极限配合与技术测量基础

教 案 第 周 教学过程教学过程 绪绪 论论 一 互换性的概述 1 互换性的概念 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 有利于组织专业化协作 课型 分类 理论课 上课 时间 年 月 日 第 节 教学 课题 绪绪 论 论 3030 分钟 分钟 教学 目标 1 理解互换性的基本概念 互换性的分类及互换性存在的必 要性 2 了解标准化概念和公差标准发展概况 3 明确本课程的学习要求及学习方法 教学 重点 互换性的基本概念及分 类 教学 难点 几何量误差的理解 教学 后记 精品文档 2欢迎下载 有利于用现代化工艺装配 有利于采用流水线和自动线生产方式 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 精品文档 3欢迎下载 四 几何量的测量 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 教 案 第 周 课型 分类 理论课 上课 时间 年 月 日 第 节 教学 课题 基本术语及定义基本术语及定义 教学 目标 1 掌握尺寸 孔和轴 偏差 公差的概念 并能准确计算相 关极限公差 2 准确计算孔 轴的最大过盈 最小过盈等极限配合尺寸 3 准确绘制公差带图 公差配合图和配合公差带图 教学 重点 尺寸 孔和轴 偏差 公差的基本概念 教学 难点 公差带图 公差配合图的 绘制 教学 后记 教学过程教学过程 第一章第一章 光滑圆柱的公差与配合光滑圆柱的公差与配合 精品文档 4欢迎下载 1 1 1 1 基本术语及定义基本术语及定义 精度设计包括 零件的精度 零件与零件之间 部件与部件之间 的相互位置精度 尺寸公差与配合的标准化是一项综合性的技术基础工作 是推行科 学管理 推动企业技术进步和提高企业管理水平的重要手段 它不 仅可防止产品尺寸设计中的混乱 有利于工艺过程的经济性 产品 的使用和维修 还利于刀具 量具的标准化 一 有关孔和轴的定义 1 孔 hole 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 P5 图 1 1a 2 轴 shaft 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 P5 图 1 1b 二 有关尺寸的术语定义 1 尺寸 用特定单位表示长度值的数字 在机械制造中一般常用毫米 mm 作为特定单位 尺寸由数值和单位两部分组成 长度包括直径 半径 宽度 深度 高度 中心距等 2 基本尺寸 D d 设计给定的尺寸 如图 a 中的 30mm 设计时 由 计算法 强度 刚度计算 大概确定 类比法 资料 经验 按 GB321 1980 进行圆整 注 要说明圆整的目的是为了减少定尺寸刀具 量具的规格和数 量 3 极限尺寸 允许零件实际尺寸变化的两个界限值 叫极限尺寸 其中较大的 一个尺寸称为最大极限尺寸 较小的一个尺寸称为最小极限尺寸 最大极限尺寸 孔 Dmax 轴 dmax 最小极限尺寸 孔 Dmin 轴 dmin 尺寸合格条件 Dmin Da Dmax dmin da dmax 4 实际尺寸 零件制成后 通过测量所得的尺寸 1 由于测量误差 实际尺寸不一定是尺寸的真值 精品文档 5欢迎下载 2 由于形状误差 同一表面不同部位的实际尺寸往往不相等 因 此要用二点法进行测量 三 有关偏差 公差和公差带的定义 1 偏差 某一尺寸减去基本尺寸所得的代数差 偏差分为称极限偏差和实 际偏差 尺寸偏差有上偏差 下偏差 统称极限偏差 和实际偏差 1 极限偏差 极限尺寸减其基本尺寸所得的代数差称为极限偏差 上偏差 最大极限尺寸减其基本尺寸所得的代数差称为上偏差 下偏差 最小极限尺寸减其基本尺寸所得的代数差称为下偏差 孔 ES Dmax D EI Dmin D 轴 es dmax d ei dmin d 偏差标注的国际规定 上偏差标在基本尺寸的右上角 下偏差标 在基本尺寸的右下角 2 实际偏差 Ea Da D ea da d 注 a 偏差可正可负 除零外 偏差值前面必须加正负号 b 实际偏差必须介于上偏差和下偏差之间 极限偏差用于控 制实际偏差 有关偏差的计算例题讲解 2 尺寸公差 定义 允许尺寸的变动量叫做尺寸公差 简称公差 即 公差 最大极限尺寸 最小极限尺寸 或 公差 上偏差 下偏差 孔 Th Dmax Dmin D ES D EI ES EI 轴 Ts dmax dmin es ei 精品文档 6欢迎下载 图 1 2 术语图解 上图 1 2 表示了一对互相结合的孔与轴的基本尺寸 极 限尺寸 偏差 公差的相互关系 尺寸公差的计算例题讲解 3 3 零线与公差带 零线与公差带 1 零线 它是在公差配合图解 简称公差带图 中 确定 偏差的一条基准直线 即零偏差线 通常以零线表示基本尺寸 偏差由此零线算起 零线以上为正偏差 零线以下为负偏差 2 尺寸公差带 简称公差带 它是由代表上下偏差的二条 直线所限定的一个区域 表示公差大小和相对于零线位置的一个区域 一般只画出孔和轴 的上 下偏差围成的方框简图 称为公差带图公差带图 见图 1 3 基本偏差基本偏差 用来确定公差带相对于零线位置的上偏差或下偏差 往往是离零 线近的或位于零线的偏差 精品文档 7欢迎下载 图 1 3 孔 轴公差带图 注 1 公差带的大小 是指垂直于零线方向计量 沿着零线方向 的宽度 画图时任意确定 不具有特殊含义 在公差带图中 零线零线是表示基本尺寸的一条直线 当零线画成水 平线时 正偏差位于零线的上方 加 负偏差位于零线的下方 加 偏差值的单位为微米 四 有关配合的定义 1 配合 基本尺寸相同 相互结合的孔 轴公差带之间的关系 称为配合 2 间隙 孔的尺寸减去相配合的轴的尺寸之差为正 用 X 表示 3 过盈 孔的尺寸减去相配合的轴的尺寸之差为负 用 Y 表示 4 配合类别 1 间隙配合 孔的公差带在轴的公差带之上 精品文档 8欢迎下载 图 1 4 间隙配合图 最大间隙eiESdDX minmaxmax 最小间隙esEIdDX maxminmin 平均间隙 2 minmax XX dDX avavav 2 过盈配合 孔的公差带在轴的公差带之下 图 1 5 过盈配合图 最大过盈esEIdDY maxminmax 最小过盈eiESdDY minmaxmin 平均过盈 2 minmax YY dDY avavav 3 过渡配合 孔和轴的公差带相互交叠 图 1 6 过渡配合图 最大间隙eiESdDX minmaxmax 最大过盈esEIdDY maxminmax 精品文档 9欢迎下载 平均过盈 2 maxmax XY dDY avavav 注 最大间隙和最大过盈的平均值 正时为平均间隙 负时为平均过 盈 5 配合公差及配合公差带图 1 定义 配合公差是指允许间隙或过盈的变动量 它是设计人员根据机器配合部位使用性能的要求对配合松紧变动的程 度给定的允许值 它反映配合的松紧变化程度 表示配合精度 是评 定配合质量的一个重要的综合指标 间隙配合 Tf Xmax Xmin 过盈配合 Tf Ymin Ymax 过渡配合 Tf Xmax Ymax 配合公差应为孔公差与轴公差之和 Tf Th Ts 2 配合公差带的画法 图 1 7 配合公差带图 注 a 与公差带图类似 用长方形区域表示 b 零线以上为正 表示间隙 零线以下为负 表示过盈 c 公差带上下两端至零线的距离为极限配合尺寸 d 公差带上下两端之间的距离为配合公差 五 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 差带形成各种不同配合的制度 精品文档 10欢迎下载 基准孔基准孔 间隙配合间隙配合过渡配合过渡配合过盈配合过盈配合 0 0 基准孔的基本偏差代号为基准孔的基本偏差代号为 H 公差带图 公差带图 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 公差带形成各种不同配合的制度 基准基准 轴轴 间隙配间隙配 合合 过渡配过渡配 合合 过盈配过盈配 合合 公差带图 公差带图 基准轴的基本偏差代号为基准轴的基本偏差代号为 h 例 1 计算mm 孔与mm 轴配合的极限间隙 平均间隙和 021 0 0 30 020 0 033 0 30 配合公差 并画出公差带和配合公差带图 解 最大间隙meiESX 543321 max 最小间隙mesEIX 20 20 0 min 平均间隙m XX Xav 34 2 minmax 配合公差 Tf Xmax Xmin 54 20 34um 精品文档 11欢迎下载 公差带图 配合公差带图 例 2 计算mm 孔与mm 轴配合的极限过盈 平均过盈和配 021 0 0 30 061 0 048 0 30 合公差 并画出公差带和配合公差带图 解 最大过盈mesEIY 61610 max 最小过盈meiESY 274821 min 平均过盈m YY Yav 44 2 minmax 配合公差 Tf Ymax Ymin 27 61 34um 公差带图 精品文档 12欢迎下载 配合公差带图 例 3 计算mm 孔与mm 轴配合的极限间隙 极限过盈 平 021 0 0 30 021 0 008 0 30 均过盈和配合公差 并画出公差带和配合公差带图 解 最大过盈mesEIY 21210 max 最大间隙meiESX 13821 max 平均过盈m XY Yav 4 2 maxmax 配合公差 Tf Ymax Xmax 34um 公差带图 精品文档 13欢迎下载 配合公差带图 本节是公差配合的基础 涉及的概念都非常重要 在详细讲解的基 础上 适当放慢速度 加深学生课堂上的学习记忆效率 对极限配合尺寸的计算 公差带 配合公差带的画法掌握情况很好 但对一些计算公式的熟练程度还不够 教 案 第 周 课型 分类 理论课 上课 时间 年 月 日 第 节 教学 课题 极限与配合标准的基本规定极限与配合标准的基本规定 教学 目标 1 熟悉标准公差等级和基本偏差系列 2 学会查阅基本偏差数值表和标准公差数值表 3 了解孔和轴极限偏差的确定方法 精品文档 14欢迎下载 教学 重点 基本偏差数值表和标准 公差数值表的应用 教学 难点 准确找出极限偏差 教学 后记 教学过程教学过程 1 2 1 2 极限与配合标准的基本规定极限与配合标准的基本规定 为了便于生产 实现零部件的互换性和满足不同的使用要求 国 标对相应的零部件的加工尺寸的变动量进行了统一的规定 现在我们 就来研究是如何规定的 通过学习 我们应该掌握如何应用 国家标准对零部件的加工控制采用公差带 公差带由标准公差和 基本偏差两个要素组成 一 标准公差 国家标准 极限与配合 中规定的公差称为标准公差 标准公 差的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 1 标准公差等级 确定零部件尺寸精确程度的等级称为标 准公差等级 国家标准设置了 20 个公差等级 IT01 IT0 IT01 IT18 IT 表示标准公差 后面的数字表示公差等级 IT01 精度最 高 同一基本尺寸的标准公差值最小 其余精度依次降低 同一基本 尺寸的标准公差值依次增大 IT18 精度最低 同一基本尺寸的标准 公差值最大 2 意义 公差等级是划分尺寸精确程度高低的标志 虽然 在同一公差等级中 不同基本尺寸对应不同的标准公差值 但这些尺 寸被认为具有相等的精确程度 精品文档 15欢迎下载 公差等级越高 零件的精度也越高 但加工难度大 生产成本高 反之 公差等级越低 零件的精度也越低 但加工难度小 生产成本降 低 2 基本尺寸分段 在实际生产中 在相同的加工条件下 即是相同的加工设备和加 工技术等 加工误差随着基本尺寸的增大而增大 因此 同一公差等 级的标准公差值也随基本尺寸的增大而增大 因此 国标对基本尺寸 进行了分段 同一尺寸段内的所有的基本尺寸 在相同公差等级的情 况下 具有相同的公差值 特别注意 查基本尺段时 对于处于基本尺寸段界限声的基本尺 寸该属于哪个尺寸段 不要弄错 如 应查 大于 6 至 10 一行 10 而不应查 大于 10 至 18 一行 二 基本偏差 1 基本偏差 国标 极限与配合 中规定 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 基本偏差一般为 靠近零线的哪个偏差 特别注意 一个零件有声偏差和下偏差两个 但对一个零件的尺寸公差带只能规定其中一个偏差为基本偏差 当公差带在零线上方时 基本偏差为下偏差 因为下偏差靠近零 线 当公差带在零线下方时 基本偏差为上偏差 因为上偏差靠近零 线 当公差带的某一偏差为零时 此偏差自然就是基本偏差 有的公差带相对于零线是完全对称的 则基本偏差可为上偏差 也可为下偏差 2 基本偏差代号 基本偏差代号用拉丁字母表示 大写字母 精品文档 16欢迎下载 表示孔的基本偏差 小写字母表示轴的基本偏差 孔和轴各有 28 个基 本偏差代号 3 国标基本偏差特征 1 轴的基本偏差从 a 到 h 为上偏差 h 的上偏差为零 其余 均为负值 它们的绝对值依次减小 轴的基本偏差从 j 到 zc 为下偏差 除了 j 和 k 的部分外 均为正值 它们的绝对值依次增大 2 孔的基本偏差从 A 到 H 为下偏差 H 的上偏差为零 其余 均为正值 它们的绝对值依次减小 孔的基本偏差从 J 到 ZC 为上偏差 除了的部分外 均为负值 它们的绝对值依次增大 3 基本偏差为 JS 和 js 的公差带 在各公差等级中完全对称于 零线 其基本偏差可为上偏差 数值为 IT 2 也可为下偏差 数值 为 IT 2 规定 在基本偏差数值中 js 划归为上偏差 JS 划归为下 偏差 4 代号为 k K 和 N 的基本偏差的数值随公差等级的不同而分为 两种情况 K k 可为正值或零值 N 可为负值或零值 代号为 M 的基 本偏差随公差等级不同则有三中情况 正值 负值 零值 三 公差带 1 公差带代号 孔 轴的公差带代号由基本偏差代号与公差 等级数字组成 2 图样上标注尺寸公差的方法 有三种标注方法 孔G7 孔 孔40 034 0 093 0 40 034 0 039 0 740 G 轴 轴 轴916d 050 0 093 0 16 916 050 0 093 0 d 四 孔 轴极限偏差数值的确定 1 基本偏差数值的求法 国标对孔和轴规定了 28 种基本偏差 标准中列出了相应的基本偏差数值 查得的这个基本偏差 就是零件 的一个极限偏差 精品文档 17欢迎下载 查表注意 1 基本偏差代号有大小写之分 大写的查孔的基 本偏差数值表 小写的查轴的基本偏差数值表 2 查基本尺段时 对于处于基本尺寸段界限声的基本尺寸该 属于哪个尺寸段 不要弄错 如 应查 大于 6 至 10 一行 而10 不应查 大于 10 至 18 一行 3 一定要分清楚基本偏差是上偏差还是下偏差 基本偏差数 值表的上方标示 4 代号为 j k J K N P ZC 的基本偏差数值与公差 等级有关 2 另一极限偏差的确定 基本偏差决定了公差带中的一个极限偏差 即是靠近零线的那个 偏差 从而确定了公差带的位置 另一个极限偏差的数值 可以由极 限偏差和标准公差的关系进行计算 对于孔 ES EI IT 或 EI ES IT 对于轴 es ei IT 或 ei es IT 例题 11 求下列个尺寸的标准公差 基本偏差 并计算另一极限 偏差 1 2 78e 680R 解题 1 查表得 e 的基本偏差为上偏差 其数值为 es 25um 0 025mm e7 的标准公差数值为 IT 15um 0 015mm 由公式可得另一极限偏差为 ei es IT 0 025 0 015 0 040 mm 2 查表得 R 的基本偏差为上偏差 其数值为 ES 43 43 6 37um 0 037mm R6 的标准公差数值为 IT 19um 0 019mm 由公式可得另一极限偏差为 EI ES IT 0 037 0 019 0 056mm 精品文档 18欢迎下载 3 极限偏差表 上述计算方法在实际使用中很麻烦 可以利用 极限与配合 表 中直接查得 由基本尺寸查行 由基本偏差代号和公差等级查列 行 与列相交处的框格有上下两个偏差数值 上方的为上偏差 下方的为 下偏差 例题 11 见书 22 页 五 配合 1 配合制 两种基准配合制 1 基孔制配合 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 基孔制中的孔是配合的基准件 称为基准孔 基准孔的基本偏差代号为 H 它的基本偏差为下偏差 其数值为零 上偏差为正值 基孔制中的轴是非基准件 由于轴的公差带相对零线可有不同的 位置 因而可形成各种不同性质的配合 2 基轴制配合 一定的轴 6 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 基轴轴制中的轴是配合的基准 件 称为基准轴 基准轴的基本偏差代号为 h 它的基本偏差为上 偏差 其数值为零 下偏差为负值 基轴制中的孔是非基准件 由于孔的公差带相对零线可有不同的 位置 因而可形成各种不同性质的配合 3 混合配合 2 配合代号 配合代号用孔 轴的公差带代号的组合表示 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 例如 H8 f7 或 在图样中标注时 配合代号标注正在基 7 8 f H 本尺寸之后 精品文档 19欢迎下载 或 其基本含义为 基本尺寸为 7 850fH 7 8 50 f H mm50 孔的公差带代号为 H8 轴的公差带代号为 f7 为基孔制间隙配合 六 一般公差 了解 设计时 零件上的某些部位在使用功能上无特殊要求时 可以 给出一般公差 1 线性尺寸的一般公差概念 线性尺寸的一般公差是在车间普通工艺条件下 机床设备的一般 加工能力可保证的公差 才用一般公差时 在图样上不单独标注出公 差 而是在图样上 技术文件或技术标准中作出总的说明 才用一般 公差时 在正常的生产的条件下 尺寸一般可不进行检验 而由工艺 保证 2 线性尺寸的一般公差标准 线性尺寸的一般公差标准既适合于金属切削加工的尺寸 也适合 于一般冲压加工的线性尺寸 线性尺寸的一般公差规定了四个等级 f 精密级 m 中等级 c 粗糙级 v 最粗级 3 线性尺寸的一般公差的表示方法 可在图样上 技术文件或技术标准中用线性尺寸的一般标准号和公差 等级符号表示 例如 当一般公差选用中等级时 可在零件图样上 标题栏上方 标明 未注公差尺寸按 GB T1804 m 教 案 第 周 课型 分类 理论课 上课 时间 年 月 日 第 节 教学 课题 公差带与配合的选用公差带与配合的选用 精品文档 20欢迎下载 教学 目标 1 掌握基准制的选择原则 基孔制 基轴制的应用条件 2 掌握公差等级和配合的选择 3 了解计算法确定公差等级和配合形式 教学 重点 公差等级的选用原则 教学 难点 配合制的选用原则 教学 后记 教学过程教学过程 1 3 1 3 公差带与配合的选用公差带与配合的选用 导入新课 导入新课 在机械制造中 合理地选用公差带与配合是非常重要的 它对提高 产品的性能 质量以及降低制造成本都有重大的作用 公差带与配合 的选择就是公差等级 配合制和配合种类的选择 我们先复习这三个 概念的部分内容 什么是公差 什么是公差带 什么是公差等级 什么是偏差和基本 偏差 如何判断间隙配合 过盈配合和过渡配合 一 基准制的选用 选用基准制时 主要应从零件的结构 工艺 经济等方面来综合考虑 1 优先选用基孔制 工艺性 中等尺寸高精度的孔 一般用铰刀 拉刀等定尺寸刀具加工 为了减 少备用的定尺寸刀 量具的品种规格 优先选用基孔制 通常加工孔 比轴更困难 而且所用刀具量具尺寸规格也多些 减少定值刀 量具 的规格数目 精品文档 21欢迎下载 2 同一根轴上 基本尺寸相同 有多种配合时 采用基轴制 多 种配合 只有在明显经济效益时 如冷拔钢作轴 或在统一基本尺寸 上要装配几个不同配合的零件时 选才选用基轴制 与标准件配合时 基准值的选择常依标准件而定 与滚动轴承内圈配合的轴应按基孔制 外圈用基轴制 3 与标准件相配时 依标准件而定 4 对于套筒等 采用非基准制配合要求 5 基本尺寸大于 500 3150mm 的配合 一般采用基孔制的孔 轴 同级配合 二 公差等级的选用 选择公差等级时要正确处理机器零件的使用性能 制造工艺和生产 成本之间的关系 总的选择原则是 在满足使用要求的条件下 尽量 选取低的公差等级 公差等级的选用方法 采用类比的方法 参考经过实践证明是 合理的典型产品的公差等级 结合待定零件的配合 工艺和结构特点 经过分析对比后确定公差等级 1 公差等级的应用范围 1 量块 IT01 IT1 2 量规 IT1 IT7 3 特别精密的配合 IT2 IT5 4 一般配合 IT5 IT13 5 非配合尺寸 IT12 IT18 6 原材料尺寸 IT8 IT14 2 公差等级的主要应用实例 IT01 IT1 用于精密标准量块 IT2 IT7 用于量规的尺寸公差 IT3 IT5 用于精度要求很高的重要配合 配合公差很 小 对加工要求很高 应用较少 精品文档 22欢迎下载 IT6 用于机床 发动机和仪表中的重要配合 配合公差 较小 精密加工能够实现 在精密机械中广泛使用 IT7 IT8 用于机床 发动机中不太重要的配合 也用于 一般机械的重要配合 配合公差中等 加工容易实现 在一般机械中 广泛使用 IT9 IT10 用于一般要求 或长度精度要求较高的配合 IT11 IT12 用于没有严格要求 只要求便于连接的配合 IT12 IT18 用于非配合尺寸和粗加工的工序尺寸 3 各种加工方法与公差等级的关系 大家应记住以下几种加 工方法与公差等级的关系 绞孔 IT6 IT10 车 IT7 IT11 镗 IT7 IT11 铣 IT8 IT11 刨 IT10 IT11 钻 IT10 IT13 三 配合的选用 1 配合制的选用原则 1 一般情况下 应优先选用基孔制 2 与标准件配合时 配合制的选择通常依标准件而定 3 为了满足配合的特殊要求 允许采用混合配合 2 配合种类的选用 选用配合种类在一般情况下采用类比法 即是与经过生产和使 用验证后的某种配合进行比较 然后确定其配合种类 采用类比法选用配合的步骤 1 首先根据使用要求确定配合类别 无相对运动的 要传递转矩 精确同轴且永就结合 选用过盈配合 精品文档 23欢迎下载 无相对运动的 要传递转矩 精确同轴但可拆结合 选用过渡配合或 间隙配合加紧 无相对运动的 要传递转矩 无须精确同轴 选用间隙配合加紧固件 无相对运动的 不传递转矩的结合 选用过渡配合或小过盈配合 有相对运动的 选用间隙配合 2 确定了类别后 再进一步类比确定选用哪一种配合 3 根据工作条件 再对配合的松紧作适当的调整 最后确定 选用哪种配合 教 案 第 周 课型 分类 理论课 上课 时间 年 月 日 第 节 教学 课题 技术测量的基本知识技术测量的基本知识 教学 目标 1 掌握测量的基本知识 2 了解测量器具和测量方法的分类 教学 重点 测量方法 教学 难点 测量方法 教学 后记 教学过程教学过程 第二章第二章技术测量的基本知识及常用计量器具技术测量的基本知识及常用计量器具 精品文档 24欢迎下载 2 1 2 1 技术测量的基本知识技术测量的基本知识 机械零件要实现互换性 除了要合理地规定公差 还需要在加工 过程中进行正确地测量和检验 只有通过测量和检验判定为合格零件 才具有互换性 什么是测量 将被测的几何量与一个作为测量单位的标准量 进行比较的实验过程 任何一个完整的测量过程都包括测量对象 计 量单位 测量方法和测量精度四个要素 什么是检验 通过测量得到测量对象的几何量是否在规定的 极限范围之内 从而判定零件是否合格的过程 可以不须确定量值 一 计量单位 为了保证测量的正确性 必须保证测量过程中测量单位的统一 我国的法定计量单位中 长度单位为米 m 毫米 mm 微米 um 纳米 nm 平面角的角度单位为弧度 red 度 分 秒 1m 103mm 106um 109nm 1 60 1 60 1 red 57 296 企业中也有用丝作为长度计量单位的 1 丝等于 0 01 毫米 二 计量器具的分类 计量器具按结构特点可以分为四类 1 量具 以固定形式复现量值的计量器具 分标准量具 用 来复现单一量值的量具 如量块 直角尺 和通用量具 用来复现一 定范围内的一系列不同量值的量具 如钢直尺 游标卡尺 千分尺等 2 量规 是没有刻度的专用计量器具 用于检验零件 尺寸 形状 位置 是否合格 量规检验不能获得被测几何量的具体数值 精品文档 25欢迎下载 只能判断合格性 量规可分为三种即 1 光滑极限量规 检验光滑圆 柱形工件的合格性 如环规 卡规 塞规 2 螺纹量规 综合检 验螺纹的合格性 如螺纹环规 螺纹塞规 3 圆锥量规 用于检 验圆锥的锥度及尺寸 如锥度套规 锥度塞规 3 量仪 将被测几何量转换成可直接观察的指示值或等效信 息的计量器具 如百分表 杠杆表等 4 计量装置 为确定被测几何量值所必须使用的计量器具和 辅助设备的总体 如数控检测中心 三 测量方法的分类 1 直接测量和间接测量 直接测量 直接用量具或量仪测出被测几何量值的一种方法 间接测量 先测出与被测几何量相关的 容易直接测量的几何 量 其他几何参数 再通过计算获得几何量值的方法 2 绝对测量和相对测量 绝对测量 从量具或量仪上直接读出被测几何量值的方法 相对测量 通过读取被测几何量与标准量的偏差来确定被测几 何量数值的方法 3 单项测量和综合测量 单项测量 在一次测量中只测量一个几何量的量值的测量方法 综合测量 在一次检测中可得到几个相关几何量的综合结果 以判断工件是否合格的一种测量方法 如用量规来检测 四 测量误差 在任何测量过程中 无论怎样 其测得值都不可能等于几何量的 真值 由于计量器具本身的原因和测量条件的限制而使测量结果与真 值之间形成的差值称为测量误差 测量误差产生的原因很多 归纳起 精品文档 26欢迎下载 来主要有以下几种 1 计量器具误差 计量器具本身质量问题 2 测量方法误差 测量方法不完善所引起的误差 如计算 公式不准确 测量方法选择不当 工件安装定位不准确等 3 环境误差 4 人员误差 测量人员主观原因和操作技术水平所引起的 误差 教 案 第 周 课型 分类 理论课 上课 时间 年 月 日 第 节 教学 课题 测量长度尺寸的量具测量长度尺寸的量具 教学 目标 1 了解常用量具的结构 原理和使用方法 2 通过听课和练习 能够熟练使用游标卡尺 和外径千分尺 进行测量 教学 重点 量具的原理 读数方法 和使用方法 教学 难点 读数方法和使用方法 教学 后记 教学过程教学过程 2 2 2 2 测量长度尺寸的量具测量长度尺寸的量具 测量长度的量具种类比较多 最常用的是游标量具 测微螺旋量 具 另外还有量块等 精品文档 27欢迎下载 一 游标量具 游标量具是一种常用量具 具有结构简单 使用方便 测量范围 大等特点 1 游标卡尺的结构 游标卡尺由外测量爪 刀口内测量爪 尺身 主尺 游标 副 尺 紧固螺钉和深度尺组成 游标卡尺的结构类型有 1 型 三用卡尺 2 型 3 型 双面卡尺 4 型 单面卡尺 它们的读数原理相同 只是在外形结构上有所差异 游标卡尺通常用来测量零件的长度 厚 度 内外径 槽宽度以及深度等 游标卡尺的分度值有 0 1mm 0 05mm 和 0 02mm 2 游标卡尺的刻线原理 游标卡尺读数的设计是主尺 整数 副尺 小数 之和求得 主尺的刻线间距 a 为 1mm 主尺刻线 n 1 格的长度等于游标刻线 n 格的长度 相应的游标刻线间距 b 主尺刻线间距与游标刻 n an 1 线间距之差 i a b 即为游标卡尺的分度值 也就是游标卡尺的精度 例如 0 02mm 精度游标卡尺 主尺 49 格 49mm 相当于游标 50 格 因此 i a b 1 1 1 0 98 0 02mm 则主尺和副尺相对 n an 1 50 1150 一格的差为 0 02mm 3 读数方法 1 根据游标零线所处的位置读出主尺在游标零线前的整数部 分的读数值 2 判断游标上的第几根刻线与主尺上的刻线对准 将游标刻 线的序号乘以该游标量具的分度值即可得到小数部分的读数值 3 最后将整数部分的读数值与小数部分的读数值相加即位整 个测量结果 精品文档 28欢迎下载 示范 4 游标卡尺的使用方法 1 测量前 应检查游标卡尺的质量 卡尺的两个量爪是否 合拢 合拢是游标的零线与主尺零线是否对齐 游标在之身上滑动是 否灵活适当 2 测量时 应使量爪轻轻接触零件的被测表面保持合适的测 量力 量爪的位置必须摆正 不能歪斜 示范测量外部尺寸 测量内 孔 测量深度 测量沟槽 测量较大尺寸等的正确方法 3 读数时 视线应与尺身表面垂直 避免产生视觉误差 应 注意尺框上的分度值标记 以免读错小数值产生较大误差 5 游标卡尺的维护保养 1 绝对禁止把游标卡尺的两个量爪当做扳手和划线工具使用 2 游标卡尺受到损伤后 绝对不允许用手锤 锉刀等工具修 理 3 不可用砂布或普通磨料来擦除刻度尺表面的锈迹和污物 4 游标卡尺不要放在磁场附近 以免卡尺感受磁性 5 游标卡尺应平放 避免造成变形 不要将游标卡尺与其他 工具堆放 使用完毕后 应放在专用盒内 防止弄伤生锈 二 测微螺旋量具 测微螺旋量具是利用螺旋副的运动原理进行测量和读数的一种测 量量具 按用途可分为外径千分尺 内径千分尺 深度千分尺等 主 要介绍外径千分尺 1 外径千分尺的结构 外径千分尺主要由尺架 砧座 测微螺杆 固定套筒 微分筒 测力装置和锁紧装置等组成 固定套筒与尺架结合成一体 测微螺杆 精品文档 29欢迎下载 与微分筒和测力装置结合在一起 当旋转测力装置时 就带动微分筒 和测微螺杆一起旋转 并利用螺纹传动副沿轴向移动 使砧座和微测 螺杆的两个侧面之间的距离发生变化 2 刻线原理 千分尺是以测微螺杆的运动对零件进行测量的 测微螺杆的螺距 为 0 5mm 当微分筒旋转一周 50 格 时 测微螺杆移动 0 5mm 当 微分筒转一格时 测微螺杆移动 0 1mm 3 读数方法 1 先从微分筒的边缘想左看固定套筒距离微分筒边缘最近的 刻线 从固定套筒同中线上侧读出整数 下侧读出 0 5mm 的小数 2 再从微分筒上找到与固定套筒中线对齐的刻线 并将此刻 线值乘以 0 01mm 就是小于 0 5mm 的小数部分读数 最后将以上几部分 相加即为测量值 4 使用千分尺的注意事项 1 应保持千分尺清洁 使用前应对准零位 若零位有偏差 可进行调整或在读数时加以修正 2 测量时 千分尺的测微螺杆的轴线应垂直零件的被测表面 先用手转动微分筒 待测微螺杆的测量面接近零件的被测表面时 再 转动测力装置 待听到 2 3 声 咔咔 声后即停止转动 此时已得 到合适的测量力 这时可读取数值 3 读数时最好不从零件上取下千分尺 若须取下读数时 应 先锁紧测微螺杆 然后再轻轻取下 以防止尺寸变动产生误差 三 量块 量块是没有刻度的平行端面量具 也称块规 1 量块的特点 量块具有经过精密加工很平很光的两个平行平面 叫做测量面 精品文档 30欢迎下载 两测量平面之间的距离为工作尺寸 又称标称尺寸 量块的标称尺寸 大于或等于 10mm 时 其测量面的尺寸为 35mm 9mm 标称尺寸在 10mm 以下时 测量面的尺寸为 30mm 9mm 量块是成套使用的 每套包含一定数量的不同标称尺寸的量块 国标 GB T6093 1985 规定了 17 套量块 制造精度为五级 00 0 1 2 3 其中 00 级精度最高 3 级精度最低 2 量块的使用 1 选用量块时 应根据所需组合的尺寸 从最后一位数字开 始选取 每选一块 应使尺寸的数字减少一位 依次类推 直到组合 成完整的尺寸 2 不能碰伤或划伤量块的表面 特别一测量面 要防止腐蚀 性气体侵蚀量块 不能用手接触测量面 3 组合前 应根据工件尺寸选择好量块 一般不超过 4 5 块 4 量块选好后 在组合前要将要将各面擦净 用推压的方法 逐块研合 5 使用后 拆开组合量块 清洗擦拭干净 钢制量块涂上防 锈油 后 装在特制的木盒内 6 决不允许将量块结合在一起存放 补充作业 1 测量一张纸的厚度 2 测量头发丝的直径 精品文档 31欢迎下载 教 案 第 周 课型 分类 理论课 上课 时间 年 月 日 第 节 教学 课题 常用机械式量仪常用机械式量仪 教学 目标 1 了解机械式量仪的结构 原理和使用方法 2 通过听课和练习 能够使用一般机械式量仪进行测量 教学 重点 机械式量仪的使用方法 教学 难点 机械式量仪的原理 教学 后记 教学过程教学过程 2 3 2 3 常用机械式量仪常用机械式量仪 前面我们学习了常用量具的原理及使用方法 是比较直观的测量 今天我们来学习机械式量仪 机械式量仪借助杠杆 齿轮 齿条等的 转动 将测量微杆的微小移动 经传动和放大机构转变为表盘上指针 的角位移 从而 指示出相应的数值 机械式量仪又称为指示式量仪 一 百分表 1 百分表的结构 百分表又称钟表式百分表 由测量杆 齿条 小齿轮 大齿轮 中间齿轮 弹簧 指针 游丝 刻度盘等组成 2 工作原理 精品文档 32欢迎下载 装有齿条的测量杆移动时 带动与齿条啮合的小齿轮转动 此时 与小齿轮同轴的大齿轮也随之转动 通过大齿轮带动中间齿轮 中间 齿轮带动与其同轴的指针转动 这样 通过齿轮传动系统可将测量杆 的微小位移放大并转变成指针的转动 并在刻度盘上指示出相应的示 值 百分表的测量杆移动 1MM 通过齿轮传动系统 使大指针回转 一周 刻度盘沿圆周刻有 100 格 当指针转过 1 格时 表示所测量的 尺寸变化为 1 100 0 01MM 所以 百分表的分度值为 0 01MM 3 使用百分表时的注意事项 1 测量前应检查百分表是否完好 有无碰伤或锈蚀 指针有 无松动 指针的转动是否平稳等 2 测量时应使测量杆的轴线垂直于零件的被测表面 测量圆 柱面的直径时 测量杆的中心线要通过被测圆柱面的轴线 3 测量头开始与被测表面接触时 测量杆就应压缩 0 3 1MM 以保持一定的初始测量力 4 测量时应轻提测量杆 移动工件至测量头下面 或将测量 头移至工件上 再缓慢放下与被测表面接触 百分表主要用于测量工件的形状和位置精度 测量内孔以及找正 工件在机床上的安装位置 附注 千分表与百分表的原理和使用方法相同 只是通过更多的 齿轮传动级数使放大比增大 可获得分度值为 0 001MM 的千分表 二 内径百分表 内径百分表由百分表和装用表架组成 用于测量孔的直径和孔的 形状误差 特别适用于深孔的测量 1 工作过程讲解 2 测量注意事项 内径百分表活动测头的移动量很小 它的测量范围是通过更换或 精品文档 33欢迎下载 调整可换测头的长度实现的 每只内径百分表都配有一套可换测头 用内径百分表测量孔径属于相对测量法 测量前应根据被测孔径 的大小 用千分尺或其他量具将其调整对零才能使用 测量时将表杆 在测量头的轴线所在平面内轻微摆动 在摆动过程中读取最小读数 既为孔径的实际偏差 三 杠杆百分表 杠杆百分表又称靠表 其分度值问 0 01MM 测量范围为 0 0 8MM 杠杆百分表由杠杆测头 齿轮传动机构 游丝 扇形齿轮 齿轮 指针和表盘等组成 杠杆百分表的原理是把杠杆测头的位移 杠杆的摆动 通过机 械传动转变为指针在表盘上的偏转 工作过程 使用注意事项 夹持杠杆表的表架应牢固可靠 且要有足够的刚 度 悬臂长度应尽量短 测量时应使杠杆表的测量头轴线与被测表面 平行 若不能平行时应使测量头轴线与被测表面的夹角尽量小 小于 15 度 教 案 第 周 课型 分类 理论课 上课 时间 年 月 日 第 节 教学 课题 测量角度的计量器具测量角度的计量器具 精品文档 34欢迎下载 教学 目标 1 了解万能角度尺的结构 原理和使用方法 2 通过听课和练习 能够熟练使用万能角度尺进行测量 教学 重点 万能角度尺的原理 使 用方法 教学 难点 万能角度尺的原理 教学 后记 教学过程教学过程 2 4 2 4 测量角度的计量器具测量角度的计量器具 万能角度尺是用来测量工件内外角度的量具 按其分度值可氛围 5 和 2 两种 按其尺身的形状不同分为扇形 1 型 和圆形 2 型 两种 我们介绍扇形万能角度尺 1 扇形万能角度尺的结构 准备一把扇形万能角度尺 扇形万能角度尺由尺身 基尺 游 标 角尺 直尺 夹块 扇形板和制动器组成 2 扇形万能角度尺的刻线原理和读数方法 尺身刻线每格为 1 游标刻线共 30 格为 29 即每格为 29 30 度 与尺身 1 格相差 1 29 30 1 30 度 2 读数时 先从尺身上读出游标零刻度线指示的整度数 再判 断游标上的第几格的刻线与尺身上的刻线对齐 就能确定分的数值 然后将两者相加 就是被测角度的数值 示范 3 扇形万能角度尺的测量范围 1 测量 0 50 角度时的情况是 将被测工件放在基尺和 精品文档 35欢迎下载 直尺之间 此时按尺身上第一排刻度读数 2 测量 50 140 角度时的情况是 将角尺取下 将直尺 直接安装在扇形板的夹块上 利用基尺和直尺的测量面进行测量 此 时按尺身上第二排刻度读数 3 测量 140 230 角度时的情况是 取下直尺及直尺的 夹块 调整角尺的位置 是角尺的直角顶点与基尺的尖端对齐 然后 将角尺的短边和基尺的测量面靠在被测工件的被测量面上进行测量 此时按尺身上第三排刻度读数 4 测量 230 320 角度时的情况是 将角尺 直尺和夹 块全部取下 直接用基尺和扇形板的测量面对被测工件进行测量 此 时按尺身上第四排刻度读数 4 扇形万能角度尺使用注意事项 1 使用前先检查 0 基尺和直尺贴合面应不漏光 尺身和游 标的零线应对齐 2 要根据被测工件的不同角度 正确搭配使用直尺和角尺 3 测量时 工件应与扇形万能角度尺的两个测量面在全长上接触良 好 避免误差 教 案 第 周 课型 分类 理论课 上课 时间 年 月 日 第 节 教学 课题 其他计量器具简介其他计量器具简介 精品文档 36欢迎下载 教学 目标 1 了解其他器具的结构 原理 2 了解其他器具的使用方法 教学 重点 其他测量器具的使用方 法 教学 难点 其他测量器具的原理 教学 后记 教学过程教学过程 2 5 2 5 其他计量器具简介其他计量器具简介 在机械加工过程中 还用到很多其他计量器具 现在我们来作一 个了解 一 塞尺 塞尺又叫厚薄规 是用来检验两表面间缝隙大小的量具 由若干 厚薄不一的钢制塞片组成 按其厚度的尺寸系列配套编组 一端用螺 钉或铆钉把一组塞尺组合起来 外面用两块保护板保护塞片 检验间隙 如果用 0 09MM 的塞片能塞入缝隙 而用 0 10MM 的 塞片无法塞入缝隙 则说明此间隙在 0 09 0 10MM 之间 塞尺可以 单片使用 也可以几片重叠在一起使用 二 直角尺 直角尺 90 是一种用来检测直角和垂直度误差的定定值量具 最常用的直角尺是宽座角尺 可以检验工件的内外角 结合塞尺使用 可以检验工件被测表面与基准面之间的垂直度误差 并可用于划线和 基准的校正等 三 检验平尺 精品文档 37欢迎下载 检验平尺是用来检验工件的直线度和平面度的量具 样板平尺 根据形状不同可分为刀口尺 三棱样板平尺 四棱 样板平尺 宽工作面平尺 矩形平尺 工字形平尺和桥形平尺 检验时将样板平尺的棱边或宽工作面平尺的工作面紧贴工件的被 测表面 样板平尺通过透光法 宽工作面平尺通过着色法来检验工件 的直线度或平面度 四 水平仪 水平仪是一种用来测量被测平面相对水平面的微小角度的计量器 具 主要用来检测机床等设备导轨的直线度 机件工作面间的平行度 垂直度以及调整安装设备的水平位置 也可用来测量工件的微小倾角 水平仪有电子水平仪和水准式水平仪 常用的水准式水平仪有条式水 平仪 框式水平仪和合像水平仪 五 量规 量规是一种没有刻度的专用计量器具 量规是成对使用的 一端为通规 代号为 T 一端为止规 代号 为 Z 用它们控制工件尺寸是否在规定的极限尺寸范围内 从而判断 工件是否合格 1 轴用量规 检验工件轴径的量规 当尺寸小于 100MM 时 通规应为全形环规 尺寸大于 100MM 时 通规可为不全形的卡规 止规类型均为卡规 目 前的通规和止规均为不全形的卡规 卡规的工作表面是平面 卡规的一端为通规 它的开挡尺寸按被 检验轴的最大极限尺寸制造 另一端为止规 它的开挡尺寸按被检验 轴的最小极限尺寸制造 检验工件时 如通规能够通过 表示轴径小于最大极限尺寸 止 精品文档 38欢迎下载 规不能通过 表示轴径大于最小极限尺寸 这样可以判断被检尺寸是 否在允许的范围之内 2 孔用量规 检验工件孔径的量规 当尺寸小于或等于 100MM 时 通规应为全 形塞规 尺寸大于 100MM 时 通规可为不全形的塞规 止规类型是当 尺寸小于 18MM 时为全形塞规 当尺寸大于 18MM 时为不全形塞规 目 前生产中使用的塞规 通规和止规多做成相同的类型 卡规的工作表面是圆柱面 塞规的一端为通规 它的尺寸按被检 验孔的最小极限尺寸制造 另一端为止规 它的尺寸按被检验孔的最 大极限尺寸制造 检验工件时 如通规能够通过 表示孔径大于最小极限尺寸 止 规不能通过 表示轴径小于最小极限尺寸 这样可以判断被检尺寸是 否在允许的范围之内 利用量规检验工件时 只有通规能通过工件而止规过不去才表示被检 验工件合格 否则就不合格 教 案 第 周 课型 分类 理论课 上课 时间 年 月 日 第 节 教学 课题 概概 述述 教学 目标 1 掌握零件几何要素的概念和分类 2 了解形状和位置公差的种类 3 熟悉基准的概念和基准的类型 教学 重点 形状和位置公差的种类 教学 难点 基准类型的掌握 精品文档 39欢迎下载 教学 后记 教学过程教学过程 第三章第三章 形状和位置公差形状和位置公差 本章内容较尺寸公差更抽象复杂 更难一些 结合实际 因材施 教 主要了解有关形状和位置公差的基本概念和基础知识 初步掌握 形状和位置公差的规律 为今后的学习打下一个良