極限配合與技術(shù)測量教案

1、山西省農(nóng)業(yè)機械化學校課程 ：極限配合與技術(shù)測量授 課 時 間2014.09.01時間分配復 習 提 問 分所 需 學 時2內(nèi) 容 講 授 85 分累 計 學 時2課 堂 小 結(jié) 5 分課 題：第一章 概述教學目的：1 . 了解加工誤差和公差的含義及其分類。2 . 了解互換性和標準化的含義及其作用。3 . 了解技術(shù)標準的分類及技術(shù)測量的作用。教學重點：1、熟悉各新概念的含義及其分類。2、了解互換性和標準化的含義及其作用。3、了解技術(shù)標準的分類及技術(shù)測量的作用。教學難點：培養(yǎng)學生從實際生產(chǎn)的角度來考慮分析問題的習慣。教學方法及教改手段：課堂教學教學用具：教材分析及教學過程：該課程是機械類專業(yè)一門非

2、常重要的實用課程，不僅需要掌握必要的理論知識，更需要有較強的動手能力，能夠準確地對機械零件進行技術(shù)測量，判斷零件是否滿足技術(shù)圖紙的要求，決定零件是合格產(chǎn)品還是廢品。在加工中還要根據(jù)測量的數(shù)據(jù)對零件進行再加工，選擇合理的切削用量及各種技術(shù)參數(shù)。該課程包含極限與配合、形位公差、表面輪廓粗糙度及技術(shù)測量和實訓等四個方面內(nèi)的內(nèi)容。1. 加工誤差以生產(chǎn)直徑60mm，長度為100mm的圓形工件為例，如果要求生產(chǎn)10件產(chǎn)品，可以發(fā)現(xiàn)這10個工件中外圓直徑正好等于60mm的工件不多，也許1個或23個，大部分都不可能準確地正好等于60mm，或許多0.01，0.02甚至0.05mm, 也有可能比60mm小0.01

3、，0.02甚至0.05mm，這就是實際生產(chǎn)與理論要求值之間的誤差，這個誤差稱為加工誤差，是不可避免的，只要誤差在允許的范圍內(nèi)，零件還是可以使用的，稱之為合格產(chǎn)品。能否生產(chǎn)出正好60mm的產(chǎn)品呢？應當說是可以的，但是比較困難，因為只要有點超差，零件就稱為廢品，會造成很大的浪費，提高了生產(chǎn)成本。在生產(chǎn)中由于設(shè)備的精度，刀具的磨損，測量的誤差等等因素都要影響產(chǎn)品的精度，所以加工的誤差是很正常的，是不可避免的。按誤差的種類可分為尺寸誤差、形狀誤差、位置誤差和表面輪廓粗糙度誤差四種。如該60mm外圓工件，如果機床的主軸精度差，存在一定的徑向跳動，則在100mm長度上，其左端的外圓或許正好是個圓，右端面受

4、徑向跳動的影響，可能就不是一個圓，存在著微小的誤差，這個誤差為形狀誤差。如自行車輪由于輻條松緊不等，車圈不可避免有圓形誤差，嚴重時成為橢圓。工件的軸線與端面理論上要求應當是90的垂直，但由于機床中拖板與床身導軌之間不可能是絕對的垂直，因此加工后的工件端面與軸線必然產(chǎn)生了垂直度的誤差，此為位置誤差。輪廓粗糙度誤差指加工后的零件表面的輪廓粗糙度與理想數(shù)值的誤差。四種誤差是從四個方面來檢測的，但加工中刀具與工件是一次加工而成的，并不是從四個方面分別加工出四種誤差。2. 公差規(guī)定允許零件誤差的范圍值。如上述工件允許60外圓的最大尺寸為60.02，最小的為59.99，則公差值為60.02-59.990.

5、03為其公差值，即最大的實際尺寸與最小實際尺寸之差稱為公差。在公差范圍內(nèi)的產(chǎn)品都屬于合格產(chǎn)品，公差值小，其零件的精度高，加工時間長，制造成本高；公差值大，零件的精度低，其加工容易，制造成本低。所以應當在滿足零件使用條件的前提下盡可能地降低精度，選擇較大的公差值。依照上述的四種加工誤差，公差也分為相應的四種。3. 互換性相互運動的表面，必定存在著摩擦磨損，工作一段時間之后必然需要更換易損件，如軸承、活塞環(huán)、剎車片等等。只要采用相同規(guī)格的零件更換已經(jīng)失效的零件，機器設(shè)備就能恢復原有的工作精度，稱這些零件之間具有互換性，如用6208軸承去替換失效的軸承，機器就能重新正常的工作，說明6208軸承之間能

6、夠互換，不僅其外徑內(nèi)徑和厚度的基本尺寸一樣，而且公差值也控制在允許的范圍內(nèi)?；Q性在機器制造生產(chǎn)中具有相當重要的作用，它不僅保證了機械設(shè)備能正常的運轉(zhuǎn)，減少維護的時間，提高了生產(chǎn)率，而且降低了成本，適用于大批量的生產(chǎn)，也是標準化生產(chǎn)的基礎(chǔ)。所以說互換性是工業(yè)生產(chǎn)中的重要原則。反過來想想，如果機械零件沒有互換性，許多機器將因為其中某個零件的失效，而不能得到及時的維護導致不能正常工作，那是一個多么大的損失！4 .標準化標準是從事設(shè)計、制造和檢測工作的技術(shù)依據(jù)。如生產(chǎn)電視機的顯示屏，它的標準是對角線長度，而不是邊長，常見的29吋彩電，指對角線長度為29英吋；21吋彩電也是如此。世界各地都用了這個技術(shù)

7、標準。標準化是指制定標準和貫徹技術(shù)標準的全部活動過程。如彩電的標準是21吋、25吋、29吋、34吋，而液晶彩電為32吋、37吋、40吋、42吋等。除此之外在兩個尺寸之間不可以再出現(xiàn)其他的標準，這成為彩電生產(chǎn)的普遍的規(guī)律，是具有很強的規(guī)律性和廣泛的指導意義，成為標準化的生產(chǎn)。有利于組織現(xiàn)代化的生產(chǎn)和專業(yè)協(xié)作交流，及產(chǎn)品的流通與維護。技術(shù)標準一般分成四類，即基礎(chǔ)標準、產(chǎn)品標準、方法標準和安全與維護保護標準。現(xiàn)行標準又可分為國家標準、行業(yè)標準、地方標準和企業(yè)標準四類?；A(chǔ)標準：如我國普通螺紋采用公制單位為標準，如M6，M8，M10，M12，M16等，而管螺紋以內(nèi)孔為標準，且采用英吋為單位，如1/2,

8、3/4,1等。產(chǎn)品標準：如螺紋按精度分成A級和B級二種；聯(lián)接螺紋的旋合長度分S、N和L三種。鐵軌的標準長度為25米。鋼筋的標準長度為9米。方法標準：如鋼材的上漆必須經(jīng)過先除銹再上防銹底漆最后上表面油漆的工藝過程，決不允許在有銹的鋼材上直接上表面油漆。安全與環(huán)境保護標準：如進入施工現(xiàn)場必須帶安全帽。車工操作車床時不允許帶手套。廢水排污必須經(jīng)過處理后達標才能外排等等。5.技術(shù)測量用各種測量工具儀器檢測工件與圖樣的要求作比較，判斷零件是否合格的過程。它包括長度、角度、表面粗糙度和形位誤差等內(nèi)容。只要誤差在圖紙允許的范圍內(nèi)都是合格產(chǎn)品。技術(shù)測量決定了產(chǎn)品和機器的質(zhì)量，是企業(yè)的生存與發(fā)展的根本保證。山西

9、省農(nóng)業(yè)機械化學校課程 ：極限配合與技術(shù)測量授 課 時 間2014.09.03時間分配復 習 提 問 5 分所 需 學 時2內(nèi) 容 講 授 80 分累 計 學 時4課 堂 小 結(jié) 5 分課 題：第二章 孔、軸尺寸的極限與配合 第一節(jié) 極限與配合的術(shù)語及定義教學目的：了解孔和軸、尺寸、偏差、公差的術(shù)語及其定義。能夠計算上下偏差值和公差值。能夠看懂公差帶圖的含義。能夠根據(jù)圖樣標注準確地計算出上下偏差和公差值，能夠看圖公差帶圖。教學重點：熟悉極限的術(shù)語及內(nèi)涵。會準確計算偏差和公差。教學難點：把方形孔和鍵槽兩個非圓柱形內(nèi)表面視為孔，把方形塊和軸上鍵底到外圓的距離視為軸對于初學者開始不好理解，應把包容面和

10、被包容面的定義作為判斷軸與孔的依據(jù)，注意各術(shù)語之間的聯(lián)系與區(qū)別。注意公差與極限偏差之間的關(guān)系及公差帶圖的含義。教學方法及教改手段：課堂教學教學用具：教材分析及教學過程：一、復習舊課1. 講評作業(yè)完成情況及存在共同問題。2. 提問：誤差與公差的區(qū)別是什么？標準與標準化有什么區(qū)別？舉例說明。二、導入新課以教材圖216（a）為例來引入新課，此圖中的尺寸表左邊為孔，右邊為軸，直徑均為20?？缀洼S的形狀非要是圓形的嗎？請回到圖21、2，看看本課程對孔和軸的定義又是什么？三、新課教學1. 孔和軸的定義及其特點孔通常是指工件的圓柱形內(nèi)表面。它的特點應當是裝配后孔是包容面或者加工過程中零件的實體材料變小，而孔

11、的尺寸由小變大。所以非圓柱的內(nèi)表面，只要是包容面就稱之為孔。2. 尺寸的術(shù)語及其定義（1） 圖中20為圓或孔的尺寸，在機械中均以毫米為單位，不必標注。（2） 基本尺寸 如20為孔和軸的基本尺寸，一般取整數(shù)或整齊的小數(shù)，如20.5。L-表示孔的基本尺寸；- 表示軸的基本尺寸。（3）實際尺寸 由測量工具實測工件后得到的實際尺寸。 -表示孔的實際尺寸； -表示軸的實際尺寸。 （3） 極限尺寸 孔或軸所允許的兩個界限值。如孔的最大極限尺寸為20.03mm，最小極限尺寸為19.98。 ，-表示孔的最大與最小極限尺寸。 ，- 表示軸的最大與最小極限尺寸。合格的零件的實際尺寸應當在最大與最小極限尺寸之間。如

12、上述零件實際尺寸必須在19.98與20.03之間的任何值都視為合格尺寸。3. 偏差的術(shù)語及其定義（1） 尺寸偏差 實際尺寸或極限尺寸與基本尺寸之差值。如基本尺寸為20，實際尺寸為20.03，則其尺寸偏差為20.03200.03， 如果實際尺寸為19.98，則其尺寸偏差為19.98200.02。偏差值可正可負。（2） 上偏差 如圖2-3所示，將最大極限尺寸減去基本尺寸所得代數(shù)差。 表示孔的上偏差； 表示軸的上偏差。（3） 下偏差 如圖2-3所示，將最小極限尺寸減去基本尺寸所得的代數(shù)差。 表示孔的下偏差； 表示軸的下偏差；（4） 實際偏差 實際尺寸減去基本尺寸所得的代數(shù)差。如工件實際尺寸為20.0

13、1，在最大與最小極限尺寸之間，該工件為合格產(chǎn)品；如果工件實際尺寸為19.97，在最大與最小極限尺寸之外，該工件即為不合格產(chǎn)品。在圖樣中，一般標注基本尺寸和上下偏差，標注形式為：基本尺寸，如例題可選用書中例1的內(nèi)容，這里注意要讓學生對各術(shù)語的表示方法有個熟悉的過程。4. 公差的術(shù)語及其定義（1） 尺寸公差 即最大極限尺寸與最小極限尺寸之差，也是上偏差與下偏差之差。是工件尺寸允許的變動范圍。如圖2-4所示。 表示孔的公差；表示軸的公差；例2可選用書中的例題2，即計算孔的直徑尺寸公差。 計算時，如果偏差值為負值，應將負值代入計算式中。上題如果下偏差為0.009，則 這里也可提出問題，但學生自己考慮，

14、再提問回答，效果可能更好。（2） 尺寸公差帶 零件尺寸相對基本尺寸所允許的變動范圍在0.009與0.048之間，這也是它的公差帶。表示方法如圖2-5所示。應注意基本尺寸的零件為基準線，零線上方的偏差為正；零線下方的偏差為負。上、下偏差之間的寬度為公差值，畫圖時注意上下比例，其長度大小可隨意選取，上偏差中斜剖面線表示，下偏差用散點表示。圖中公差帶與零線之間的位置取決于基本偏差的大小來決定。（3） 零線 表示基本尺寸的位置。該公差帶圖主要突出公差帶的位置及大小，而基本尺寸的零件只是一條參考線。四、小結(jié)：1. 熟悉基本尺寸、實際尺寸、極限尺寸、尺寸偏差、上下偏差、尺寸公差和公差等術(shù)語及含義、表示符號

15、。2. 掌握術(shù)語之間的計算關(guān)系。3. 熟悉公差帶的畫法及內(nèi)容。五、作業(yè)布置2-1，2，3，4，5，6，其中1，2，3可作為思考題，下節(jié)課提問用。山西省農(nóng)業(yè)機械化學校課程 ：極限配合與技術(shù)測量授 課 時 間2014.09.08時間分配復 習 提 問 5 分所 需 學 時2內(nèi) 容 講 授 80 分累 計 學 時6課 堂 小 結(jié) 5 分課 題：第二章 孔、軸尺寸的極限與配合 第一節(jié) 極限與配合的術(shù)語及定義教學目的：熟悉配合的含義及種類。能夠正確計算間隙或過盈值的大小，判斷出術(shù)語相應的配合類別。教學重點：配合在生產(chǎn)中的作用及分類與特點。過盈或間隙值的計算。能夠正確讀懂配合公差帶示意圖。教學難點：過渡配

16、合的判斷方法。過渡配合公差帶示意圖的含義。教學方法及教改手段：課堂教學教學用具：教材分析及教學過程：一復習舊課1. 回顧基本尺寸、實際尺寸、極限尺寸、尺寸偏差、極限偏差和尺寸公差等術(shù)語的含義及區(qū)別與聯(lián)系。2. 表達它們之間的關(guān)系。二導入新課 學習極限及公差的目的是為了研究兩個相同基本尺寸的孔和軸連接在一起時，由于這些偏差值的大小，會對孔與軸的配合產(chǎn)生什么樣的影響，他們又有什么規(guī)律和特點。這正是本節(jié)課所要研究的內(nèi)容。三新課教學1. 配合的術(shù)語及其定義配合是指相同的基本尺寸的孔與軸配合在一起，由于公差帶之間的位置關(guān)系產(chǎn)生不同的松緊連接。按松緊程度分為過盈配合，過渡配合和間隙配合三種。（1） 間隙配

17、合 如某軸直徑尺寸為，與其配合的孔的直徑尺寸為，求兩者之間的間隙為多少？解：加工中，軸與孔可能出現(xiàn)的最大和最小尺寸只有二種，因此分別按最大和最小值來求孔與軸之間的間隙。 也可以用偏差值計算： 可以得出只要即為間隙配合。間隙無論大小，其結(jié)果均有正值，說明該孔與軸的連接，其最小也有0.030的間隙，最大間隙可達到0.079。如圖2-7所示。計算時注意要連同數(shù)值的正負號代入。平均間隙值用表示，即為 平均間隙是表示軸與孔的最佳配合間隙值。間隙配合公差是指最大間隙與最小間隙的差值，是表示間隙允許變動的范圍，用表示。即間隙配合公差值等于孔的公差與軸的公差的代數(shù)和。課上練習：孔的尺寸為，軸的尺寸為求各為多少

18、？解：間隙配合的孔與軸的尺寸之差為正值，孔比軸大。（2）過盈配合 過盈配合的孔與軸的尺寸之差為負值，孔比軸小。如某孔的尺寸為，軸的尺寸為，求最大過盈和最小過盈值各是多少？解：孔與軸的基本尺寸均是100，但孔比軸小。所以不可能存在間隙，只能是過盈，用Y表示過盈量。最大過盈最小過盈過盈量不論大小，其值一定為負值。也可以用偏差值作計算 也可用下式求出其結(jié)果也為軸的公差值與孔的公差值的和。雖然過盈值為負值，但其公差值也一定是正值，只要是公差必定為正，不可能為負。平均過盈用表示，即為平均過盈表示最佳的配合過盈值。課上練習：孔的尺寸為，軸的尺寸為，求 解：過盈配合的軸永遠比孔大。過盈值為負值。（3）過渡配合 可能具有間隙或過盈的配合，其過盈量或間隙量值都很小，從公差帶圖2-9中可以看出表現(xiàn)為交疊形式。如某孔的尺寸為，軸的尺寸為求該配合的過盈或間隙大??？解：所以，只存在最大間隙值和最大過盈值。可以得出，只要,即為過渡配合。過渡配合公差平均間隙或平均過盈的計算 其值為正，表示為平均間隙，如果值為負值，說明值大于值，則為平均過盈。如，則 課堂練習： 孔的尺寸為，軸的尺寸為，求， 解：三種