互換性與技術測量基礎教案

1、濟源市技工學校電子教案濟源市技工學校電子教案（20 13 20 14 學年 第 一 學期） 課程名稱： 互換性與技術測量 授課班級： 13機電、13機械制造、13數(shù)控 教 師： 劉偉蘋 教 研 組： 課 題：第一章 第二章 授課時間：學時數(shù)：教學目標：理解互換性的定義及.加工誤差與公差的含義；掌握極限與配合中的基本術語及定義會準確查表，標注以及掌握優(yōu)先公差帶 掌握基準制，公差等級，配合類別的選擇原則 教學重點：互換性的定義；極限與配合中的基本術語及定義；基準制，公差等級，配合類別的選擇原則。教學難點：互換性的定義；極限與配合中的基本術語及定義；基準制，公差等級，配合類別的選擇原則。教學方法：講

2、授法教學過程設計備注教學步驟及主要內容教學過程：（一）組織教學，引入課題（二）新課教學第一章 緒論1.1 互換性的意義與作用1.1.1互換性的概念舉例：螺釘，燈泡，汽車，飛機，彩電等等。分類：完全互換與不完全互換完全互換定義：同一規(guī)格工件不作任何挑選，不需輔助加工，就能裝到所需的部件上，并能滿足其使用要求優(yōu)點：提高生產(chǎn)率，有利于專業(yè)化大生產(chǎn)，縮短維修時間，降低生產(chǎn)成本等。 誤差：尺寸，形狀，位置，表面粗糙度。公差：研究幾何量的誤差及控制范圍，換言之，公差是允許的最大誤差。區(qū)別：誤差在加工中產(chǎn)生，而公差是在設計中給定。 1.1.2 互換性的作用1、互換性原則的技術意義2、互換性原則的社會意義1.

3、1.3 互換性的種類1、按互換性的程度分類（1）完全互換性（2）不完全互換性2、按互換的部位分類（1）內互換性（2）外互換性1.1.4互換性生的簡史1.2 標準化與優(yōu)先數(shù)系為使工件有互換性，又須滿足設計與制造的要求就應制定一個標誰。枝術標準： GB 國家標準 HB,JB 部門標準 QB 企業(yè)標準標準是保證互換性的基礎，標準化是實現(xiàn)互換性生產(chǎn)的基礎。1.3幾何量精度設計與測量技術1.3.1 幾何量精度設計1.3.2 幾何量測量第二章 孔、軸的極限與配合2.1概述2.2基本術語與定義一 有關尺寸的術語定義 1 、尺寸（SIZE） 用特定單位表示線性尺寸值的數(shù)字2 、基本尺寸（Basic size）

4、 設計給定的尺寸。 孔-D 軸-d 3、實際尺寸（Actual size ）通過測量獲得的某 一孔、軸的尺寸。 實際尺寸尺寸真值孔Da 軸 da4、極限尺寸 （ Limits of size ）允許尺寸變化的兩個界限。 最大極限尺寸：孔D max ， 軸d max ； 最小極限尺寸：孔D min ， 軸d min 。 D max （d max ） Da（da ） D min（ d min）二 、偏差和公差的術語及定義 1 尺寸偏差 deviation ，某一尺寸減去基本尺寸的代數(shù)差。 (1)極限偏差 上偏差 下偏差 孔 ES=Dmax -D ； EI=Dmin -D 軸 es=dmax -d

5、； ei=dmin -d上下偏差的“+”、“-”號不能遺漏。 (2)實際偏差 孔： Ea=Da -D ； 軸：ea=da -d例1：設計一孔，D=50mm,Dmax=50.048mm,Dmin=50.009mm,求ES,EI?解：ES= Dmax- D = 50.048-50 = +0.048mmEI= Dmin- D = 50.009-50 = -0.009mm例2、加工一軸，d=30mm ,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

6、練習:課后題第6題2 、尺寸公差 tolerance ，允許尺寸的變化量 T孔Th 軸Ts (1)從極限尺寸入手： Th = Dmax -Dmin Ts = dmax -dmin (2)從極限偏差看： Th =ES-EI Ts=es-ei (3)三者之間的關系： Th= Dmax -Dmin=（ D+ES ）-（D+EI） =ES-EI 尺寸公差是用絕對值來定義的，沒有正、負的含義，不能取零值。 從加工的角度看，基本尺寸相同的零件，公差值越大，加工就越容易，反之加工就越困難。例3、 求軸25 的公差值。解：dmax= d+ es=25+(-0.007)=24.993dmin= d+ ei=25

7、+(-0.020)=24.980Ts = dmax -dmin =24.993-24.980=0.013或：Ts=es-ei=（-0.007）-(-0.020) =0.013練習: 課后題第6題3、零線、公差帶與公差帶圖解（1）零線水平繪制，表示基本尺寸。（2）公差帶兩個要素：大?。汗钪档拇笮?位置：由基本偏差確定三、配合的術語及定義 1、 孔和軸判斷方法：從裝配關系上看 從加工過程上看2、 配合公差帶之間的關系（基本尺寸相同）3、 間隙與過盈孔軸 其差值為正是間隙“ X” ；其差值為負是過盈“ Y” 4、間隙配合具有間隙（含 Xmin =0 ）的配合?？自谳S的公差帶之上。 最大間隙 Xma

8、x =Dmax -dmin =ES-ei 最小間隙 Xmin =Dmax -dmax =EI-es 平均間隙 Xp=1/2（Xmax +Xmin ） 5、過盈配合具有過盈（含 Ymin =0 ）的配合?？自谳S的公差帶之下。 最小過盈 Ymin =Dmax -dmin =ES-ei 最大過盈 Ymax =Dmin -dmax =EI-es 平均過盈 Yp=1/2（Ymin +Ymax ） 6、過渡配合可能具有 X 或 Y 的配合。此時孔軸公差帶相互交疊。 公式用以上 X ， Y 判斷孔和軸配合性質的判別條件：當EI es時，是間隙配合ESei時，是過盈配合，若兩者都不成立時，是過渡配合。例4、

9、已知50 的孔和50 的軸相結合，試計算配合的極限間隙或極限過盈，并確定其配合的性質。解：EI=0es=+0.018 ES ei此配合為過渡配合Xmax =ES-ei=(+0.025)-(+0.002)=+0.023Ymax =EI-es=0-(+0.018)=-0.018 間隙數(shù)值前“+”號，過盈數(shù)值前加“-”號。練習：課后題7、配合公差允許 X 或 Y 的變動量。Tf=Th+Ts 間隙配合：Tf= Xmax -Xmin 過盈配合：Tf= Ymin -Ymax 過渡配合：Tf= Xmax -Ymax 結論 ：配合精度與零件的加工精度有關，若要配合精度高，則應降低零件的公差，即提高工件本身的加

10、工精度。反之亦然。 一 配合制配合制是指同一極限制的孔和軸組成配合的一種制度。 對孔與軸公差帶之間的相互位置關系，規(guī)定了兩種基準制：基孔制和基軸制1、 基孔制配合定義：基本偏差為一定的孔的公差帶與不同基本偏差的軸的公差帶形成各種配合的一種制度。標準規(guī)定：基孔制配合中孔的Dmin=D，即EI=0。 基孔制中的孔稱為基準孔，用“ H ”表示，基準孔以下偏差為基本偏差，且數(shù)值為零。其公差帶位置在零線上側。 2、基軸制定義：基本偏差為一定的軸的公差帶與不同基本偏差的孔的公差帶形成各種配合的一種制度。標準規(guī)定：基軸制配合中軸的dmax=d，即es=0。 基軸制中的軸稱為基準軸，用 h 表示，基準軸的上偏

11、差為基本偏差且等于零，公差帶位置在零線下側。 二、標準公差系列標準公差數(shù)值與兩個因素有關：標準公差等級和基本尺寸分段。1、 標準公差等級 - 是指確定尺寸精度的等級。由于零件和零件上不同部位的尺寸對精確程度的要求往往不相同，為了滿足生產(chǎn)的需要，國家標準設置了 20 個公差等級。 IT01 . IT0 . IT1. IT2 .IT3 . IT18 高 公差等級 低 小 公差數(shù)值 大 難 加工程度 易 IT6: 標準公差6級或6級標準公差 D D D T標準規(guī)定：同一公差等級對所有基本尺寸的一組公差被認為具有同等精確程度。確定公差等級，要同時考慮零件的使用要求和加工的經(jīng)濟性能這兩個因素。2、 基本

12、尺寸分段三基本偏差系列1、 基本偏差靠近零線的偏差。代號及特點 (1) 代號：共28個?？着c軸的基本偏差代號孔ABCDEFGHJKMNPRSTUVXYZCDEFFGJSZAZBZC軸abcdefghjkmnprstuvxyzcdeffgjszazbzc (2) 它決定了公差帶相對于零線的位置。(3) 特點：見圖1-19 軸 ：a-h :es 絕對值漸??；j-zc :ei 絕對值漸大。 孔 : A-H :EI 絕對值漸?。籎-ZC :ES 絕對值漸大。 另一偏差取決于標準公差的大小。六、公差與配合在圖樣上的標注 1. 公差帶代號與配合代號。 1) 公差帶代號： 50H8 60Js6 8cd7 5

13、0 或 50H8( ) 2) 配合代號：用孔、軸公差帶的組合表示，寫成分數(shù)形式，分子為孔的公差帶代號，分母為軸的公差帶代號。 如： 50 或 50H8/f7 。 2.零件圖中尺寸公差帶的三種標注形式所示標注方法應用最廣泛。 七、常用和優(yōu)先的公差帶與配合 GB/T1801-1999 對孔、軸規(guī)定了一般、常用和優(yōu)先公差帶。 孔的一般公差帶 105 種，常用公差帶 44 種，優(yōu)先公差帶 13 種 軸的一般公差帶 116 種，常用公差帶 59 種，優(yōu)先公差帶 13 種 先用公差帶時應按優(yōu)先、常用、一般公差帶的順序選取。（詳見 P24 ， P25 圖 2-14 ，圖 2-15 及表 2-7 ） 八、一般

14、公差線形尺寸的未注公差 1. 線性尺寸的一般公差的概念主要用于較低精度的非配合尺寸。2.一般公差的作用： 可簡化制圖，使圖樣清晰易讀，使圖樣上突出了標有公差要求的部位，以便在加工和檢驗時引起重視，還可簡化零件上某些部位的檢驗。 3. 線性尺寸的一般公差標準： 按GB/T1804-m。九、溫度條件極限與配合制明確規(guī)定：尺寸的基準溫度是20。配合制的選擇 1 一般情況下采用基孔制，特殊情況下采用基軸制。 2 與標準件相配合時，基準制的選擇通常依標準件而定。 3. 為了滿足配合的特殊需要，允許采用任一孔，軸公差帶組成的配合。 例如： 60D10/js6 公差等級的選擇原則： 1 當公差等級 IT8

15、時，推薦孔比軸低一級的配合，但對 IT8 級的配合，則應采用同級配合。2 選擇時，既要滿足設計要求，又要考慮工藝的可能性與經(jīng)濟性。即：在滿足使用要求的前提下，盡量擴大公差值。 配合的選擇 1.選擇順序： 優(yōu)先 常用 一般 任意組合。 2.代號的確定： (1) 間隙配合， | 軸基本偏差 |=Xmin. 故可按 Xmin 來確定基本偏差的代號。 (2) 對于 Y 配合，在確定了基準件的等級后，即可按 Ymin 來配合件的基本偏差代號，并依據(jù) T f 要求確定孔軸的公差等級。 3.選擇方法： (1) 計算法，理論上。 (2) 實驗法，重要的配合。 (3) 類比法，經(jīng)驗。課堂小結作業(yè)布置課后反思課

16、題： 第三章 第四章 授課時間：學時數(shù)：教學目標：了解技術測量的定義及技術測量的四個方面要素；掌握計量器具的分類方法；了解計量器具各項性能指標的定義及其對測量精度的影響；掌握測量方法分類的原則，了解各種測量方法的特點及其應用場合；理解測量誤差的概念，特別是相對誤差的概念及其作用，了解各種類型測量誤差產(chǎn)生的原因、特點及處理方法。掌握形位公差的項目的分類以及各特征項目的名稱和對應的符號；形位公差代號和基準符號的組成；理解形位公差帶由形狀、大小、方向和位置四個因素確定；掌握注出公差值的選擇原則以及未注公差值的標注說明方法。理解各形位公差項目的定義及其基本內容；掌握形位公差代號和基準符號的標注方法教學

17、重點：各種測量方法的特點及其應用場合；測量誤差; 形位公差代號; 各形位公差項目的定義及其基本內容; 形位公差代號和基準符號的標注方法教學難點：各種測量方法的特點及其應用場合；測量誤差; 形位公差代號; 各形位公差項目的定義及其基本內容; 形位公差代號和基準符號的標注方法教學方法：講授法教學過程設計備注教學步驟及主要內容教學過程：（一）組織教學，引入課題（二）新課教學第3章 幾何量測量基礎3.1測量與檢驗的概念測量：指確定被測對象量值為目的的全部操作。檢驗：指為確定被測幾何量是否在規(guī)定的極限范圍之內，從而判斷被測對象是否合格，而無須得出具體的數(shù)值。一個完整的測量過程包括：1、測量對象2、計量單

18、位組織上從國務院到地方成立各級計量管理機構，負責其管轄范圍的計量和量值傳遞工作，組成了嚴密的全國計量網(wǎng)。技術上從基準譜線開始，通過兩個平行的系統(tǒng)向下傳遞。一是刻線量具系統(tǒng)（線紋尺系統(tǒng)），另一個是端面量具系統(tǒng)（量塊系統(tǒng)），這兩個系統(tǒng)都是長度傳遞的媒介，直到把基準量值準確的傳遞到生產(chǎn)中應用的計量器具和工件上。3、測量方法4、測量精度3.長度和角度計量基準與量值傳遞3.2.1長度與角度基準3.2.2長度與角度量值傳遞系統(tǒng)3.2.3量塊1、 量塊的形狀、用途及尺寸系列形狀特點：長方體，兩個平行的工作面。（研合性）應用：檢定和校準其它量具、量儀，相對測量時調整量具和量儀的零位，以及用于精密機床的調整、精

19、刻劃線和直接測量精密零件等。尺寸系列：見表2-1所示。2、 量塊的尺寸組合及使用方法選擇原則：為了減少量塊組合的累積誤差，使用量塊時，應盡量減少使用的塊數(shù)，一般要求不超過45塊。尺寸組合的方法：選用量塊時，應根據(jù)所需組合的尺寸，從最后一位數(shù)字開始選擇，每選一塊，應使尺寸數(shù)字的位數(shù)減少一位，依此類推，直至組合成完整的尺寸。3.3 計量儀器和測量方法分類3.3.1計量儀器分類1、量具定義：以固定形式復現(xiàn)量值的計量器具。特點：結構簡單，沒有傳動放大系統(tǒng)，用于測量。種類：單值量具：量塊、直角尺等； 多值量具：游標卡尺、鋼板尺、千分尺、萬能角度尺等。2、量規(guī)特點：沒有刻度，用于檢驗。3、量儀定義：能將被

20、測幾何量的量值轉換成可直接觀察的指示值或等效信 息的計量器具。特點：具有傳動放大系統(tǒng)。按原始信號的轉換原理不同，量儀可分為：機械式量儀光學式量儀電動式量儀氣動式量儀4、計量裝置3.3.2計量器具的基本技術指標1分度值標尺分度所代表的量值。2示值由測量器具所指示的被測量值。 3示值范圍計量器具所能顯示的最底值到最高值的范圍。 4測量范圍計量器具所能測量的最小值到最大值的范圍。5靈敏度量儀對被測量變化的反應能力。 6測量力測量器具對被測件的被測表面（位置）施加的測量壓力。7、刻度間距是指標尺或刻度盤上兩相鄰刻線中心的距離。8、示值誤差是指計量器具的指示值與被測尺寸真值之差。9、示值穩(wěn)定性10、校正

21、值11、靈敏閾3.3.3測量方法分類1、根據(jù)所測的幾何量是否為要求被測的幾何量，測量方法可分為：（1）直接測量：直接由計量器具上得到被測尺寸的數(shù)值或偏差。例如：有用游標卡尺測量軸的直徑。（2）間接測量：通過測量與被測尺寸有函數(shù)關系的其它尺寸，通過計算得到被測量值。2、要據(jù)被測量值是直接由計量器具的讀數(shù)裝置獲得，還是通過對某個標準值的偏差值計算得到，測量方法可分：（1）絕對測量：測量時，被測量的全值可以直接從計量器具的讀數(shù)裝置獲得。例如：用游標卡尺測量軸的直徑。（2）相對測量（比較測量方法） ：將被測量與同它只有微小差別的已知同種量相比較，通過測量這兩個量值間的差值以確定被測量值。3、根據(jù)被測工

22、件表面是否與計量器具的測量元件接觸，測量方法可分為：（1）接觸測量 ：量具測頭與被測表面直接接觸，并有機械作用的測量力。（2）非接觸測量 ：量具測頭與被測表面不直接接觸，無機械作用的測量力。4、根據(jù)工件上同時測量的幾何量的多少，測量方法可分為：（1）綜合測量 ：測量被測零件上與幾個參數(shù)有關聯(lián)的綜合參數(shù)，從而綜合判斷零件的合格性。（2）單項測量 ：分別測量零件上彼此沒有聯(lián)系的各個參數(shù)。5、根據(jù)測量時工件是否運動，測量方法可分為：（1）靜態(tài)測量 ：測量時被測表面與計量器具的測量頭處于相對靜止狀態(tài)。（2）動態(tài)測量 ：測量時被測表面與計量器具的測量頭處于相對運動狀態(tài)。6、根據(jù)測量在加工過程中所起的作用

23、，測量方法可分為：（1）被動測量 ：對完工后的零件進行測量，其作用在于發(fā)現(xiàn)和剔出廢品。（2）主動測量 ：在零件加工過程中進行測量。同時按測量結果直接控制零件的加工過程，能防止廢品的發(fā)生和縮短零件的生產(chǎn)周期。3.4測量誤差誤差的概念及產(chǎn)生的原因（1）測量誤差的基本概念定義：由于計量器具本身的誤差和測量條件的限制而使測量結果與 真值之間形成的差值。測量誤差常采用以下兩種指標評定：絕對誤差（）：是測量結果(x)與被測量的真值(x0)之差。 = x - x0相對誤差（f）：測量的絕對誤差與被測量真值之比。即 f = / x注：用絕對誤差的大小可以評定同一尺寸的不同測量的精確度，用 相對誤差的大小可以評

24、定不同尺寸的精確度。（2）測量誤差產(chǎn)生的原因計量器具誤差方法誤差環(huán)境誤差人員誤差第4章 幾何公差與檢測41概述一、形狀和位置公差在機器制造中的作用規(guī)定出合理的形狀和位置公差，用以限制形狀和位置誤差，保證零件的使用性能。二、形狀和位置公差標準三、形位公差的符號及代號1、形位公差項目的符號公 差特 征 項 目符號有或無基準要求形 狀形 狀直 線 度無平 面 度無圓 度無圓 柱 度無形狀或位置輪 廓線輪廓度有或無面輪廓度有或無位 置定 向平 行 度有垂 直 度有傾 斜 度有定 位位 置 度有或無同軸（同心）度有對 稱 度有跳 動圓 跳 動有全 跳 動有2、形位公差的代號國標GB/T11821996規(guī)

25、定，形位公差在圖樣中應采用代號標注。代號由公差項目符號、框格、指引線、公差數(shù)值和其他有關符號組成。形位公差框格用細線繪制，可畫兩格或多格，要水平（或鉛垂）放置，框格的高（寬）度是圖樣中尺寸數(shù)字高度的二倍，格長度根據(jù)需要而定?？蚋裰械臄?shù)字、字母和符號與圖樣中的數(shù)字同高，框格內由左至右（或由下至上）填寫的內容為：第一格為形位公差項目符號，第二格為形位公差及其有關符號，以后各格為基準代號，的字母及有關符號，如下圖所示。3、基準符號標注位置公差的基準，要用基準代（符）號?；鶞蚀栍纱侄坍嬀€、圓圈、連線和字母組成。圓圈直徑與框格高（寬）度相同，圓圈內填寫基準的字母符號。無論基準代號在圖樣上的方向如何，圓

26、圈內的字母均應水平書寫。圓圈和連線用細實線繪制，連線必須與基準要素垂直。為了避免誤解，基準字母一得采用E、I、J、M、O、P、L、R、F。四、零件的幾何要素形位公差的研究對象是零件的幾何要素,它是構成零件幾何特征的點,線,面的統(tǒng)稱.其分類及含義如下:1、 按存在的狀態(tài)分（1） 理想要素具有幾何學意義的要素稱為理想要素。特點：沒有幾何誤差，在實際生產(chǎn)不可能得到。（2）實際要素零件上實際存在的要素稱為實際要素,通常都以測得要素代替實際要素.特點：具有幾何誤差2、按在形位公差中所處的地位分（1）被測要素在零件設計圖樣上給出了形狀或(和)位置公差的要素稱為被測要素.按功能關系不同可分為：A、單一要素：

27、適用于形狀公差B、關聯(lián)要素：適用于位置公差（2）基準要素用來確定被測要素的方向或(和)位置的要素,稱為基準要素.2、 按幾何特征分（1） 輪廓要素構成零件外形能直接為人們所感覺到的點、線、面稱為輪廓要素。（2） 中心要素對稱輪廓要素的中心點,中心線,中心面或回轉表面的軸線,稱為中心要素4.2 幾何公差及其功能要求一、 形狀公差 形狀公差帶的方向和位置一般是浮動的。 1、直線度：用以限制被測實際直線對其理想直線變動量的一項指標。被限制的直線有平面內的直線，回轉體的素線，平面與平面交線和軸線等。1)給定平面內的直線度（素線）公差帶：距離為的t兩平行直線之間的區(qū)域，大小，方向，位置，形狀都是 變化和

28、浮動的。2)給定方向的直線度：有三種，其公差帶分別為： 一個方向：是距離為公差值t的兩平行平面之間的區(qū)域。 兩個方向：公差值分別為t1 ， t2的四棱柱內。 任意方向上的直線度（空間）：公差帶為直徑為 t 的圓柱面測量方法有：光隙法（刀口尺）、測微法（百分表）、計算法、圖解法2、 平面度：用以限制實際表面對其理想平面變動量的一項指標。公差帶：是距離為公差值t的兩平行平面之間的區(qū)域。測量：平晶測量（小平面且精度高） 、對角線法（大平面）3、 圓度：用以限制實際圓對其理想圓變動量的一項指標。職能：它是對圓柱面（圓錐面）的正截面和球體上通過球心的任一截面上提出的形狀精度要求。公差帶：是指在同一正截面

29、上，半徑差為公差值t的兩同心圓之間的區(qū)域。注意：標注圓度時指引線箭頭應明顯地與尺寸線箭頭錯開；標注圓錐面的圓度時，指引線箭頭應與軸線垂直，而不該指向圓錐輪廓線的垂直方向。檢測方法：和尺寸界限須錯開、錐體須和軸線垂直。提出難點，進行剖析4、 圓柱度：限制實際圓柱面對其理想圓柱面變動量的一項指標。它是對圓柱面所有正截面和縱向截面方向提出的綜合性形狀精度要求。職能：圓柱度公差可以同時控制圓度、素線直線度和兩素線平行度等項目的誤差。公差帶：是指半徑為t的兩同軸圓柱面之間的區(qū)域。測量：可用全跳動來檢測二、形狀或位置公差 形狀或位置公差的特點是它可能有基準，也可能沒有基準，當它有基準時，它呈現(xiàn)形狀公差的特

30、性，其公差帶無方向位置限制；當它有基準時，它呈現(xiàn)位置誤差特性，其公差帶位置受基準和理論正確尺寸限制。1、 線輪廓度：限制實際曲線對其理想曲線變動量的一項指標。公差帶：包絡一系列直徑為公差值t的圓的兩包絡線之間的區(qū)域，諸圓圓心應位于理想輪廓線上。 注意：理論正確尺寸確定被測要素的理想形狀、方向、位置的理想尺寸。理想要素需由基準和理論正確尺寸確定。2、 面輪廓度：限制實際曲面對其理想曲面變動量的一項指標。公差帶：包絡一系列直徑為公差值t的球的兩包絡面之間的區(qū)域，諸球球心位于理想輪廓面上。測量：用輪廓樣板 二、 位置公差定向公差：關聯(lián)實際要素對基準在方向上允許的變動全量。包括： 分為：直線和平面 被

31、測和基準之間有；線對線，線對面。面對線，面對面。特點：A：定向公差帶相對于基準有確定的方向。B：定向公差帶具有綜合控制被測要素的方向和形狀的能力。 抓住特點，分析典型（1） 平行度：限制實際要素對基準在平行方向上變動量的一項指標。（2） 垂直度：限制實際要素對基準在垂直方向上變動量的一項指標。（3） 傾斜度：限制實際要素對基準在傾斜方向上變動量的一項指標。1、 定位公差：是關聯(lián)實際要素對基準在位置上允許的變動全量。特點：A：定位公差帶具有確定的位置 B：定位公差帶具有綜合控制被測要素位置、方向和形狀的能力。 關聯(lián)要素相對基準的理想位置由理論正確尺寸確定。（1） 同軸度：限制被測軸線偏離基準軸線

32、的一項指標。公差帶是直徑為公差值t且與基準軸線同軸的圓柱面內區(qū)域。（2） 對稱度：限制被測線、面偏離基準直線、平面的一項指標。（3） 位置度：限制被測要素實際位置對其理想位置變動量的一項指標。被測要素的理想位置由理論正確尺寸和基準所確定。分類：點、線、面 1）點的位置度：（平面點） 公差帶：以 t 為直徑的圓柱 2）線的位置度：（空間孔位） 公差帶：以 t 為直徑的小圓柱且垂直 A ，平行于 B 、 C 3) 空間孔向的位置度： 公差帶：是以 t1 t2 為尺寸的一個四棱柱體，它們的平面線由理論正確尺寸確定。 2、 跳動公差：關聯(lián)實際要素繞基準軸線回轉一周或連續(xù)回轉時所允許的最大跳動公差。 特

33、點：是以檢測方式定出的公差項目，具有綜合控制形狀誤差和位置誤差的功能。（1） 圓跳動公差：關聯(lián)實際要素繞基準軸線回轉一周時，為圓跳動公差。跳動量是指示器在繞著基準軸線回轉的被測表面上測得的。按跳動的檢測方向與基準軸線之間的位置關系不同圓跳動可分為三種類型。A、 徑向圓跳動：檢測方向垂直于基準軸線。公差帶是垂直于基準軸線的任一測量平面內，半徑差為公差值t且圓心在基準軸線上的兩個同心圓之間的區(qū)域。B、 端面圓跳動：檢測方向平行于基準軸線。公差帶是在與基準軸線同軸的任一直徑位置的測量圓柱面上，沿母線方向寬度為t的圓柱面區(qū)域。C、 斜向圓跳動：檢測方向暨不平行也不垂直于基準軸線，但一般應為被測表面的法

34、線方向。公差帶是在與基準軸線同軸的任一測量圓錐面上，沿母線方向寬度為t的圓錐面區(qū)域。（2） 全跳動公差A、 徑向全跳動：運動方向與基準軸線平行。 公差帶：半徑為公差值t且與基準軸線同軸的兩圓柱面之間的區(qū)域。 突破難點，引出注意：徑向全跳動公差帶與圓柱度公差帶的異同。 形位精度設計思想相同點：形狀相同。不同點：前者公差帶軸線的位置固定，后者公差帶軸線的位置是浮動的；徑向全跳動包括了圓柱度誤差和同軸度誤差。圖樣上應優(yōu)先標注徑向全跳動公差，而盡量不標注圓柱度項目。 B、 端面全跳動：運動方向與基準軸線垂直。 公差帶：是距離為公差值t且與基準軸線垂直的兩平行平面之間的區(qū)域。 注意：端面全跳動公差帶與端

35、面對軸線垂直度公差帶之間的異同。 相同點：形狀相同，均為垂直于基準軸線的平行平面，用該兩項目控制被測要素的結果也完全相同。在滿足功能要求的前提下，應優(yōu)先選用端面全跳動公差。4.3 公差原則一、 有關公差要求的基本概念 1. 作用尺寸、狀態(tài)與邊界 1）作用尺寸：尺寸誤差與形位誤差的綜合誤差 單一作用尺寸： Dm dm 關聯(lián)作用尺寸： Dm dm 若對同一關系 對于孔 Dm Dm Da 對于軸 dm dm da D a .d a - 局部實際尺寸 2) 狀態(tài)和實體尺寸 最大實體狀態(tài) MMC ，孔、軸具有材料量為最多重量最重的狀態(tài)。 最小實體狀態(tài) LMC ，孔、軸具有材料量為最少重量最輕的狀態(tài)。 最

36、大實體尺寸 MMS ，在 MMC 下的尺寸， d 與 D 最小實體尺寸 LMS ，在 LMC 下的尺寸， d D 最大實體狀態(tài)獲得最緊的配合 , 而最小實體狀態(tài)獲得最松的配合 3) 實效狀態(tài)： virtual condition 我們知道 : 零件的自由裝配主要取決于實際尺寸和形位誤差 , 而當要求達到 MMS 和形位誤差達到最大值 ( 公差 ) 時形成一種綜合狀態(tài) , 叫 VC 單一要素的 vc ： MMC 且中心要求的形狀誤差達到公差 關聯(lián)要素的 vc ： MMC 且中心要求的位置誤差達到公差 4) 實效尺寸 VS virtual size 實效狀態(tài)的邊界尺寸 , 是唯一的 . VS 是尺

37、寸公差與形位公差的綜合 . Dvs =MMS-t dvs =MMS+t 5) 作用尺寸與實效尺寸的區(qū)別 區(qū)別1 實效尺寸是定值 - 圖樣給出了 尺寸公差 形位公差 作用尺寸是變量 - 隨尺寸、形位誤差而變動 . 區(qū)別 2 實效尺寸在一批零件中是唯一的，作用尺寸則有很多個 . 區(qū)別 3 當零件實際尺寸要求處于 MMS 且形位誤差達到最大值時 , 作用尺寸 = 實效尺寸 區(qū)別 4 實效尺寸的作用是控制作用尺寸的邊界尺寸 . 6) 最大實體邊界與實效邊界 MMC 用來限制實際要素的理想邊界， vc 是控制關聯(lián)實際要素的理想邊界。 二 、 公差原則 公差原則：獨立原則 、相關原則 獨立原則 IP （

38、independent principle ） 圖樣上給定的形位與尺寸無關 . 分別滿足要求的公差原則 . 應用 : 不配合，精度高的配合 . 大多數(shù)的零件屬于這一原則，測量分別測量 相關原則：包容原則 最大實體原則 (1) 包容原則 EP （ envelope principle ） 它是要求實際要素處處位于具有理想形狀包容面內 , 該理想形狀為 MMS 此時它應遵守 MMC 邊界 , 即作用尺寸不超出最大實體尺寸 , 局部實際尺寸不超過最小實體尺寸 1）單一要素 E 在尺寸公差或尺寸公差帶后注上 E for example 該軸的 MMS= 10 應滿足下列要求 : first: 9.97

39、 局部實際尺寸 10 second: 尺寸由 10- 9.97 形狀誤差由 0 到 0.03 third: 該銷軸須遵守 MMC 邊界為 10 的理想圓柱面 . 應用包容原則時 , 允許有形位誤差與尺寸公差有關 . 故可以說尺寸公差控制形位誤差 2）于關聯(lián)要素 0 M . MMP 的特例 For instance 該軸的 vs= 10+0= 10=MMS (vs=50-0.08=49.92) 該軸應滿足 : first: 9.97 局部實際尺寸 10 (50.13 Da 49.92) second: 當尺寸從直徑 10 到直徑 9.97 (49.92 到 50.13) 垂直度誤差由 0 到 0

40、.03 (0 到 0.01) third: 該軸須遵守 MMC 邊界 , 該邊界是一個以 10 為直徑的理想圓柱體 , 且與 A 垂直 應用范圍：配合性質要求較嚴的配合表面，特別是有相對運動的配合面 . (2) 最大實體原則 M MMP （ Maximum Material Principle ） 它是當被測試基準偏離最大實體狀態(tài)時 , 而形狀 , 定位 , 定向 , 公差獲得補償?shù)囊环N原則4.4 幾何公差的選擇4.5 幾何公差的標注一、 被測要素或基準要素為輪廓要素時的標注1、 當被測要素為輪廓線或為有積聚性投影的表面時，將箭頭置于要素的輪廓線或輪廓線的延長線上，并與尺寸線明顯地錯開。2、當

41、指向實際表面時，箭頭可置于帶點的參考線上，該點指在實際表面上，如圖所示。3、當基準要素為輪廓線或有積聚性投影的表面時，將基準符號置于輪廓線上或輪廓線的延長線上，并與尺寸線明顯地錯開。4、當基準要素的投影為面時，基準符號可置于用圓點指向實際表面的投影的參考線上。二、被測要素或基準要素為中心要素時的標注1、 當被測要素為軸線、中心平面或由帶尺寸的要素確定的點時，則指引線的箭頭應與確定中心要素的輪廓的尺寸線對齊。2、 當基準要素為軸線、中心平面或由帶尺寸的要素確定的點時，則基準符號中的連線應與確定中心要素的輪廓的尺寸線對齊。三、 形位公差值和測量范圍有附加說明時的標注1、 限定被測要素或基準要素的范

42、圍1）如僅要求要素某一部分的公差值，則用粗點劃線表示其范圍，并加注尺寸，如圖所示。2）如僅要求要素的某一部分作為基準，則該部分應用粗點劃線表示并加注尺寸，如圖所示。4.6 幾何誤差的檢測課堂小結作業(yè)布置課后反思課 題：第五章 第六章 授課時間：學時數(shù)：教學目標：表面粗糙度的概念以及表面粗糙度數(shù)值的大小對零件使用性能的影響；評定表面粗糙度有關的基本術語及其定義；表面粗糙度主要評定參數(shù)的含義及數(shù)學表達式；標準中評定參數(shù)的系列值和補充系列值表面粗糙度符號、代號的意義；表面粗糙度符號、代號的標注方法；表面粗糙度的選用原則；表面粗糙度的主要檢測方法。教學重點：評定表面粗糙度有關的基本術語及其定義; 表面

43、粗糙度符號、代號的標注方法;教學難點：教學方法：講授法教學過程設計備注教學步驟及主要內容教學過程：（一）組織教學，引入課題（二）新課教學第5章 表面粗糙度與檢測5.1 表面粗糙度的概念及其對零件使用性能的影響一、 表面粗糙度的概念表面粗糙度反映的是零件被加工表面上的微觀幾何形狀誤差。n 零件表面的形貌可分為三種情況：(1)表面粗糙度：零件表面所具有的微小峰谷的不平程度，其波長和波高之比一般小于 40。屬于微觀幾何形狀誤差。(2)表面波紋度：零件表面中峰谷的波長和波高之比等于401000的不平程度稱為波紋度。會引起零件運轉時的振動、噪聲，特別是對旋轉零件（如軸承）的影響是相當大的目前表面波紋度還

44、沒有制定國家標準。國際標準化組織第57技術委員會正在制定表面波紋度有關國際標準。(3)形狀誤差 ：零件表面中峰谷的波長和波高之比大于1000的不平程度屬于形狀誤差。 二、表面粗糙度對零件使用性能的影響n 影響零件的耐磨性。n 影響配合性質的穩(wěn)定性。n 影響零件的疲勞強度。n 影響零件的抗腐蝕性。n 影響零件的密封性。n 對零件的外觀、測量精度、表面光學性能、導電導熱性能和膠合強度等也有著不同程度的影響。5.2 表面粗糙度的評定基本術語1、實際輪廓2、 取樣長度l：評定表面粗糙度所規(guī)定的一段基準線長度。應與表面粗糙度的大小相適應。規(guī)定取樣長度是為了限制和減弱表面波紋度對表面粗糙測量結果的影響，一

45、般在一個取樣長度內應包含個以上的波峰和波谷。（標準見書P108 表5-1。） 3、 評定長度 ln：為了全面、充分地反映被測表面的特性，在評定或測量表面輪廓時所必需的一段長度。評定長度可包括一個或多個取樣長度。表面不均勻的表面，宜選用較長的評定長度。 評定長度一般按5個取樣長度來確定。4、基準線：評定表面粗糙度的一段參考線。有以下兩種：（1）輪廓的最小二乘中線m：在取樣長度內，使輪廓上各點至一條該線的距離平方和為最小。即：（2）輪廓算術平均中線m ：在取樣長度內，將實際輪廓劃分上下兩部分，且使上下面積相等的直線 。即：F1+F3+F2n-1= F2+F4+F2n5、輪廓峰與輪廓谷二、表面粗糙度

46、的評定參數(shù)國家標準GB3505-83和GB/T1031-95中規(guī)定了6個評定參數(shù)，其中有關高度特性的參數(shù)3個，間距特性的參數(shù)有2個，形狀特性參數(shù)有1個，其中高度參數(shù)是主要的。（1）輪廓算術平均偏差a在取樣長度內，被測實際輪廓上各點至輪廓中線距離絕對值的平均值，即a參數(shù)能充分反映表面微觀幾何形狀高度方面的特性，且測量方便，因而標準推薦優(yōu)先選用a。（2）微觀不平度十點高度zn 在取樣長度內個最大的輪廓峰高ypi平均值與5個最大輪廓谷深yvi平均值之和。（3）輪廓最大高度yn 在取樣長度內，輪廓的峰頂線和谷底線之間的距離。峰頂線和谷底線平行于中線且分別通過輪廓最高點和最低點。Ry =Ypmax+Yv

47、max5.3 表面粗糙度的選用表面粗糙度參數(shù)值的選擇應遵循既滿足零件表面功能要求、又考慮經(jīng)濟性的原則，一般用類比法確定。5.4 表面結構的標注一、 表面粗糙度符號序號符號意義1基本符號，表示表面可用任何方法獲得。當不加注粗糙度參數(shù)值或有關說明時，僅適用于簡化代號標注。2表示表面是用去除材料的方法獲得，如車、銑、鉆、磨等。3表示表面是用不去除材料的方法獲得，如鑄、鍛、沖壓、冷軋等。4在上述三個符號的長邊上可加一橫線，用于標注有關參數(shù)或說明。5在上述三個符號的長邊上可加一小圓，表示所有表面具有相同的表面粗糙度要求。6當參數(shù)值的數(shù)字或大寫字母的高度為2.5mm時，粗糙度符號的高度取8mm，三角形高度

48、取3.5mm，三角形是等邊三角形。當參數(shù)值不是2.5時，粗糙度符號和三角形符號的高度也將發(fā)生變化。二、表面粗糙度代號在表面粗糙度符號的基礎上，注出表面粗糙度數(shù)值及其有關規(guī)定項目后就形成了表面粗糙度代號。見下圖n a1、a2 處為粗糙度高度參數(shù)的允許值（m）；n b處標注加工方法、鍍涂或其它表面處理；n c處標出取樣長度（mm）；n d標出加工紋理方向符號；n e處標出加工余量（mm）；n f處標出間距參數(shù)值（mm）或輪廓支承長度率。 1、表面粗糙度高度參數(shù)標準規(guī)定：高度參數(shù)采用Ra時，參數(shù)值前可不標注參數(shù)符號“Ra”，而采用參數(shù)Rz或Ry時，參數(shù)值前應標注相應的參數(shù)符號“Rz”和 “Ry”。標準規(guī)定：當圖樣上標注參數(shù)的最大值（max）或最小值(min)時，表示參數(shù)所有的實測值均不得超過規(guī)定值。當圖樣上采用上限值或下限值時（表中未標注max或min的），表示參數(shù)的實測值中允許少于總數(shù)的16%實測值超過規(guī)定值。2、加工方法、鍍覆或其它表面處理如某零件的加工表面粗糙要求由指定的加工方法獲得時，用文字標注在符號上邊的橫線上。 見下圖 3、加工紋理方向需要控制表面加工紋理方向時，可在符號的右邊加注加工紋理方向符號。4、加工余量三、表面粗糙度符號、代號在圖樣上的標注1