零件测量与质量控制技术

1、零件测量与质量控制技术教案2014 学年第一学期授课班级： 12 机械制造五年制专 ： 机电一体化授课教师 ; 曹旭海丽水市职高级中学教学进度表周 次日期教学内谷（单兀或早下）课时分配理论实践1项目一走进零件的测量32项目二任务一长度的测量453任务二轴径的测量4r任务三孔径的测量455任务四锥度的测量6项目三零件形位误差的测量47任务一识读形位误差8r任务二直线度误差的测量549任务四平行度误差、平面度误差的测量3210任务五垂直度误差、位置度误差的测量2211任务六同轴度、径向圆跳动误差和端面圆跳动误差的测量2212项目四螺纹的测量任务一测量三角形螺纹2213任务二测量梯形螺纹14项目五典

2、型零件的综合检测任务一轴套类零件的综合检测2215任务二盘类零件的综合检测2216项目七零件的精密测量任务一用三坐标测量机测量零件17任务二用表面粗糙度仪测量零件表面粗糙 度22182零件测量与质量控制技术教案（1）周次课 次课 时班 级时 间2139月10日1、2节项目项目一走进零件的测量课题名称走进零件的测量教 学 目 标知 识 目 标1 .对零件测量有一个感性认识。2 .了解互换性、极限尺寸、偏差及公差，会计算极限 尺寸并能知道零件尺寸的合格范围。3 .会识读图样上形位公差和表面粗糙度代号。4 .掌握测量基本理论及常用量具常识。5 .了解常用的表面粗糙度测量方法，掌握比较法检测 零件表面

3、粗糙度。能力目标对零件测量有一个感性认识；会识读图样上形位公差 和表面粗糙度代号；了解常用的表面粗糙度测量方法，掌 握比较法检测零件表面粗糙度。素质目标对零件测量有一个感性认识；了解互换性、极限尺寸、 偏差及公差，会计算极限尺寸并能知道零件尺寸的合格范 围。教学要1 .零件测量有一个感性认识。2 .了解互换性、极限尺寸、偏差及公差，会计算极限 尺寸并能知道零件尺寸的合格范围。3 .会识读图样上形位公差和表面粗糙度代号。4 .掌握测量基本理论及常用量具常识。教学重占八、1 .测量的概念、互换性的概念、极限尺寸、偏差及公差的概念。2 .测量的种类，主动测量与被动测量。3 .形位公差、表面粗糙度的识

4、读。4 .表面粗糙度的检测方法。5 . 量具常识。难点分析培养学生从实际生产的角度来考虑、分析问题的习惯。实验用具及教PPT视频模型具教学过一.开场白程教师自我介绍，办公地点，联系方式。本课程总课时约为60学时，其中上课与实训约各占对半，并有一周的实习, 说明实践在该课程的重要地位。学习时要注意理论联系， 考核时实践测量能力占有相当高的比重，希望同学给予足 够的重视。二.讲授新课该课程是机械类专业一门非常重要的实用课程，不仅 需要掌握必要的理论知识，更需要有较强的动手能力，能 够准确地对机械零件进行技术测量，判断零件是否满足技 术图样的要求，确定零件是合格产品还是废品。在加工中 还要根据测量的

5、数据对零件进行再加工，选择合理的切削 用量及各种技术参数。该课程包含零件线性尺寸的测量、 零件形位误差的测量、螺纹的测量、典型零件的综合测量、 零件的质量控制和零件的精密测量等方面的内容。公司的质量检验员或质检部主任、生产加工人员或生 产加工的班组长及车间主任，需要对已加工完的工件进行 检测；公司的生产加工人员，需要在零件加工过程中对工 件进行检测。1.测量的种类测量的种类见下表。测量的种类较方式绝对测量被测量值直接由量仪刻度尺上读数表示相对测量由量仪读出的是被测的量相对于标准量值的差隹益触形式接触测量量具或量仪的测量头与被测表面直接接触非接触测量量具或量仪的测量头不与被测表面接触同1娄寸测量

6、参 的数目综合测量被测件相关的各个参数合成一个综合参数来进爷测量单项测量被测件的各个参数分别单独测量测 过，卜对工艺 “所起的主动测量加工过程中进行测量，测量结果直接用来控制工 件的加工精度作用被动测量加工完毕后后进行测量，以确定工件的参数值测 的;套时工件 匐情况静态测量测量时被测件静止不动动态测量测量时，被测件不停地运动，测量头与被测件冷相对运动2.测量项目解读机械制造业的技术测量对象主要旨长度、角度、形位 误差和表面粗糙度。(1)线性尺寸项目r.025A即小60圆柱面对基准A (。40的轴线)的线性尺寸项目解读测量项目60 0.030.03940 0公称尺寸A/mm6040最大极限尺寸/

7、 mm6040.039最小极限尺寸/ mm59.9740上偏差/mm0+0.039下偏差/mm-0.0300尺寸公差#mm0.0300.039(2)形位公差项目径向圆跳动公差t为0.025mm,也就是小60圆柱面绕小40 的轴线做无轴向移动回转一周时，在任一测量平面内的径 向圆跳动量均不得大于0.025mm。(3)表面粗糙度项目i ，即所有表面用去除材料方法获得的表面粗糙度，Ra的上限值为3.2成。3.检测方案确定测量过程中，量具是不可缺少的工具。技术操作人员 不仅要学会合理地选用量具，还必须能正确使用和保养量 具。选定了量具后，还要确定测量方法、检测次数、数据 处理方式等。(1)测量量具常用

8、的测量量具有标准量具、极限量规、通用测量器具和检验夹具。(2)测量量具的选择一般说来，器具的选择主要取决于被测工件的精度要 求，在保证精度要求的前提下，也要考虑尺寸大小、结构 形状、材料与被测表面的位置，同时也要考虑工件批量、 生产方式和生产成本等因素。(3)测量步骤演示轴套类零件的测量过程，让学生认真观察并记录完成教材中的表1-4。(4)数据处理观看并记录教师数据处理方法(5)检测报告根据教师的测量结果，填写检测报告。课后小 1、 测量的概念、互换性的概念、极限尺寸、偏差及公 结差的概念。2、 量的种类，主动测量与被动测量。3、 形位公差、表面粗糙度的识读。4、 表面粗糙度的检测方法。5、

9、量具常识。作业布置量具保养、“质量杠杆”与在线检测相关知识。一、四、五、教后记由于学生从事实际生产实习的时间较少，受到条件的限 制不可能达到规定的教学安排，存在着理论教学多，动手 机会少的问题，而专业课程是密切联系生产实际的，脱离 实践使他们分析问题时不能从实际出发，给课程的学习带 来较大的困难。因此，讲课时要多举一些学生比较容易了 解的生活生产实例，来帮助学生掌握本课程的内容。零件测量与质量控制技术教案周次课 次课 时班 级时 间3129月5日1、2节项目项目二零件线性尺寸的测量 任务一长度的测量课题名称常用长度品具教 学 目 标知 识 目 标1 .了解常用长度品具的种类、精度。2 .掌握游

10、标卡尺和千分尺的刻线原理及使用方法。能力目标能正确选择长度显具的种类，并准确测量出零件的实际 尺寸。素质目标会使用长度测量工具，掌握量具的保养方法，养成爱护 工量具的良好习惯。教学要求1. 了解机械工业常用使用长度单位和各种量具的测量精度。2 .了解游标卡尺和千分尺的刻线原理，会正确地选择与使用测量工具。3 .能够准确地读出测量的长度值。教学重1.游标卡尺和千分尺的刻线原理。点2.正确读数。难点分1.游标卡尺的刻线原理。4 .千分尺的使用与读数。实验用具及教教学过复习旧课形状和位置公差的内容是对零件加工质量的要求， 而这些公差及基本尺寸要求要经过量具的测量才能反映出来， 了解和使用量具即成为本

11、章的主要内容。2 .导入新课尺寸公差和形位公差的项目很多，概括起来包括长度和 角度两个方面，所以常用的测量工具也分为这两大类。3 .讲授新课在机械制造业中，长度单位是米，但在图样上的规定以 毫米作为计量长度单位，且不注单位符号。1 .钢直尺钢直尺是最简单的常用量具，其精确度一般为0.5 mm, 其长度常见为150 mnrj 300 mm 500 mrn。一般可直接测 量工件的长度。2 .卡钳卡钳是一种配合其他量具间接测量工件内、外径的量 具，分为内、外卡钳。卡钳特别适用于测量某些量具不方 便使用的场合。目前，卡钳应用较少。3 .游标类卡尺游标类卡尺是目前应用较广的通用工具，具优点是结 构简单，

12、使用方便，测量精度较高。游标类卡尺分为游标 卡尺、深度游标卡尺和高度游标卡尺三种。但它们的刻线 和读数原理都是一样的，近来新出现的数显式游标卡尺， 数码显示精度为0.01mF使测量结果更为精确，读数更简 单。(1)游标卡尺的结构游标卡尺由尺身、游标和辅助游标三大部分组成。(2)游标卡尺的刻线原理及读数方法游标卡尺的测量精度分为 0.10 mm 0.05 mnf口 0.02 mm 三种，在机械加工中常用精度为 0.02 mm的游标卡尺。精度为0.1 mm的游标卡尺的刻线原理：尺身上每小格 为1 mm游标上的刻线每小格为0.9 mm,共有10个刻线， 每个刻线相差1 mm -0.9 mm = 0.

13、1 mm,当尺身和游标零线 刻度对齐时，游标上最后一条刻线与尺身的9mm对齐，其他刻线都不与尺身上的刻线对齐；当游标右移0.1 mm时，游标上第一条刻线与尺身上面的刻线对齐；当游标右移0.2 mm寸，游标上第二条刻线与尺身上面的刻线对齐；依此类 推，如果游标上的第6条刻线与尺身上的刻线对齐，则表 示右移了 6X 0.1 mm= 0.6mm游标卡尺的读尺方法为：游 标零线左侧尺身上的毫米数与游标上和尺身上刻线对齐的刻线数值乘以0.1得数相加即是工件的实际尺寸。对于精度为0.02 mm的游标卡尺的刻线与读数方法和 0.1 mm的 精度相同，只不过它的游标上每格刻线为0.98mm共有50个刻线。(3

14、)游标卡尺的使用方法使用前先检查尺身和游标的零件是否对齐；不能用以 测量旋转的工件；卡平面要与外径垂直或平行于被测平面， 保证测量准确；用300 mm勺游标卡尺的下卡爪测量内孔时， 应将测量值加上10 mm卡爪的宽度才是内孔实际尺寸；使 用后应及时将卡尺放入盒内。4.螺旋测微量具螺旋测微量具通常称为千分尺，是一种较为精密的测量 工具，精度可达0.01 mm,分为11种不同测量用途的千分 尺，但其刻线原理都是一样的。为了保证量具的准确度， 其测量范围仅为25 mm常用规格有025 mm 2550 mm 50 75 mm口 75100 mml。(1)外径千分尺的构造尺身支持固定测量砧座和活动砧座；

15、活动砧座与带刻度 的活动微分筒固定在一起，由螺距为0.5mm的外螺纹与固定套管内的螺纹轴套配合，以调整测量工件的长短；活动 微分筒右端有测力控制装置，以控制测量工件夹持的松紧。(2)千分尺的刻线及读尺方法微分筒左端圆周上刻有50个等分的刻线，由于外螺纹 的螺距为0.5mnr)活动砧座每转动一周，轴向移动 0.5mm 而每转过一小格，活动砧座轴向移动 0.5 mm 0.01mm50即为每小格的分度值，也是千分尺的精度。读数时应将微 分筒左端面的毫米数加上微分筒上转过刻度的毫米数相 加，即为实际尺寸。但需要特别注意的是，如果固定套筒 上的长毫米刻度上方露出一短小刻度，说明微分筒已转了 一周，应当将

16、测量的结果再加上 0.5mm才是工件的正确尺 寸。(4)使用千分尺的方法与注意事项测量前要先对齐微分筒和固定筒的零线；测量时应保证砧座与工件的垂直或平行，并用测力装置调整活动砧座 与工件的接触，直至发出“卡、卡”声为止；测量后即将 量具放入盒内。注意不得用千分尺测量毛坯或旋转工件。其他种类千分尺的使用方法相似，可在实际操作中逐渐掌握。课后小四.小结结本次课主要介绍两种常用测量工具，即游标卡尺和千分尺的刻线原理和使用方法，介绍刻线原理使学生懂得了该 量具的精度是怎样来的；而掌握使用方法是学习的根本，是为了将来工作的需要，是必须掌握的技能，要通过反复训练方te达到准确测量工件的目的。作业布置练习用

17、两种量具测量。四：1、五教后记学生可能对量具的使用与测量技术不够重视，实际上这 是对动手能力的培养，对上岗后能否胜任工作岗位至关重 要，应克服轻视实践的错误观念，切实学好技术测量。先讲授，后课上练习量具测量身边的文具或工件，达 到初步掌握正确测量方法的目的。零件测量与质量控制技术教案周次课 次课 时班 级时 间3229月6日5、6节项目任务二轴径的测量课题名称轴类零件的测量教学目知识目熟悉常用轴类零件技术测量的内容、步骤和注意事项。标标能力目标能够正确使用常用测量工具准确测量工件的形状和位 置误差，判断工件是否合格。素质目标培养学生严谨、认真、实事求是的工作作风，能够公正、 准确、客观地测量工

18、件。教学要求1 .正确读懂图样中形位公差标注符号的含义。2 .能够正确地使用各种量具，并能准确读值。教学重占八、正确使用量值，准确地读值。难点分析1 .读懂图样，特别是形位公差的标注。2 .正确使用测量工具并准确读值。实验用具及教具量具教学过一.复习旧课先检查学生的识图能力，请同学回答轴中的结构组 成？在外径上有哪些尺寸需要测量？没有标注尺寸公差的 数值有无什么要求？又有多少个位置公差要求？二、导入新课凡是没有标注尺寸公差的尺寸并不是没有公差，应当 从表中查出允许偏差值。测量该轴的形位公差值需要用哪些量具？如何正确使 用千分尺？三、讲授新课1 .分析零件图阶梯轴是常见的零件，有最大外径和最小外

19、径，分为 多个圆柱，圆柱处有公差要求。有的圆柱有键梢，对键梢 均有对称度要求。对圆柱还有同心度、圆柱度和径向跳动 的要求。2 .外径尺寸公差检测选用测量范围为2550 mm勺千分尺作为量具，使用前 先用验棒检查千分尺的准确度，如果零线不能对齐，需要 用千分尺的专用工具调整零线后方可使用。测量外径时，当千分尺的活动砧座贴近工件时，应使用 千分尺的测力控制装置拧紧，直到装置中的棘爪机构发出“吱、吱”的响声为止，这表示用力恰当，所测出的读数准确，不可用力过度。读数时注意固定套筒横线上的短刻 度线是否露出来，如果露出上面的短线，说明微分套筒已 经拧过一圈，表明已经轴向移动了 0.5 mm,因此测量结果

20、 应当在读数值的基础上再加上 0.5 mm才是工件的实际外 径。测量时，注意在圆柱长度上选择 23处测量，确保其 圆柱长度上不存在锥度。同时，两砧头应当位于外径取大 值处，并且应与工件轴线垂直。3.长度尺寸测量用游标卡尺检测时，同样应先检查卡尺的精度，即两卡 爪合并时，主、副尺的零线应当对齐，如不对齐，应记住 误差值，说明游标卡尺自身有误差，应当在测量结果后将 误差值扣去，这才是工件的真实长度。一般情况下，长度 尺寸都能满足图样的尺寸要求。课后小要学会正确使用游标卡尺和千分尺，会处理量具本身不结准确的量值修正方法。作业布-置三：2四教后记1 .学生的识读能力较差，通过练习能够比较准确地看 懂图

21、样，特别是形位公差标注的含义。2 .学生初次使用测量工具，需要有个熟悉的过程，开始时可能测量不准，特别是会用力不当，可能会造成测量 误差。止匕外，游标卡尺自身的不准确也会造成误差的变化， 所以应当教会学生如何正确使用游标卡尺。零件测量与质量控制技术教案周次课 次课 时班 级时 间4129月12日1、2节项目任务三孔径的测量课题名称盘套类零件的检测教 学 目 标知 识 目 标熟悉盘套零件的检测内容和常用检测工具能力目标能够正确地使用内径量表、深度游标卡尺和粗糙度检测 量具。素质培养学生认真仔细的工作态度，能够准确地测量工件的 实际尺寸误差。标教学要求1 .看懂图样中尺寸和形位误差的标注。2 .能

22、够选择恰当的检测工具进行测量。3 .能够准确地读出工件的实际尺寸和误差值教学重会应用相应的量具测量工件并准确地读数值。占八、难点分正确使用深度游标卡尺。析实验用具及教具教学过一.复习旧课程1.游标卡尺、千分尺和百分表的使用及读数方法。4 .如何将千分尺调零？如何用不精确的游标卡尺测量出准确的尺寸？二、导入新课套筒圆盘类零件是常见的四大类零件之一，如何测量盘套类零件的内孔、深度及位置误差呢？这是本次课检测 的内容。三、讲授新课1 .读懂盘套类零件图盘套类零件带有公差，还有圆度要求，其深度带有公 差；外圆柱对中心线有同轴度要求，由于盘套零件中心部 分为空心，所以检测同轴度的难度比较大。其余的尺寸与

23、 轴类零件相似。2 .内孔的测量由于内孔有一处需要检测圆度，所以选用百分表一并 测量，如果用游标卡尺，由于公差范围较大，也是可以的。 测量圆度时，需要用百分表座将百分表固定，用卡盘固定 工件，使工件作缓慢转动并注意找正，尽可能减少误差。 将表杆头垂直指向内孔面，测量旋转一周后的偏差是否在 公差允许范围内。为使测量准确，应作 2次以上检测。检 验内孔的尺寸公差时，由于公差值比较大，可以直接应用 游标卡尺测量内径，或者选用内径千分尺，结果会更为准 确。3 .同心度的测量测量外圆对中心线的同心度，由于工件为通孔，所以 需要先做两个工艺堵将工件两端堵上，后打中心孔，然后 用两顶尖顶住中心孔，再用百分表

24、来测量外圆对中心线的 同心度。测量时需要多测几处，以保证同心度的准确性。如果改用一夹一顶的方法，则只要作一个工艺堵就可以， 当然，这样做精度可能会差一些。4 .深度的检测使用深度游标卡尺测量内径处的深度，使用时应注意 保持游标贴紧工件的端面，慢慢将主尺向深度推进，直至 顶住台阶为止。5 .百分表的使用百分表是利用机械结构将被测工件的尺寸数值放大 后，通过读数装置读数的一种测量工具。常用的指示式量 具的结构都是利用齿轮、齿条、杠杆或扭簧的传动把测量 杆的微小直线移动转化成指针的转动，在表盘上指示出相 应的数值。其精度分为0.01 mm和0.001 mm两种。百分表的种类很多，可分为杠杆式百分表、

25、内径百分表、 杠杆齿轮比较仪和扭簧比较仪等几种，分别应用于测量不 同的形位误差。而最为常用的是一般百分表，它可以测量 长度尺寸、形位误差和机床的几何误差。(1)百分表的结构当带有齿条的量杆上下移动时，与之相啮合的小齿轮 随之转动，由几个齿轮组成的传动系统带动长、短针转动， 指示量杆移动的距离。表盘可以根据需要转动，以调整指 针开始处于零线位置，方便观察指针的变化量。游丝起到 消除齿侧间隙的作用。(2)百分表的刻线原理表盘上共有100个等分格，当量杆向上移动1 mm时,指针正好转过1圈，所以指针每偏转1格，量杆向上移动 0.01 mm盘中小指针表示量杆移动的毫米数，读数时将小 指针的指示值和大指

26、针的指示值相加即为量杆移动的距离。(3)百分表的使用方法和维护百分表应安装在表架上并用磁力表座固定。测量时测量杆应垂直测量表面并有1 mm以内的预压量，且调整表盘 使指针对准零线；百分表不得用来测量毛坯和转动的工件； 使用之后应当即放入盒内。内径百分表用于测量工件的内孔，它是将百分表和杠杆 传动机构结合起来使用，达到测量内孔的功能。课后小四.小结结1.读懂零件图的标注是做好检测的基础。2 .内孔的尺寸测量用内径游标卡尺或千分尺来检测比较方便，要求较高时可选用内径百分表更为准确。圆度的 检测需要用百分表，且要把工件装夹并转动。3 .由于盘套类零件为通孔件，检测某外圆面对中心线 的同心度时，需要作

27、工艺堵将孔补上后，再打中心孔方可 测量。当然，如果工件数量较多，也可做成专用的胎具进行支承，再检测同心度。作业布置填好检测数值，计算误差值。教后记1 .找出图中需要检测的外径、长度、深度，读懂零件 图。2 .讲授测量要领，让学生动手测量，教师巡回指导， 指出测量中存在的问题。3 .总结并指出测量中存在的共同问题。零件测量与质量控制技术教案周次课 次课 时班 级时 间4229月14日2、3节项目任务四 锥度的测量课题名称角度测量工具教 学 目 标知 识 目 标了解常用角度测量的工具。能力目标能够应用角度测量工具测量工件。素质目标会根据图样正确选择测量工具，并能准确测量出工件的 实际尺寸。教学要求

28、了解角度测量工具的结构、原埋，并能正确使用量具。教学重占八、熟悉万能角度尺的使用方法。难点分析万能角度尺和正弦规的使用方法。实验用具及教具万能角度尺和正弦规教学过一.复习旧课程1.游标卡尺和千分尺都是常用的长度测量工具，具测量精度有何不同？使用时有什么注意事项？2.为什么游标卡尺比千分尺应用得更为普遍？千分尺的测量活动范围为什么仅为25 mm能否做得更长一些？二、导入新课游标卡尺和千分尺是用来测量尺寸长度的，如果要检 测形状和位置公差，能用这二种测量工具吗？如果测直线 度、平行度、圆跳动和角度，又该选用什么量具呢？三、讲授新课1.角度测量角度测量分为直接测量和间接测量两种。前者可以利用量具直接

29、测量出零件的具体角度值，并获得读数；后者采 用具有一定角度的量具和被测角度相比较，用光隙法或涂 色法估算被测角度的偏差。常用的测量角度为万能角度尺， 其中以I型万能角度尺应用最为普遍。万能角度尺主要由游标、主尺、基尺、扇形板、角尺、可换尺和卡块组成。 其工作原理和游标卡尺相似，主尺上 有120条刻线，每格夹角为1° ,游标上共有30格，每格 夹角是29° / 30= 58主尺与游标之间每小格之差为1 58' =2'。使用方法也类似于游标卡尺。2.正弦规使用正弦规时应先计算出量块的高度尺寸,h L sin。 测量时在被测工件上安装百分表，如果 a、b两点的指示

30、值 相同，即高度差为0,则工件的锥角等于锥角 ；如果a点 的指示高于b点的指示，则说明其被测锥角大于锥角 ，用 公式求出 角后，将 十 才是被测的实际锥角值；如果 a点指示低于b点的指示，则其被测的实际锥角值应当是O3 .用样板检测工件的线轮廓度用标准样板对工件的轮廓进行测量，是提高生产率和 保证产品质量的有效方法。样板通常由阴、阳两个组成一 套，其中一件用于检测刀具的磨削形状和对刀用，另一件 用于检测被加工工件的成形轮廓。为了获得准确的加工轮廓，首先必须磨削出合格的成 形轮廓刀具，用其中一件样板作为依据来检测，使刀具轮 廓与样板吻合贴紧，使缝隙透光为最小；然后安装好成形 刀具，使刀具的中心线

31、垂直于被加工工件的轴线，为了检 查其垂直度（如螺纹切削），要把样板夹在刀具和工件之间 来检查；切削时用另一个样板来检测成形面和样板之间的 吻合状况，逐步修正达到图样的要求。由此可知，样板在 检测工件是否合格的过程具有决定性的作用。如果样板本 身加工质量就有误差，则产品也必将会产生误差，而且误 差值也将越来越大。透光法检测对合样板的轮廓是最常见的方法。没有缝隙是理想状态，一般很难达到，只能是尽可能地减小缝隙， 使工件的轮廓更准确些。极限样板法的检测类似于检测螺 纹加工误差的环规和卡规的方法，对于成批检测工件，可 以大大地提高检测的效率，同时又能保证检测的效果。4 .三坐标测量法三坐标测量法所用的

32、设备是高精密的测量工具， 大部分 学校都不具备。它将计算机技术与三坐标立体测量结合起 来，并将测量结果打印成图形，直观又准确地检测出被测 工件的形状、尺寸和位置误差，是目前最为先进的测量设 备。条件允许的话可以观察三坐标测量机的工作现场录像， 或到工厂实地参观。课后小四.小结结1.百分表的用途较多，是形位公差检测时不可缺少的量具，其表盘可自由转动是其特色。5 .万能角度尺的刻线原理与游标卡尺相似，但其测量 单位是度。作业布 练习百分表及万能角度尺的应用。置教后记对于结构和原理学生比较容易理解，正确掌握使用方法只能通过实践的训练才能逐步熟练，不能急于求成。讲授、演7K并做好课堂训练相结合，使学生

33、有初步的理 解，为实训项目和切实掌握好各种量具的使用打好基础。零件测量与质量控制技术教案周次课 次课 时班 级时 间5129月19日1、2节项目项目三 零件形位误差的测量 任务一识读形位误差课题名称形位公差的定义、项目与标注教 学 目 标知 识 目 标读懂并熟悉形位公差带的定义、项目、标注及解释能力目标能够读懂形位公差带的符号及含义素质养成严格执行国家标准的工作习惯。目标教学要求能够读懂形位公差的符号及含义教学重占八、各公差带的定义难点分析1 .同是直线度要求，但圆柱面与直线或平面的标注方 法却不一样，注意两者的区别。2 .形状公差特征有14个项目，又按照点、线、面等细 分成多种，要注意内容的

34、规律性，避免产生混淆。实验用具及教具教学过程一.复习旧课1 .形位公差的基本概念包括几个方面的内容？2 .形位公差带的四个要素是什么？3 .理论止确尺寸与一般尺寸有什么区别？二.导入新课掌握形位公差的基本概念是为了正确识读国家标准规定的形位公差带的定义、标注及解释，为本次课的讲授作 准备。本次课将讲授14项公差带的41种具体标注方法及 含义。三.讲授新课1.形位公差的基本概念由于加工的原因，存在一定的误差是正常的，一般分 为尺寸公差、形状公差、位置公差和表面轮廓的误差四个 方面。为了保证零件的互换性，将对这四个方面的误差给 予合理的限制。实际直线或平面与理想直线或平面总存在 一定的误差，两条直

35、线或平面之间的距离为误差的变动量。 变动量越大，误差就越大，精度越差；反之，误差就越小， 精度越高。二.形位公差带的类型形位公差带分为形状公差带、位置公差带和形状或位置公差带三种，每一种又可以细分，共有 14项。1 .形状公差带控制单一要素的形状误差在允许的变动范围内，有直 线度公差带、平面度公差带、圆度公差带和圆柱度公差带 四种。2 .位置公差控制被测要素对基准要素在方向、位置和跳动方面误 差的允许变动范围。与前者比较，位置公差带有对比的基准要素，而前者没有。位置公差包括有定向要求的二种， 即平行度公差带、垂直度公差带和倾斜度公差带；有位置 要求的三种，即向轴度公差带、对称度公差带和位置公差

36、 带；有跳动要求的一种，即圆跳动公差带和全跳动公差带。3.形状或位置公差带控制被测要求的形状或位置公差在允许变动的范围 内，有线轮廓度公差带和面轮廓度公差带两种，每一种都 可能含有基准或无基准两类。三.形位公差带的定义、标准和解释示例1 .直线度直线度分为在给定平面内的两条平行直线之间的区域， 在给定方向上两平行平面之间的区域和圆柱内的区域三 种。在标注上前两种的数值均为公差值，而圆柱面内的公 差值表示为直径值，所以必须加注 ？的符号。2 .平面度平面度为两个平面之间区域的允许公差值。3 .圆度圆度为圆柱某个截面上两个同心圆的区域，其公差值 为半径差。4 .圆柱度圆柱度为长圆柱上两个同心圆柱之

37、间的区域，是立体 状态，其公差值也是圆柱面之间的半径差。5 .线轮廓度线轮廓度为投影面上的某个截面，线轮廓线处于两条 包络线之间的区域，该区域的公差值为一系列直径值，其 圆心位于两条包络线之间的理论正确几何形状的线上。6 .面轮廓度面轮廓度为两个包络面之间的区域，该区域的公差值为 一系列球的直径值，其球心位于两个包络面之间的理论正 确几何状面上。与前面的线轮廓公差带相比，面轮廓度是 立体公差带，线轮廓度是平面公差带，因此面轮廓度的公 差值为球的直径。由于面轮廓度是曲面，在三维坐标上各 处不等，所以只能用球来表示，不能用圆柱。这是两者之 间的区别。7 .平行度平行度分为线与线之间的平行度，线对面

38、之间的平行 度，面对线之间的平行度和面与面之间的平行度四种。线与线之间的平行度是以线为基准的，而被测轴线在 给定方向上平行于基准轴线的两平行平面之间的区域为允 许公差值，其公差带可以是一对平行平面，也可以是两对 互相垂直的平行平面，但公差值应分别标注。如果被测轴 线是孔的中心线，则公差值是指平行于基准线的圆柱面内 的区域，因此公差值之前应加注 ？的符号。这一点应当注线对面的平行度是以平面为基准，被测要素是轴线，它 必须位于平行基准平面的两平行平面之间的区域为允许的 公差值。面对线的平行度是以线为基准，被测要素是平面，它必 须位于平行基准线的两平行平面之间的区域为允许的公差 值。面对面的平行度是

39、以面为基准，被测要素也是平面，它 必须位于平行基准面的两平行平面之间的区域为允许的公 差值。8 .垂直度垂直度也和平行度一样分成四种，分成线与线之间的 垂直度，线与面之间的垂直度，面与线之间的垂直度和面 与面之间的垂直度。其定义、标注和解释与平行度相似， 只是将两平行的关系改为垂直的关系而已。9 .倾斜度倾斜度也和平行度一样分成四种，这里不再重复。不同 的是平面与平面或线之间既不平行也不垂直，而是称为某 理论正确角度，即角度本身没有公差值，且角度要用矩形 封闭起来，这一点是和平行度与垂直度不一样的地方。10 .位置度位置度分为点的位置度、线的位置度和平面的位置度三 种。点的位置度可分为平面点和

40、空间点的位置度。公差值 前加？表示平面点的位置度，其中心点位置应当在两基准 直线交点中心的直径为公差值的圆内区域。公差值前加注 S?表示空间点的位置度，其中心点位置应当在三条基准直 线交点中心的球直径为公差值的球内区域。两种点中的理 论正确尺寸均要加以封闭框标注。线的位置度分为与一条基准线平行的直线，与一个基 准面相垂直的直线和与一个基准面相平行的直线三种，其 被测要素都是理论位置的中心线。与基准线相平行的直线 的位置度，仅在一个给定方向上有两平行直线之间区域的 允许公差值；与基准面相垂直的直线的位置度，在两对给 定方向上互相垂直的平行平面之间区域有允许的公差值， 它从三个方向上决定了直线的位

41、置；与两个基准面平行的 直线的位置度，其理想位置是圆柱面内区域允许的公差值， 所以公差值前要加注？符号，它也从三个方向上决定了直 线的位置。平面或中心平面的位置度为理想平面与基准平面在两 平行平面之间的区域允许的公差值，理想平面与基准平面 可能成一个倾斜夹角，理想平面的位置是由基准平面和基 准直线所决定的。11 .同轴度公差同轴度公差分为点的同心度和轴线的同轴度两种。点的同心度公差是与基准圆心同心的圆内的区域所允许的公 差值，所以标注时应加？符号，其值为直径值；轴线的同 轴度公差是与基准圆柱轴线同轴的圆柱面内的区域所允许 的公差值，标注时也同样应加 ？符号，所不同的是前者基 准是一个圆心点，而

42、后者的基准是一条轴线。12 .对称度公差对称度公差为两个平行平面之间的区域相对基准中心 平面的允许公差值。13 .圆跳动公差圆跳动公差分为径向圆跳动公差、端面圆跳动公差和 斜向圆跳动公差三种。径向圆跳动公差与基准轴线相垂直 的任一测量平面内两个同心圆之间的区域的公差值，其公 差值是半径值，这里指的是某个平面的公差值；端面圆跳 动公差也是在任一测量平面内的公差值，但跳动量是在轴 向方向上的两个圆柱面之间区域的公差值；斜向圆跳动的 公差被测要素也是指圆锥面某处的任一圆周处所允许的区 域公差值。三种圆跳动公差的共同特点是都是某平面处的 公差。14 .全跳动公差全跳动公差分为径向全跳动公差和端面全跳动

43、公差。与 圆跳动公差不同的是被测要素是绕某轴线旋转的圆柱面， 要在指定范围内作径向或端面的多点测量，是立体的状态。四.形位公差的识读步骤见教材相关内容。课后小结本次课的内容是介绍形位公差带的定义与标准方法， 内容较多但都是国家标准的规定，学生要逐步消化理解，达 到能看懂各种标注符号的含义，必要时可查阅国家规定。作业布置习题册P17一、四、五：3、4教后记本次课内容主要是讲授国家标准规定的走格，与常用 讲课方法应有不同。讲授时由点代面、将单个符号的含义 讲清、讲透，其余符号的含义也可迎刃而解，可以讲与提 问相结合，最后总结出规律。零件测量与质量控制技术教案周次课次课 时班 级时 间612229月

44、26日1、2节9月29日2、3节项目任务二直线度误差的测量课题名称平面零件直线度误差的测量教 学 目 标知 识 目 标了解直线度误差的检测工具及测量方法能力目标能够正确使用百分表、框式水平仪和自准直仪进行测 量，并准确计算误差值。素质目标熟悉平面零件形位误差的检测原埋、测量工具和使用方 法，并能准确计算其误差。教学要求能够按照误差要求正确地选择检测工具，并能够掌握测 量工具的使用方法，对工件进行准确测量。教学重占八、框式水平仪、自准直仪和百分表的使用，各种形位误差 的检测方法。难点分精度为0.02 mm/m勺水平仪测量长度为200 mmfe的实 际误差值的计算。从误差图形求出最大的误差值。实验

45、用框式水平仪、自准直仪和百分表具及教具教学过一.复习旧课程在形状和位置误差中，直线度误差在平面零件中出现得比较多，大家是否还能记住这些形位公差的含义呢？二、导入新课需要应用什么测量工具来检测零件的直线度，对于测 量出来的数值又需要进行什么样的处理才能得出正确的误 差值？这是本次课程的主要内容。三、讲授新课直线度误差一般是指机床导轨在全部长度上的实际直 线度与理想直线的偏差值，它关系机床的精确度，影响加 工工件的质量，对于高精度的数控机床来说，控制直线度 误差在允许的范围内就显得更为重要。直线度误差分为垂 直面的直线度误差和水平内的直线度误差两种，这里通常 指垂直面的直线度误差。(1)用百分表来

46、打表的方法测量具体步骤见教材相关内容。测量时应当注意几点：1)百分表的表杆触头要与被测表面垂直，否则会产生 测量误差，不是准确的误差值。2)移动表面要光滑平直，自身的直线度要高。3)表杆触头起点位置时，转动表盘调整表针对准零位。(2) 一般选用框式水平仪和光学自准直仪来测量，检 测工具不同，但原理相似。对于高精度的数控机床，要借 助电脑和专用软件进行检测并给予修正。这里主要介绍常 用的水平仪的测量原理和使用方法。测量直线度误差的水平仪为 200 mm 200 mm勺框式结 构，其精度为0.02 mm/m,即当水平仪放在1m长的垫板上， 一端垫起0.02 mm高时，其水平仪中的水泡必定向低端移

47、动一个刻度；如果移动了两个刻度，则表面垫起的高度应 为0.04 mm, 一般导轨的长度较短，常以 200 mm为一测量 单位，即直接把水平仪的底面放在被检测的导轨上，由于 底面长为200 mm所以当水平仪上的气泡向低端移动一刻 度时，此时水平仪底面两端的高度差应当为200 X 0.02/1000 mm = 0.004 mm,而决不是 0.02 mm,这一点应当国 O(3)将被测导轨按200 mm一段分成若干段，从左向 右依次测量200 mmfc一段两端的高度差，并列表记录。表 中数字正值表示右端高左端低，负值表示左端高右端低， 最后按照所测的数值列出误差图形。从图形中可以看出终 点不在纵坐标的

48、零线上，说明导轨的起点和终点不在同一 水平线上，这时图形上的直线度误差反映不是真实情况， 要想准确地计算直线度误差应当将两端点调成水平，才能 得出实际值，否则应当对图形进行技术处理，通常采用技 术处理图形的方法较为简单。先用直线连接图形的起点和终点，分别过曲线的最高 点和最低点作该直线的两条平行线，所得两条平行线间纵 坐标气泡格f=3.5即为导轨的最大图形误差。将 f=3.5气 泡格值乘以水平仪的精度，即得导轨的直线度实际误差， 3.5 X 0.004 mm= 0.014 mm,该导轨的直线度误差为 0.014 mm(4)较为精确的检测工具是光学自准仪，它是应用平 面直线度的高低误差使反射光线

49、与目镜上十字指示线之间 产生的偏移量大小，来逐段测量导轨的直线度误差，最后 计算出整个导轨的最大误差值，实际上是用光学仪器来代 替水平仪的气泡格。其测量步骤与水平仪测量方法基本一 致。课后小结平面之间的平行度、垂直度和对称度误差都是位置误 差，都可用百分表或千分表来测量。测量时应保证表杆垂 直于被测表面，标准平板、方箱和直角尺座的精度者B应当 比较高，否则会影响测量的结果。移动百分表时，应注意 保持平稳，速度应尽可能慢些，同时被测表面应当保持平 整干净。作业布置作斤下次课的预习，填好检测记录，计算误差数值。习题册P21: 一、二、五教后记该内容的难度较大，特别是直线度误差值的计算和平面 度零位

50、调整比较难以理解，需要多做解释，学生才能够掌 握。尤其是零位调整的方法更难懂，一定要把原理讲透。零件测量与质量控制技术教案周次课 次课 时班 级时 间71210月3日1、2节项目任务四 平行度误差、平面度误差的测量课题名称零件的平行度、平面度误差测量教学知识了解平面度误差、平行度误差的检测工具及测量方法。目标目标能力目标能够正确使用框式水平仪、自准直仪和百分表进行测 量，并准确计算误差值。素质目标熟悉平面零件形位误差的检测原埋、测量工具和使用方法， 并能准确计算其误差。教学要求能够按照误差要求正确地选择检测工具，并能够掌握测量 工具的使用方法，对工件进行准确的测量。教学重占八、框式水平仪、自准

51、直仪和百分表的使用，各种形位误差 的检测方法。难点分析平面度测量出9点误差值的调零方法及误差值计算。实验用具及教具教学过一.复习旧课程在形状和位置误差中，直线度误差在零件中出现比较多，大家是否还能记住这些形位公差的含义呢？二、导入新课需要应用什么测量工具来检测零件的直线度、平面度、 平行度、呢？对于测量出来的数值又需要进行怎么样的处 理才能得出正确的误差值呢？这是本次课程的主要内容。三、讲授新课1 .平行度误差的测量平行度误差是工件的位置误差，一般是指工件两直线 之间的平行度偏差值。它影响加工工件的精确度，因此控 制平行度误差在允许的范围内就显得更为重要。平行度误差分线与线和线与面之间的误差两

52、种。平行度误差的测量主要使用百分表。以一条线或面为 基准，将百分表座放在基准上，沿基准来回移动，百分表 针的最大值与最小值之差就是平行度误差值。2 .平面度误差的测量平面度误差用以检测工作平台的平面度，一般可以用平 刮刀找点刮研的方面来提高工件的平面度，但如果要测量 误差值，还需要借助百分表或千分表来检测。首先，应用对角线法或三点法尽可能将被测平面在工 作台上调整成水平状态，然后在被测平面上划出均匀分布 的9个点位，分别移动百分表至指定被测点位置，分别测 出具体的数值，填入表格中，如教材中的表格所示。其次，把所测数字按点位依次填成矩阵形式，方格中 只有一位0,说明ai点是测量起点，而其余位置的数值均不 为0,特别是a3、ci和C3位置不为0,说明被测平面没有 处于水平位置。这样不能计算出准确的平面度误差，应当 先将平台调整为水平状态，即a3、ci和C3中必须有两个点 为零，整体工作平面三点为零，决定一个基准平面。如果被测平面比较大，为了提高测量精度，应将被测点 调整成16个点位。用三点零位测量的方法精度较低，一般 应用于低精度工件平面度的测量。对于要求精度较高的平 面度的测量，进行数字矩阵排列时，应当直接选对角线为 零的方法进行运算，其结果更为精确。应当说明的是