公差配合與測(cè)量技術(shù)第2版教學(xué)設(shè)計(jì)10

1、單元二：尺寸公差與識(shí)讀教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)：了解最新國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，掌握公差、鉗差、公差、配合的基礎(chǔ)知識(shí)，認(rèn)識(shí)公差帶圖的作用能力目標(biāo)：1.能正確識(shí)讀能繪制公差帶圖情感目標(biāo)：1.通過創(chuàng)設(shè)情景、問題，激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲；通過實(shí)例分析與練習(xí)，增強(qiáng)學(xué)生的自信心和成就感,體驗(yàn)成功的喜悅。教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)公差與偏差、實(shí)體狀態(tài)和實(shí)體尺寸，三類配合課時(shí)、教具和課前準(zhǔn)備課時(shí)：3課時(shí)教具：實(shí)物軸、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、PPL山東省精品課程互換性與測(cè)臺(tái)技術(shù)網(wǎng)站資料、學(xué)院資源共享課程網(wǎng)站等教學(xué)過程一、問題引入二、教學(xué)內(nèi)容（一）有關(guān)尺寸要素的術(shù)語(yǔ)及定義尺寸要素由一泄大小的線性尺寸或角度尺寸確左的幾何形狀。尺寸要素可以是圓柱形、球形、兩平

2、行對(duì)應(yīng)面、圓錐形或楔形，尺寸要素分為外尺寸要素和內(nèi)尺寸要素兩類。實(shí)際（組成）要素由接近實(shí)際（組成）要素所限肚的工件實(shí)際表而的組成要素部分。實(shí)際存在并將整個(gè) 零件與周甫介質(zhì)分隔的要素，它由無(wú)數(shù)個(gè)連續(xù)點(diǎn)組成，為非理想的幾何要素。如圖la所示。3提取組成要素按規(guī)立方法，由實(shí)際（組成）要素提取有限數(shù)目的點(diǎn)所形成的實(shí)際（組成）要素的近 似替代。即根據(jù)特定的規(guī)則，通過對(duì)非理想要素提取有限數(shù)目的點(diǎn)得到的近似替代要素，為 非理想的幾何要素。由于測(cè)量方法的不同，每個(gè)實(shí)際要素可以有若干個(gè)替代要素。如圖la 所示。提取導(dǎo)出要素由一個(gè)或幾個(gè)提取組成要素得到的中心點(diǎn)、中心線或中心而。如圖la、b所示。擬合組成要素按規(guī)左

3、方法，由提取組成要素形成的并具有理想形狀的組成要素。即按照特龍規(guī)則,以理想要素盡可能地逼近非理想要素而形成的替代要素為理想的幾何要素。如圖la所示。設(shè)計(jì) 公稱哩索a）3公稱組成要素4一公稱導(dǎo)出要素3實(shí)際要素4一提取組成要素5提取導(dǎo)出要素6 -擬合組成要素7擬合導(dǎo)出要素b)1 一提取表面2擬合圓柱面3擬合闘柱血軸線4一提取軸線5提取截面圓6擬合圓7擬合圓惻心 8提取要素的局部直徑9 一擬合圓柱面械面 10擬合圓柱面截面圓心圖1要素及提取圓柱倆的局部尺寸（二）有關(guān)孔和軸的定義(a)(b)1.孔孔通常指工件的圓柱形內(nèi)表 而，也包括其他由單一尺寸確左的 非圓柱形內(nèi)表面（由兩平行平而或 切而形成的包容而

4、）部分。2軸軸通常指工件的圓柱形外表而，也包括其他由單一尺寸確立的非圓柱形外表而（由兩平 行平而或切面形成的被包容而）部分。注：從裝配關(guān)系上講，孔是包容而軸是被包容而：從加工過程看，隨著余量的切除，孔的尺寸有小變大，軸的尺寸由大變小。（三）有關(guān)尺寸的術(shù)語(yǔ)及定義尺寸尺寸是以特左單位表示線性尺寸值的數(shù)值。它由數(shù)字和長(zhǎng)度單位（如mm）組成。用以 表示長(zhǎng)度的大小，如直徑、長(zhǎng)度、寬度、深度、中心距等。公稱尺寸（D、/）由圖樣規(guī)范確定的理想形狀要素的尺寸。通過它應(yīng)用上、下極限偏差可計(jì)算岀極限尺寸: 可以是一個(gè)整數(shù)或是一個(gè)小數(shù)值。是設(shè)訃時(shí)根據(jù)零件的使用要求，通過強(qiáng)度、剛度等方而的 計(jì)算或結(jié)構(gòu)需要，并考慮工藝

5、方面等其他要求后確定的。實(shí)際（組成）要素尺寸（2、厶）通過測(cè)量獲得的某一孔、軸尺寸。由于存在測(cè)量誤差，所以實(shí)際（組成）要素尺寸并非 尺寸的真值。又由于存在形狀誤差，工件上各處的實(shí)際（組成）要素尺寸往往是不同的；即 使同一表而，不同部位的實(shí)際（組成）要素尺寸也不相同。提取組成要素的局部尺寸簡(jiǎn)稱提取要素的局部尺寸，是一切提取組成要素上兩對(duì)應(yīng)點(diǎn)之 間距離的統(tǒng)稱，如圖lb所示。通常指任何兩相對(duì)點(diǎn)之間的測(cè)得尺寸。GB/T1800.1-2009規(guī)泄：“實(shí)際（組成）要素尺寸、提取組成要素的局部尺寸”代替舊標(biāo)準(zhǔn)中的“實(shí)際尺寸”和局部實(shí)際尺寸”。4.極限尺寸（。“疵、c/uu、極限尺寸是指允許尺寸變化的兩個(gè)界限

6、值，其中較大的一個(gè)稱為上極限尺寸（Dmax、 wc），較小的一個(gè)稱為下極限尺寸（Dmm. Jmin）0最大實(shí)體狀態(tài)（MMC）與最大實(shí)體尺寸（MMS ）孔或軸具有允許的材料量為最多時(shí)的狀態(tài)稱為最大實(shí)體狀態(tài)。在最大實(shí)體狀態(tài)下的極限 尺寸稱為最大實(shí)體尺寸，即孔的下極限尺寸（DmbP和軸的上極限尺寸（max）的統(tǒng)稱。最小實(shí)體狀態(tài)（LMC）與最小實(shí)體尺寸（LMS）孔或軸具有允許的材料量為最少時(shí)的狀態(tài)稱為最小實(shí)體狀態(tài)。在最小實(shí)體狀態(tài)下的極限 尺寸稱為最小實(shí)體尺寸，即孔的上極限尺寸（DmaQ和軸的下極限尺寸（dmio）統(tǒng)稱。（四）有關(guān)偏差和公差的術(shù)語(yǔ)及定義尺寸偏差某一尺寸（實(shí)際尺寸、極限尺寸等）減苴公稱尺寸

7、所得的代數(shù)差。偏差可以為正、負(fù)或 零值。（1）實(shí)際偏差（耳、S）孔的實(shí)際偏怎Ea = Da D軸的實(shí)際偏處ea = t/a -cl（2）極限偏差（ES、es, EL ei）孑L：上極限偏差ES=Dmax-D；下極限偏差 EI=Dmin-D軸：上極限偏差eS= t/ -J： 下極限偏差Ci=min 一2.尺寸公差（簡(jiǎn)稱公差）（八、TJ尺寸公差是指允許尺寸的變動(dòng)量。它等于上極 限尺寸與下極限尺寸代數(shù)差的絕對(duì)VX窗2K-值，也等于上、下極限偏差代數(shù)差的絕對(duì)值。公差 取絕對(duì)值，不存在負(fù)值，也不允許為零。計(jì)算式如 下：孔的公差：幾二幾“-編店冏-則軸的公差:Ts = d-血訕| = |CS - ci|注

8、：尺寸誤差是指一批零件的實(shí)際尺寸相對(duì)于理想尺寸的偏離范用。當(dāng)加工條件一 龍時(shí)，尺寸誤差表征了加工方法的精度。尺寸公差則是設(shè)計(jì)給定的誤差允許值，體現(xiàn)了設(shè)計(jì) 者對(duì)加工精度的要求。公差和極限偏差都是設(shè)汁時(shí)給泄的，但它們之間存在著本質(zhì)的不同。在數(shù)值上、從 作用上看、從工藝上看分析。公稱尺寸、極限尺寸、極限偏差和尺寸公差之間的關(guān)系如上圖所示。公差帶圖（1 ）零線 在公差帶圖中，表示公稱尺寸的一條基準(zhǔn)宜線。通常零線沿水平方向繪制, 正偏差位于零線上方，負(fù)偏差位于零線的下方。（2）公差帶 在公差帶圖中，由代表上、下極限偏差的兩平行直線所限泄的區(qū)域。公 差帶在零線垂直方向上的寬度代表公差值，在零線方向長(zhǎng)度可適

9、當(dāng)選取。通常，孔公差帶用 斜線表示，軸公差帶用網(wǎng)點(diǎn)表示：尺寸單位用毫米（mm）表示，偏差及公差單位用微米仃） 表示，單位省略不寫。（3）公差帶的兩要素在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中，公差帶圖包括了 公差帶大小”與“公差帶位置”兩個(gè)要素，前者由 標(biāo)準(zhǔn)公差確定，后者由基本偏差確定。例 已知公稱尺寸=25mm,孔的極限尺寸：）max=25.021mm, mm=25mm：軸的極限尺寸：Jmax=24.980mm, Jmin=24.967mnio求孔、軸的極限偏差及公差，并畫出公差 帶圖。例21的公差帶圖解孔的極限偏差ES = Dnlax 一 ) = (25.021 一 25)mm = +0.021 mmEl = Dmi

10、n 一 )= (25 - 25)mm = 0mm 軸的極限偏差es = Jmax - d = (24.980 一 25)nnn = -0.020mm ei = min - d = (24.967 一 25)mm = -O.O33mm孔的公差Th = |Dmax 一 Dmin| = |25.021 一 25|mm = 0.021 mm軸的公差7； = |Jmax 一 rfmin| = |24.980一 24.967|mm = 0.013mm公差帶圖如上圖所示。（五）有關(guān)配合的術(shù)語(yǔ)及定義1配合公稱尺寸相同的、相互結(jié)合的孔和軸公差帶之間的關(guān)系。間隙或過盈孔的尺寸減去相配合的軸的尺寸所得的代數(shù)差為正時(shí)

11、稱為間隙，用符號(hào)X表示；為負(fù)時(shí)稱為過盈，用符號(hào)丫表示。配合的種類根據(jù)相互結(jié)合的孔、軸公差帶之間的相對(duì)位置關(guān)系，配合分為三大類。（1）間隙配合具有間隙（包括最小間隙等于零）的配合。此時(shí)，孔的公差帶在軸的公差帶之上。見下圖所示。由于孔、軸的實(shí)際尺寸允許在各自公差帶內(nèi)變動(dòng)，所以孔、軸配合的間隙也是變動(dòng)的。其配合性質(zhì)用最大間隙xm最小間隙乂曲和平均間隙乂丫表示，計(jì)算式如下：niii ammX麗-Xnzx + “小血2max（2） 過盈配合具有過盈（包括最小過盈等于零）的配合。此時(shí)，孔的公差帶在軸的公差帶的下方。見下圖所示。過盈配合的性質(zhì)可用最大過盈ymaC最 小過盈人曲和平均過盈打，表示，訃算式 如下

12、：= Dmin 一max = El - CS缶=一 min =出 _ &Y +Y2-“ max nun2（3） 過渡配合可能具有間隙或過盈的配合。此時(shí)，孔的公差帶與軸的公差帶相互交疊。見下圖所示o它是介于間隙配合與過盈配合之間的一類配合，但其間隙與過盈都不大。其性質(zhì)用最大間隙Xnm.最大過盈齊喚和平均間隙乂丫或平均過盈表示，計(jì)算式如下：max=Dmaxmin對(duì)于Xa、（或乙v）計(jì)算的結(jié)果為正時(shí)是平均間隙，表示偏松的過渡配合：為負(fù)時(shí)是平均過 盈，表示偏緊的過渡配合。4.配合公差（7D刀=|Xnwc Xmin| = Th+人片=|1缶一丫爲(wèi)=斥+人間隙配合過盈配合過渡配合即配合公差等于相配合孔的公差與軸的公差之和。它反映配合精度的髙低，若要提髙配 合精度，就必須提髙相互配合的孔與軸的加工精度。例題2-2汁算030那山mm孔與030壽鵲mm軸配合的極限間隙或極限過盈、平均間隙 或過盈、配合公差，并繪制公差帶圖。解 根拯題目要求計(jì)算如下：Xmax = ES - ci = （+0.021）mm - （+0.008