互换性与测量技术课标教学教案

互换性与测量技术

课程标准

课程名称:互换性与测量技术

作者:宋义林

课程学分:2

参考学时:32

书号:9787568544122

出版社:大连理工大学出版社

开设专业:高等院校装备制造类专业

一、课程基本信息

课程名称互换性与测量技术

书号9787568544122课程性质专业必修课

开课部门课程负责人

课程团队

授课学期学分/学时2/32

授课语言中文

互换性与测量技术是装备制造大类相关专业的一门专业基础课程,是本专业学生的必

修课程.木教材结合高校学生特点及企业岗位应用情况进行任务式编排V

课程简介本书在教学内容的编排上,理论知识的讲解深入浅出、层层递进，借助“任务引入”“相

关知识”“操作准备”“任务实施”“总结评价”等板块,激发学生的学习热情，调动学生

学习的积极性和主动性,将典型工作任务和实训测量贯穿整个教学过程。

二、课程性质与定位

互换性与测量技术是装备制造大类相关专业的一门专业基础课程，是本专业学生的必修课

程。本教材结合高校学生特点及企业岗位应用情况进行任务式编排。

随着社会发展,产业变革不断加速,职业教育也在不断改革。培养适应社会需求的技术技能

型人才，是职业教育的使命。2020年9月，教育部等九部门联合印发的《职业教育提侦培优仃

动计划(2020-2023)年》提出要系统推进职业教育“三教改革”，加强职业教育教材建设。要求

教材注重生产技术,注重吸收行业发展的新知识、新技术、新工艺、新方法,校企合作开发教材,

提出要根据职业学校学生特点创新教材形态，推进科学严谨、深入浅出、图文并茂、形式多样

的活页式、工作手册式教材。

全书共五个项目，分别为减速箱认知、测量技术应用、几何公差检测、轴系零件性能检测、

常用组件检测。每个项目下针对知识特点，分成了相对应的任务。根据互换性与测量技术课程

特点，结合企业岗位的具体需求进行内容编排及案例选取,在教学过程中以任务为载体进行相

关知识的介绍及案例应用。学习者通过练习能够较快地掌握相关知识及测量技能。

本教材可作为高等院校机械制造及自动化、机械设计与制造、数控技术、模具设计与制造、

机电一体化技术等装备制造类专业基础课程，也可作为培训教材使用。

三、教学内容与学时分配

本书共32个学时，根据每一章节难易程度划分学时时长c

序号教学内容学时主要内容教学方式

任务——级圆柱齿轮减速箱拆装

任务二连接轴零件尺寸公差识读

1减速箱认知6讲授

任务三配合尺寸计算

任务四孔、轴配合设计

任务一长度测量

2测量技术应用6任务二游标卡尺和外径千分尺使用讲授

任务三检测数据分析处理

任务四计量器具的选用

任务一双头螺杆形状公差检测与标注

任务二冲压模具方向公差检测与标注

3几何公差检测6讲授

任务三减速箱位置公差检测与标注

任务四传动轴跳动公差检测与标注

任务一轴承套表而结构要求的识读与

检测

4轴系零件性能的检测6讲授

任务二孔、轴检冽

任务三输出轴锥度测量

任务一螺纹检测

任务二低速轴与齿轮键槽检测

5常用组件检测8任务三齿轮测量讲授

任务四一级、二级轴用滚动轴承检测

任务五一级圆柱齿轮减速箱装配检测

总学时：32

四.课程考核

通过平时课堂理论的讲授，以实践案例分析的方式，让学生掌握《经济法基础》这门

课程的更要知识点，通过这门课的学习，学生能熟练掌握课程，所以考核方式主要采用总

考核评价

成绩=平时成绩60%+期末考核40%,其中平时成绩=学生出勤率10与+课堂表现10%+作业任

总体说明

务完成40%,重点在于考核学生对经济法的基本原理和基本知识，应用重要法律和与我国

经济建设密切相关的内容。

课程目标考核方式及分值占比（$）

编号方式1分值1方式2分值2方式3分值3

目标1出勤10

目标2课堂回答问题10

目标3作业任务40

目标4期末考察40

总分100分

五、实施建议

1.教材选用建议

参考教材：

《互换性与测量技术》宋义林主编，大连理工大学出版社，2024.2。

2.教学建议

本课程的教学应注重理论与实践相结合，强化学生的实际应用能力与问题解决能力，培养

他们的法律意识与合规意识。教学中注意做到以下几点：

（一）多样化教学方法

经济法是一门理论与实践相结合的学科，教师可以运用多种教学方法，如案例分析、小组

讨论、角色扮演等，激发学生的学习兴趣和主动性。

（二）实践案例

经济法涉及到大量的实践操作，教师可以通过引入真实案例，让学生参与案例分析与解决

方案的讨论，提升他们的实践能力和问题解决能力。

（二）实践案例

经济法涉及到大量的实践操作，教师可以通过引入其实案例，让学生参与案例分析与解决

方案的讨论，提升他们的实践能力和问题解决能力。

（三）互动式学习

鼓励学生积极参与课堂互动，提出问题和观点。可以设置小组讨论辩论赛等形式，促进学

生之间的交流和合作，培养他们的团队合作能力和思辨能力。

（四）资源分享

教师可以提供丰富的学习资源，如教学课件、经济法案例、相关法律法规等，帮助学生扩

展学习领域和深化知识理解。

（五）及时反馈

教师应及时给予学生学习成果的反馈，并根据学生的具体情况进行指导和支持，激发他们

的学习动力和积极性。

（六）建立实用性课程

考虑到经济法的实际运用性，可以结合当前经济形势和政策变化将实践案例与理论知识相

结合，开设实用性课程，提高学生的实际应用能力。

六、教学条件

1.教师基本要求

(1)有理想信念、有道德情操、有扎实学识、有仁爱之心；悉心教育、立德树人、热爱

学生、严谨治学、因材施教、以身作则、务实进取、团结协作，师德高尚。

(2)具有良好的综合素质与知识结构，具有法学类相关专业相关知识。

(3)具有很好的判断能力和较强的信息接收能力。

(4)具有一定的工作经历和社会实践经验。

2.教学场地条件

多媒体教室，具备分组互动及相关案例分析的条件。

3.教学方法

课证融合教学法、案例分析教学法、充分利用信息化平台辅助教学法等。

七、参考文献

［1］怫艳,刘秀杰,严小黑,互换性与技术测量［"］.西安:西北工业大学出版社,2018.

［2］张远平.互换性与测量技术［M］.西安：西安电子科技大学出版社,2018.

［3］王.伯平，互换性与测量技术基础［M］.5版.北京：机械工业出版社,2019.

［4］周兆元,李翔英,互换性与测量技术基础［M］.4版.北京:机械工业出版社,2018.

［5］甘永立，几何量公差与检测［M］.10版.上海:上海科学技术出版社,2013.

［6］张云鹏,胡志超,朱同波,互换性与测量技术实验指导［卯.西安：西安电子科技大学出版

社，2018.

［7］李玉甫，王国滨，互换性与测量技术基础实验指导书［M］.哈尔滨：哈尔滨工业大学出版

社，2019.

《互换性与测量技术》课程教案

课程名称:互换性与测量技术

课程号：

课程学分:2

参考学时:32

课程性质:专业必修课

适用专业:高等院校装备制造类专业

上课时间:

授课教师:

负责人：

审核单位:

年月日

一、课程基本信息

课程名称互换性与测量技术

课程号课程性质专业必修课

开课部门课程负责人

课程团队

授课学期学分/学时2/32

授课语言汉语

互换性与测量技术是装备制造大类相关专业的一门专业基础课程，是本专业学

生的必修课程。本教材结合高校学生特点及企业贵位应用情况进行任务式编排C

本书在教学内容的编排上,理论知识的讲解深入浅出、层层递进，借助“任务引

课程简介

入”“相关知识”“操作准备”“任务实施”“总结评价”等板块，激发学生的学

习热情，调动学生学习的积极性和主动性，将典型工作任务和实训测量贯穿整个教学

过程。

授课班级

二、课程授课教案

项目一

讲课主题减速箱认知

学时6学时

1.了解减速器的工作原理。

2.掌握键、销、轴承、齿轮等标准件的作用。

3.掌握互换性、标准化与优先数系的概念。

知识目标

4.掌握孔、轴公差的设计思路。

5.掌握孔、轴配合计算方法。

1.能按要求装拆减速器；

2.能进行孔、轴配合公差的选取与计算。

技能目标3.能进行相关标准手册查阅。

4.能读懂图纸上相关的公差配合要求。

1.有良好的团结合作、锐意进取的工作作风。

素质目标2.培养学生在学习和工作过程中的良好习惯。

教学设计

教学方法及

教学时

授课提纲及重难点分析课程思政设

间

计

任务1一级圆轴齿轮减速箱拆装

任务引入

减速器是机械设备中常用的部件之一，在工作过程中会出现部分

零件损坏，这时候该怎么办呢，是重新买一个，还是更换部分零件呢？

相关知识

一、互换性的概念

67.5irin

1.互换性的含义

互换性在日常生活中随处可见。例如,汽车、灯泡、自行车、缝纫

机等机器或仪器上零件坏了，按相同规格买一个装上即可;这是因为合

格的产品和零部件都具有在材料性能、几何尺寸、使用功能上彼此互

相替换的性能，即具有互换性。广义上说，互换性是指一种产品、过程

或服务能够代替另一种产品、过程或服务，并且能满足同样要求的能

力。

2.互换性的作用

互换性给产品的设计、制造和使用维修带来了很大的方便。

3.互换性的分类

(1)按互换程度分

互换性按其互换程度可分为完全互换与不完全互换。

(2)按范围分

互换性按照范围可分为几何参数互换和功能互换。

4.互换性的实现

零件几何参数这种允许的变动量称为公差。它包括尺寸公差、几

何公差等。公差用来控制加工中的误差，以保证互换性的实现，因此,

建立各种几何参数的公差标准是实现对零件误差的控制和保证互换

性的基础。

二、标准化与优先数系的概念

1.标准与标准化

标准化是组织现代化生产的重要手段之一，是实现专业化协作生

产的必要前提，是科学管理的重要组成部分。现代制造业生产的特点是

规模大、分工细、协作单位多、互换性要求高。

⑴标准

(2)标准化

2.标准分类

(1)按标准的使用范围

我国将标准分为国家标准、行业标准、地方标准和企业标准。

国家标准就是需要在全国范围内有统一的技术要求时，由国家市

场监督管理总局颁布的标准。

(2)按标准的作用范围

标准分为国际标准、区域标准、国家标准和地方标准。

(3)按标准化对象的特征

标准分为基础标准、产品标准、方法标准和安全、卫生与环境保

护标准等。

3.优先数与优先数系

优先数系是工程设计和工业生产中常用的一种数值制度。优先数

与优先数系是1877年由法国人查尔斯・雷诺(ChaHesRcnard)首先提出

的。

操作准备

1.实训设备及工具

(1)实训设备:一级圆柱齿轮减速箱。

(2)工具:扳手10套，手套40副，轴承拆卸器10只,一宅起10

支,一字起10支，内六角板手10套，棉布10块。

2.安全要求及注意事项

作处前请认真阅读以下内容：

(1)实训室相关工具未经批准不得随便使用。

(2)实训前检查仪容仪表，将外露的衣服纽扣收紧遮盖，取下手表、

钥匙串，取出衣服口袋内的尖锐物品如剪刀、改刀等。

(3)未经教师批准不得随意对一级圆柱齿轮减速箱随意拆袤。

(4)严禁违规使用工具箱，在使用后将其整理好。

(5)所有实训环节中，应保持良好的职业素养和6S管理意识，认真

完成实训，追求工匠精神。

3.职位分工(表1-2)

任务实施

1.任务要求

对一级圆柱齿轮减速箱进行拆装，实物如图1-1所示，装配图如图

1-2所示。

(1)拆装前应做好相应的记录、可以通过拍照留存，便于后装犯。

(2)零件拆装过程中按要求进行分类排放。

(3)依据不同的零件选择正确的拆装工具。

2.实施步骤

(1)观察减速箱结构，做好记录，拍照留存。

(2)根据减速箱盖螺钉大小选择扳手。

(3)拆除减速箱盖上的紧固螺栓。

(4)拆除上盖摆放好，拔出销。

(5)拆除轴承端盖、挡圈。

(6)取出齿轮轴。

(7)拆除轴承。

(8)拆除齿轮轴组件。

(9)拆除齿轮，取出键。

(10)分析各种零部件,确定标准件。

(11)装好键，套上齿轮，装好轴承，完成齿轮轴组件安装。

(12)将齿轮组件装入下箱体。

(13)装好齿轮轴两端轴承，并装入下箱体。

(14)套上轴承端盖。

(15)装上定位销。

(16)装上上箱体，并用螺钉紧固。

3.问题互动

(1)思考一下:大家在装配螺栓时，每一个螺栓是否在原先的位置？

每一个轴是否在原先的位置？为什么可以这样装呢？

(2)在工作过程中会出现部分零件损坏，这时候该怎么办呢，是重新

买一个减速器，还是更换部分零件呢？假如是你该怎么做？

(3)什么是互换性、标准化与优先数系？

4.心得体会

总结评价

1.实训操作结果报告(表1-3)

详细实训操作结果报告表见教材9页

2.小组互评(表1-4)详细实训过程性评价表(小组互评)见教材10页

课后作业

1.简答题

(1)减速器的工作原理是什么？

(2)键、销、轴承、齿轮等标准件的作用是什么？

2.预习

预习本项目的任务二。

任务2连接轴零件尺寸公差识读

任务引入

加工车间承接了一批连接轴的加工任务，零件图如图1-3所示。操

作者要识读连接轴的图样和工艺文件，通过查阅相关计量标准，明确

年55_-0.06人一0.03、中42_-0.05人一0.025、中38_-0.05人一0.025、135±0.1等

标注是什么含义？

相关知识

一、概述

为)经济地满足使用要求，保证互换性，应对尺寸公差与配合进行

标准化。

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。

二、基本术语和定义

(一)有关尺寸的术语和定义

1.孔和轴的概念

67.5min

(1)孔。孔指的是零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)。

(2)轴。轴通常指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)。

2.尺寸

(1)尺寸。尺寸是以特定单位表示线性尺寸值的数值，如长度、宽度、

高度、半径、直径及中心距等。在机械工程图中，通常以毫米gm)为

单位。

(2)公称尺寸(D,d)。公称尺寸是由设计人员给定的尺寸。通过它应

用上、下极限偏差可计算出极限尺寸。

(3)实际尺寸(Dada)。实际尺寸是通过测量得到的尺寸。由于存在

测量误差，因而实际尺寸并非尺寸的真值。又由于存在形状误差，工件

上各处的实际尺寸往往是不同的。

局部实际尺寸:任何两相对点之间测得的尺寸。

(4)极限尺寸。一个孔或轴允许的尺寸的两个极端。孔或轴允许的

最大尺寸称为上极限尺寸,分别以Dmax和dmax表示。孔或轴允许的

最小尺寸称为下极限尺寸,分别以Dmin和dmin表示。

(二)有关偏差、公差的术语及定义

1.偏差

偏差即某一尺寸减其公称尺寸所得的代数差。

2.尺寸公差(简称公差)

允许尺寸的变动量。它等于上极限尺寸与下极限尺寸之差.或上极

限偏差与下极限偏差之差。公差是一个没有符号的绝对值，不存在正、

负，乜不允许为零。

3.公差带图

公差带图由零线和公差带组成。

(1)零线。(2)公差带。

(三)有关配合的术语及定义

1.配合的术语和种类

(1)配合。配合指公称尺寸相同的相互结合的孔和轴公差带之间的

关系。

(2)间隙。孔的尺寸减去相配合的轴的尺寸所得的代数差为正时,

称为间隙，用大写字母X表示，如囹l-7(a)所示。

(3)过盈。孔的尺寸减去相配合的轴的尺寸所得的代数差为负时,

称为过盈。

(4)配合种类。根据孔和轴公差带之间的关系，配合可分为间隙配

合、过盈配合和过渡配合三种。

2.配合公差(Tf)

在上述间隙、过盈和过渡三类配合中,允许间隙或过盈在两个界限

内变动，这个允许的变动量为配合公差。配合公差越大，配合精度越低;

配合公差越小，配合精度越高。配合公差的大小为两个界限值的代数差

的绝对值，也等于相配合孔的公差和轴的公差之和。取绝对值表示配合

公差,在实际计算时常省略绝对值符号。

资源准备

1.实训设备及工具

(1)多媒体教学设备。

(2)连接轴零件图。

2.安全要求及注意事项

(1)实训室相关工具未经批准不得随便使用。

(2)实训前检查仪容仪表，将外露的衣服纽扣收紧遮盖，取下手表、

钥匙串，取出衣服口袋内的尖锐物品如剪刀、改刀等。

(3)未经教师批准不得随意对连接轴随意拆装。

(4)严禁违规使用工具箱，在使用后将其整理好。

(5)所有实训环节中，应保持良好的职业素养和6S管理意识，认真

完成实训，追求工匠精神。

3.职位分工(表1-5)

任务实施

1.任务要求

识读连接轴的图样和工艺文件，通过查阅相关计量标准，理解

(p55_-0.06A-0.03.(p42_-0.050A-0.025,中38_-0.050人—0.025、1.35±0.1

等原注的含义。

2.实施步骤

(1)查阅资料、教材等学习有关尺寸的术语及定义。

(2)识读图1-3中的相关尺寸,

(3)查阅资料、教材等学习偏差、公差的术语及定义。

(4)识读图1-3相关标注中的偏差、公差。

(5)查阅资料、教材等学习配合的术语及定义。

(6)识读图1-3相关标注中的配合。

(7)查阅公差与配合手册。

(8)理解(p55_-0.06A-0.03、(p42_-0.050A-0.025、

(p38_-O.O5O」0.025、135+0.1等标注的含义。

3.问题互动

(1)什么是尺寸、偏差、公差以及配合？

(2)通过查阅相关计量标准，理解中55_-0.06人-0.03、

(p42_-0.050A-0.025.(p38_-0.050A-0.025,135±0.1等标注的含义。

4.心得体会

五、总结评价

1.实训操作结果报告(表1-6)

详细实训操作结果报告表(2)见教材18页

2.小组互评(表1-7)

详细实训过程性评价表(小组互评)(2)见教材10页

六、课后作业

L判断题

(1)尺寸公差总是正值。()

(2)实际尺寸是客观存在的尺寸，且没有测量误差。()

(3)标准公差的数值与公差等级有关,而与基本偏差无关。()

2.预习

预习本项目的任务三。

任务3配合尺寸计算

任务引入

加工车间承接了一批高速齿轮轴的加工任务,其零件图如图1-12

所示。操作者需通过查阅国家标准相关的公差数值表和极限偏差数值

表,选择合适的计算公式对齿轮轴上的尺寸进行计算，请问该如何完成

这项工作？67.5ir.in

相关知识

1.标准公差

(1)标准公差等级

标准公差等级是确定尺寸精度程度的等级，简称公差等级。标准公

差等级规定了ITOHIT0-IT18共20个等级。其中JT01为最高级,

依次降低,IT18为最低级。标准公差等级的高低决定了孔、轴的尺寸

精度。在确定孔、轴公差时，应按标准公差等级取值，以满足标准化和

互换性的要求。

(2)标准公差数值

标准公差数值与标准公差等级和公称尺寸有关。为了简化公差表

格,将公称尺寸进行分段，在公差等级相同的情况下，为同一尺寸段内的

所有公称尺寸规定统一的公差数值。

2.基本偏差

靠近公称尺寸零线的偏差为基本偏差。基本偏差是确定公差带相

对于零线位置的极限偏差。当公差带位置在零线以上时，其基本偏差为

下极限偏差(孔为EL轴为ei);当公差带位置在零线以下时,其基本偏差

为上极限偏差(孔为ES,轴为es)o

(1)基本偏差代号

(2)基本偏差数值

(3)孔、轴公差带中另一极限偏差的确定

3.配合的定义

公称尺寸相同、相互结合的孔和轴公差带之间的关系称为配合。

配合反映了结合零件间的松紧程度。根据孔和轴公差带的关系.配合分

为间隙配合、过盈配合和过渡配合三大类。

操作准备

1.实训设备及工具

(1)多媒体。

(2)A4作业纸、笔、计算器。

2.职位分工(表1-11)

任务实施

实践操作1

以一级减速器为例，对一级减速箱高速轴和轴承配合进行相关尺

寸查表计算。

查表确定齿轮抽上e20js6的基本偏差与另一极限偏差，如图1-15

所示。

1.任务要求

根据实施步骤引导，小组内人员轮流查表操作并按照相关尺寸公

式记录自己的计算、检验结果。

2.实施步骤

(1)查表1-8,确定公差值IT6二o

(2)查表1-9，确定上极限偏差es=o

(3)通过计算公式ei=es-IT,确定下极限偏差ei=.

(4)求得力20js6的极限偏差值二o

提示:单位换算lmm=1000|im。

3.问题互动

(1)简述尺寸公差与极限偏差之间的区别与联系。

(2)何为尺寸公差带？它由哪两个要素组成？

4.心得体会

实践操作2

查表确定孔©60T6的基本偏差与另一极限偏差。

1.任务要求

根据实施步骤引导，小组内人员轮流查表操作并按照相关尺寸公

式记录自己的计算、检验结果。

2.实施步骤

(1)查表1-8,确定公差值IT9=o

(2)查表1-10,确定上极限偏差ES=o

提示:孔的基本偏差应附件一个△值。

(3)通过计算公式EI=ES-IT,确定下极限偏差EI=o

(4)求得660T6的极限偏差值二o

3.问题互动

(1)什么叫配合公差？试写出三类配合公差的计算式。

(2)各类配合中，孔、轴的公差带相互位置存在什么关系？

总结评价

1.实训操作结果报告(表1-12)

详细实训操作结果报告表(2)见教材30页

2.小组互评(表1-13)

详细实训过程性评价表(小组互评)(3)见教材31页

课后作业

1.填表

通过查询表1/8、表1-9和表1-10,完成表1-14。

2.选择题

(1)设置基本偏差的目的是将()加以标准化,以满足各种配合性质

的需要。

A.公差带的大小B.公差带相对于零线的位置

C.公差D.各种配合

(2)(p60.03mm的孔与4)60.01mm的轴的连接是()配合。

A.间隙B.过渡C.过盈D.无法确定

(3)下列配合零件不应选用基轴制的是()。

A.滚动轴承外圈与外壳孔

B.同一轴与多孔相配,且有不同的配合性质

C.滚动轴承内圈与轴

D.轴为冷拉圆钢，不需要再加工

3.预习

预习本项目的任务四。

任务4孔、轴配合设计

67.5ir.in

任务引入

为保证减速器中一对齿轮正常啮合，传递运动和转矩，要求相啮合

的齿轮在减速器中处于正确的位置，方能减小磨损，延长使用寿命。因

此输出轴上的轴颈巾32mm与齿轮孔的配合，需选择合适的计算公式

对齿轮孔与低速轴的配合进行设计，请问该如何完成这项工作？

相关知识

一、配合制

为了制造的经济性,将相配合孔、轴其中一个公差带位置固定，改

变另一个公差带位置以实现所需各种配合类型的配合制度称为基准

制。国家标准规定了两种基准制，即基孔制与基轴制。

1.基孔制

基孔制是固定孔的公差带位置，变动轴的公差带位置形成各种类

型配合的配合制。基孔制中的孔建为基准孔(标准孔)，它是配合的基准

件，而轴为非基准件，用H表示。基准孔的基本偏差为下极限偏差EI,

且数值为零，即EI=Oo上极限偏差为正值,其公差带偏置在零线上侧。

2.基轴制

基轴制是固定轴的公差带位置，变动孔的公差带位置形成各种类

型配合的配合制。

基轴制中的轴称为基准轴(标准轴)，它是配合的基准件，而孔为非

基准件，用h表示，基准轴的基本端差为上极限偏差es,且数值为零，即

es-Oo下极限偏差为负值，其公差带偏置在零缓的下侧。

二、公差与配合的选用

1.公差带代号与配合代号

(1)孔、轴公差带代号组成:基本偏差代号(如H、f);标准公差等

级代号(如8、7)o

(2)国标GB/T1800.1—2000规定，配合的代号用孔、轴公差带代

号的组合表示(如H7/f6、(|)50H7/f6)o

2.孔、轴公差带的标注方法

孔、轴公差带的标注方法有三种

3.孔、轴配合代号的标注方法

在装配图中,孔与轴的配合用配合代号来标注。装配图上公差带的

标注为在公称尺寸后标注配合代号，配合代号由孔与轴的公差带代号

组合而成。配合代号用分数形式表示，分子为孔的公差带代号,分母为

轴的公差带代号。

4.零件图上公差带的标注

零件图上公差带的标注为在公称尺寸后面标注配合代号，如图

l・21(a)中标注的轴665k6;可在公称尺寸后面标注上、下极限偏差数值,

如图l-21(b)所示;可同时标注公差带代号及上、下极限偏差数值，如图

1-21©所示。当上、下极限偏差绝对值相等而符号相反时，则在极限偏

差数值前面标注“土”号，如力10Js5(±OOO3)0

5.配合制的选择

尺寸公差与配合的选择是在公称尺寸已经确定的情况下进行的

尺寸精度设计。公差与配合选择的原则是在满足使用要求的前提下,

获得最佳的技术经济效益。优先选用基孔制。

6.公差等级的选择

公差等级的选择方法:通常采用类比法和计算法。在新产品试制以

及航空、航天等对可靠性要求较高的场合，可采用试验法。下面着重介

绍类比法和计算法的应用。

(1)类比法

(2)计算法

操作准备

1.实训设备及工具

(1)多媒体。

(2)减速器模型、A4作业纸、笔、计算器。

2.职位分工(表1-16)

任务实施

以减速器为例，如图1-23所示为其装配图，输出轴上的轴颈与齿轮

孔的配合代号的设计。通过计算设计配合的孔、轴公差带和配合代号。

如图1-24、图1-25所示为低速轴和齿轮孔的零件图。

1.任务要求

以减速器为例，齿轮孔和轴形成间隙配合公称尺寸为(p32mm。根

据要求，其间隙为+0.022~+0.070mm。由以下实施步骤引导，小组内人员

轮流按照尺寸公式记录白己的计算、检验结果。

2实.施步骤

(1)确定基准制。

由于没有特殊的要求，所以应优先选择配合，即

的基本偏差代号为。

(2)确定孔、轴的公差等级。

①根据题意可知:Xmax二,Xmin=。

②由式(1-6)可计算出配合公差Tf二o

③由式(1-6)推出Ts+ThWTf,即Ts+Th<。

④查表1-8,得出

IT5=JT6=,IT7=,IT8=。考虑到工艺等价原

贝山根据表1-15,填写孔、轴公差等级的组合方案，见表l-17o

⑤从经济性方面考虑，由表1-17,可选择方案，即孔为，轴

为。

(3)确定配合代号

①由(1)和(2)可知,该配合为基孔制配合，其基本偏差为下极限偏差

EI=，由孔的公差等级为IT7,查表1-10得JT7=，上极限偏差

ES=，所以孔的公差带代号为。

②根据题意知，孔、轴配合为间隙配合且Xmin=+22Nm.最小间

隙公式为Xmin=，所以-es2+72|im,es±22|im。

③查表1-9,可取轴的基本偏差代号为，对应的基本偏

es=,ei=，因此可初步确定轴的公差带代号为，故该配合

为。

(4)验算

①画出该配合的孔、轴公差带图。

②由公差带图可以看

Xmax=,Xmin=，（是/否）满足要求，故可

确定该配合为。

3.问题互动

什么叫作“未注公差尺寸''？其公差等级和基本偏差是如何规定

的？

4心.得体会

总结评价

1实训操作结果报告（表1-18）

详细实训操作结果报告表（4）见教材40页

2小.组互评（表1-19）

详细实训过程性评价表（小组互评）（4）见教材41页

课后作业

1.简答题

已知4）2OH8/f7,查表并计算出轴、孔公差带的极限偏差。

（1）按标准写出轴、孔的尺寸标注。

（2）画出公差带图，并注明极限盈隙。

（3）指出基准制和配合性质。

2选.择题

（1）下列孔、轴配合中选用不当的是（）。

A.H8/u7B.H6/g5C.G6/h7D.HlO/alO

（2）配合的松紧程度取决于（）

A.公称尺寸B.极限尺寸C.基本偏差D.标准公差

（3）下列叙述中正确的是（）。

A.为了实现互换性，零件的公差应规定得越小越好

B.公差一般为正，在个别情况下也可以为负或零

C.过渡配合可能有间隙，也可能有过盈，因此过渡配合可能是间隙

配合，也可能是过盈配合

D.一般情况下应优先选用基孔制

3.预习

预习项目二的任务一。

《互换性与测量技术》课程教案

课程名称:互换性与测量技术

课程号：

课程学分:2

参考学时:32

课程性质:专业必修课

适用专业:高等院校装备制造类专业

上课时间:

授课教师:

负责人：

审核单位:

年月日

一、课程基本信息

课程名称互换性与测量技术

课程号课程性质专业必修课

开课部门课程负责人

课程团队

授课学期学分/学时2/32

授课语言汉语

互换性与测量技术是装备制造大类相关专业的一门专业基础课程，是本专业学

生的必修课程。本教材结合高校学生特点及企业贵位应用情况进行任务式编排C

本书在教学内容的编排上,理论知识的讲解深入浅出、层层递进，借助“任务引

课程简介

入”“相关知识”“操作准备”“任务实施”“总结评价”等板块，激发学生的学

习热情，调动学生学习的积极性和主动性，将典型工作任务和实训测量贯穿整个教学

过程。

授课班级

二、课程授课教案

项目二

讲课主题测量技术应用

学时6学时

1.了解测量概念。

2.掌握长度和内、外径测量方法。

3.掌握测量数据欠埋的方法。

知识目标

4.掌握各种测量仪器的读数方法。

5.掌握计量器具的选择原则。

1.会使用游标卡尺、千分尺进行测量。

技能目标2.会对测量数据进行处理。

1.具备良好的职业精神、科学严谨的工作作风。

素质目标2.具备精准求精、勇于创新的工作作风。

教学设计

教学方法及

教学时

授课提纲及重难点分析课程思政设

间

计

任务1长度测量

任务引入

小王是某加工制造企业的检测员,今天的工作任务是根据如图2-1

所标注轴的长度,检测并确定制造的轴长度是否合格。他该如何去测量

轴的长度？

相关知识

一、长度的测量

67.5rrin

1.长度基准

在机械制造中，加工后的零件,需要测量其几何参数（尺寸、几何公

差及表面粗糙度等），以确定它们是否符合技术要求并可实现其互换

性。

测量是指为确定被测量的量值而进行的试验过程，其实质是确定

被测几何量L与复现计量单位E的标准量比值q的过程，即

q=L/E或L=qE

2.尺寸基准及尺寸传递系统

为了进行长度计量，必须规定一个统一的标准，即长度计量单位。

目前世界各国所使用的长度单位有米制和英制两种。1984年国务院发

布了《国务院关于在我国统一实行法定计量单位的命令》，决定在采用

先进的国际单位制的基础上，进一步统一我国的计量单位，并发布了

《中华人民共和国法定计量单位》，其中规定长度的基本单位为米(m)。

3.尺寸传递系统

建立尺寸传递系统的目的在于保证尺寸基准的统一，以满足实际

生产的需要。尺寸往下传递的每一级，均应遵守相应的精度。以量块传

递尺寸为例,1000mm的量值传递给5等量块时,其不确定度不应大于

5.5gm0

二、量块

量块是没有刻度的、横截面为矩形的、与平面平行的端面曷具。

量块用特殊合金钢制成，具有线胀系数小、不易变形、硬度高、耐磨性

好、工作面表面粗糙度值小以及研合性好等特点。量块的测量面可以

和另一个量块的测量面研合后组合使用,也可以和具有类似表面品质

的辅助表面相研合而用于量块长度的测量。

1.量块的术语

(1)量块长度1

(2)量块中心长度1c

(3)量块标称长度In

2.量块的“等”和“级”

量块的制造精度分为0()、0、1、2、3级五个级另上其中0()级的精

度最高，各级精度依次降低,3级的精度最低。此外，还有一个校准级

——K级。

3.利用量块的研合性组合尺寸

量块除具有稳定、耐磨和准确的特性外，还具有研合性。所谓研合

性是指量块的一个测量面与另一量块的测量面或者与另一精加工的

类似量块测量面的表面通过分子力的作用而相互黏合的性能。

三、角度单位与量值传递系统

我国法定计量单位规定平面角的角度单位为弧度(rad)和度(。)、分

(')、秒(〃)。

Irad是指在一个圆的圆周上截取的弧长与该圆的半径相等时所对

应的中心平面角。l°=(n/180)rado度、分、秒的关系采用六十进位制,

即1。=6011'=60。。

四、角度量块

在角度量值传递系统中,角度量块是量值传递媒介。它的性能与长

度量块类似，用于检定和调整普通精度的测角仪器，校正角度样鼠也可

直接用于检验工件。

五、计量器具分类及其度量指标

1.计量器具的分类

按被测几何量在测量过程中的变换原理的不同，计量器具可以分

为机械式、光学式、电动式、气动式、光电式等。

(1)机械式计量器具是用机械方法来实现被测量的变换和放大的

计量器具，如千分尺、百分表、杠杆比较仪等。

(2)光学式计量器具是用光学方法来实现被测量的变换和放大的

计量器具，如光学计、光学分度头、投影仪、干涉仪等。

(3)电动式计量器具是将被测量先变换为电量，然后通过对电量的

测量来完成被测几何量测量的计量器具，如电感测微仪、电容测微仪

等。

°(4)气动式计量器具是将被测几何量变换为气动系统状态(流量或

压力)的变化，通过检测此状态的变化来实现被测几何量测量的计量器

具,如水柱式气动量仪、浮标式气动量仪。

(5)光电式计量器具是用光学方法放大或瞄准，再通过光电元件转

化为电量进行检测，以实现被测几何量测量的计量器具,如光栅式测量

装置、光电显微镜、激光干涉仪等。

2.计量器具的基本度量指标(为2-7)

六、有关测量原则

为了减小测量误差、提高测量精度，在进行精密测量时常要求遵循

一些测量原贝上下面介绍几个常用的原则。

1.阿贝测长原则

2测.量链最短原则

3.圆周封闭原则

操作准备

1.实训设备及工具

(1)多媒体。

(2)实训器材:轴。

(3)工具设备:直尺、量块、游标卡尺、HB铅笔等。

2.安全要求及注意事项

(1)实训室相关测量仪器工具未经批准不得随便使用。

(2)实训前检查仪容仪表，将外露的衣服纽扣收紧遮盖，取下手表、

钥匙串，取出衣服口袋内的尖锐物品，如剪刀、改刀等。

(3)使用检测工具时应戴手套，并保证手套干净、无油污及杂质，防

止刮花、污染检测仪器工具等。

(3)使用检测工具时应戴手套，并保证手套干净、无油污及杂质，防

止刮花、污染检测仪器工具等。

(4)严禁违规使用检测仪器及工具。

(5)所有实训环节中，应保持良好的职业素养和6S管理意识，认真

完成实训，追求工匠精神。

3.职位分工(表2-2)

任务实施

实践操作1:轴的长度测量。

1.任务要求

以轴为例进行长度测量，其他机器、零件测量长度流程及内容大同

小异。

2实.施步骤

(1)选择测量对象。

(2)确定计量标准。

(3)选用测量工具o

(4)测量长度并记录测量数据。

(5)判定是否合格。

3.问题互动

(1)测量过程应包括哪四个要素？

(2)什么是长度基准？如何定长度基准？

实践操作2:量块选用。

1.任务要求

工作尺寸为38.375mm的量块组合。

2.实施步骤

(1)确定组合曷块方法。

(2)选用量块组。

(3)选用第一块量块。

(4)选用第二块量块。

(5)选用第三块量块。

(6)选用第四块量块。

3.问题互动

量块的制造精度有几个“等”和几个“级”？

4.心得体会

总结评价

1.实训操作结果报告(表2-3)

详细实训操作结果报告(1)见教材52页

2.小组互评(表2-4)实训过程性评价表(小组互评)(1)见教材53页

课后作业

1.测量轴间长度尺寸。

2.为了得到工作尺寸为48.375mm的量块组，请选择相应量块。

3.预习本项目的任务二。

任务2游标卡尺和外径千分尺使用

任务引入

加工车间承接了一批连接轴的加工任务，零件图如图2-8/示。操

作者要会用游标卡尺和外径千分尺使测量轴的相关尺寸，请问该如何

操作？

相关知识67.5ir.in

一、游标卡尺

游标卡尺是一种测量长度、内外径、深度等的量具。游标卡尺主

要由主尺和附在主尺上能滑动的游标尺两部分构成。若从背面看，游标

是一个整体。深度尺与游标尺连在一起，可以测量槽和筒的深度。游标

尺与主尺尺身之间有一弹簧片，利用弹簧片的弹力使游标尺与主尺尺

身靠紧。游标尺上部有一紧固螺钉，可将游标尺固定在主尺尺身上的任

意位置。

1.游标卡尺的结构

测量范围为。~125mm或。〜150mm的游标卡尺，制成带有刀口形

的上、下量爪和带有深度尺的形式，如图2-10所示。

2.游标卡尺的分类

(1)按用途分；(2)按精确度分；

3.游标卡尺的读数原理和读数方法

游标卡尺的读数原理是利用主尺刻线间距与游标刻线间距差实

现的，如图2-13所示。通常主尺尺身刻线间距为1mm,主尺尺身刻线

(n-1)格的长度等于游标刻线n格的长度。常用的有n为10、20、50

三种,相应的游标刻线间距分别为0.90mm、0.95mm、0.98mm三种。

主尺尺身刻线间距与游标刻线间距之差，即仁-b为游标读数值(游标卡

尺的分度值)，此时i分别为0.10mm、0.05mm和0.02mmo

4.游标卡尺的使用方法

二、外径千分尺

1.外径千分尺的结构(图2-15)

2.外径千分尺的读数原理和使用方法

外径千分尺又称为螺旋测微器，它是利用螺旋副的运动原理进行

测量和读数的一种测微量具，即测微螺杆在微分筒中旋转一周，测微螺

杆便沿着旋转轴线方向前进或后退一个螺距的距离，如图2-16所示。

沿轴线方向移动的微小距离能用圆周上的读数表示出来。

3.外径千分尺的测量步骤

4.使用外径千分尺的注意事项

操作准备

1.实训设备及工具

(1)多媒体。

(2)实训器材:轴。

(3)工具设备:外径千分尺，游标卡尺、HB铅笔等。

2.安全要求及注意事项

(1)实训室相关测量仪器工具未经批准不得随便使用。

(2)实训前检查仪容仪表，将外露的衣服纽扣收紧遮盖，取下手表、

钥匙串，取出衣服口袋内的尖锐物品如剪刀、改刀等。

(3)使用检测工具时应戴手套，并保证手套干净、无油污及杂质，防

止刮花、污染检测仪器工具等。

(4)严禁违规使用检测仪器及工具。

(5)所有实训环节中，应保持良好的职业素养和6S管理意识，认真

完成实训，追求工匠精神。

3.职传分工(表2.-6)

任务实施

以轴为例,测量轴颈尺寸，学会游标卡尺和外径千分尺的使用。

实践操作1：游标卡尺的使用

1.任务要求

依据游标卡尺使用要求进行测量使用。

2.实施步骤

(1)了解游标卡尺的结构(图2-10),选定游标卡尺。

选定50分度游标卡尺,50分度游标卡尺精确度是。

(2)校准:记录校准方法。

(3)测量外径:测量外径时用