2022年《公差与技术测量》教案与习题库 .pdf
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1、公差与技术测量教案一、新课导入 (5 ) 1. 自我介绍2. 欢迎词3. 课程简介:特点:专业技术课(主干)定义多,概念多,符号多 , 标准多,记忆内容多,但简单,易学。性质:互换性属于标准化的范围,而技术测量属于计量学,本课程就是将理论和实践紧密结合的学科。任务:从互换性角度出发,围绕误差与公差来研究,如何解决使用与制造的矛盾。而这一矛盾的解决是合理确定公差和采用适当的技量手段。要求:要求掌握互换性与技术测量的基本原理。会使用各种公差标准与标注,并能进行一般的技量工作,为今后的学习和工作打下良好的基础。二、新课内容( 65)绪论(一)互换性概述1、举例:螺钉,灯泡,汽车,飞机,彩电等等2、分
2、类:完全互换与不完全互换3、完全互换定义:同一规格工件不作任何挑选,不需辅助加工,就能装到所需的部件上,并能滿足其使用要求4、优点:提高生产率,有利于专业化大生产,缩短维修时间,降低生产成本等。(二)几何量的误差和公差1、误差:尺寸,形状,位置,表面粗糙度。2、公差:研究几何量的误差及控制范围,换言之,公差是允名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页,共 33 页 - - - - - - - - - 许的最大误差。3、区别:误差在加工中产生,而公差是在设计中给定。第一章
3、光滑圆柱形结合的极限与配合1-1 基本术语及其定义(一)尺寸的术语和定义1、尺寸2、基本尺寸( D ,d)3、实际尺寸( Da,da)4、极限尺寸(二)公差与偏差的术语及其定义1、尺寸偏差某一尺寸减去基本尺寸的代数差。 (1) 极限偏差孔 ES=Dmax -D ; EI=Dmin -D 轴 es=dmax -d ; ei=dmin -d (2) 实际偏差 Ea=Da -D ; ea=da -d 2 、尺寸公差允许尺寸的变化量 T (1) 从极限尺寸入手: Th= Dmax -Dmin ;Ts= dmax - dmin (2) 从极限偏差看: Th = ES-EI ;Ts=es -ei (3)
4、三者之间的关系: Th= Dmax -Dmin=( D+ES )- (D+EI) =ES-EI 3 、公差带图(三)配合的术语及定义1、配合公差带之间的关系(基本尺寸相同)孔轴 其差值为正是 X ;其差值为负是 Y 2、间隙配合具有间隙(含 Xmin =0 )的配合。孔在轴的公差带之上。最大间隙 Xmax =Dmax -dmin =ES-ei 最小间隙 Xmin =Dmax -dmax =EI-es 3、过盈配合具有过盈(含 Ymin =0 )的配合。孔在轴名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - -
5、 - - - - 第 2 页,共 33 页 - - - - - - - - - 的公差带之下。最小过盈 Ymin =Dmax -dmin =ES-ei 最大过盈 Ymax =Dmin -dmax =EI-es 4、过渡配合可能具有 X 或 Y 的配合。此时孔轴公差带相互交叠。公式用以上 X , Y 5. 配合公差允许 X 或 Y 的变动量。间隙配合: Tf= Xmax - Xmin 过盈配合: Tf= Ymin - Ymax 过渡配合: Tf= Xmax - Ymax 三、课堂小结( 7)配合精度与零件的加工精度有关,若要配合精度高,则应降低零件的公差,即提高工件本身的加工精度。反之亦然。四、
6、布置作业 (3 )习题册第一章填空题138、判断题149、单项选择127、多项选择 16、术语解释 112 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页,共 33 页 - - - - - - - - - 一、复习 (5 ) 1、尺寸偏差定义:极限偏差、尺寸公差2、配合定义:间隙配合、过盈配合、过渡配合二、新课内容( 65)1-2 极限与配合标准的基本规定(一)配合制对孔与轴公差带之间的相互位置关系,规定了两种基准制:基孔制和基轴制1、基孔制配合:基孔制中的孔称为基准孔,用
7、H 表示,基准孔以下偏差为基本偏差,且数值为零。其公差带位置在零线上侧。 a-h 间隙 es=Xmin j-n 过渡 p-zc 过盈2、基轴制配合:基轴制中的轴称为基准轴,用 h 表示,基准轴的上偏差为基本偏差且等于零,公差带位置在零线下侧。 A-H 间隙 EI= Xmin J-N 过渡 P-ZC 过盈(二)标准公差系列1、公差等级 - 是指确定尺寸精度的等级。由于零件和零件上不同部位的尺寸对精确程度的要求往往不相同,为了满足生产的需要,国家标准设置了 20 个公差等级。IT01 . IT0 . IT1. IT2 .IT3 . , IT18 高 公差等级 低小 公差数值 大难 加工程度 易注:
8、不能只用公差数值的大小来判断零件精度的高低,而应以公差等级作为判断的依据。 2、基本尺寸分段基本尺寸分段可分为主段落和中间段落。主段落用于标准公差中的基本尺寸分段,中间段落用于基本偏差中的基本尺寸分段。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页,共 33 页 - - - - - - - - - (三)基本偏差系列靠近零线的偏差。1、代号及特点:(1) 代号:共 28 个。(2) 它决定了公差带相对于零线的位置。(3) 特点: 轴 :a-h :es 绝对值渐小; j-zc
9、:ei 绝对值渐大。 孔 : A-H :EI 绝对值渐小; J-ZC :ES 绝对值渐大。 另一偏差取决于标准公差的大小。2、基本偏差数值(1) 轴的基本偏差以基孔制为基础,由经验得出一系列公式。a-h:用于 X 配合,es= Xmin ; j-n 用于过渡配合;p-zc 常用于y 配合,基数值是按Ymin 来确定。(2) 孔的基本偏差。(基轴制为前提)(四)另一极限偏差数值的确定轴: ei=es-IT (a-h) ; es=ei+IT (j-zc)孔: ES=EI+IT (A-H) ; EI=ES-IT (J-ZC) 例 1 : 60H7/f6 60F7/h6 解: 60 60 例 2 :
10、60H9/r9 60R9/h9 解: 60 60 例 3: 60H7/p6 60P7/h6 例 4 :查 25S7 的极限偏差?解: 25S7: ES=-35+8=-27 m EI=027-21=-49 m 故: 25S7 (五)公差与配合在图样上的标注1、公差带代号与配合代号。1) 公差带代号: 50H8 60Js6 8cd7 50 或 50H8( ) 2) 配合代号:用孔、轴公差带的组合表示,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。如: 50 或 50H8/f7 。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - -
11、 - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页,共 33 页 - - - - - - - - - 2、零件图中尺寸公差带的三种标注形式所示标注方法应用最广泛。(六)常用和优先的公差带与配合GB/T1801-1999 对孔、轴规定了一般、常用和优先公差带。孔的一般公差带105 种,常用公差带44 种,优先公差带13 种轴的一般公差带116 种,常用公差带59 种,优先公差带13 种先用公差带时应按优先、常用、一般公差带的顺序选取。(七)一般公差线形尺寸的未注公差1、线性尺寸的一般公差的概念主要用于较低精度的非配合尺寸。2、一般公差的作用3、线性尺寸的一般公差标准及其表示方法(八)温度
12、条件三、课堂小结( 7)极限与配合是公差中的重要内容,要会选取合适的配合,并会计算配合的极限偏差尺寸,要多加练习。四、布置作业 (3 )习题册第一章填空题3962、判断题5075、单项选择2839、多项选择 79、术语解释 1316 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页,共 33 页 - - - - - - - - - 一、复习 (5 ) 1、查表求极限偏差的方法二、新课内容( 40)1-3 公差带与配合的选用(一)基准制的选择1、一般情况下采用基孔制,特殊情况下采
13、用基轴制。2、与标准件相配合时,基准制的选择通常依标准件而定。3、为了满足配合的特殊需要,允许采用任一孔,轴公差带组成的配合。例如: 60D10/js6 (二)公差等级的选择原则1、当公差等级 IT8 时,推荐孔比轴低一级的配合,但对 IT8 级的配合,则应采用同级配合。2、选择时,既要满足设计要求,又要考虑工艺的可能性与经济性。即:在满足使用要求的前提下,尽量扩大公差值。(三)配合的选择1、选择顺序:优先 常用 一般 任意组合。2、代号的确定:(1) 间隙配合, | 轴基本偏差 |=Xmin. 故可按 Xmin 来确定基本偏差的代号。(2) 对于 Y 配合,在确定了基准件的等级后,即可按 Y
14、min 来配合件的基本偏差代号,并依据 T f 要求确定孔轴的公差等级。3、选择方法: (1) 计算法,理论上。 (2) 实验法,重要的配合。(3) 类比法,经验。例:有一孔轴配合,40 配合间隙有0.025 0.066 ,试确定基孔制孔轴的公差等级和配合种类。解: Tf =0.066-0.025=0.041又因为 Tf =Th +TS =0.041 试选 IT6=0.016 IT7=0.025选基准制 H7 再确定: Xmin =EI-es ,es=EI-Xmin =0-0.025=-0.025 再查轴的基本偏差表知 f为-0.025 轴为 40f6 ei=-0.025-0.016=-0.0
15、41 校对: Xmax=0.025+0.041=0.066 Xmin =0-(0.025)=+0.025 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页,共 33 页 - - - - - - - - - 结果: 40H7/f6 不是最佳配合 . 三、课堂小结( 3)公差带和配合的选用是个高难度的内容,需要慢慢通过练习加深对此内容的认知。四、课堂练习 (32)习题册第一章。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - -
16、- - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页,共 33 页 - - - - - - - - - 一、新课导入 (5 ) 要实现互换性,除了合理地规定公差,还需要在加工的过程中进行正确的测量或检验,只有通过测量和检验判定为合格的零件,才具有互换性。本课程的测量技术主要研究零件几何量的测量和检验。二、新课内容( 65)21 技术测量的基本知识(一)技术测量的一般概念“测量”是指以确定被测对象量值为目的的全部操行。一个完整的测量过程应包括测量对象、计量单位、测量方法和测量精度四个方面要素。1、测量对象:主要指几何量,包括长度、角度、表面粗糙度、几何形状和相互位置等。2、计量单位:自然
17、基准3、测量方法:指测量时所采用的计量器具和测量条件的综合。4、测量精度:指测量结果与真值的一致程度。测量总会有误差,误差大,说明测量结果离真值远,精度低;反之,误差小,精度高。(二)计量器具的分类1、量具:分为单值量具和多值量具。单值量具又称标准量具,如量块、直角尺;多值量具又称通用量具,分类有固定刻线量具,如钢尺;游标量具,如游标卡尺;螺旋测微量具,如千分尺。 2、量规:没有刻度的专用计量器具,此检验不能获得被测几何量的具体数值。3、量仪:具有传动放大系统。按原始信号转换原理的不同,分为机械式量仪、光学式量仪、电动式量仪、气动式量仪。4、计量装置:指为确定被测几何量值所必需的计量器具和辅助
18、设备的总体。能测量较多的几何量和较复杂的零件,一般用于大批量生产中,以提高检测效率和检测精度。(三)测量方法的分类1、根据所测的几何量是否为要求被测的几何量,分为直接名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页,共 33 页 - - - - - - - - - 测量和间接测量。2、根据被测量值是直接由计量器具的读数装置获得,还是通过对某个标准值的偏差计算得到,分为绝对测量和相对测量。3、根据工件上同时测量的几何量的多少,分为单项测量和综合测量。4、根据被测工件表面是否与计量
19、器具的测量元件接触,分为接触测量和非接触测量。5、根据测量在加工过程中所起的作用,分为主动测量和被动测量。6、根据测量时工件是否运动,分为静态测量和动态测量。(四)计量器具的基本计量参数它是表征计量器具性能和功用的指标,是选择和使用计量器具的主要依据。参数如下:1、刻度间距; 2、分度值; 3、示值范围; 4、测量范围; 5、示值误差; 6、示值稳定性;7、校正值; 8、灵敏 度;9、灵敏度;10、测量力。(五)测量误差1、误差的概念及产生的原因1) 测量误差的基本概念由于计量器具本身的误差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。测量误差常采用两种指标评定:绝对误差和相对
20、误差。2) 测量误差产生的原因计量器具误差;方法误差;环境误差;人员误差。2、误差的分类:随机误差、系统误差和粗大误差。三、课堂小结( 7)了解测量的方法,利用不同的方法对被测元件进行测量,并要注意测量误差,尽量减少误差的产生。四、布置作业 (3 )习题册第二章填空题135、判断题136、单项选择128、术语解释。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 10 页,共 33 页 - - - - - - - - - 一、复习 (5 ) 1、计量器具的分类和测量方法。2、测量误差产
21、生的原因。二、新课内容( 65)2-2 测量长度尺寸的常用计量器具(一)量块1、量块的形状、用途及尺寸系列量块是没有刻度的平行端面量具,也称块规,是用特殊合金钢制成的长方体。具有线膨胀系数小、不易变形、耐磨性好等特点。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。根据标准规定,量块的制造精度为五级:00,0, 1, 2,(3) 。其中00 级最高,其余依次降低。还规定了校准级K级。量块的检定精度规定了六等:1,2,3,4,5,6。其中1 等最高,精度依次降低。2、量块的尺寸组合及使用方法为了减少量块组合的累积误差,使用量块时,应尽量减少使用的块数,一般不要超过45 块。选用量块时,应
22、根据所需组合的尺寸,从最后一位数字开始选择,每选一块,应使尺寸数字的位数减少一位,以此类推,直至组合成完整的尺寸。(二)游标量具1、游标卡尺的结构和用途结构见P54 表 22;游标卡尺通常用来测量内外径尺寸、孔距、壁厚、沟槽及深度等,应用广泛。2、游标卡尺的刻线原理和读数方法游标卡尺的读数部分由尺身与游标组成。其原理是利用尺身刻线间距和游标刻线间距之差来进行小数读数。3、使用游标卡尺的注意事项(P55)4、游标卡尺的维护保养(P56)(三)测微螺旋量具(重点讲述外径千分尺)1、外径千分尺的结构(见P57 图 211)2、外径千分尺的读数原理和读数方法名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 -
23、 - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 11 页,共 33 页 - - - - - - - - - 在中线的两侧,刻有两排刻线,每排刻线间距为1mm,上下两排相互错开0.5mm,而千分尺的分度值为0.01mm。(四)量具使用练习根据介绍的方法让学生自己动手练习量具的使用,学习读数。三、课堂小结( 7)在做测绘的时候,需要自己动手测量工件,所以对于常用量具的使用要求掌握,会操作、会读数。四、布置作业 (3 )习题册第二章填空题3649、判断题3749、单项选择2940、综合题 3、6 名师资料总结 - - -精品资料欢迎
24、下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 12 页,共 33 页 - - - - - - - - - 一、新课导入 (5 ) 零件加工后,其表面、轴线、中心对称平面等的实际形状和位置相对于所要求的理想形状和位置,不可避免地存在着误差,此误差是由于机床精度、加工方法等多种因素形成的。这种误差叫做形状和位置误差,简称形位误差。一个零件的形状和位置误差越大,其形状和位置精度越低;反之,则越高。二、新课内容( 65)31 概述(一)形状和位置公差标准为了统一在零件的设计、加工和检测等过程中对形位公差的认识和要求,国家制定
25、了形位公差标准。本章将对GB/T1182、GB/T1184和 GB13319的部分主要内容加以介绍。(二)形位公差的符号及代号1、形位公差项目的符号标准规定形状和位置公差共有14 个项目,其中形状公差四个项目,形状或位置公差(轮廓公差)两个项目,位置公差三种八个项目。见表31。 2、形位公差的代号代号包括:形位公差特征项目的符号、形位公差框格和指引线、形位公差值、表示基准的字母和其他有关符号。如图31示。(三)零件的几何要素零件不论其结构特征如何,都是由一些简单的点、线、面组成,这些点、线、面统称为几何要素。形状是一个要素本身所处的状态,位置则是指两个以上要素之间所形成的方位关系。1、按结构特
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