定的。當(dāng)被測要素偏離最大 實體狀態(tài)，即實際尺寸偏離最大實體尺寸時，允許的形位誤差值增加，增加量為 實體尺寸對最大實體尺寸的偏移量，最大增加量等于被測要素的尺寸公差。 被測要素實際尺寸由最大、最小實體尺寸控制。 2、最大實體要求應(yīng)用于可逆要求 在形位公差值的?后加注符號Ro 被測實際要素仍遵守最大實體實效邊

58、界。當(dāng)被測要素尺寸偏離最大實體尺寸 時，形位公差值可超出給定值；當(dāng)形位誤差小于給定形位公差值時， 實際尺寸亦 可超出最大實體尺寸。 關(guān)聯(lián)要素遵守最大實體邊界，保證配合性質(zhì)。 3、最大實體要求應(yīng)用于基準(zhǔn)要素 被測要素的公差值后和基準(zhǔn)代號后標(biāo)注 ??；鶞?zhǔn)要素遵守最大實體實效邊界 或最大實體邊界。若基準(zhǔn)要素的實際輪廓偏離其邊界，允許其在一定范圍浮動， 等于體外作用尺寸與相應(yīng)邊界尺寸之差。 4、最大實體要求的應(yīng)用場合 主要用于要求保證裝配互換性的要素。 五、最小實體要求 應(yīng)用于被測要素時，公差值后標(biāo)注①。被測要素遵守最小實體實效邊界。實 際尺寸偏離最小實體尺寸時，形位公差值可增大。 應(yīng)

59、用于基準(zhǔn)要素時，基準(zhǔn)字母后標(biāo)注①。基準(zhǔn)要素遵守最小實體實效邊界或 最小實體邊界。若基準(zhǔn)要素的實際輪廓偏離其邊界，允許其在一定范圍浮動。 最小實體要求也可采用可逆要求或零形位公差。 第五節(jié)形位公差的選用 一、形位公差項目選用 1、根據(jù)幾何形狀特征和功能要求 軸類：圓度、圓柱度、圓跳動、同軸度 平面：平面度、平行度、垂直度 2、加工和檢測是否方便 3、經(jīng)濟性 二、基準(zhǔn)要素的選用 般選用加工或裝配中定位的表面作為基準(zhǔn) 在滿足功能要求的前提下， 。 求設(shè)計基準(zhǔn)與工藝基準(zhǔn)統(tǒng)一、重合。 例如：軸的基準(zhǔn) — 加工（兩端面中心孔） — 檢測（兩端面中心孔）。 三、形位公差值的選用

60、 根據(jù)主參數(shù)（被測）和公差等級確定形位公差值。 形位公差等級一般分為1?12級，1級為最高級，12級為最低級，普通使用 的是6級或7級為普通級，高于普通級1?5級為高精度，低于普通級8?12級 為低精度。 原則：滿足零件的功能要求的前提下盡量使用低的精度等級。 方法：多用類比法。 注意：在同一個被測要素中，一般有形狀公差值（位置公差值，圓柱形零件 形狀公差值 ＜尺寸公差值，平行度公差值＜尺寸公差值。 表面粗糙度小，形狀公 差值也小。 難加工的要素， 只要能滿足使用功能要求， 形位公差等級可以適當(dāng)降 低1?2級。 尺寸公差與形位公差無需聯(lián)系的， 應(yīng)選用獨立原則； 配合要求較高的 （如

61、保 證最小間隙），要選用包容要求；當(dāng)保證裝配互換性的，選用最大實體要求。 一般加工方法能保證的形位公差可以不標(biāo)注在圖紙上。 未注形位公差的規(guī)定： 1、對直線度和平面度、垂直度、對稱度及圓跳動未注公差分 H 、 K 、 L 三個 等級。 2、圓度未注公差值等于直徑公差值，不大于圓跳動未注公差值。 3、圓柱度、同軸度未注公差值不作規(guī)定。 4、平行度未注公差值等于相應(yīng)尺寸公差值或直線度和平面度未注公差值中 較大者。 [ 自學(xué)指導(dǎo)與訓(xùn)練方案 ] 一、課堂練習(xí)： 判斷： 1、形位公差的研究對象是零件的幾何要素。 （ ） 2、基準(zhǔn)要素是用來確定被測要素方向和位置的要素。 （ ）

62、 3、基準(zhǔn)要素為中心要素，基準(zhǔn)符號應(yīng)與該要素的輪廓要素尺寸線錯開。（） 4、某一實際圓柱面實測徑向圓跳動為f,則它的圓度誤差一定不超過f0 （） 5、某一實際平面對基準(zhǔn)平面的平行度誤差為 m,則該平面的平面度誤差一 定不大于m。（） 6、某零件的對稱度公差要求是0.05mm,若測得實際對稱面與理想中心面的 差值為0.03mm,則該項指標(biāo)合格。（） 7、徑向全跳動公差可以綜合控制圓柱度和同軸度誤差。 （） 8、最大實體要求之下關(guān)聯(lián)要素的形位公差不能為零。 （） 改正標(biāo)注錯誤：  一將下列技術(shù)要求標(biāo)注在圖J □穿4 7酸霽灣，前臣等%能支：飛； "，叼一 二

63、一 腌*衡軸線對其公共軸線的同軸度公菜為鐘.02mM-工二上 徐和軸線對 解力海球公共軸線的垂吶度公走為I(0 , 癱懶麗便湎遙凈媼甑產(chǎn)舞勒一 -1 . 丁而^丁丁:忠.武培山,二節(jié)/if檢 m j b Ei ] n 殘* 1 □ 肝 八 二::宓.縣.隹 、作業(yè): -0.02 —一 ]00.04 (b) 1、如圖所示銷軸的三種形位公差標(biāo)注，它們的公差有何不同? 2、如圖所示，要求：①指出被測要素遵守的公差原則。②求出單一要素、 關(guān)聯(lián)要素的實效尺寸。③求被測要素的形狀、位置公差的給定值大小，最大允許 值大小。④若被測實際尺寸處處為 軻9.97mm,軸線對基

64、準(zhǔn) A的垂直度誤差為 *0.09 mm,判斷其垂直度的合格性并說明理由 《公差配合與技術(shù)測量》課程教案 ［教學(xué)單元］ 第五章表面粗糙度及檢測 ［教學(xué)目標(biāo)］ 1 .知識目標(biāo)： (1)理解表面粗糙度的概念； (2)熟悉表面粗糙度的評定參數(shù)； (3)掌握表面粗糙度的標(biāo)注方法。 2 .技能目標(biāo)：正確選擇、標(biāo)注零件表面粗糙度。 3 .德育目標(biāo)：通過教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖黠L(fēng)。 ［重點難點］ 1 .教學(xué)重點：表面粗糙度的評定參數(shù)、標(biāo)注、選用、測量 2 .教學(xué)難點：表面粗糙度的選用 ［教學(xué)方法］ 講授法+任務(wù)驅(qū)動法 ［教學(xué)手段］ 多媒體課件+課堂練習(xí) ［教學(xué)時數(shù)

65、］ 4 課時（第一、二、三節(jié) 2 課時，第四、五節(jié)各 2 課時） [ 教學(xué)內(nèi)容 ] 第一節(jié) 概述 現(xiàn)象：無論采用哪種方法加工，零件表面都存在幾何形狀誤差。 波距〉10mm—形狀誤差 波距＞1~10mm一波紋度 波距＜ 1mm一表面粗糙度 原因：加工方法或其他方法影響而形成。 影響：零件表面越粗糙，表面粗糙度就越大。 ①粗糙度大，零件表面易磨損，間隙量 T,過盈量 ②粗糙度大，表面容易積聚腐蝕性氣體，使表面腐蝕； ③粗糙度大，交變載荷作用下容易疲勞破壞； ④粗糙度大，影響外觀和密封性。 因此表面粗糙度是衡量產(chǎn)品質(zhì)量的重要指標(biāo)之一。 國標(biāo)：舊國標(biāo) — 表面光潔度 新國標(biāo)

66、— 表面粗糙度 第二節(jié) 表面粗糙度的評定 以垂直于加工紋理方向的截面的實際輪廓來評定表面粗糙度。 一、評定范圍與評定基準(zhǔn)線 1、評定范圍 取樣長度 l 含五個峰和五個谷以上的范圍。取樣長度是作為評定表面粗糙度的范圍。 評定長度 ln 含五個取樣長度，即 l n=5l ，評定結(jié)果是 5 個取樣長度的表面粗糙度的平均 值。 2、評定基準(zhǔn)線 最小二乘中線：輪廓表面上各點到中線距離的平方和為最小。 輪廓算數(shù)平均中線：中線上方的面積等于下方的面積。 二、評定參數(shù) 1、輪廓的算術(shù)平均偏差 Ra 在一個取樣長度內(nèi)， 輪廓上各點至輪廓中線距離的算術(shù)平均值， 數(shù)學(xué)表達式 4 1 l , 1」 為：Ra =； 0 ydx 比—z y l 0 ny 測得的值越大，則表面越粗糙。一般用電動輪廓儀進行測量。 2、微觀不平度十點高度 Rz 在取樣長度內(nèi)，五個最大輪廓峰高平均值和最大輪廓谷深平均值之和， 數(shù)學(xué) 、、、 1 f5 5 、 表達式為：Rz = 2 ypi + yvi 5 g p y J 只有十個點不夠全面，但可用光學(xué)儀器測量出過于粗糙或過于光滑的輪