公差与技术测量教案

《公差与技术测量》第1讲主讲人：杨好学课题第一章绪论目的任务懂得学习公差课的目的重点难点1.互换性的定义2.加工误差与公差教学方法讲述使用教具课件提问作业第一章绪论一课程简介与教学要求1.特点：专业技术课（主干）定义多，概念多，符号多,标准多，记忆内容多，但简单，易学。2．重要性：承上启下。从课程设计至毕业设计的应用，毕业后的应用。3．学时：讲课30实验154．组成：上课，作业，测验，实验，考试。5．性质：互换性属于标准化的范围，而技术测量属于计量学，本课程就是将理论和实践紧密结合的学科。6．任务：从互换性角度出发，围绕误差与公差来研究，如何解决使用与制造的矛盾。而这一矛盾的解决是合理确定公差和采用适当的技量手段。7．要求：要求掌握互换性与技术测量的基本原理。会使用各种公差标准与标注，并能进行一般的技量工作，为今后的学习和工作打下良好的基础。二.互换性概述-----interchangerability1`举例：螺钉，灯泡，汽车，飞机，彩电等等。2分类：完全互换与不完全互换3完全互换定义：同一规格工件不作任何挑选，不需辅助加工，就能装到所需的部件上，并能滿足其使用要求4优点：提高生产率，有利于专业化大生产，缩短维修时间，降低生产成本等。三几何量的误差与公差1误差：尺寸，形状，位置，表面粗糙度。2公差：研究几何量的误差及控制范围，换言之，公差是允许的最大误差。3区别：误差在加工中产生，而公差是在设计中给定。四标准的起源为使工件有互换性，又须滿足设计与制造的要求就应制定一个标谁。Theformerest:1997←1979←1902NewallBritain1924BSEngland1925ANSIAmerca1926DINGermany1929OCTRussia1959GBChina枝术标准：GB国家HB,JB部门QB企业三“S”：SimplificationSpecialicationStandardization五值的标准化--------优先数系。1.含义：是等比数列，有确定的公比，含有10的整数次幂2.优点：经济合理，简单，统一，具有广泛的适用性。R5，R10，R20，R40，R80系列，优先选用R5系列。R5：q=≈1.5849≈1.6《公差与技术测量》第2讲主讲人：杨好学课题第二章光滑圆柱的公差与配合第一节公差与配合的基本概念目的任务掌握基本术语及定义，要会用尺寸公差表格重点难点实体状态和实体尺寸,三类配合教学方法讲授使用教具课件图片提问作业第二章光滑圆柱的公差与配合第一节公差与配合的基本概念一有关尺寸的术语定义1SIZE——用特定单位表示长度值的数字。2Basicsize——设计给定的尺寸。Dd•Actualsize——测得的尺寸。真值•Limitsofsize——允许尺寸变化的两个界限。{Dmax，dmax；Dmindmin}•Materialcondition，Materialsize——实体状态和实体尺寸{LMC，MMC，LMS，MMS}二尺寸偏差和公差的术语及定义1尺寸偏差——deviation，某一尺寸减去基本尺寸的代数差。(1)极限偏差{upperdeviation；lowerdeviation}孔{ES=Dmax-D；EI=Dmin-D}轴{es=dmax-d；ei=dmin-d}(2)实际偏差{Ea=Da-D；ea=da-d}2尺寸公差——tolerance，允许尺寸的变化量T(1)从极限尺寸入手：TD=∣Dmax-Dmin∣Td=∣dmax-dmin∣(2)从极限偏差看：TD=ES-EITd=∣es-ei∣(3)三者之间的关系：TD=∣Dmax-Dmin∣=∣（D+ES）-（D+EI）∣=ES-EI3公差带图三、有关配合的术语及定义1.配合——公差带之间的关系（基本尺寸相同）孔——轴{其差值为正是X；其差值为负是Y}2.间隙配合——具有间隙（含Xmin=0）的配合。孔在轴的公差带之上。最大间隙Xmax=Dmax-dmin=ES-ei最小间隙Xmin=Dmax-dmax=EI-es平均间隙Xp=1/2（Xmax+Xmin）3.过盈配合——具有过盈（含Ymin=0）的配合。孔在轴的公差带之下。最小过盈Ymin=Dmax-dmin=ES-ei最大过盈Ymax=Dmin-dmax=EI-es平均过盈Yp=1/2（Ymin+Ymax）4.过渡配合——可能具有X或Y的配合。此时孔轴公差带相互交叠。公式用以上X，Y5.配合公差——允许X或Y的变动量。间隙配合：Tf=∣Xmax-Xmin∣过盈配合：Tf=∣Ymin-Ymax∣过渡配合：Tf=∣Xmax-Ymax∣结论：配合精度与零件的加工精度有关，若要配合精度高，则应降低零件的公差，即提高工件本身的加工精度。反之亦然。《公差与技术测量》第3讲主讲人：杨好学课题第二章光滑圆柱的公差与配合第二节公差与配合标准的主要内容简介孔基本偏差、标注、公差带、未注公差目的任务会准确查表，标注以及掌握优先公差带重点难点基本偏差系列图以及高等级公差的查表教学方法讲述使用教具课件图片提问作业p492-6、2-7第二节公差与配合标准的主要内容简介一基准制------公差与配合标准对孔与轴公差带之间的相互位置关系，规定了两种基准制：基孔制和基轴制基孔制--------基孔制中的孔称为基准孔，用H表示，基准孔以下偏差为基本偏差，且数值为零。其公差带位置在零线上侧。a------h间隙es=Xminj------n过渡p------zc过盈基轴制------基轴制中的轴称为基准轴，用h表示，基准轴的上偏差为基本偏差且等于零，公差带位置在零线下侧。A---H间隙EI=XminJ----N过渡P---ZC过盈二、标准公差系列公差等级------是指确定尺寸精度的等级。由于零件和零件上不同部位的尺寸对精确程度的要求往往不相同，为了满足生产的需要，国家标准设置了20个公差等级。IT01.IT0.IT1.IT2.IT3.…………………IT18高←公差等级→低小←公差数值→大难←加工程度→易IT6:标准公差6级或6级标准公差∵D↑△D↑∴D↑T↑故：标准公差与公差等级和基本尺寸有关。公差单位和公差等级系数（Ii）i——计算标准公差的基本单位。(1):i=0.45+0.001D(d)用于常用尺寸段内，IT5-IT18(2):I=0.004D+2.1公差等级系数a——反映加工难易(1)：在常用尺寸段内:（≤500mm）IT=ai用于IT5-IT18IT5:a=7沿用GB59IT6-IT18,用R5系列（见表2-2）对于最高的三级：IT01-IT1,则用IT=A+BD(测量误差)其中B按q5增长。考虑公差等级的一致性，都按一定规律来变化。IT2.IT3,IT4按几何级数分布。（详见P14表2-3）(2):在大尺寸段：IT=Ai考虑方式同上。尺寸分段：如按公式计算标准公差值，则每一个基本尺寸D（d）就有一个相对应的公差值。常用：13个大尺寸：8个（介于其中有2-3个）见表2-2例：求φ25孔的IT6,IT7的标准公差？解：∵IT=ai而i=0.45+0.001D∴D=≈23.24i=0.45+0.001×23.24≈1.31（μm）故：IT6=10i=10×1.31=13.1（μm）IT7=16i=16×1.31=21（μm）(最后还要进行科学调整！)三．基本偏差系列——两大系列：标准公差（大小）和基本偏差（位置）基本偏差——靠近零线的偏差。代号及特点(1)代号：共28个。(2)它决定了公差带相对于零线的位置。(3)特点：①轴：a-h:es绝对值渐小；j-zc:ei绝对值渐大。②孔:A-H:EI绝对值渐小；J-ZC:ES绝对值渐大。③另一偏差取决于标准公差的大小。基本偏差数值(1)轴的基本偏差——以基孔制为基础，由经验得出一系列公式。a-h:用于X配合，es=Xmin;j-n用于过渡配合；p------zc常用于y配合，基数值是按Ymin来确定。(2)孔的基本偏差。（基轴制为前提）换同名字母，应得保证在两种基制中配合性质完全相同。1）A-H用于间隙配合：H：Xmin=EI-es=-es(H:EI=0)h:X'min=EI-es=EI(h:es=0)要保证配合性质相同就必须使Xmin=X'min∴EI=-es从而：A-H为a-h基本偏差的相反数且与公差等级无关。2）J-ZC用于过渡或过盈：H：Ymin=EI-es=0-(ei+Td)=-(ei+Td)h:Y'min=EI-es=Es-TD-0=Es-TD∴ES=-ei+(TD-Td)从而它不仅于轴的同名符号有关，还与公差等级有关。故：新国标规定：①通用规则：A-HEI=-es(同或异级相配)；J-ZCES=-ei(同级相配)例：确定φ25F7,φ40M9孔的基本偏差？解：φ25F7∵EI=-eses=-20μm∴EI=-(-es)=20μmφ40M9∵ES=-eiei=+9μm∴ES=-9μm再查：P20F7M9②特殊规则：（用于过渡或过盈且为异级）在较高精度等级时，采用工艺等价。即：孔比轴低一级相互配合。K、M、N≤8级P-ZC≤7级∵ES=-ei+(TD-Td)∴ES=-ei+ΔΔ=(TD-Td)4．另一偏差的确定轴：ei=es-IT(a-h);es=ei+IT(j-zc)孔：ES=EI+IT(A-H);EI=ES-IT(J-ZC)例1：φ60H7/f6→φ60F7/h6解：φ60H7：EI=0ES=EI+IT=+0.030∵IT7=-30μmφ60f6：es=-30μmei=es-IT=-49μm∵IT6=19μmφ60h6：es=0ei=-IT=-0.019φ60F7:EI=-es=+30μmES=30+30=60μm故：φ60→→φ60例2：φ60H9/r9→→φ60R9/h9解：φ60→→φ60例3:φ60H7/p6→→φ60P7/h6φ60H7：EI=0ES=EI+IT=+0.030∵IT7=-30μmφ60p6：es=-32μmei=es-IT=-51μm∵IT6=19μmφ60h6：es=0ei=-IT=-0.019φ60P7:a.∵IT6=19μmIT7=-30μmb.Δ=TD-Td=IT7-IT6=30-19=11μmES=-ei+Δ=-32+11=-21μmEI=ES-IT7=-21-30=-51μm故：φ60P7()再查表：P21表2-7例4：查φ25S7的极限偏差？解：φ25S7:ES=-35+8=-27μmEI=027-21=-49μm故：φ25S7四、公差与配合在图样上的标注1.公差带代号与配合代号。1)公差带代号：φ50H8φ60Js68cd7φ50或φ50H8()2)配合代号：用孔、轴公差带的组合表示，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。如：φ50或φ50H8/f7。2.零件图中尺寸公差带的三种标注形式所示标注方法应用最广泛。五、常用和优先的公差带与配合GB/T1801-1999对孔、轴规定了一般、常用和优先公差带。孔的一般公差带105种，常用公差带44种，优先公差带13种轴的一般公差带116种，常用公差带59种，优先公差带13种先用公差带时应按优先、常用、一般公差带的顺序选取。（详见P24，P25图2-14，图2-15及表2-7）六、一般公差——线形尺寸的未注公差1.线性尺寸的一般公差的概念——主要用于较低精度的非配合尺寸。2.一般公差的作用：P273.线性尺寸的一般公差标准：P27《公差与技术测量》第4讲主讲人：杨好学课题第二章第三节公差配合选择目的任务掌握基准制，公差等级，配合类别的选择原则重点难点基孔制、较高公差等级和配合种类的选择与计算教学方法讲述使用教具课件图片提问作业P492—8、2—9第三节公差配合选择一、基准制的选择1．一般情况下采用基孔制，特殊情况下采用基轴制。2．与标准件相配合时，基准制的选择通常依标准件而定。3.为了满足配合的特殊需要，允许采用任一孔，轴公差带组成的配合。例如：Ф60D10/js6二、公差等级的选择原则：1．当公差等级≤IT8时，推荐孔比轴低一级的配