极限配合与技术测量基础教案.docx

《极限配合与技术测量基础教案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《极限配合与技术测量基础教案.docx（35页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、山东英才职业技工学校理论 教案 课程名称：极限协作及技术测量根底授课班级： 授课老师： 傅丽云教学内容： 绪论教学目的和要求：本模块作为本课程的开篇,通过对互换性的讲解,引出了全课程的内容,因此教学中要充分利用兴趣性来引导学生对本课程特点的理解,进步学生的学习主动性.为此提出如下要求：1. 理解互换性的含义；2. 懂得学习极限协作及技术测量根底的重要性。教学重点及难点：驾驭互换性的概念及其在机械制造业中的应用。 驾驭加工误差及公差之间的关系。 理解标准化及计量、优先数的概念。 教学方法：; 探讨讲解并描述教学法：演示教学法：启发教学法教学安法。教学过程：课题引入：一、概述 换性是互现代化消费的

2、一个重要技术原那么，它普遍应用于机电设备的消费中。 在日常生活中，互换性的例子也许多。如自行车的内、外胎破了，可以换上同规格的新胎，机器设备零部件突然损坏时，可快速用一样规格的零部件更换。讲解并描述相关学问点：1、互换性的含义:在机械工业中,互换性是指制成的同一规格的一批零件或部件,不需作任何选择,调整或协助加工(如钳工修配),就能进展装配,并能满意机械产品的运用性能要求的一种特性。例：同型号的轴承、光管、螺钉等等。互换性内容：几何参数，力学性能，物理化学性能等方面。2、作用有利于组织专业化协作。有利于用现代化工艺装配。有利于采纳流水线和自动线消费方式。进步消费效率，降低本钱，延长机器运用寿命

3、。3、分类完全互换性： 假设零件在装配或更换时，不作任何选择，不需调整或修配，就能满意预定的运用要求，那么成为完全互换性当不限定互换范围时，称为完全互换法，也叫肯定互换法。不完全互换性： 由于某种特别缘由只允许零件在肯定范围内互换时，称为不完全互换法。4、互换性条件一批一样规格的零件具有互换性的条件为：实际尺寸在允许的范围内；形态误差在允许的范围内；位置误差在允许的范围内；外表粗糙度到达规定的要求。二，国家标准尺寸的大小公差及协作 形位公差：宏观几何形态形态公差互相位置关系位置公差微观几何形态外表粗糙螺纹尺寸的大小螺纹公差公差标准和标准化定义：对零件的公差和互相协作所制定的标准称为公差标准几何

4、量的测量对零件的测量是保证互换性消费的一个重要手段。教学内容：第一章 极限及协作教学目的和要求：驾驭有关尺寸、公差的术语及定义，学会有关尺寸及偏向计算，能绘制尺寸公差带图。教学重点及难点：尺寸、公差、偏向概念，尺寸公差带图的作； 教学方法：讲解并描述教学法；演示教学法；启发探讨教学法教学过程；课题引入 概述： 零件的加工精度是靠尺寸精度来保证的，零件加工精度越高，尺寸范围就越小。因此，加工零件时要根据规定尺寸精度消费。讲解并描述相关学问点：一、孔和轴孔指工件的圆柱形内外表，也包括非圆柱形内外表由二平行平面或切面形成的包涵面轴指工件的圆柱形外外表，也包括非圆柱形外外表由二平行面或切面形成的被包涵

5、面二、尺寸的术语和定义1、尺寸定义 用特定单位表示长度值的数字称为尺寸。如：25内容 尺寸指的是长度的值，由数字和特定单位两部分组成包括长度，宽度和中心距等。2、根本尺寸D,d定义： 标准规定，设计时给定的尺寸称为根本尺寸。孔的根本尺寸用“D表示，轴的根本尺寸用“d表示，后同。标准尺寸： 标准化了的尺寸称为标准尺寸。适用于有互换性或系列化要求的主要尺寸。 图1-1 车床主轴箱中间轴装配图和零件图 3、实际尺寸Da,da定义 通过测量获得的尺寸。由于存在测量误差，实际尺寸并非尺寸的真值。 图1-2 实际尺寸实际尺寸包括零件毛坯的实际尺寸，零件加工过程中工序间的实际尺寸和零件制成后的实际尺寸。4、

6、极限尺寸定义 允许尺寸变更 的两个界限值，统称为极限尺寸。最大极限尺寸： 一个孔或轴允许的最大尺寸称为最大极限尺寸Dmax,dmax。最小极限尺寸： 一个孔或轴允许的最小尺寸称为最小极限尺寸Dmin,dmin。相关学问点公差及偏向的术语及定义尺寸偏向简称偏向定义：尺寸偏向是指某一尺寸减其根本尺寸所得的代数差。注： 由于尺寸有极限尺寸，实际尺寸之分，因此偏向可分为极限偏向和实际偏向。极限偏向定义 极限尺寸减其根本尺寸所得的代数差称为极限偏向。由于极限尺寸有最大极限尺寸和最小极限尺寸之分，极限偏向又可分为上偏向和下偏向图1-4。上偏向：最大极限尺寸减其根本尺寸所得的代数差，ES,es，ES=Dma

7、xD es=dmaxd 1-1a下偏向：最小极限尺寸减其根本尺寸所得的代数差。EI,ei。EI=DminD ei=dmind 1-1b强调：偏向可以为正值、负值、零值。计算时应留意偏向的正，负符号，应一起代到计算式中运算偏向的五种类型：a、上正下正； b、上负下负； c、上正下负； d、上正下零； e、上零下负。 2实际偏向Ea,ea定义： 实际尺寸减其根本尺寸所得的代数差称为实际偏向。公式： 孔：Ea=DaD 轴：ea=dad零件合格条件： 孔：EIEaES 轴：eieaes因此，合格零件的实际偏向应在上，下偏向之间。3尺寸偏向计算举例例1-1： 某孔根本尺寸为50mm，最大极限为，最小极限

8、尺寸为图1-5，试求上偏向、下偏向各为多少？ 解： ES=Dmax50= EI=Dmin例1-2 设计一轴，其直径的根本尺寸为60mm，最大极限尺寸为，最小极限尺寸为图1-6，求轴的上偏向、下偏向。解： es=dmax60= ei=dmin1零线定义：表示根本尺寸的一条直线称为零线。或在公差带图中，确一偏向的一条基准线称为零线。零线画法a: 通常将零线沿程度方向绘制，在其左端画出表示偏向大于的纵坐标轴并标上“0和“+“号，在其左下方画上单向箭头的尺寸线，并标上根本尺寸值。b: 正偏向位及零线上方，负偏向位于零线下方，零偏向于零线重合。2公差带公差带定义： 在公差带图中，由代表上、下偏向的两条直

9、线所限定的一个区域称为尺寸公差带，简称公差带。 一般在同一图中，孔和轴的公差带的剖面线的方向应当相反，且疏密程度不同。 公差带包括了公差带大小及公差带位置两要素，大小由标准公差确定，位置由根本偏向确定。标准公差标准极限及协作制中，所规定的任一公差。见表13。根本偏向在标准极限及协作制中，确定公差带相对零线位置的那个极限偏向。标准规定：一般以靠近零线的那个偏向作为根本偏向。四、协作的术语及定义1、协作 根本尺寸一样的，互相结合的孔和轴公差带之间的关系称为轴合。2、间隙及过盈(1) 间隙X孔尺寸减去相协作的轴的尺寸所得的代数差，当此值为正值时称为间隙。间隙数值应标“+号。2过盈 (Y) 孔的尺寸减

10、去轴的尺寸所得的代数差，当此值为负值时称为过盈。过盈数值前面应标上“号3、协作的类型1间隙协作: 具有间隙包括最小间隙等于零的协作称为间隙协作。孔的公差带在轴的公差带之上。2过盈协作 具有过盈包括最小过盈等于零的协作称为过盈协作。过盈协作时孔的公差带在轴的公差带之下。3过渡协作可能具有臆隙或过盈的协作称为过渡协作。当孔的尺寸大于轴的尺寸时，具有间隙；小于轴的尺寸时，具有过盈。过渡协作时孔的公差带和轴的公差带互相交叠。4协作公差Tf定义 允许间隙或过盈的变动量称为协作公差间隙协作公差等于最大间隙及最小间隙之代数差的肯定值。TfXmaxXminThTs 过盈协作公差等于最小过盈及最大过盈三代数差的

11、肯定值.TfYminYmaxThTs 过渡协作公差等于最大间隙及最大过盈之代数差的肯定值。小结：娴熟驾驭孔和轴；有关尺寸的术语定义；有关尺寸偏向、公差的术语定义；有关协作的术语定义；娴熟计算极限尺寸、极限偏向、尺寸公差、根本偏向。第三章 几何公差教学目的和要求：1、形位公差的探讨对象；形位公差的特征工程、符号。2、理解形位公差的特征工程的符号。3、驾驭形位公差的根本概念、理解形态公差带各工程的定义及说明。教学重点及难点：零件要素概念、形态公差各工程的定义及说明教学内容:一、零件的几何要素定义：构成零件几何体的点、线、面称为几何要素。如图3-1所示。形位公差探讨的对象就是零件几何要素本身的形态精

12、度和相关要素之间互相的位置精度问题。 图3-1 零件的要素零件的几何要素可按以下几种方式进展分类。1、按存在的状态分志向要素具有几何学意义的要素称为志向要素。志向要素是没有任何误差的要素，图样是用来表达设计意图和加工要求的，因此图样上构成零的点、线、面都是志向要素。实际要素零件上实际存在的要素称为实际要素。实际要素是由加工形成的，在加工中由于各种缘由会产生加工误差，所以实际要素是具有几何差的要素。由于存在测量误差，实际要素并非该要素的真实状况。2、按在形位公差中所处的地位分被测要素给出了形态或和位置公差的要素称为被测要素。例图3-2中的圆柱面和台阶面，圆柱的轴线等。图3-2 零件几何要素例如被

13、测要素按功能关系可分为单一要素和关联要素两种。1单一要素：在图样上公对其本身给出了形态公差要求的要素称为单一要素，及零件上的其它要素无功能系。如：图3-4中圆柱面。 2关联要素：及零件上其它要素有功能关系的要素称为关联要素。如：3-2中的轴线，的台阶面。基准要素：用来确定被测要素方向或和位置的要素称为基准要素。可分为单一基准要素和组合基准要素。单一基准要素：是指作为单一基准运用的一组要素。组合基准要素：是指作为单一基准运用的一组要素，即用多个要素作为一个基准。如用两个圆柱的轴线组合成一条公共轴线作为一个基准等。3、按几何特征分轮廓要素：构成零件外形能干脆为人们所感觉到的点，线，面称为轮廓要素。

14、当被测要素或基准要素为轮廓要素时，形位公差代号的指引线箭头或基准符号的连线应指在示相应轮廓要素的线上或该线的延长线上，并明显地及尺寸线错开。中心要素：表示轮廓要素的对称中心的点，线，面称为中心要素。当被测要素和基准要素为中心要素时，形位公差代号的指引线箭头或基准符号的连线应及该素轮廓的尺寸线对齐。二、形位公差的工程及符号形态公差1直线度：限制实际直线的形态误差即直线度误差。2平面度：限制实际平面的形态误差即平面度误差3圆 度：限制实际圆的形态误差即圆度误差。4圆柱度：限制实际圆柱面的形态误差即圆柱度误差。形态或位置公差 包括线轮廓度和面轮廓度。位置公差 包括定向、定位、跳动三种。1定位公差1平

15、行度：限制A对B的平行度误差。2垂直度：限制A对B的垂直度误差。3倾斜度：限制A对B的倾斜度误差。2定向公差1同轴度：限制A对B的同轴度误差。2对称度：限制A对B的对称度误差。3位置度：限制A对B的位置度误差。3跳动公差1圆跳动：限制A对B的圆跳动误差，分为径向、端面、斜向圆跳动三种。2全跳动：限制A对B的全跳动误差，分为径向、端面全跳动两种。三、形位公差带形态及其应用范围。1公差带形态两平行直线适用于直线；应用于直线度，平行度，垂直度，倾斜度，对称度，位置度等公差特征工程。两同心圆适用于球面，圆锥面，圆柱面，圆；应用于圆度，径向圆跳动两项公差特征工程。一个圆柱适用于直线；应用于直线度，平行度

16、，垂直度，倾斜度，同轴度，位置度六项公差特征工程。两同轴圆柱适用于平面，直线；应用于圆柱度和径向全跳动两项公差特征工程。两平行平面适用于平面，直线；用于直线度，平面度，平面度，垂直度，倾斜度，对称度，位置度，端面全跳动八项公差特征工程。一个圆适用于点平面点；应用于同轴度，位置度两项公差特征项一个球适用于点空间点；应用于位置度一项公差特征工程。2公差带的大小公差带的大小用以表达形位精度要素的上下，是由图样上给出的形位公差值确定的，一般指形公差带的宽度或直径。四、形位公差的等级及公差值形位公差值的表示方法：用形位公差代号标注 用未注公差来限制1、图样上注出公差值的规定GB/T1184-1996对图

17、样上的注出公差规定12个等级，由1级起精度依次降低，6级及7级为本级。圆度和圆柱度还增加了精度更高的0级。公差值选择的总的原那么是：在满意零件功能要求的前提下选择最经济的公差值。2、形位公差的未注公差值的规定标准规定：未注公差值符合工厂的常用精度等级，不需在图样上注出。GN/T1184-1996对直线度，平面度、垂直度，对称度和圆跳动的未注公差进展了规定，规定述五项形位未注公差分为H，K，L三个公差等级，其中H为高级，K为中间级，L为低级。标准还规定：除以上各工程的未注公差外，其它工程如线，倾斜度，位置度和全跳动均应由个要素的注出或未注形位公差、线性尺寸公差或角度公差限制。小结：3-2几何公差

18、的标注教学目的和要求：1、形位公差的探讨对象；形位公差的特征工程、符号。2、理解形位公差的特征工程的符号。3、驾驭形位公差的根本概念、理解形态公差带各工程的定义及说明。教学重点及难点：零件要素概念、形态公差各工程的定义及说明教学内容:一、形位公差的代号和基准符号1、形位公差的代号由形位公差特征工程的符号，形位公差框格和指引线，形位公差值，表示基准的字母和其它有关号组成。最根本的代号如图3-1所示。图3-1 形位公差代号 图3-2 基准符号强调：公差框格分成两格或多格一般形态公差两格，位置公差35格，框格内从左到右填写如下内容：第一格公差工程符号，第二格公差值和有关符号；第三格和以后各格基准代号

19、的字母和有关符号。公差框格应程度或垂直地绘制。2、基准符号对有位置公差要求的零件，在图样上必需标明基准。如图3-2所示。组成：基准符号由粗的短横线，圆圈，连线和基准字母组成。强调：无论基准符号在图样中的方向如何，圆圈内的字母都应程度书平。为了防止误会，基准字母不得采纳E、I、J、M、O、P、L、R、F。当字母不够时可加脚注，如A1，A2B1，B2。二、被测要素的标注方法1、当被测要素为轮廓线或为有有积聚性投影的外表时，将箭头置于要素的轮廓或轮廓线的延长线并及尺寸线明显地错开。如图3-55和图3-56所示。图3-55 被测要素为轮廓线时的标注 图3-56 被测要素的投影为面时的标注2、当被测要素

20、为轴线，中心平面或由带尺寸的要素确定的点时，那么指引线的箭头应及确定中心素的轮廓的尺寸线对齐。 图3-59 被测要素为中心要素时的标注三、基准要素的标注方法1、当基准要素为轮廓线或有积聚性投影的外表时，将基准符号置于轮廓线上或轮廓线的延长线上，并使基准符号中的连线及尺寸线明显地错开。如图3-57和图3-58所示。图5-57 基准要素为轮廓线时的标注 图3-58 基准要素的投影为面时的标注2、当基准要素是轴线，中心平面或由带尺寸的要素确定的点时，那么基准符号中的连线应及确定中心要素的轮廓的尺寸线对齐。3基准要素为公共轴线时的标注标注方法如图3-61所示。 图3-61 基准要素为公共轴线时的标注四

21、、形位公差的其他标注规定1、限定被测要素或基准要素的范围如公对要素的某一部分给定形位公差要求，或以要素的某一部分作基准时，那么应用粗点画线表示其范围并加注尺寸。如图3-62所示。图3-62 限定被测要素或基准要素的范围2、对公差数值有附加说明时的标注如对公差数值在肯定的范围内有附加的要求时，可在公差值后加于标注。图3-63：在任一100mm100mm的正方形外表上，平面度公差为。图3-63 公差值有附加说明时的标注3、同一被测要素有多项形位公差要求时的标注如对同一要素有一个以上的公差特征工程要求且测量方向一样时，为便利起见可将一个公差框格在另一个框格下面，用同一指引线指向被测要素，如图3-64

22、b所示。如测量方向不完全一样，那么应将测量方向不同的工程分开标注。如图3-64a所示。图3-64 同一被测要素有多项公差要求的标4、不同的被测要素有一样的形位公差要求时，可以在从框格引出的指引线绘制出多个指示箭头，分别指向各被测要素。如图3-65所示。图3-65 不同被测要素有一样形位公差要求的标注第四章：外表构造要求教学目的和要求：理解外表粗糙度对零件运用性能的影响，外表粗糙度的评定参数，娴熟驾驭外表特征代号及标注方法。教学重点及难点：外表粗糙度的特征符号、标注方法、标注粗糙度的数值选择。教学过程： 概述：外表粗糙度反响的是零件被加工外表上的微观几何形态误差。外表粗糙度主要是由加工过程中刀具

23、和零件外表间的摩擦，切屑别离时外表金属层的塑性变形及工艺协调的振动等缘由形成的。相关学问点：一、外表粗糙度的概念1、外表粗糙度定义：表述峰谷的上下和间距状况的微观几何形态特性的术语称为外表粗糙度。外表粗糙度反映的是零件被加工外表上的微观几何形态误差。起伏间距入，幅度h。入/h40：外表粗糙度入/h1000：形态误差40入/h1000：外表波度2、外表粗糙度对零件运用性能的影响1、对协作性质的影响间际协作：Ra过大，间隙增大，引起协作性质的变更。过盈协作：Ra过大，实际过盈量减小，降低连接强度。2、对磨擦，磨损的影响外表越粗糙，因摩擦而消耗的能量也越大。 某些场合，外表过于光滑，那么不利于光滑油

24、的储存。 综上所述，只有选取相宜的外表粗糙度，才能有效地减小零件的磨擦和磨损。3、对抗腐蚀性的影响4、对零件强度的影响5、对接触刚度的影响6、对结合密封性的影响3、根本术语1、实际轮廓实际轮廓是指平面及实际外表相交所得的轮廓线。分为横向轮廓和纵向轮廓。2、取样长度 l 取样长度是指用于判别具有外表粗糙度特征的一段基准线长度。在取样长度范围内，一般不少于5个以上的轮廓峰和轮廓谷。3、评定长度 ln 评定长度是指评定轮廓所必需的一段长度，它可以包括一个或几个取样长度。4、基准线基准线是用以评定外表粗糙度参数的给定的线。轮廓的最小二乘中线轮廓的算术平均中线算术平均中线是指具有几何轮廓形态在取样长度内

25、及轮廓走向一样的基准线，在取样长度内由该线划分轮廓使上，下两边的面积相等。二、外表粗糙度的评定参数Ra轮廓算术平均偏向Rz微观不平度十点高度Ry轮廓最大高度高度特性参数轮廓算术平均偏向Ra轮廓算术平均偏向是指在取样长度内轮廓偏距肯定值的算术平均值。 Ra=1/n(Y1+Y2+Yn)Ra参数能充分反映外表微观几何形态高度方面的特性，且测量便利，因此标准举荐优先选用Ra。微观不平度二点高度Rz微观不平度十点高度是指在取样长度内5个最大的轮廓峰高的平均值及5个最大的轮廓谷深的平均值之和。Rz参数由于测量点不多，因此反映微观形态高度方面的特性不如Ra充分，但由于Y 和Y值易于在光学仪器上直观地测量，计

26、算公式也较为简洁，因此也是应用比较多的参数。轮廓最大高度Ry轮廓最大高度是指在取样长度内轮廓峰顶线和轮廓谷底线之间的间隔 ，峰顶线和谷底线分别指在取样长度内，平行于基准线。 Ry=Rp+Rm=Ypmax+YvmaxRy值不如Rz值反映的几何特性精确，一般及Ra或Rz值联用，限制微观不平度的谷深，从而限制外表微观裂纹的深度，常用于受交变应力作用的工作外表及被测面积很小的外表。国际还规定，在高度特征参数常用的参数值范围内Ra为0.0256.3um;Rz为0.125um优先选用Ra。评定长度的选用： 匀称性较好：5L 一般：=5L 匀称性较差：5L小结：驾驭外表粗糙度的概念、根本术语取样长度、评定长

27、度n、中线制、主要评定参数Ra、Rz、Ry。理解附加评定参数(Sm、S、tp)第三节： 外表粗糙度的应用及检测教学目的和要求：外表粗糙度参数值的合理选用。教学重点及难点：外表粗糙度的检测。教学内容:一、外表粗糙度的选用 外表粗糙度参数值的选择应遵循既满意零件外表 功能要求，又考虑经济性的原那么 。1、在满意外表功能要求的状况下，尽量选用较大的外表粗糙度数值，以降低加工本钱。2、在同一零件上，Ra工作Ra非工作。3、Ra磨擦Ra非磨擦； Ra滚动滑动；Ra速度高 压力大 Ra速度低压力小 4、承受循环载荷 ，应力集中的外表，Ra。5、协作精度高，间隙小，承载的过盈协作，Ra 。6、尺寸小 Ra ；尺寸公差；形态公差小 Ra二、外表粗糙度的检测1、比较法2、光切法3、干预法4、感受法小结：1、驾驭表项粗糙度的根本符号的意义及外表粗糙度的标注。2、驾驭外表粗糙度参数值高度参数的一般选择原那么。