互换性与技术测量基础教案

济源市技工学校电子教案济源市技工学校电子教案（2013—2014学年第一学期）课程名称：互换性与技术测量授课班级：13机电、13机械制造、13数控教师：刘伟苹教研组：济源市技工学校电子教案课题：第一章第二章授课时间：学时数：教学目标：理解互换性的定义及.加工误差与公差的含义；掌握极限与配合中的基本术语及定义会准确查表，标注以及掌握优先公差带掌握基准制，公差等级，配合类别的选择原则教学重点：互换性的定义；极限与配合中的基本术语及定义；基准制，公差等级，配合类别的选择原则。教学难点：互换性的定义；极限与配合中的基本术语及定义；基准制，公差等级，配合类别的选择原则。教学方法：讲授法教学过程设计备注教学步骤及主要内容教学过程：（一）组织教学，引入课题（二）新课教学第一章绪论1.1互换性的意义与作用1.1.1互换性的概念举例：螺钉，灯泡，汽车，飞机，彩电等等。分类：完全互换与不完全互换完全互换定义：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。误差：尺寸，形状，位置，表面粗糙度。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。区别：误差在加工中产生，而公差是在设计中给定。1.1.2互换性的作用济源市技工学校电子教案1、互换性原则的技术意义2、互换性原则的社会意义1.1.3互换性的种类1、按互换性的程度分类（1）完全互换性（2）不完全互换性2、按互换的部位分类（1）内互换性（2）外互换性1.1.4互换性生的简史1.2标准化与优先数系为使工件有互换性，又须滿足设计与制造的要求就应制定一个标谁。枝术标准：GB国家标准HB,JB部门标准QB企业标准标准是保证互换性的基础，标准化是实现互换性生产的基础。1.3几何量精度设计与测量技术1.3.1几何量精度设计1.3.2几何量测量第二章孔、轴的极限与配合2.1概述2.2基本术语与定义一有关尺寸的术语定义1、尺寸（SIZE）——用特定单位表示线性尺寸值的数字2、基本尺寸（Basicsize）——设计给定的尺寸。孔---D轴---d3、实际尺寸（Actualsize）——通过测量获得的某一孔、轴的尺寸。★实际尺寸≠尺寸真值孔——Da轴——da4、极限尺寸（Limitsofsize）——允许尺寸变化的两个界限。济源市技工学校电子教案最大极限尺寸：孔——Dmax，轴——dmax；最小极限尺寸：孔——Dmin，轴——dmin。★Dmax（dmax）≥Da（da）≥Dmin（dmin）二、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)极限偏差上偏差下偏差★孔{ES=Dmax-D；EI=Dmin-D}轴{es=dmax-d；ei=dmin-d}★上下偏差的“+”、“-”号不能遗漏。(2)实际偏差孔：Ea=Da-D；轴：ea=da-d}例1：设计一孔，D=Φ50mm,Dmax=Φ50.048mm,Dmin=Φ50.009mm,求ES,EI?解：ES=Dmax-D=50.048-50=+0.048mmEI=Dmin-D=50.009-50=-0.009mm例2、加工一轴，d=Φ30mm,es=-0.015mm,ei=-0.030mm,求dmax，dmin？解：dmax=d+es=30+(-0.015)=29.985mmdmin=d+ei=30+(-0.030)=29.970mm练习:课后题第6题2、尺寸公差——tolerance，允许尺寸的变化量T孔——Th轴——Ts(1)从极限尺寸入手：Th=∣Dmax-Dmin∣Ts=∣dmax-dmin∣(2)从极限偏差看：Th=∣ES-EI∣Ts=∣es-ei∣(3)三者之间的关系：Th=∣Dmax-Dmin∣=∣（D+ES）-（D+EI）∣=ES-EI★尺寸公差是用绝对值来定义的，没有正、负的含义，不能取零值。★从加工的角度看，基本尺寸相同的零件，公差值越大，加工就越容易，反之加工就越困难。例3、求轴Φ25的公差值。济源市技工学校电子教案解：dmax=d+es=25+(-0.007)=24.993dmin=d+ei=25+(-0.020)=24.980Ts=∣dmax-dmin∣=∣24.993-24.980∣=0.013或：Ts=∣es-ei∣=∣（-0.007）-(-0.020)∣=0.013练习:课后题第6题3、零线、公差带与公差带图解（1）零线水平绘制，表示基本尺寸。（2）公差带两个要素：大小：公差值的大小位置：由基本偏差确定三、配合的术语及定义1、孔和轴判断方法：从装配关系上看从加工过程上看2、配合——公差带之间的关系（基本尺寸相同）3、间隙与过盈孔—轴{其差值为正是间隙“X”；其差值为负是过盈“Y”}4、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）5、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）6、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。济源市技工学校电子教案公式用以上X，Y★判断孔和轴配合性质的判别条件：当EI≥es时，是间隙配合ES≤ei时，是过盈配合，若两者都不成立时，是过渡配合。例4、已知Φ50的孔和Φ50的轴相结合，试计算配合的极限间隙或极限过盈，并确定其配合的性质。解：∵EI=0＜es=+0.018ES＞ei∴此配合为过渡配合Xmax=ES-ei=(+0.025)-(+0.002)=+0.023Ymax=EI-es=0-(+0.018)=-0.018★间隙数值前“+”号，过盈数值前加“-”号。练习：课后题7、配合公差——允许X或Y的变动量。Tf=Th+Ts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。一配合制配合制是指同一极限制的孔和轴组成配合的一种制度。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1、基孔制配合定义：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。★标准规定：基孔制配合中孔的Dmin=D，即EI=0。★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。2、基轴制定义：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。★标准规定：基轴制配合中轴的dmax=d，即es=0。★基轴制中的轴称为基准轴，用h表示，基准轴的上偏济源市技工学校电子教案差为基本偏差且等于零，公差带位置在零线下侧。二、标准公差系列标准公差数值与两个因素有关：标准公差等级和基本尺寸分段。1、标准公差等级------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↑标准规定：同一公差等级对所有基本尺寸的一组公差被认为具有同等精确程度。确定公差等级，要同时考虑零件的使用要求和加工的经济性能这两个因素。2、基本尺寸分段三．基本偏差系列1、基本偏差——靠近零线的偏差。代号及特点(1)代号：共28个。孔与轴的基本偏差代号孔ABCDEFGHJKMNPRSTUVXYZCDEFFGJSZAZBZC轴abcdefghjkmnprstuvxyzcdeffgjszazbzc(2)它决定了公差带相对于零线的位置。(3)特点：见图1-19①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。六、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济源市技工学校电子教案或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。七、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）八、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：可简化制图，使图样清晰易读，使图样上突出了标有公差要求的部位，以便在加工和检验时引起重视，还可简化零件上某些部位的检验。3.线性尺寸的一般公差标准：按GB/T1804-m。九、温度条件极限与配合制明确规定：尺寸的基准温度是20℃。配合制的选择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合，但对＞IT8级的配合，则应采用同级配合。2．选择时，既要满足设计要求，又要考虑工艺的可能济源市技工学校电子教案性与经济性。即：在满足使用要求的前提下，尽量扩大公差值。配合的选择1.选择顺序：优先→常用→一般→任意组合。2.代号的确定：(1)间隙配合，|轴基本偏差|=Xmin.故可按Xmin来确定基本偏差的代号。(2)对于Y配合，在确定了基准件的等级后，即可按Ymin来配合件的基本偏差代号，并依据Tf要求确定孔轴的公差等级。3.选择方法：(1)计算法，理论上。(2)实验法，重要的配合。(3)类比法，经验。课堂小结作业布置课后反思济源市技工学校电子教案课题：第三章第四章授课时间：学时数：教学目标：了解技术测量的定义及技术测量的四个方面要素；掌握计量器具的分类方法；了解计量器具各项性能指标的定义及其对测量精度的影响；掌握测量方法分类的原则，了解各种测量方法的特点及其应用场合；理解测量误差的概念，特别是相对误差的概念及其作用，了解各种类型测量误差产生的原因、特点及处理方法。掌握形位公差的项目的分类以及各特征项目的名称和对应的符号；形位公差代号和基准符号的组成；理解形位公差带由形状、大小、方向和位置四个因素确定；掌握注出公差值的选择原则以及未注公差值的标注说明方法。理解各形位公差项目的定义及其基本内容；掌握形位公差代号和基准符号的标注方法教学重点：各种测量方法的特点及其应用场合；测量误差;形位公差代号;各形位公差项目的定义及其基本内容;形位公差代号和基准符号的标注方法教学难点：各种测量方法的特点及其应用场合；测量误差;形位公差代号;各形位公差项目的定义及其基本内容;形位公差代号和基准符号的标注方法教学方法：讲授法教学过程设计备注济源市技工学校电子教案教学步骤及主要内容教学过程：（一）组织教学，引入课题（二）新课教学第3章几何量测量基础3.1测量与检验的概念测量：指确定被测对象量值为目的的全部操作。检验：指为确定被测几何量是否在规定的极限范围之内，从而判断被测对象是否合格，而无须得出具体的数值。一个完整的测量过程包括：1、测量对象2、计量单位组织上从国务院到地方成立各级计量管理机构，负责其管辖范围的计量和量值传递工作，组成了严密的全国计量网。技