《互换性与测量技术》-教案

《互换性与测量技术基础》授课教案第一章绪论（1学时）※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※本次课内容：

1.互换性概述；

2.实现互换性的条件；3.本课程的性质、内容和基本要求；

3.小结。要求深刻理解与熟练掌握的重点内容：互换性的含义、种类及应用场合。本次课教学方法：多媒体课件为辅助教学手段。课外作业：思考题：1-1、1-2※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※具体内容的详细教案如下：（加黑字表示板书内容或应有板书的地方）学习指导学习指导（见课件）学习指导中介绍本章学习目的、学习要求第一节互换性概述一、互换性的定义注：举例引出定义。定义：教材P1(见课件)。由定义总结出具有互换性的零部件在装配过程中必须满足的三个条件（板书出三个条件）。二、互换性的种类1．按决定的参数或使用要求分：尺寸几何参数互换性对几何要素的形状提出互换性要求。(主要保证装配)相对位置物理功能互换（保证使用）--------对机械性能，提出互换性要求。化学2．按程度分：完全互换不完全互换板书它们的定义。注：要举例说明定义中的调整和分组装配。还要指出附加修配、辅助加工的，则不具有互换性。接下来说明这两种互换性的应用场合。简单的以滚动轴承为例说明即可。3.对标准件而言：内互换简单的以滚动轴承为例说明即可。外互换三、互换性的重要性1.使用上注：从使用、设计、制造这三个方面说明举例说明，最后得出以下结论。2.制造上注：从使用、设计、制造这三个方面说明举例说明，最后得出以下结论。3.设计上得出结论：互换性原则是机械工业中的重要原则，是我们设计、制造中必须遵循的，即使是单件、小批生产，零件不具有互换性，此原则也必须遵循。第二节实现互换性的条件一、公差与检测1.公差：允许零件几何参数的变动量。为了满足互换性要求，最理想的是同一规格的零部件的几何参数做的完全一样。这是不可能的，也是不必要的。只要同一规格的零部件的几何参数保持在一定范围内，就能达到互换的目的。这个范围就是公差。2.检测：检测包含检验与测量。注：要说明先进的公差标准是实现互换性的基础，但缺乏相应的检测措施，互换性生产是不可能实现的。3.实现互换性的条件：标准化是实现互换性的前提。二、标准及标准化（注：简单介绍制定标注的目的、依据和方法以及标注和标准化的关系）三、优先数和优先数系注：举例说明什么是优先数及其作用。1．优先数构成：由一系列十进制等比数列构成，代号Rr(r=5、10、20、40、80)，每个数都是一个优先数。公比q=5＝=1.6q=10＝=1.25基本系列每个等比数列中，相隔r项的末项与首相的比值为10q=20＝=1.12q=40＝=1.06q=80＝=1.03补充系列常用值：三位有效数字。设计任何产品时，主要尺寸及参数应有意识地采用优先数2．派生系列和复合系列：（用课件简单讲解）3.优先数系的应用举例(见课件)选用优先数系应遵循“先疏后密”的原则。第三节互换性生产的发展简介（自学）第四节本课程的性质、内容和基本要求（见课件）本章小结（口述）从以下三方面进行简单小结：1.互换性的概述2.实现互换性的前提3.优先数系第二章尺寸的极限与圆柱结合的互换性（第一讲，1学时）※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※本次课内容及时间分配：

1.有关“极限与配合”（旧国标称“公差与配合”）标准简介；

2.有关“尺寸”的术语和定义；

3.小结。要求深刻理解与熟练掌握的重点内容：本次课所讲授的有关“尺寸”的术语和定义均要深刻理解与熟练掌握，特别要注意对以下知识点的掌握：1．孔和轴的概念；2．尺寸合格条件；3．极限尺寸与实体尺寸的关系；4．体外作用尺寸的概念及其特点；5．极限尺寸判断原则（即有配合要求的零件的尺寸合格条件）。本次课难点：1．体外作用尺寸的概念；2．极限尺寸判断原则。本次课教学方法：1．本次课的基本概念多，要着重讲清其概念与作用，要注意小结，以帮助学生增强记忆。本次课的难点（体外作用尺寸及极限尺寸判断原则）的讲解，要注意启发，不能直接按定义来讲。2．以多媒体为辅助教学手段。课外作业：习题：2-1※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※具体内容的详细教案如下：（加黑字表示板书内容或应有板书的地方）学习指导（见课件）学习指导（见课件）学习指导中介绍本章学习目的、要求掌握的重点内容以及学习方法第一节概述（见课件）注：概述中的主要内容：1．对本章主要内容“公差与配合”（即圆柱形孔和轴的结合）的国家标准的发展过程作简单介绍，并说明“公差与配合”是关于尺寸精度设计的一项应用广泛而重要的标准，也是最基础，最典型的标准。2．用课件说明现行国家标准《极限与配合》的基本结构和主要标准。第二节极限与配合的常用术语与定义一、有关尺寸的术语及定义（GB/T1800.1—1997）（注：概念的定义全部口述。） 1．尺寸注：这个概念按定义简单说明即可。2．孔和轴注：这个概念很重要，它关系到“公差与配合”标准的应用范围，要举例说明。3．基本尺寸(孔和轴的基本尺寸分别用D和d表示)按GB321—1980进行圆整设计时，由计算法(强度、刚度计算)大概确定按GB321—1980进行圆整类比法（资料、经验）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。4．实际尺寸(孔和轴的实际尺寸分别用Da和da表示。)这个概念要讲明1.由于测量误差实际尺寸不一定是尺寸的真值。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。5．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≤Dmaxdmin≤da≤dmax6．最大实体尺寸孔和轴的最大实体尺寸分别用DMMS和dMMS表示。7．最小实体尺寸孔和轴的最小实体尺寸分别用DLMS和dLMS表示。（讲解时要进行：“孔材料量为最多，那么孔是不是最小”等，这样的设问？）极限尺寸与实体尺寸有如下关系：DMMS＝Dmin，DLMS＝DmaxdMMS＝dmax，dLMS＝dmin孔、轴均处在MMC下，装配最困难。8.体外作用尺寸设计时按间隙配合设计，孔、轴实际尺寸在极限尺寸范围内，孔、轴却装配不上，或装上了却不能动。为什么？说明装配时真正起作用的尺寸不是实际尺寸，而是体外作用尺寸。体外作用尺寸是实际尺寸与形状误差综合作用的结果。Dfe和dfe表示。结合教材图2-2说明体外作用尺寸的定义，并由图2-2得出体外作用尺寸具有的三个特点，图2－2要在黑板上画出。特点：1）实际存在的，对一批零件而言是一随机变量。2）Dfe≤Da，dfe≥da3)只有Dfe≥dfe，孔、轴才能自由装配（不是Da≥da）9.极限尺寸判断原则（即有配合要求的零件尺寸合格条件）注：首先说明要保证配合性质，光实际尺寸合格是不够的，体外作用尺寸也必须控制在极限尺寸的范围内，才能保证配合性质。然后结合下图(见黑板)讲解定义，结合定义及作用尺寸与实际尺寸的关系，写出如下不等式。内接的最大理想轴内接的最大理想轴实际孔外接的最大理想孔实际轴Dfe变小保证配合不要小于Dmin即Dmin≤Dfedfe变大不要大于dmax，即dfe≤dmax有配合要求的零件有配合要求的零件尺寸合格条件：Dmin≤Dfe≤Da≤Dmaxdmin≤da≤dfe≤dmax本次课小结（见课件）应小结如下内容：1．有关“尺寸”的小结1)设计给定的尺寸2)零件上实际存在的尺寸；2．尺寸合格条件；3．有配合要求的零件的尺寸合格条件。第二章尺寸的极限与圆柱结合的互换性（第二讲，2学时）※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※本次课内容：

1.有关“公差与偏差”的术语和定义；

2.有关“配合”的术语和定义；

3.

标准公差系列；

4.小结。要求深刻理解与熟练掌握的重点内容：本次课所讲授的术语和定义均要深刻理解与熟练掌握，特别要注意对以下知识点的掌握：1．用偏差表示的尺寸合格条件；2．公差带图解的画法；

3．基本偏差的概念

3．间隙配合、过盈配合、过渡配合这三种配合的公差带特点；4．基准制（基孔制和基轴制）5．国家标准对标准公差等级的规定，标准公差数值表的查法。本次课难点：1．“公差”与“偏差”这两个概念的区别2．“过渡配合”的概念、“配合公差”的含义

教学方法：1．本次课的基本概念多，要着重讲清其概念与作用，要注意小结，以帮助学生增强记忆。讲解配合的概念时，一定要讲清配合是对一批零件而言的；讲解难点“公差”与“偏差”这两个概念时，要列表比较，讲清它们的区别，要注意启发，不能直接按定义来讲。2．以多媒体为辅助教学手段。课外作业：习题：2-2、2-4、2-5。※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※具体内容的详细教案如下：（加黑字表示板书内容或应有板书的地方）注：首先对上次课的主要内容用2分钟进行小结。

二、有关“公差与偏差”的术语和定义：＋1.尺寸偏差（简称“偏差”）：某一尺寸－基本尺寸＝代数差－0基本尺寸某一尺寸实际尺寸＝实际偏差Ea(孔)，ea（轴）基本尺寸某一尺寸极限尺寸＝极限偏差（由设计给定）实际偏差:Ea＝Da－D零件上实际存在的，能测出其大小；ea＝da－d对一批零件而言，是一个随机变量。 孔的上偏差ES＝Dmax－D轴的上偏差es＝dmax－d孔的下偏差EI＝Dmin－D轴的上偏差ei＝dmin－d尺寸合格条件：EI≤Ea≤ESei≤ea≤es尺寸公差（简称“公差”）：允许尺寸的变动量。T＝︳︳≠0TD＝∣Dmax－Dmin∣＝∣ES－EI∣Td＝∣dmax－dmin∣＝∣es－ei∣注：这两个概念很重要，讲完后，要从计算公式及特点与作用方面列表进行比较（见课件）基本尺寸孔公差带轴公差带0+-基本尺寸孔公差带轴公差带0+-ESEIesei1)公差带图解：公差与配合图解,如图右图（见黑板）所示。零线：注：以右图讲解。零线就是零偏差线，一般代表基本尺寸。标准化b)公差带特性：标准化标准化两个要素大小T标准公差标准化位置极限偏差基本偏差零线。确定公差带大小位置。零线。确定公差带大小位置。孔、轴(或)或在公差带里写孔、轴。作图比例基本一致，单位µm、mm均可。基本尺寸相同的孔、轴公差带才能画在一张图上。＃公差与偏差的区别：注：对这两点进行讲解。从数值看：注：对这两点进行讲解。2)从作用看：公差代表公差带大小。当D一定时，影响配合精度。例2－1：已知D＝d＝25mm，Dmax＝25.021mmdmax＝24.993mmDmin＝25.000mmdmin＝24.980mm求：孔、轴的极限偏差及公差，并画出公差带图解。注：通过此例题可以对上面所讲内容进行总结，因此要在黑板上祥解。 由于孔和轴的基本尺寸相同，所以可画在一张图上。4．极限制经标准化的公差与配合制度。公差带有两个参数：一是公差带的大小（即宽度）；二是公差带相对于零线的位置。国标已将它们标准化，形成标准公差和基本偏差两个系列。注：这两个概念在这里按定义简单讲解即可。5．标准公差（IT）注：这两个概念在这里按定义简单讲解即可。6．基本偏差（注：以上内容1学时）三、有关“配合”的术语及定义＋间隙X＋间隙X－过盈Y孔的尺寸－轴的尺寸＝代数差2.配合基本尺寸相同的，相互结合的孔、轴公差带之间的关系。（对一批零件而言）配合反映了机器上相互结合的零件间松紧程度。有三个含义：1）必须是孔和轴2）基本尺寸相同3）对一批零件而言按公差带关系的不同，配合分为三种：1）间隙配合孔的公差带在轴公差带上方，即具有间隙的配合（包括Xmin＝0的配合）。对一批零件而言，所有孔的尺寸≥轴的尺寸孔孔孔孔轴轴Ymin=0YmaxYminYmax孔轴Xmax孔轴XmaxXminXmin=0过盈配合（见黑板）间隙配合（见黑板）特征参数：Xmax＝Dmax－dmin＝ES－eiXmin＝Dmin－dmax＝EI－es注：要讲清间隙的作用在于：储存润滑油补偿温度引起的尺寸变化补偿弹性变形及制造与安装误差2)过盈配合孔的公差带在轴公差带下方，即具有过盈的配合（包括Ymin＝0的配合）。对一批零件而言，所有孔的尺寸≤轴的尺寸特征参数：Ymin＝Dmax－dmin＝ES－eiYmax＝Dmin－dmax＝EI－es过盈配合用于孔、轴的紧固连接，不允许两者有相对运动。注：要讲清过盈的作用在于及如何装配。3)过渡配合孔、轴公差带相互重叠，即可能具有X或Y的配合。（对一批零件而言）轴孔轴轴孔轴孔轴孔YmaxXmaxYmaxXmaxXmaxYmax过盈配合过盈配合（见黑板）过渡配合主要用于孔、轴间的定位联结(既要求装拆方便；又要求对中性好)特征参数：Xmax＝Dmax－dmin＝ES－eiYmax＝Dmin－dmax＝EI－es3.配合公差Tf：P4－5允许间隙或过盈的变动量。当基本尺寸一定时，Tf表示配合精度，是使用要求（设计要求）∣Xmax－Xmin∣Tf＝∣Xmax－Ymax∣＝|ES－ei－（EI－es）|＝TD＋Td|Ymin－Ymax|若要提高配合精度（即↓Tf）可减小相配合的孔、轴尺寸公差（即↑相配合的孔、轴加工精度）。设计时，应使Tf≤TD＋Td。注：要讲清它与尺寸公差之间的关系。例2-2孔25mm分别与轴25mm、轴25mm、轴注：此例题概括了上述内容，要在黑板上祥解。例题讲完后，得出如下结论：（1）配合精度相同，配合性质不同（同一种孔可以和不同公差带的轴形成各种不同的配合）。－0.007－0.028－0.027－0.048＋0.028－0.007（2）上例中，若轴为φ25孔为φ25、φ25、－0.007－0.028－0.027－0.048＋0.028－0.0072．基孔制、基轴制注：首先要讲清什么是基准制，然后结合教材图2－10（见课件）讲什么是基孔制、基轴制。基孔制孔基准件（上偏差＋IT）基孔制轴非基准件（下偏差0）基轴制孔非基准件（上偏差0）基轴制轴基准件（下偏差－IT）注：在这里要讲清“以孔配轴或以轴配孔”不是基孔制或基轴制。注：讲完以上内容后，用下面框中内容引出第三节。分别由孔轴大小标准公差分别由孔轴大小标准公差公差带的关系位置基本偏差配合决定决定第三节标准公差系列注：首先要讲清标准公差系列是国家标准制定出的一系列标准公差数值，它包含两项内容：标准公差等级及标准公差数值。一、标准公差代号及等级注：首先要讲清什么是标准公差等级，规定和划分公差等级的目的是什么，规定了多少级。1．代号国家标准（GB/T1800.2—1998）规定：标准公差等级代号用IT与阿拉伯数字组成，注：举例（例如IT18）说明。2．公差等级在基本尺寸至500mm内，规定有20个精度，等级依次为：IT01IT0IT1……IT18等级高低＞IT7称为低于IT7级公差值小大＜IT7称为高于IT7级即公差等级相同，尺寸的精确程度相同（同一公差等级（例如IT7）对所有基本尺寸的一组公差被认为具有同等精确程度）。二、标准公差数值注：通过这三方面对标准公差数值的由来进行简单介绍。1）公差单位：(D≤500mm注：通过这三方面对标准公差数值的由来进行简单介绍。2）公差等级系数3）尺寸分段：＃公差等级的意义：公差等级相同，精度相同，加工难易程度相同（孔与孔、轴与轴比）。本次课小结应小结如下内容：1．有关“公差与偏差”的小结：注：这两点要列表小结，表见课件。注：这两点要列表小结，表见课件。2．有关“配合”的小结：3．有关“标准公差”的小结：第二章尺寸的极限与圆柱结合的互换性（第三讲，2学时）※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※本次课内容：

1.基本偏差的代号、特点；2.基本偏差数值；3.公差带与配合代号；

4.举例；5.小结。本次课要求深刻理解与熟练掌握的重点内容：1．国家标准对基本偏差代号的规定及孔、轴的各个基本偏差特点、公差带的构成规律；2．孔的基本偏差换算；3．同名配合的概念，如何判断基孔或基轴制的同名配合的配合性质是否相等；4．在已知相同字母孔（轴）极限偏差的基础上，如何求出与之相配的轴（孔）的极限偏差；5．如何通过查表和计算确定孔、轴的极限偏差6．公差带与配合代号及其在图样上的标注。本次课难点：如何判断基孔或基轴制的同名配合的配合性质是否相等。

教学方法：本次课，除个别图以外，不使用多媒体。课外作业：习题2－7～2－10。※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※具体内容的详细教案如下：（加黑字表示板书内容或应有板书的地方）注：首先对上次课的主要内容用2分钟进行小结。第四节基本偏差系列（决定公差带位置）基本偏差的代号、特点：1）代号：拉丁字母（按英文读音），孔大写、轴小写。除去I、L、O、Q、W（i、l、o、q、w）加上CD、EF、FG、Js、ZA、ZB、ZC（cd、ef、fg、js、za、zb、zc），共有各28个代号。2）特点：注：结合教材图2-11基本偏差系列(见教材或课件)讲特点。a)分布简图如下图：注：通过图说明各代号的基本偏差是上偏差还是下偏差，容易掌握。孔孔轴a零线基本尺寸孔零线基本尺寸轴ahAZCAZCzczceiESEI图a图bHHhesb)Js完全对称，J基本对称（孔ES＋，只有J6、J7、J8；轴只有j5、j6、j7、j8，逐步被Js取代）c)基本偏差原则上与公差等级无关，有一些除外（K、M、N等有两种位置）。例：A～H(a～h)与公差等级无关。Ф10f7、Ф10f8、Ф10f9d)“A～ZC”（a～zc）除J（j）以外，20个等级齐全。e)组成间隙配合A～H与h组成间隙配合a～h与HJ、Js、K、M、N与h基本组成过渡配合J、js、k、m、n与H基本组成过渡配合P～ZC与h(p～zc与H)基本上组成过盈配合。基本上的意义在于：有时过渡、有时过盈。P、R、N有时过渡、有时过盈。p、r、n二、基本偏差数值1．轴的基本偏差数值首先说明轴的基本偏差数值是如何得到的，然后举下图示例加以简单说明。例如，间隙配合可根据生产实践或试验得知间隙X的大小，然后以基孔制，计算出a～g轴的基本偏差es(h=0，不要计算),如图所示。＋0－X＝－es＋0－X＝－es基本尺寸基本尺寸轴的基本偏差计算图（见黑板）注：要说明“设计时可直接教材查表2-5获得轴的基本偏差数值，不要计算”。2．孔的基本偏差数值注：首先要说明“由于构成基本偏差公式所考虑的因素是一致的，所以，孔的基本偏差不需要另外制定一套计算公式，而是根据相同字母代号轴的基本偏差，在相应的公差等级的基础上按一定的规则换算得来的。”然后说明换算原则，对原则要作如下解释：换算的原则是：基本偏差字母代号同名的孔和轴，分别构成的基轴制与基孔制的配合（这样的配合称为同名配合），在孔、轴为同一公差等级或孔比轴低一级的条件下（如H9/f9与F9/h9、H7/p6与P7/h6），其配合的性质必须相同（即具有相同的极限间隙或极限过盈）。换算原则：基孔制、基轴制同名配合的配合性质相同（1）基本偏差的换算过程1）基本偏差A～H的换算过程XXmin＝－esXmin＇＝+EI－ei(若TD＝Td)－ei＋Δ（若TD≠Td，则令Δ＝TD－Td）基本尺寸基本尺寸＋0－＋0－ESei基本尺寸基本尺寸＋0－＋0－A～Ha～h基孔制基轴制基孔制基轴制基本偏差A～H的换算过程图（见黑板）若基孔制、基轴制同名配合的配合性质相同，则由上图知：Xmax＝Xmax＇，即EI＝－es上式说明A～H的数值EI等于a～h数值es的相反数（倒影关系）2）基本偏差J～ZC的换算过程（以K、M、N的过渡配合为例）基本偏差J～ZC的换算过程图（见黑板）基孔制:Xmax＝ES－ei＝TD－ei基轴制：Xmax＇＝ES－ei＝ES－（－Td）＝ES＋Td若基孔制、基轴制同名配合的配合性质相同，则由上图知：Xmax＝Xmax＇TD－ei＝ES+TdES＝－ei＋TD－Td＝注：在这里要对Δ的出现场合加以说明，并得出结论：基本尺寸＞3－500mm的孔的基本偏差的换算规则有两种：通用规则和特殊规则。（2）基本偏差的换算规则1）通用规则：同名字母代号的孔和轴的基本偏差的绝对值相等，而符号相反，即倒影关系ES＝－ei＋Δ孔、轴同级孔比轴低一级位置大小倒影关系ES＝－ei＋Δ孔、轴同级孔比轴低一级位置大小－0.004－0.022－0.004－0.022＞IT8的K、M、N(3～500mm的N除外，其基本偏差ES＝0)。ES＝－ei:用于＞IT7的P～ZCD＞500mm、D＜3mm注：要说明从公差带图解看，孔的基本偏差是轴的基本偏差相对于零线的倒影。2）特殊规则：同名代号的孔和轴的基本偏差的符号相反，而绝对值相差一个△值。即D≤500mm≤IT8的K、M、N(≤3mm的K除外，此时K=k=0。）≤IT7的P～ZCA～H:EI＝－esJ～ZC:ES＝－ei注：要说明实际使用时，可直接查见表2-6。不必计算。孔的另一个极限偏差可根据下列公式计算ES=EI+ITEI=ES–IT（3）基孔制、基轴制同名配合的配合性质是否相同？间隙配合：只要是同名配合配合性质一定相同。过渡配合、过盈配合：高精度时，孔的基本偏差用特殊规则换算，孔比轴低一级，同名配合的配合性质才相同。低精度时，孔的基本偏差用通用规则换算，孔、轴必须同级，同名配合配合性质才相同。即：同名配合配合性质，必须：D≤500mm＞IT8的K、M、N＞IT7的P～ZCD＞500mm、D＜3mmK、M、N、P～ZCD≤500mm≤IT8的J、K、M、N≤IT7的P～ZC（注：以是内容1学时）三、公差带与配合代号：（1）公差带代号：由基本偏差代号及公差等级代号组成。或用数字(mm)表示（或两者结合）例：Ф5g8、Ф5或Ф5g8()对称偏差表示为：Ф10Js5(±0.003)（2）配合代号：用孔、轴公差带组合表示成分数。注：举如下示例说明配合的三种表示，并说明方法中前一种应用最广，后两种一般分别用于批量生产和单件小批生产。或；或；或。注：以上内容1学时，下面通过例题对这1学时内容加以巩固。例2-3：下列同名配合的配合性质是否相同？（1）；（2）；（3）；(4)；(5)；(6)；(7)；(8).例2-4：已知，求：Ф10N8的上下偏差（不查表）。例2-5：查表、计算下面配合的极限偏差。、、本次课小结（口述）p8()要小结以下内容：p8()1.基本偏差一般为靠近零线的那个上偏差或下偏差作为基本偏差。国标分别规定了28个孔、轴基本偏差代号。2.基本偏差数值可由基本偏差代号及基本尺寸，查表确定。应注意：基本尺寸≤500mm，公差等级≤IT7的P～ZC;≤IT8的J、K、M、N查表时，要加Δ值。3.同名配合基孔或基轴制中，基本偏差代号相当，孔、轴公差等级同级或孔比轴低一级的配合称同名配合。所有基孔或基轴制的同名的间隙配合的配合性质相同。基孔或基轴制的同名的过渡和过盈配合只有公差等级组合符合国标在换算孔的基本偏差时的规定，配合性质才能相同。即D≤500mm的＞IT8的K、M、N以及＞IT7的P～ZC，还有D＞500mm、D＜3mm的所有J～ZC形成配合时，必须采用孔、轴同级。D≤500mm的≤IT8的J、K、M、N以及≤IT7的P～ZC形成配合时，必须采用孔比轴低一级。第二章尺寸的极限与圆柱结合的互换性（第四讲，2学时）※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※本次课内容及时间分配：

1.一般、常用和优先的公差带与配合；2.一般公差线性尺寸的未注公差

；

3.

尺寸公差与配合的选用；4.小结。要求熟练掌握的重点内容：1．一般公差的规定及其标注；2．尺寸公差与配合的选用本次课难点：公差与配合的选用。教学方法：公差与配合的种类非常多，如何进行选用是本门课的重要内容，也是本次课的难点。讲课时，先列表对各种配合进行对比，然后应用多媒体图片显示功能，举出大量实例，特别是后面的课程设计中应用到的配合的选用实例。课外作业：习题2-3。※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※

具体内容的详细教案如下：（加黑字表示板书内容或应有板书的地方）注：首先对上次课的主要内容用2分钟进行小结。第五节一般、常用和优先的公差带与配合注：首先要说明孔、轴公差带各有500多种，配合更多。为了尽量简化公差带种类，便于减少定值刀具、量具的规格、便于互换性，国标规定了一般、常用和优先的公差带与配合。孔、轴公差带各有500多种，配合更多。组成公差带任取其一孔、轴公差带各有500多种，配合更多。组成公差带任取其一28个基本偏差一、一般、常用和优先的孔、轴公差带（GB/T1801—1999）。注：以教材图2-17、图2-18说明GB/T1801—1999规定的一般、常用和优先的孔、轴公差带。二、常用和优先配合注：以教材图见表2-7、表2-8说明在上述推荐的轴、孔公差带的基础上，国家标准还推荐常用和优先配合（没有一般配合）必须强调表2-7中，当轴的标准公差小于或等于IT7级时，是与低一级的孔相配合；标准公差小于IT8级或少数等于IT8级时，是与高一级的基准轴相配，其余是孔轴同级相配。选用时，以优先、、常用、一般、任一孔、轴公差带为顺序以优先、常用、任一孔、轴公差带组成配合为顺序注：讲完常用和优先配合后，对大、小尺寸段公差带的国标规定作简单介绍。第六节一般公差线性尺寸的未注公差（GB/T1804－1992）一、一般公差的定义（线性尺寸的未注公差）一般公差：（定义口述）简单地说一般公差就是只标注基本尺寸，未标注公差。（如：Φ30、100）即通常所说的“自由尺寸”。一般公差正常情况下，一般不测量。二、一般公差的规定一般公差规定四个等级：f（精密级）、m（中等级）、c（粗糙级）、v（最粗级）。这4个公差等级相当于ITl2、ITl4、IT16和IT17。注：在这里要用教材表2-9、2-10对其极限偏差的规定作简单说明。三、应用注：简单说明。四、标注在图样的技术要求或有关技术文件中，用标准号和公差等级代号作出总的说明。例如，当选用中等级m时，则表示为GB/T1804—m。＃如用比一般公差还大的公差，则应在尺寸后标注相应的极限偏差（如：盲孔深度尺寸）。第七节尺寸公差与配合的选用注：首先说明正确选择公差与配合的重要性，然后说明选择方法有计算法、试验法和类比法。一、基准制的选用一般来说，相同代号的基孔制与基轴制配合的性质相同，因此基准制的选择与使用要求无关。主要应从结构、工艺性及经济性几方面综合分析考虑。1．一般情况下应优先选用基孔制注：从减少孔加工刀具和检测量具（塞规较贵）说明例如，优先采用基孔制是为了减少孔用定值刀具和量具的品种规格，提高加工的经济性。（举例：加工一批基孔制配合f30H7/g6，f30H/k6，f30H7/s6的孔，只需要用一种f30H7的孔用定尺寸刀具）至于尺寸较大的孔及低精度孔，一般不采用定尺寸刀具和量具加工检验，从工艺上讲，采用基孔制和基轴制都一样，但为了统一起见和考虑习惯，也宜于采用基孔制。2．基轴制的选择下列情况应选用基轴制：（注：用课件讲解基轴制的几种情况，结合课件用下图讲解）的选用一般来说，相同代号的基孔制与基轴制配合的性质相同，因此基准制的选择与使用要求无关。主要应从结构、工艺性及经济性几方面综合分析考虑。1．一般情况下应优先选用基孔制注：从减少孔加工刀具和检测量具（塞规较贵）说明例如，优先采用基孔制是为了减少孔用定值刀具和量具的品种规格，提高加工的经济性。（举例：加工一批基孔制配合f30H7/g6，f30H/k6，f30H7/s6的孔，只需要用一种f30H7的孔用定尺寸刀具）至于尺寸较大的孔及低精度孔，一般不采用定尺寸刀具和量具加工检验，从工艺上讲，采用基孔制和基轴制都一样，但为了统一起见和考虑习惯，也宜于采用基孔制。2．基轴制的选择下列情况应选用基轴制：（注：用课件讲解基轴制的几种情况，结合课件用下图讲解）连杆活塞销连杆活塞销过渡配合间隙配合过渡配合活塞G7M7h6g6H7m6M7m6+0+0__基准制选择示例(一)(见课件)（4）与标准件配合的基准制选择若与标准件(零件或部件)配合，应以标准件为基准件、来确定采用基孔制还是基轴制。注：以平键、半圆键等键联接和右图进行说明。3．非基准制配合的采用注：以右图(见课件)进行说明。二、公差等级的选用公差等级的高低是加工难易、成本高低、使用性能优劣的标志。如一味追求高的公差等级，则成本将会急剧增加；反之，公差等级过低，将不能保证使用要求。1.依据：TD＋Td≤Tf2.选择原则:1）在满足使用要求的前提下，尽可能选较低的公差等级或较大的公差值。2）满足GB推荐的公差等级组合规定P25。(工艺等价)（简单地说就是高精度时，采用孔比轴低一级相配合）3.方法：1）计算—查表（下面将在习题课中举例说明）2）类比法：参照类似的机构、工作条件和使用要求的经验资料，进行比照。（常用方法）＃类比法应考虑以下几点（见课件）：三、配合的选用配合的选用就是在确定了基准制的基础上，根据使用中允许间隙或过盈的大小及其变化范围（配合公差Tf），选定非基准件的基本偏差代号，有时同时确定基准件与非基准件的公差等级。应尽可能地选用优先配合，其次是常用配合。1．根据使用要求确定配合的类别注：用教材表2-14说明配合类别选择的大体方向（见教材或课件）2．选定基本偏差（配合）的方法在明确了配合大类的基础上，就要具体选择配合，也就是选择基本偏差的代号。选择方法有三种：计算法、试验法和类比法。注：简单说明一下这三种方法。3．用类比法选择配合时应考虑的因素注：以教材表2-15教材表2-16进行简单讲解。要求学生课后仔细学习。以课件中表格对各类基本偏差在形成基孔制（或基轴制）配合时的应用场合大致总结。4.已知配合的极限盈、隙时，基本偏差的确定方法注：这里简单介绍，后面习题课详细讲解。本次课小结（口述）应小结如下内容：一般、常用和优先的公差带与配合、一般公差的规定以及公差与配合的选择方法。第二章尺寸的极限与圆柱结合的互换性（第五讲，1学时习题课）※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※本次课内容：

1.公差与配合选择例题；

2.本章小结。重点讲解的例题：例2-7、例2-10。教学方法：例2-8、2-9使用多媒体课件进行简单讲解。例2-10使用多媒体课件进行详细讲解次课作业：习题2－11～2－14。※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※具体内容的详细教案如下：（加黑字表示板书内容或应有板书的地方）注：首先对上次课的主要内容作简单小结，然后用下面例题说明计算—查表法和类比法选配合。例2-7有一孔、轴配合，基本尺寸Φ40mm，要求配合的X＝0.02－0.07mm,试确定孔、轴的公差等级并选择适当配合。（本题在黑板上祥解）3412122518AB例2-8吕制活塞和钢制缸体配合，基本尺寸D为Φ150mm，要求工作间隙为0.1～0.3mm；缸体工作温度tD=110℃，线膨胀系数=1210－6/℃；活塞工作温度td=3412122518AB例2-9：有一孔、轴配合，基本尺寸为Φ100mm，要求配合的过盈或间隙在-0.048～+0.041mm范围内。试确定此配合的孔、轴公差等级、孔、轴公差带和配合代号。（注：本题在黑板上简解）注：解完此题后，要说明实际应用时，计算出的公差数值和极限偏差数值不一定与表中的数据正好一致。应按照实际的精度要求，适当选择。例2-10选择下图中的配合。（注：本题用课件上祥解）本章小结（见课件）应小结如下内容：1．有关“尺寸“的术语有；2．尺寸合格条件；3．有关“公差与偏差”的小结；4．“极限与配合图解”简称“公差带图解”；5．配合种类、基准制；6．标准公差系列；7．基本偏差系列；8．同名配合；9．尺寸公差、配合的标注以及线性尺寸一般公差的规定和在图样上的表示方法；10．公差与配合的选择。第三章测量技术的基础知识及光滑工件尺寸的检测（第1讲1学时）※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※本节课内容：测量基础知识简介：

1.测量的基本概念.；

2.量块；

3.随机误差的分布规律及其特性；4．测量列中随机误差的处理。要求深刻理解与熟练掌握的重点内容：测量列中随机误差的处理。本次课难点：随机误差的分布规律及其特性。本次课教学方法：以多媒体课件为主要手段。注：要求自学的内容一定要在这一章讲授前布置。※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※具体内容的详细教案如下：（加黑字表示板书内容或应有板书的地方）学学习指导(见课件)第一节测量的基本概念对测量的概念作简单的介绍，简要说明一个完整的测量过程应包含测量对象、计量单位、测量方法、测量精确度（或准确度）这四个要素。第二节长度和角度计量单位与尺寸传递一、长度和角度的计量单位简单介绍我国法定计量单位，说明在几何量测量中，常使用的单位。二、尺寸和角度量值传递系统（自学）三、量块利用教材3-4（见课件）对量块的形状、材料、测量面、标称长度、量块长度、中心长度作简单介绍，说明量块是没有刻度的、形状为长方形六面体的端面量具。根据不同的使用要求，量块做成不同的精度等级。划分量块精度有两种规定：按“级”和按“等”。注：在这里要介绍按“级”和按“等”使用量块的区别。量块应按一定的尺寸系列成套生产供应。注：用表3-1（见课件）介绍量块尺寸系列和组合方法。第三节计量器具的分类及其主要技术指标(自学)第四节测量方法(自学)第五节测量误差与数据处理注：这一节用课件讲授。一、测量误差的概述(自学)二、随机误差（用课件讲授）1.随机误差的分布规律及其特性注：用教材表3-2测量数据统计表（见课件）和教材图3-9举例说明。根据概率论，正态分布曲线的数学表达式（见课件）注：用教材教材图3-10总体标准偏差对随机误差分布特性的影响（见课件）介绍不同σ对应不同形状的正态分布曲线，所以σ可作为表征各测得值的精度指标。根据误差理论，等精度测量列中单次测量的标准偏差σ的表达式（见课件）3.随机误差的极限值根据随机误差的有界性可知，随机误差不会超过某一范围。随机误差的极限值就是指测量极限误差。注：用课件讲授“±3σ可看作是单次测量的随机误差的极限值，将此值称为极限误差δlim，得出δlim的计算公式（见课件）4.测量列中随机误差的处理（1）测量列的算术平均值注：讲清为什么要计算和计算公式。（2）残差（剩余误差）及其应用（3）测量列算术平均值的标准偏差三、系统误差(自学)四、粗大误差注：要说明为什么和怎样用3σ准则判断粗大误差，并应指出3σ准则是以测量次数充分大为前提的，当测量次数小于或等于10次时，用3σ准则是不够可靠的。因此，在测量次数较少的情况下，最好不用3σ准则，而用其他准则。五、等精度测量列的数据处理（自学）本节课小结（板书）对随机误差的处理和粗大误差的判别作小结。第三章测量技术的基础知识及光滑工件尺寸的检测（第二讲）※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※本节课内容：

1.通用计量器具测量工件；

2.光滑极限量规；3．小结。要求深刻理解与熟练掌握的重点内容：计量器具的选择与验收极限的确定；2．光滑极限量规的基本概念；量规公差；工作量规的设计。本次课难点：光滑极限量规的基本概念。本次课教学方法：以黑板讲授为主，多媒体课件为辅助教学手段。课外作业：习题3－13、3－14。注：布置量规设计作业。※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※具体内容的详细教案如下：（加黑字表示板书内容或应有板书的地方）第六节光滑工件尺寸的检测一、通用计量器具测量工件根据技术指标和经济指标。1.计量器具的选择原则：在满足使用要求的前提下，选低精度的测量器具。两点要求：(1)按被测工件的部位、外形、尺寸选择计量器具。(2)按被测工件的公差T选择计量器具。1)有标准按标准2)无标准按计量器具的极限误差Δlim=±(1/3～1/10)T工件高精度按1/3、低精度按1/10、一般按1/5。计量器具的Δlim见教材表3－42．光滑工件尺寸的检验（GB/T3177－1996）（公差与配合的配套标准）（1）安全裕度和验收极限用一级千分尺测轴Φ20mm00～＋4－13～－170～－4－9～－13实际不合格测量合格实际合格不合格＋4－4－9－170＋－Φ20Δlim=±4μmΔlim=±4μm测量误收：误废：内缩(内缩一个安全裕度A内缩(内缩一个安全裕度A)不内缩Dmax－Admax－ADmin－Admin－A最大极限尺寸AA最小极限尺寸孔或轴公差带教材图3-14内缩方式（见黑板）上验收极限下验收极限ML合格合格GB规定了两种方法：内缩方式：对有配合要求的或高精度时，为了防止误收，采用内缩一个安全裕度A的方式，如教材图3-14。但增加了误废，从保证产品质量着眼是必要的。a)安全裕度A测量结果的不肯定程度，是整个测量的一个误差限。A：根据T工件查表确定。μ1＝0.9A测量器具不确定度。μ2＝0.45A温度、形状误差、测量力引起的误差。b)验收极限：上验收极限＝最大限尺寸－A＝下验收极限＝最小极限尺寸＋A＝c)尺寸合格条件：下验收极限≤Da≤上验收极限下验收极限≤da≤上验收极限2）不内缩方式：A＝0，验收极限就是工件的极限尺寸。无配合要求的低精度尺寸和采用一般公差(IT12～IT18)正态分布Cp≥1工艺能力指数大于1（工艺能力强T＞6σ随机误差）（大批量生产，用调整法获得尺寸，测得值总体服从正态分布）测得值总体服从正态分布，测量的极限误差Δlim＝±3σ注：用教材图3-16说明（见课件）。但采用包容要求时，最大实体MMS一边要采用内缩方式。偏态分布：注：用教材图3-17说明（见课件）。（2）计量器具的选择u计≤u1，考虑到计量器具的经济性u计还应尽可能地接近u1。表3-6、3-7、3-8（见教材）列出了有关计量器具不确定度的允许值。例3-2试确定140H11（即采用的是包容要求）的验收极限，并选择计量器具。注：本例题在黑板上讲解。注：以上内容1学时。二、用光滑极限量规检验工件1.光滑极限量规的作用、种类及公差带（1）量规的作用注：用教材图4－1（见黑板或课件）说明量规的作用和尺寸通规T＝Dmin通规通过Dfe≥DminT通规通过dfe≤dmax止规Z＝Dmax止规不通过Da≤DmaxZ止规不通过da≥dmin量规检验工件的合格条件：T通规通过、Z止规不通过。作用：无刻度的专用检验量具，较通用计量器具方便快捷。一般用于大批量生产有配合要求的零件。理论上T＝最大实体尺寸，Z＝最小实体尺寸校对量规M校对量规ML控制作用尺寸控制实际尺寸LM配合面全长两点间(a)全形止规的影响(b)不全形塞规(图见课件)DmaxDa被检孔DminDm被检孔的量规。验收量规检验员用。T规规应该是旧的但不报废的（磨损较多的量规）。校通—通TT校止—通ZT（3）量规公差带量规是一种检验工具，也是一种零件，不可避免地存在制造误差，所以也必须给出公差。注：画出量规公差带，画的过程中进行讲解，一定要让学生弄清哪个是通规，哪个是止规。2.量规的设计(1)量规的形状1）符合量规设计原则（泰勒原则）的量规形状前面讲过装配时真正起的尺寸是作用尺寸。对有配合要求的零件不但实际尺寸要合格，为保证配合性质，它的作用尺寸也必须合格。国标用极限尺寸判断原则（泰勒原则）控制。a)泰勒原则：Dmin≤Dfe≤Da≤Dmax作用尺寸Dfe变小，不要小于Dmin。dmin≤da≤dfe≤dmax作用尺寸dfe变大，不要大于dmax。b）符合量泰勒原则的量规形状T＝MMS规控制作用尺寸T规形状全形Z＝LMS规控制实际尺寸Z规形状不全形（两点式）c)偏离泰勒原则量规的影响：注：用下图说明偏离泰勒原则量规对检测结果的影响2）实际生产中量规的形状注：一定要说明：“为了尽量避免在使用偏离泰勒原则的量规检验时造成的误判，操作时一定要注意。例如，使用非全形的通端塞规时，应在被检孔的全长上沿圆周的几个位置上检验；使用卡规时，应在被检轴的配合长度内的几个部位并围绕被检轴的圆周的几个位置上检验。”（2）量规型式的选择注：用课件显示教材图3-21，讲解如何选择。（3）量规工作尺寸的计算注：通过下面例题讲解量规工作尺寸的计算步骤。例3-2计算25H8/f7孔与轴用量规的工作尺寸。注：在黑板讲解，不要板书计算公式，要强调划出量规公差带图，即可很方便的写出工作尺寸。（4）量规的技术要求注：对量规测量面材料、硬度、工作量规的形状和位置误差的规定、量规测量面粗糙度作简单介绍。注：最后进行如下图所示的工作量规工作尺寸标注（见课件）。0.00.080.0825-0.0386-0.04125-0.0222-0.024625f7“Z”“T”0.080.0825+0.0033+0.006725+0.0296+0.033“T”25H8“Z”课外作业：1、习题3－13、3－14。2、课外设计作业光滑极限量规设计，具体任务见课件本章小结（见课件）应小结如下内容：1.测量技术的基础知识主要内容包括量值传递系统，量块基本知识，测量器具的分类及其主要技术指标，测量误差的特点及分类，测量误差的处理方法，测量结果的数据处理。2.光滑工件尺寸的检测(1)用通用计量器具测量工件(列表总结)（表见课件）。2)用光滑极限量规检验工件工作量规小结列表（见课件）进行第四章形状和位置公差及检测（第一讲，2学时）※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※本次课内容及时间分配：

1.形状误差和位置误差的概念以及对零件使用性能的影响；

2.形位公差的研究对象；

3.形位公差的特征和符号；

4.典型的形状公差带的定义、特征及其标注；5.小结。要求深刻理解与熟练掌握的重点内容：1．形位公差的特征和符号；2．典型的形状公差带的定义、特征及其标注；本次课难点：各项形状公差带的特征。本次课教学方法：1.本次课有关几何要素基本概念多，要举例讲清其概念与作用，本次课难点的讲解，要注意启发，并结合形状公差带的特征设计课堂提问，掌握学生理解情况。2.以多媒体课件为辅助教学手段。课外作业：习题：4-1、4-2※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※具体内容的详细教案如下：（加黑字表示板书内容或应有板书的地方）学习指导学习指导（见课件）轮廓要素:中心要素：对称中心平面、球心、轴心线。实际基准要素理想的基准要素基准注：以上图（见黑板）为例加以说明。A注：举例讲解，得出控制形位误差的重要性。第一节概述一、形位误差对零件使用性能的影响首先说明什么是形位误差，然后说明它们对零件使用性能的影响如下：

1）影响零件的功能要求

2）影响零件的配合性质

3）影响零件的互换性

二、与几何要素有关的几个基本概念1．几何要素：构成零件几何特征的点、线、面。2．理想要素与实际要素：3.单一要素与关联要素：4.被测要素与基准要素：基准要素三、形位公差的符号、代号：共有14个（见课件）位置公差1.符号：两大类形状公差共有14个（见课件）位置公差2.符号：国标规定形位公差用框格代号进行标注注：在黑板上画出右图对框格代号进行说明。（注：以上内容1学时）第二节形状公差形状公差——是指单一实际要素的形状所允许的变动全量。形状公差用形状公差带表达。形状公差带的特点：不涉及基准，它的方向和位置均是浮动的，只能控制被测要素形状误差的大小。形状公差带——举例说明一、形状公差与公差带形状公差有直线度、平面度、圆度和圆柱度四项。被测要素：为直线、平面、圆和圆柱面。（注：结合各例讲解形状公差的标注方法、公差带特征）1．直线度按公差带类型直线度公差可分为在给定平面内、在给定方向上和任意方向上三种情况。1）在给定平面内2）在给定方向上3）在任意方向上注：分别以下图（见黑板）说明以上三种情况的公差带的形状（用课件显示各公差带）、大小，并说明公差带方向、位置是浮动的。0.020.02φ0.04φ0.04φd0.1在给定平面内在给定方向上在任意方向上（注：①被测要素应为d的轴心线，不是两段圆柱面的公共轴心线，因两段圆柱面的轴心线可能不重合。②当指引线和直径尺寸线对齐时,表示被测要素是中心要素轴线或圆心,当公差值前加“”时,表示被测要素在任意方向上都有形位公差要求,且其形位公差带是圆柱面或圆。）思考问题：若指引线和直径尺寸线没有对齐而指在外圆面上时,被测要素是什么？公差带形状如何？第二公差框格中怎样标注？2．平面度平面度公差用于控制平面、端面等的形状误差。注：以下图（见课件）说明其公差带的形状、大小，并说明公差带方向、位置是浮动的。0.10.1/1000.10.1/100思考问题：在图b、图c中整个平面的平面度要求哪个高？3．圆度圆度公差用于控制圆柱形、圆锥形等回转体表面的垂直于轴线的任一正截面轮廓的形状误差。注：以下图（见课件）说明其公差带的形状、大小，并说明公差带方向、位置是浮动的。（注意：①两同心圆的圆心不要求位于轴线上（或与理想的中心重合），正好说明了形状公差的公差带位置是浮动的。②圆度公差值（公差带的宽度）是两同心圆的半径差。③标注圆锥面的圆度公差时，注意指引线箭头的方向。）0.020.020.020.024．圆柱度圆柱度公差用于控制被测实际圆柱面的形状误差。注：以下图说明其公差带的形状、大小，并说明公差带方向、位置是浮动的。0.020.02注：要注意讲清圆度和圆柱度的区别：圆度公差用于控制圆柱面、圆锥面等回转体表面的横截面内轮廓的形状误差；圆柱度公差则可圆柱面控制横剖面和轴剖面内的各种形状误差。思考问题：假设某圆柱面所注的圆度和圆柱度公差值相同，若圆度合格，圆柱度是否合格？为什么？（作图表示）二、轮廓度公差与公差带注：以下图（见课件）说明其公差带的形状、大小，并注意讲清b）无基准要求和c）有基准要求的主要区别）3030AA800.042×R103030302×R100.048030±0.1ttφta)轮廓度公差带b)无基准要求c)有基准要求（属于位置公差）课时小结：（口述）应小结以下内容：几何要素的几个概念：形状公差项目和形状公差带：注：对前面的图例中的公差带进行小结第四章形状和位置公差及检测（第二讲，2学时）※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※本次课内容及时间分配：

1.位置公差及基准的概念；

2.定向公差与公差带特点；

3.典型的定向公差带的特征及其标注；

4.定位公差与公差带特点；5.典型的定位公差带的特征及其标注；6.小结。要求深刻理解与熟练掌握的重点内容：本次课内容均要求深刻理解与熟练掌握。本次课难点：典型的定向和定位公差带的特征及其标注。本次课教学方法：本次课中，位置公差项目比较多，要有重点的进行讲解。定向公差以平行度公差带的特征及标注为讲解重点，定位公差带的公差带的特征及其标注要各举一例进行讲解。设置课堂问题，掌握学生理解情况课外作业：习题：4-9、4-11、4-14※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※具体内容的详细教案如下：（加黑字表示板书内容或应有板书的地方）注：首先对上次课的主要内容用2分钟进行小结。第三节位置公差注：首先对上次课的主要内容用2分钟进行小结，然后讲新内容。位置公差——是指关联实际要素的位置对基准所允许的变动全量。位置公差用以控制位置误差，用位置公差带表示，它是限制关联实际要素变动的区域，被测实际要素位于此区域内为合格，区域的大小由公差值决定。一、基准AAAA0.11)单一基准——如右图所示（见课件）为由一个平面要素建立的基准。2)组合基准(公共基准)——用下图（见课件）讲解AA-B0.05BA3)基准体系(三基面体系)——由三个相互垂直的平面所构成的基准体系，称三基面体系。注：用教材图4-4讲解三基面体系。应用三基面体系标注图样时，要特别注意基准的顺序。二、定向公差与公差带定向公差——是指关联实际要素对基准在方向上允许的变动全量。定向公差包括平行度、垂直度和倾斜度三项。根据要素的几何特征及功能要求，定向公差中被测要素相对基准要素为线对线或线对面时，可分为给定一个方向，给定相互垂直的两个方向和任意方向上的三种。0.05A0.05AA1）“面对面”的平行度注：以右图并结合课件中的公差带图说明其公差带的形状、大小、公差带方向，并说明位置是浮动的；要注意讲清哪个是基准，哪个是被测要素。2）“线对线”的平行度（1）一个方向（2）相互垂直的两个方向（2）任意方向注：以下图（见课件）说明三种情况公差带的形状、大小，并说明公差带方向、位置是浮动的。DDA0.1AA0.2A0.20.1AAφDAA0.1一个方向相互垂直的两个方向任意方向2.垂直度当两个要素互相垂直时，用垂直度公差控制被测要素对基准的方向性误差。注：垂直度公差的分析方法与平行度公差相类似，用下面例子简单讲解。1）一个方向2）任意方向0.10.1AdAAAdA0.05一个方向任意方向3.倾斜度注：用下面例子简单讲解。1）“面对线”倾斜度2）“线对面”倾斜度（任意方向）注：以下图（见课件）说明其公差带的形状、大小，并说明公差带方向、位置是浮动的。4545°¡ãBD0.05ABABB0.06B60°（注：本例加了一个第二基准B，并标注了其理论正确尺寸，表明D的轴线相对基准平面B的位置被固定下来，即D的轴线的理论正确位置距B基准为中的值，相当于理论轴线平行于B基准且距离为）定向公差具有如下特点：1)定向公差带相对基准有确定的方向，而其位置往往是浮动的。2)定向公差带具有综合控制被测要素的方向和形状的功能。如平面的平行度公差，可以控制该平面的平面度和直线度误差；轴线的垂直度公差可以控制该轴线的直线度误差。（注：可设置课堂问题）因此在保证功能要求的前提下，规定了定向公差的要素，一般不再规定形状公差，只有需要对该要素的形状有进一步要求时，则可同时给出形状公差，但其公差数值应小于定向公差值。（注：以上内容1学时）三、定位公差与公差带dd0.1A-BBAtt1．同轴度（用右图讲解同轴度）（见课件）2．对称度（用下图讲解同轴度）（见课件）AAA-AAD0.1DAAA0.13．位置度位置度用于控制被测要素(点、线、面)对基准要素的位置误差。根据零件的功能要求，位置度公差可分为给定一个方向、给定相互垂直的两个方向和任意方向三种。后者用得最多。位置度常用于控制具有孔组零件的各孔轴线的位置度误差。（注：增加孔组的累积误差问题，可说明位置公差的应用问题）1）线的位置度（任意方向）2）面的位置度注：用下图（见课件），讲解其公差带的形状、大小，并说明公差带方向、位置是固定的。；要讲解为什么要标注三个基准及理论正确尺寸。A0.05BA0.05BBA0.053×DBADCCB0.1A线的位置度面的位置度(注：后一个图与前面倾斜度的示例进行比较，可看出定向公差与定位公差的区别)定位公差带的特点如下：1)定位公差相对于基准具有确定位置。其中，位置度公差带的位置由理论正确尺寸确定，同轴度和对称度的理论正确尺寸为零，图上可省略不注。2)定位公差带具有综合控制被测要素位置、方向和形状的功能。如平面的位置度公差，可以控制该平面的平面度误差和相对于基准的方向误差；同轴度公差可以控制被测轴线的直线度误差和相对于基准轴线的平行度误差。（注：可设置课堂问题）在满足使用要求的前提下，对被测要素给出定位公差后，通常对该要素不再给出定向公差和形状公差。如果需要对方向和形状有进一步要求时，则可另行给出定向或形状公差，但其数值应小于定位公差值。课时小结（口述）应小结如下内容：基准的概念及常用的三种基准（单一基准、组合基准和三基面体系）；定向公差与公差带特点；定位公差与公差带的特点；典型的定向和定位公差带的定义、特征以及标注示例中标注的涵义。第四章形状和位置公差及检测（第三讲，2学时）※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※主要内容：跳动公差与公差带特点；典型的跳动公差带的定义、特征及其标注。公差原则（有关术语及定义，独立原则、包容要求和最大实体要求）；形位公差的标注。重点内容：跳动公差带的定义、特征及其标注；独立原则、包容要求和最大实体要求的涵义及应用；形位公差的标注。难点：独立原则、包容要求和最大实体要求的涵义及应用。教学方法：1.设计课堂提问，掌握学生理解情况。2.以多媒体课件为主要进行手段。课外作业：习题4-4、4-5、4-10、4-12、4-13、4-15、4-16※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※具体内容的详细教案如下：（加黑字表示板书内容或应有板书的地方）注：首先对上次课的主要内容用2分钟进行小结，然后讲跳动公差与公差带。四、跳动公差与公差带跳动公差——跳动——结合测量说明什么是跳动公差和跳动。注：要说明跳动公差的被测要素为圆柱面、端平面和圆锥面等轮廓要素，基准要素为轴线。跳动公差根据测量区域的不同，可分为圆跳动和全跳动。1）圆跳动（1）径向圆跳动（2）端面圆跳动（3）斜向圆跳动注：1.结合下图（见黑板）讲解径向圆跳动、端面圆跳动以及斜向圆跳动的定义、测量方法、公差带，要说明公差带的两个同心圆的圆心在基准轴线上！2.可设置课堂问题：公差带与圆度公差的区别？说明什么？圆度：形状公差，位置浮动；跳动：位置公差，位置固定）AA0.05dAA0.05AA0.05A径向圆跳动端面圆跳动斜向圆跳动注意：标注斜向圆跳动，指引线的箭头方向一般垂直于被测要素，注意与圆度公差标注的区别！（注：设置课堂问题：为什么要这样？也是作业中易错的地方）BBA0.2AB2）全跳动全跳动——是指整个被测要素相对于基准轴线的变动量。测量时被测要素连续回转且指示计作直线移动。径向全跳动径向全跳动端面全跳动全跳动分（1）径向全跳动注：结合右图（见黑板）讲解径向全圆跳动的定义、测量方法、公差带。AA0.05A要说明径向全跳动是被测圆柱面的圆柱度误差和相对基准的同轴度误差的综合反映（但不是简单相加，是矢量叠加），所以，径向全跳动可综合控制同轴度和圆柱度误差。（2）端面全跳动注：结合右图（见黑板）讲解端面全跳动的定义、测量方法、公差带。注：要说明端面全跳动的公差带与该端面对轴线的垂直度公差带是相同的，因而两者控制位置误差的效果也是相同的，但检测方法更方便!另外，端面全跳动还是该端面（整个端面）的形状误差（f形状）及其对基准轴线的垂直度（f位置）的综合反映。跳动公差具有综合控制被测要素的位置、方向和形状的作用。因此，采用跳动公差时，若综合控制被测要素能够满足功能要求，一般不再标注相应的位置公差和形状公差，若不能够满足功能要求，则可进一步给出相应的位置公差和形状公差，但其数值应小于跳动公差值。第四节形位公差与尺寸公差的关系在设计零件时，根据零件的功能要求，对零件上重要的几何要素，常常需要同时给定尺寸公差和形位公差等。那么，零件上几何要素的实际状态是由要素的尺寸误差和形位误差综合作用的结果，两者都会影响零件的配合性能，因此在设计和检测时需要明确形位公差与尺寸公差之间的关系。确定这种相互关系的原则称为公差原则。定义：机械零件的同一被测要素既有尺寸公差要求，又有形位公差要求，处理两者之间关系的原则，称为公差原则。

（注：解释处理两者之间的关系的含义：在第二章我们学习了尺寸公差，即允许尺寸的变动范围，本章我们又学习了形位公差，即允许形状和位置的变化范围。那么对于同一个被测要素，既给出了尺寸公差要求，同时又给出了形位公差要求，在零件加工和检验的过程中，尺寸公差和形位公差是单独处理，还是混合在一起处理，设计人员应该给出一个说明，我们把国标给出的这个说明，就称之为公差原则。）由此可知，根据尺寸公差与形位公差有无关系，关系如何？我们把公差原则分为独立原则和相关要求两大类。

首先介绍有关公差原则的一些术语及定义：

一、有关术语及定义1.局部实际尺寸(简称实际尺寸da、Da)（注：用教材图4－5讲解）2.作用尺寸(1)体外作用尺寸(dfe、Dfe)注：这个概念在第二章进过，这里简单回忆一下。(2)体内作用尺寸(dfi、Dfi)在被测要素的给定长度上，与实际外表面体内相接的最大理想面或与实际内表面体内相接的最小理想面的直径或宽度。对于关联要素，该理想面的轴线或中心平面必须保持图样给定的几何关系。体内作用尺寸实际上即为零件强度起作用的尺寸，也是由被测要素实际尺寸和形状（或位置）误差综合形成的，孔的体内作用尺寸大于该孔的最大局部实际尺寸，轴的体内作用尺寸小于该轴的最小局部实际尺寸。如图4-5所示。3.最大实体实效状态、尺寸(1)最大实体实效状态(MMVC)(2)最大实体实效尺寸(DMV、dMV)注：用下图进行讲解。20(dM)20EQ\o(\s\up4(0),\s\do1(-0.3))M0.120.1(dMV)0.14.最小实体实效状态、尺寸（自学）作用尺寸与实效尺寸的区别：作用尺寸是由实际尺寸和形位误差综合形成的，一批零件中各不相同，是一个变量，但就每个实际的轴或孔而言，作用尺寸却是唯一的；实效尺寸是由实体尺寸和形位公差综合形成的，对一批零件而言是一定量。实效尺寸可以视为作用尺寸的允许极限值。5.边界（1）边界由设计给定的具有理想形状的极限包容面。20(20(dM)20EQ\o(\s\up4(0