《互換性與測量技術基礎》電子教案

1、四川汽車職業(yè)技術學院SICHUAN AUTOMOTIVE VOCATIONAL AND TECHICAL COLLEGE教 案 2016-2017 學年度 第 2 學期系 部 汽車工程系 科 目 互換性與測量技術基礎 任課教師 蘇萍 、蹇欣洲 2017年2月29日制定教研室主任 年 月 日審查系(部)主任 年 月 日審查教務處處長 年 月 日審核教學副院長 年 月 日審批教 案課程名稱 互換性與測量技術基礎課程性質專業(yè)基礎課適用專業(yè)機械類，近機類授課班級新能源1601、02、03班、改裝1601，制造1601、1602使用教材互換性與測量技術基礎，石巖主編，河北大學出版社授課題目及單元模塊一

2、緒論教學時間4學時教學目的與要求本部分重點介紹互換性及其作用，加工誤差、公差的概念，優(yōu)先數(shù)的概念?？蓮纳钪械膶嵗胧?，引出相關的互換性概念，并漸次深入到公差的概念，以使學生對學習本門課程的實際意義建立整體概念。教學重點與難點互換性及其作用，加工誤差、公差的概念，優(yōu)先數(shù)的概念。教學手段與方法多媒體課件；課堂黑板講授。教學過程設計1. 互換性概述（1）互換性及其意義所謂互換性的含義即指：同一規(guī)格的一批零部件，任取其一，不需任何挑選和修理就能裝在機器上，并能滿足其使用功能要求。在設計方面，零部件具有互換性，就可以最大限度地采用標準件、通用件和標準部件，大大簡化了繪圖和計算工作，縮短了設計周期，有利

3、于計算機輔助設計和產品品種的多樣化。在制造方面，互換性有利于組織專業(yè)化生產，有利于采用先進工藝和高效率的專用設備，有利于用計算機輔助制造，有利于實現(xiàn)加工過程和裝配過程機械化、自動化，從而可以提高勞動生產率和產品質量，降低生產成本。在使用和維修方面，具有互換性的零部件在磨損及損壞后可及時更換，因而減少了機器的維修時間和費用，保證機器連續(xù)運轉，從而提高機器的使用價值。（2）互換性的分類機器和儀器制造業(yè)中的互換性，通常包括幾何參數(shù)(如尺寸)和力學性能(如硬度、強度)的互換，本課程僅討論幾何參數(shù)的互換。所謂幾何參數(shù)互換，主要包括零部件的尺寸、幾何形狀、相互的位置關系以及表面粗糙度等參數(shù)的互換?；Q性按

4、其互換程度，可分為完全互換和不完全互換。若一批零部件在裝配時，不需要挑選、調整和修配，裝配后即能滿足預定的要求，這些零部件屬于完全互換。零部件在加工完后，通過測量將零件按實際尺寸大小分為若干組，使各組組內零件間實際尺寸的差別減小，裝配時按對應組進行。這樣，既可保證裝配精度和使用要求，又能解決加工上的困難，降低成本。但此時，僅組內零件可以互換，組與組之間不可互換，故稱為不完全互換。裝配時需要進行挑選或調整的零部件也屬于不完全互換。2. 加工誤差、公差及檢測允許零件幾何參數(shù)的變動量稱為“公差”。工件的誤差在公差范圍內，為合格件；超出了公差范圍，為不合格件。完工后的零件是否滿足公差要求，要通過檢測加

5、以判斷。檢測包含檢驗與測量。幾何量的檢驗是指確定零件的幾何參數(shù)是否在規(guī)定的極限范圍內，并作出合格性判斷，而不必得出被測量的具體數(shù)值；測量是將被測量與作為計量單位的標準量進行比較，以確定被測量的具體數(shù)值的過程。3. 標準化與優(yōu)先數(shù)（1）標準與標準化所謂標準，就是指為了取得國民經濟的最佳效果，對需要協(xié)調統(tǒng)一的具有重復特征的物品(如產品、零部件等)和概念(如術語、規(guī)則、方法、代號、量值等)，在總結科學試驗和生產實踐的基礎上，由有關方面協(xié)調制訂，經主管部門批準后，在一定范圍內作為活動的共同準則和依據(jù)。所謂標準化，就是指標準的制訂、發(fā)布和貫徹實施的全部活動過程。按照標準化對象的特性，標準可分為基礎標準、

6、產品標準、方法標準、安全標準、衛(wèi)生標準等。對需要在全國范圍內統(tǒng)一的技術要求，應當制定國家標準，代號為GB，對沒有國家標準而又需要在全國某個行業(yè)范圍內統(tǒng)一的技術要求，可制定行業(yè)標準，如機械標準（JB）等。對沒有國家標準和行業(yè)標準而又需要在某個范圍內統(tǒng)一的技術要求，可制定地方標準或企業(yè)標準，它們的代號分別用DB、Q表示。（2）優(yōu)先數(shù)和優(yōu)先數(shù)系為使產品的參數(shù)選擇能遵守統(tǒng)一的規(guī)律，必須對各種技術參數(shù)的數(shù)值做出統(tǒng)一規(guī)定。優(yōu)先數(shù)和優(yōu)先數(shù)系國家標準（GB32180）就是其中最重要的一個標準，要求工業(yè)產品技術參數(shù)應盡可能采用它。優(yōu)先數(shù)系是由公比為、，且項值中含有10的整數(shù)冪的理論等比數(shù)列導出的一組近似等比的數(shù)

7、列。各數(shù)列分別用符號R5、R10、R20、R40、R80表示，分別稱為R5系列、R10系列、R20系列、R40系列、R80系列。R5系列為以1.60為公比形成的數(shù)系；R10系列為以1.25為公比形成的數(shù)系；R20系列為以1.12為公比形成的數(shù)系；R40系列為以1.06為公比形成的數(shù)系；R80系列為以1.03為公比形成的數(shù)系；參考資料   課件及參考書教學反思 教 案課程名稱 互換性與測量技術基礎課程性質專業(yè)基礎課適用專業(yè)機械類，近機類授課班級新能源1601、02、03班、改裝1601，制造1601、1602使用教材互換性與測量技術基礎，石巖主編，河北大學出版社授課

8、題目及單元模塊二 極限與配合標準 課題一 極限與配合的基本概念教學時間2學時教學目的與要求掌握幾何量的基本概念，有關公差配合的基本術語和定義。教學重點與難點有關尺寸、尺寸偏差、公差的術語定義。教學手段與方法多媒體課件；課堂黑板講授。教學過程設計本節(jié)是本門課程的重要的核心內容，是學習以后各章的基礎。對各公差配合的基本概念要明確，重點掌握好有關極限尺寸、極限偏差、尺寸公差、基本偏差的概念，達到能熟練計算。會畫公差帶圖，掌握間隙、過渡、過盈配合的特點及極限盈、隙的計算。1 孔和軸孔 孔是指工件的圓柱形內表面，也包括非圓柱形內表面（由二平行平面或切面形成的包容面）?？椎闹睆匠叽缬肈表示。軸 軸是指工件

9、的圓柱形外表面，也包括非圓柱形外表面（由二平行平面或切面形成的被包容面）。軸的直徑尺寸用d表示。從裝配關系講，孔是包容面，軸是被包容面。從加工過程看，隨著余量的切除，孔的尺寸由小變大，軸的尺寸由大變小。如圖1-1所示。2 有關尺寸的術語定義2.1 尺寸 是指用特定單位表示線性尺寸值的數(shù)值。長度值包括：直徑、半徑、寬度、深度、高度和中心距等。單位:毫米（mm） 2.2 基本尺寸（D,d） 基本尺寸是由設計給定的，孔用D表示，軸用d表示。2.3 實際尺寸(Da,da) 實際尺寸是通過測量所得的尺寸?？椎膶嶋H尺寸以Da表示，軸的實際尺寸以da表示。2.4 極限尺寸 允許尺寸變化的兩個界限值稱為極限尺

10、寸。兩個界限值中較大的一個稱為最大極限尺寸；較小的一個稱為最小極限尺寸?？缀洼S的最大，最小極限尺寸分別用Dmax，dmax和Dmin，dmin表示。3 有關尺寸偏差、公差的術語定義3.1 尺寸偏差 某一尺寸減去其基本尺寸所得的代數(shù)差稱為尺寸偏差（簡稱偏差）。偏差可能為正或負，也可為零。3.2 實際偏差 實際尺寸減去其基本尺寸所得的代數(shù)差稱為實際 偏差。 3.3 極限偏差 極限尺寸減其基本尺寸所得的代數(shù)差。（1）上偏差 最大極限尺寸減去其基本尺寸所得的代數(shù)差稱為上偏差?？椎纳掀钣肊S表示；軸的上偏差用es表示。（2）下偏差 最小極限尺寸減去其基本尺寸所得的代數(shù)差稱為下偏差?？椎南缕钣肊I表示

11、；軸的下偏差用ei表示。極限偏差可用下列公式表示：ES=Dmax-D es=dmax-dEI=Dmin-D ei=dmin-d 偏差值除零外，前面必須標有正或負號。上偏差總是大于下偏差。標注示例：50 50 30 30 804 尺寸公差（Th，Ts） 允許尺寸的變動量稱為公差。公差是用以限制誤差的，工件的誤差在公差范圍內即為合格；反之，則不合格。公差等于最大極限尺寸減最小極限尺寸之差，或上偏差減下偏差之差?？坠钣肨h表示；軸公差用Ts表示。公差、極限尺寸和極限偏差的關系如下：孔公差 Th = DmaxDmin = ESEI 軸公差 Ts = dmaxdmin = esei 公差值永遠為正值。

12、公差與配合示意圖5 尺寸公差帶 零件的尺寸相對其基本尺寸所允許變動的范圍，叫做尺寸公差帶。用圖所表示的公差帶稱為公差帶圖。零線為確定極限偏差的一條基準線，是偏差的起始線，零線上方表示正偏差，零線下方表示負偏差。在畫公差帶圖時，注上相應的符號“0”“”和“”號，并在零線下方畫上帶單箭頭的尺寸線標上基本尺寸值。上、下偏差之間的寬度表示公差帶的大小，即公差值。公差帶沿零線方向的長度可適當選取。公差帶圖中，尺寸單位為毫米（mm），偏差及公差的單位也可以用微米（m）表示，單位省略不寫。6 標準公差 標準中表列的，用以確定公差帶大小的任一公差稱為標準公差。7 基本偏差 用以確定公差帶相對于零線位置的上偏差

13、或下偏差稱為基本偏差。一般為公差帶靠近零線的那個偏差。參考資料課件及教科書教學反思 教 案課程名稱 互換性與測量技術基礎課程性質專業(yè)基礎課適用專業(yè)機械類，近機類授課班級新能源1601、02、03班、改裝1601，制造1601、1602使用教材互換性與測量技術基礎，石巖主編，河北大學出版社授課題目及單元模塊二 極限與配合標準 課題一 極限與配合的基本概念教學時間4學時教學目的與要求掌握有關配合的基本術語和定義；掌握三種配合的特點。教學重點與難點各種配合特點，配合公差帶圖的繪制，配合特征量的計算。教學手段與方法多媒體課件；課堂黑板講授。教學過程設計1 有關配合的術語定義1.1 配合 配合

14、是指基本尺寸相同的，相互結合的孔和軸公差帶之間的關系。1.2間隙（X）或過盈（Y） 在軸與孔的配合中，孔的尺寸減去軸的尺寸所得的代數(shù)差，當差值為正時稱為間隙，用X表示；當差值為負時稱為過盈，用Y表示。1.3 間隙配合 具有間隙（包括最小間隙等于零）的配合稱為間隙配合。在間隙配合中，孔的公差帶在軸的公差帶之上，如圖1-4所示。最大間隙 Xmax=Dmaxdmin=ES-ei 最小間隙 Xmin=Dmindmax =EI-es 間隙配合的平均松緊程度稱為平均間隙Xav。平均間隙 Xav=（Xmax + Xmin） （1-5）1.4過盈配合 具有過盈（包括最小過盈等于零）的配合稱為過盈配合。在過盈配

15、合中，孔的公差帶在軸的公差帶之下，如圖最大過盈 Ymax=Dmin dmax = EI-es 最小過盈 Ymin=Dmaxdmin = ES-ei平均過盈為最大過盈與最小過盈的平均值。平均過盈 Yav= （Ymax+Ymin） 1.5 過渡配合 可能具有間隙或過盈的配合，此時孔的公差帶與軸的公差帶相互交疊，它是介于間隙配合與過盈配合之間的一種配合，但間隙和過盈量都不大。最大間隙 Xmax=Dmaxdmin=ES-ei最大過盈 Ymax=Dmindmax =EI-es在過渡配合中，平均間隙或平均過盈為最大間隙與最大過盈的平均值，所得值為正，則為平均間隙；為負則為平均過盈。Xav（Yav）= （X

16、max + Ymax）1.6 配合公差 允許間隙或過盈的變動量稱為配合公差。它表明配合松緊程度的變化范圍。配合公差用Tf表示，是一個沒有符號的絕對值。對間隙配合 對過盈配合 對過渡配合 在上式中，把最大、最小間隙和過盈分別用孔、軸的極限尺寸或偏差帶入，可得三種配合的配合公差都為例1-1 已知基本尺寸D=d=50mm，孔的極限尺寸Dmax=50.025mm，Dmin=50mm；軸的極限尺寸dmax=49.950mm，dmin=49.934mm?，F(xiàn)測得孔、軸的實際尺寸分別為Da=50.010mm，da=49.946mm。求孔、軸的極限偏差、實際偏差及公差。 解：孔的極限偏差ES=DmaxD=50.

17、02550=+0.025mmEI=DminD=5050=0軸的極限偏差es=dmaxd=49.95050=0.050mmei=dmind=49.93450=0.066mm孔的實際偏差DaD=50.01050=+0.010mm軸的實際偏差dad=49.94650=0.054mm孔的公差TD=DmaxDmin=50.02550=0.025mm軸的公差Td=dmaxdmin=49.95049.934=0.016mm例1-2 孔mm，軸mm，求Xmax、Xmin及，并畫出公差帶圖。解：Xmax=Dmaxdmin=（50.03949.950）mm=+0.089mm Xmin=Dmindmax=（5049

18、.975）mm=+0.025mm =mm=0.064mm公差帶圖如圖1-7a所示。例1-3 孔mm，軸mm，求Ymax、Ymin及，并畫出公差帶圖。解：Ymax=Dmin dmax=（5050.079）mm=0.079mm Ymin=Dmaxdmin=（50.03950.054）=0.015mm =mm=0.064mm公差帶圖如圖1-7b所示。例1-4 孔mm，軸mm，求Xmax、Ymax及，并畫出公差帶圖。解：Xmax=Dmaxdmin=（50.03950.009）mm=+0.030mmYmax=Dmin dmax=（5050.034）mm=0.034mm=mm=0.064mm公差帶圖如圖1

19、-7c所示。圖1-7 例1-2、1-3、1-4的公差帶圖參考資料課件及教科書教學 反思 教 案課程名稱 互換性與測量技術基礎課程性質專業(yè)基礎課適用專業(yè)機械類，近機類授課班級新能源1601、02、03班、改裝1601，制造1601、1602使用教材互換性與測量技術基礎，石巖主編，河北大學出版社授課題目及單元模塊二 極限與配合標準 課題二 極限與配合的國家標準教學時間4學時教學目的與要求掌握有關公差配合國家標準的有關內容；學會正確查用標準公差及孔和軸的基本偏差數(shù)值表。教學重點與難點標準公差及孔和軸的基本偏差數(shù)值表的查用。教學手段與方法多媒體課件；課堂黑板講授。教學過程設計1.2 極限與配

20、合標準的主要內容本節(jié)主要講述公差配合標準，了解基準制中基孔制和基軸制的特點、標準公差系列和基本偏差系列的構成，重點掌握標準公差數(shù)值表和孔與軸的基本偏差數(shù)值表的查用，會在圖樣上正確標注公差配合。掌握一般公差的表示方法。1.2.1 基準制1.基孔制 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?；字婆浜现械目诪榛鶞士?，是配合的基準件。標準規(guī)定，基準孔的基本偏差為下偏差EI，數(shù)值為零，即EI=0，上偏差為正值，其公差帶偏置在零線上側。基準孔的代號為H。2.基軸制 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?；S制配合中的軸為基準軸，

21、是配合的基準件。標準規(guī)定，基準軸的基本偏差為上偏差es，數(shù)值為零，即es=0，下偏差為負值，其公差帶偏置在零線下側?；鶞瘦S的代號為h。1.2.2 標準公差系列1.標準公差因子（公差單位） 標準公差因子是用以確定標準公差的基本單位，該因子是基本尺寸的函數(shù)，是制定標準公差數(shù)值的基礎。式中 D基本尺寸分段的計算尺寸（mm）i公差單位（m）2.公差等級 確定尺寸精確程度的等級稱為公差等級。不同零件和零件上不同部位的尺寸，對精確程度的要求往往不同，為了滿足生產的需要，國家標準設置了20個公差等級，各級標準公差的代號為IT01、IT0、IT1、IT2、IT18，IT01精度最高，其余依次降低，標準公差值依

22、次增大。3.尺寸分段 在計算標準公差時，公差單位算式中D取尺寸段首尾兩個尺寸的幾何平均值。1.2.3 基本偏差系列1.代號 基本偏差代號用拉丁字母表示，孔用大寫字母表示，軸用小寫字母表示。28種基本偏差構成了基本偏差系列。2.基本偏差系列圖及其特征 圖1-9為基本偏差系列圖。圖中，基本偏差系列各公差帶只畫出一端，另一端未畫出，它取決于公差的大小。3.基本偏差數(shù)值（1）軸的基本偏差數(shù)值 軸的基本偏差數(shù)值是以基孔制配合為基礎，按照各種配合要求，再根據(jù)生產實踐經驗和統(tǒng)計分析結果得出的一系列公式經計算后圓整尾數(shù)而得出。軸的基本偏差數(shù)值表，如表1-4所示。軸的基本偏差可查表確定，另一個極限偏差可根據(jù)軸的

23、基本偏差數(shù)值和標準公差值按下列關系式計算ei=esITes=ei+IT（2）孔的基本偏差數(shù)值 通用規(guī)則 用同一字母表示的孔、軸的基本偏差的絕對值相等，符號相反?？椎幕酒钍禽S的基本偏差相對于零線的倒影。即ES=ei （適用于AH）EI=es （適用于同級配合的JZC） 特殊規(guī)則 用同一字母表示的孔、軸的基本偏差的符號相反，而絕對值相差一個值。即ES=ei+=ITnITn-1=IThITs特殊規(guī)則適用于基本尺寸500mm，標準公差IT8的J、K、M、N和標準公差IT7的PZC?？椎牧硪粋€極限偏差可根據(jù)孔的基本偏差數(shù)值和標準公差值按下列關系式計算EI=ESITES=EI+IT例1-5 查表確定2

24、5H8/p8，25P8/h8孔與軸的極限偏差，并計算這兩個配合的極限盈隙。解：1）查表確定孔和軸的標準公差查表1-2得 IT8=33m2）查表確定軸的基本偏差查表1-4得 p的基本偏差為下偏差ei=+22m h的基本偏差為上偏差es=03）查表確定孔的基本偏差查表1-5得 H的基本偏差為下偏差EI=0 P的基本偏差為上偏差ES=22m4）計算軸的另一個極限偏差p8的另一個極限偏差es=ei+IT8=（+22+33）m =+55mh8的另一個極限偏差ei=esIT8=（033）m=33m5）計算孔的另一個極限偏差H8的另一個極限偏差ES=EI+IT8=（0+33）m=+33mP8的另一個極限偏差

25、EI=ESIT8=（2233）m=55m6）標出極限偏差25 257）計算極限盈隙對于25H8/p8 Ymax=EIes=（00.055）mm=0.055mm Xmax=ESei=（+0.0330.022）mm=+0.011mm對于25P8/h8 Ymax=EIes=（0.0550）mm=0.055mm Xmax=ESei=0.022（0.033）mm=+0.011mm可見25H8/p8與25P8/h8配合性質相同。例1-6 查表確定20H7/p6，20P7/h6孔與軸的極限偏差，并計算這兩個配合的極限盈隙。解：1）查表確定孔和軸的標準公差查表1-2得 IT6=13m IT7=21m2）查表確

26、定軸的基本偏差查表1-4得 p的基本偏差為下偏差ei=+22m h的基本偏差為上偏差es=03）查表確定孔的基本偏差查表1-5得 H的基本偏差為下偏差EI=0 P的基本偏差為上偏差ES=（22+）m=（22+8）m=14m4）計算軸的另一個極限偏差p6的另一個極限偏差es=ei+IT6=（+22+13）m =+35mh6的另一個極限偏差ei=esIT6=（013）m=13m5）計算孔的另一個極限偏差H7的另一個極限偏差ES=EI+IT7=（0+21）m=+21mP7的另一個極限偏差EI=ESIT7=（1421）m=35m6）標出極限偏差20 207）計算極限盈隙對于20H7/p6 Ymax=E

27、Ies=（00.035）mm=0.035mm Ymin=ESei=（+0.0210.022）mm=0.001mm對于20P7/h6 Ymax=EIes=（0.0350）mm=0.035mm Ymin=ESei=0.014（0.013）mm=0.001mm可見20H7/p6與20P7/h6配合性質相同。1.2.4 公差與配合在圖樣上的標注1.公差帶代號與配合代號孔、軸的公差帶代號由基本偏差代號和公差等級數(shù)字組成，例如H7、F7、K7、P6等為孔的公差帶代號；h7、g6、m6、r7等為軸的公差帶代號。當孔和軸組成配合時，配合代號寫成分數(shù)形式，分子為孔的公差帶代號，分母為軸的公差帶代號。如或H7/g

28、6。如指某基本尺寸的配合，則基本尺寸標在配合代號之前，如30H7/g6。2.圖樣中尺寸公差帶的標注形式1.2.5 常用和優(yōu)先的公差帶與配合國標GB/T1800.3規(guī)定了國標規(guī)定了一般、常用和優(yōu)先軸用公差帶共119種，如圖1-12所示。圖中方框內的為59種為常用公差帶，圓圈內的13種為優(yōu)先公差帶。國標規(guī)定了一般、常用和優(yōu)先孔用公差帶共105種，如圖1-13所示。圖中方框內的為44種為常用公差帶，圓圈內的13種為優(yōu)先公差帶。對于配合，國標規(guī)定基孔制常用配合59種，優(yōu)先配合13種，如表1-6所示?；S制常用配合47種，優(yōu)先配合13種，如表1-7所示。1.2.6 一般公差線性尺寸的未注公差（新國標GB

29、/T180492）國家標準GB/T180492一般公差 線性尺寸的未注公差采用了國際標準中的有關部分，替代了GB180479未注公差尺寸的極限偏差。國家標準GB/T180492對線性尺寸的一般公差規(guī)定了4個公差等級，它們分別是精密級f、中等級m、粗糙級c、最粗級v。對適用尺寸也采用了較大的分段，具體數(shù)值如表1-8所示。f、m、c、v四個等級分別相當于IT12、IT14、IT16、IT17。采用GB/T18041992規(guī)定的一般公差，在圖樣、技術文件或標準中用該標準號和公差等級符號表示。例如，當選用中等級m時，表示為GB/T1804m。一般公差的線性尺寸是在車間加工精度保證的情況下加工出來的，一

30、般可以不用檢驗。參考資料課件及教科書教學反思 教 案課程名稱 互換性與測量技術基礎課程性質專業(yè)基礎課適用專業(yè)機械類，近機類授課班級新能源1601、02、03班、改裝1601，制造1601、1602使用教材互換性與測量技術基礎，石巖主編，河北大學出版社授課題目及單元模塊二 極限與配合標準 課題三 國標中規(guī)定的公差帶和配合的選擇教學時間4學時教學目的與要求掌握基準制的選擇、公差等級的選擇、配合的選擇的基本原則和一般方法。達到會初步選用公差配合的能力。教學重點與難點正確選用公差與配合。教學手段與方法多媒體課件；課堂黑板講授。教學過程設計1.3 極限與配合的選用本節(jié)主要介紹公差配合的選擇，要

31、求掌握基準制的選擇、公差等級的選擇、配合的選擇的基本原則和一般方法。本節(jié)為本章的教學難點，學生應在熟悉書中所述內容基礎上，達到會初步選用公差配合的能力。合理選用公差與配合是機械設計與制造中的一項重要工作，它對提高產品的性能、質量以及降低成本都有重要影響。公差與配合的選用主要包括基準制、公差等級和配合種類的選擇。1.3.1 基準制的選擇1.一般情況下優(yōu)先選用基孔制 優(yōu)先選用基孔制，這主要是從工藝性和經濟性來考慮的。孔通常用定值刀具（如鉆頭、鉸刀、拉刀）加工，用極限量規(guī)（塞規(guī)）檢驗。當孔的基本尺寸和公差等級相同而基本偏差改變時，就需更換刀具、量具。而一種規(guī)格的磨輪或車刀，可以加工不同基本偏差的軸，

32、軸還可以用通用量具進行測量。所以，為了減少定值刀具、量具的規(guī)格和數(shù)量，利于生產，提高經濟性，應優(yōu)先選用基孔制。2.在下列情況下，應選用基軸制（1）當在機械制造中采用具有一定公差等級的冷拉鋼材，其外徑不經切削加工即能滿足使用要求，此時就應選擇基軸制，再按配合要求選用和加工孔就可以了。這在技術上、經濟上都是合理的。（2）由于結構上的特點，宜采用基軸制。根據(jù)工作要求，活塞銷軸與活塞孔應為過渡配合，而活塞銷與連桿之間由于有相對運動應為間隙配合。若采用基孔制配合，銷軸將做成階梯狀，這樣既不便于加工，又不利于裝配。若采用基軸制配合，銷軸做成光軸，既方便加工，又利于裝配。（3）與標準件配合時，應以標準件為基

33、準件來確定基準制。在特殊需要時可采用非基準制配合。1.3.2 公差等級的選擇1.聯(lián)系工藝 在按使用要求確定了配合公差Tf后，由于Tf=Th+Ts，這里Th與Ts的公差分配可按工藝等價性考慮?？缀洼S的工藝等價性是指孔和軸加工難易程度應相同。在間隙和過渡配合中孔的標準公差IT8，過盈配合中孔的標準公差IT7時，可確定軸的公差等級比孔高一級，如H7/f6、H7/p6，低精度的孔和軸可采用同級配合，如H8/s8。2.聯(lián)系配合 對過渡配合或過盈配合，一般不允許其間隙或過盈的變動太大，因此公差等級不能太低，孔可選標準公差IT8，軸可選標準公差IT7。間隙配合可不受此限制。但間隙小的的配合公差等級應較高，間

34、隙大的配合公差等級可以低些。例如，選用H6/g5和H11/a11是可以的，而選用H11/g11和H6/a5就不合理了。3.聯(lián)系零件的相關結構 例如，齒輪孔與軸配合的公差等級應決定于齒輪的精度等級，滾動軸承與軸頸和外殼孔配合的公差等級與滾動軸承的精度有關。在用類比法選擇公差等級時，應熟悉各個公差等級的應用范圍和各種加工方法所能達到的公差等級，具體參見表1-9、表1-10、表1-11。1.3.3 配合的選擇一般選用配合的方法有三種，即計算法、試驗法、類比法。1.各種配合的特征及應用舉例選擇配合的主要依據(jù)是使用要求和工作條件。對初學者來說，首先要確定配合的類別，選定是間隙配合、過渡配合還是過盈配合。

35、表1-12提供了配合類別選擇的一般方法，可供參考。2.選擇配合種類時應考慮的主要因素參考表1-15對配合的間隙或過盈的大小進行調整。3.配合選擇示例參考資料課件及教科書教學反思教 案課程名稱 互換性與測量技術基礎課程性質專業(yè)基礎課適用專業(yè)機械類，近機類授課班級新能源1601、02、03班、改裝1601，制造1601、1602使用教材互換性與測量技術基礎，石巖主編，河北大學出版社授課題目及單元模塊二 極限與配合標準 習題演練教學時間4學時教學目的與要求習題演練，掌握本章所學的理論知識，并用以解決實際問題。教學重點與難點各習題與解答方法。教學手段與方法多媒體課件；課堂黑板講授。教學過程設計例1-5

36、 查表確定25H8/p8，25P8/h8孔與軸的極限偏差，并計算這兩個配合的極限盈隙。解：1）查表確定孔和軸的標準公差查表1-2得 IT8=33m2）查表確定軸的基本偏差查表1-4得 p的基本偏差為下偏差ei=+22m h的基本偏差為上偏差es=03）查表確定孔的基本偏差查表1-5得 H的基本偏差為下偏差EI=0 P的基本偏差為上偏差ES=22m4）計算軸的另一個極限偏差p8的另一個極限偏差es=ei+IT8=（+22+33）m =+55mh8的另一個極限偏差ei=esIT8=（033）m=33m5）計算孔的另一個極限偏差H8的另一個極限偏差ES=EI+IT8=（0+33）m=+33mP8的另

37、一個極限偏差EI=ESIT8=（2233）m=55m6）標出極限偏差25 257）計算極限盈隙對于25H8/p8 Ymax=EIes=（00.055）mm=0.055mm Xmax=ESei=（+0.0330.022）mm=+0.011mm對于25P8/h8 Ymax=EIes=（0.0550）mm=0.055mm Xmax=ESei=0.022（0.033）mm=+0.011mm可見25H8/p8與25P8/h8配合性質相同。例1-6 查表確定20H7/p6，20P7/h6孔與軸的極限偏差，并計算這兩個配合的極限盈隙。解：1）查表確定孔和軸的標準公差查表1-2得 IT6=13m IT7=21

38、m2）查表確定軸的基本偏差查表1-4得 p的基本偏差為下偏差ei=+22m h的基本偏差為上偏差es=03）查表確定孔的基本偏差查表1-5得 H的基本偏差為下偏差EI=0 P的基本偏差為上偏差ES=（22+）m=（22+8）m=14m4）計算軸的另一個極限偏差p6的另一個極限偏差es=ei+IT6=（+22+13）m =+35mh6的另一個極限偏差ei=esIT6=（013）m=13m5）計算孔的另一個極限偏差H7的另一個極限偏差ES=EI+IT7=（0+21）m=+21mP7的另一個極限偏差EI=ESIT7=（1421）m=35m6）標出極限偏差20 207）計算極限盈隙對于20H7/p6

39、Ymax=EIes=（00.035）mm=0.035mm Ymin=ESei=（+0.0210.022）mm=0.001mm對于20P7/h6 Ymax=EIes=（0.0350）mm=0.035mm Ymin=ESei=0.014（0.013）mm=0.001mm可見20H7/p6與20P7/h6配合性質相同。例1-7 有一孔、軸配合，其基本尺寸為50mm，要求配合間隙在+0.025+0.089之間。試用計算法確定此配合的孔、軸公差帶和配合代號。解：1）選擇基準制 本例沒有特殊要求，應優(yōu)先選用基孔制。則孔的基本偏差代號為H。2）確定軸、孔公差等級 根據(jù)使用要求，此間隙配合允許的配合公差為=+

40、0.089（+0.025）=0.064mm因為=0.064mm，假設孔與軸為同級配合，則Th=Ts=Tf/2=0.064/2=0.032mm=32m查表1-2，可得32m介于IT7=25m和IT8=39m之間，在這個公差等級范圍內，根據(jù)孔軸的工藝等價性，國家標準要求孔比軸低一級，因此確定孔的公差等級為IT8，軸的公差等級為IT7。IT8+IT7=0.025+0.039=0.064mmTf3）確定軸的基本偏差代號 已選定基孔制配合，且孔公差等級為IT8，則得孔的公差帶代號為50H8，其EI=0，ES=EI+Th=0+0.039=+0.039mm根據(jù)EIes=Xmin=+0.025mm，可得軸的上

41、偏差es=EIXmin=00.025=0.025mm。查表1-3可得es=0.025對應的軸的基本偏差代號為f，則軸的公差帶代號為50f7。軸的另一個極限偏差為ei=esTs=0.0250.025=0.050mm4）選擇的配合為5）驗算Xmax=ESei=+0.039（0.050）=+0.089mmXmin=EIes=0（0.025）=+0.025mm經驗算滿足要求。參考資料課件及教科書教學反思 教 案課程名稱 互換性與測量技術基礎課程性質專業(yè)基礎課適用專業(yè)機械類，近機類授課班級新能源1601、02、03班、改裝1601，制造1601、1602使用教材互換性與測量技術基礎，石巖主編，

42、河北大學出版社授課題目及單元模塊三 測量技術基礎 課題一 測量技術基礎 課題二 計量器具和測量方法教學時間4學時教學目的與要求掌握測量技術的基礎知識，注意講清測量技術的基本概念。掌握公差知識的實際應用。教學重點與難點了解有關測量技術的基本知識。教學手段與方法多媒體課件；課堂黑板講授。教學過程設計一、測量與檢驗的概念“測量”是指確定被測對象量值為目的的全部操作。實質上是將被測幾何量與作為計量單位的標準量進行比較，從而確定被測幾何量是計量單位的倍數(shù)或分數(shù)的過程。一個完整的測量過程應包括被測對象、計量單位、測量方法和測量精度等四個方面?！皺z驗”是指為確定被測幾何量是否在規(guī)定的極限范圍之內，從而判斷是

43、否合格，不一定得出具體的量值。測量技術包括“測量”和“檢驗”。對測量技術的基本要求是；合理地選用計量器具與測量方法，保證一定的測量精度，具有高的測量效率，低的測量成本，通過測量分析零件的加工工藝，積極采取預防措施，避免廢品的產生。測量技術的發(fā)展與機械加工精度的提高有著密切的關系。二、計量單位與長度基準(一)計量單位我國規(guī)定的法定計量單位中長度計量單位為米(m)，平面角的角度計量單位為弧度(rad)及度(°)、分()、秒()。機械制造中常用的長度計量單位為毫米(mm)，在精密測量中，長度計量單位采用微米(um)，1mm1000um。在超精密測量中，長度計量單位采用納米(nm)，1um1

44、000nm。(二)長度基準 按1983年第十七屆國際計量大會的決議，規(guī)定米的定義為：米是光在真空中(1299792458)s的時間間隔內所經過的距離。 米定義的復現(xiàn)主要采用穩(wěn)頻激光。三、長度量值傳遞系統(tǒng)四、量塊量塊是沒有刻度的平面平行端面量具，用特殊合金鋼制成，具有線膨脹系數(shù)小、不易變形、耐磨性好等特點。量塊具有研合性。量塊上標出的尺寸稱為量塊標稱長度。國家標準GB609385量塊對量塊的制造精度規(guī)定了五級：00、0、1、2、(3)級。國家計量局標準JJG1oo一8l量塊檢定規(guī)程對量塊的檢定精度規(guī)定了六等：l、2，3，4，5、6等。從83塊一套中選取36.375mm 36.375- 1.005

45、 35.37- 1.37 34- 4 30- 30 0第二節(jié) 計量器具和測量方法的分類 計量器具的分類1量具 量具是指以固定形式復現(xiàn)量值的計量器具，分單值量具和多值量具兩種。單值量具是指復現(xiàn)幾何量的單個量值的量具，如量塊、直角尺等。多值量具是指復現(xiàn)一定范圍內的一系列不同最值的量具，如線紋尺等。2量規(guī) 量規(guī)是指沒有刻度的專用計量器具，用以檢驗零件要素實際尺寸和形位誤差的綜合結果。檢驗結果只能判斷被測幾何量合格與否，而不能獲得被測幾何量的具體數(shù)值，如用光滑極限量規(guī)、位置量規(guī)和螺紋量規(guī)等。3量儀 量儀是指能將被測幾何量的量值轉換成可直接觀測的指示值(示值)或等效信息的計量器具。(1)機械式量儀 機械

46、式量儀是指用機械方法實現(xiàn)原始信號轉換的量儀，如指示表杠桿比較儀和扭簧比較儀等，這種量儀結構簡單、性能穩(wěn)定、使用方便。 (2)光學式量儀(3)電動式量儀(4)氣動式量儀 4計量裝置 計量裝置是指為確定被測幾何量量值所必需的計量器具和輔助設備的總體。它能夠測量較多的幾何量和較復雜的零件。二、測量方法的分類1按所測的幾何量是否為欲測的幾何量分類 直接測量 不必測量與被測量有函數(shù)關系的其它量，而能直接得到被測量值的測量間接測量 通過測量與被測量有函數(shù)關系的其它量，才能得到被測量值的測量方法。 2按示值是否為被測幾何量的整個量值分 絕對測量 微差測量(比較測量) 3按測量時被測表面與計量器具的測頭是否接

47、觸分類 接觸測量非接觸測量4按工件上同時測量被測幾何量的多少分類(1)單項測量(2)綜合測量(綜合檢驗)5按測量在加工過程中所起的作用分類 主動測量 被動測量6靜態(tài)測量與動態(tài)測量三，計量器具的基本計量參數(shù)1標尺間距 沿著標尺長度的線段測得的任何兩個相鄰標尺標記之間的距離，一般取為(125)mm。 2分度值 分度值也稱刻度值，是指標尺或刻度盤上每一標尺間距所代表的量值。常用的分度值有O1mm、005mm、O02mm、0Olmm、0002mm和O001mm等幾種。一般說來，計量器具的分度值越小，則該計量器具的精度就越高。 3示值范圍 由計量器具所指示的被測量值的最低值到最高值的范圍(或起始值到終止

48、值)。4測量范圍 測量范圍是指使計量器具的誤差處于允許極限內的一組被測量值的范圍。5靈敏度 計量儀器的響應變化除以相應的激勵變化。一般地說，分度值越小，則靈敏度就越高。6鑒別力 計量儀器對激勵值微小變化的響應能力。7示值誤差 量具的標稱值或計量儀器的示值與被測量(約定)真值之差。8.修正值 修正值是指為了消除系統(tǒng)誤差，用代數(shù)法加到示值上以得到正確結果的數(shù)值,其大小與示值誤差的絕對值相等，而符號相反。9測量的重復性參考資料課件及教科書教學反思 教 案課程名稱 互換性與測量技術基礎課程性質專業(yè)基礎課適用專業(yè)機械類，近機類授課班級新能源1601、02、03班、改裝1601，制造1601、1

49、602使用教材互換性與測量技術基礎，石巖主編，河北大學出版社授課題目及單元模塊三 測量技術基礎課題三 測量誤差和數(shù)據(jù)處理教學時間2學時教學目的與要求了解有關測量誤差的基本知識。正確處理測量誤差。教學重點與難點對測量誤差的處理。教學手段與方法多媒體課件；課堂黑板講授。教學過程設計一、概述測量誤差的基本概念 任何測量過程，無論采用如何精密的測量方法，其測得值都不可能為被測幾何量的真值，即使在測量條件相同時，對同一被測幾何量連續(xù)進行多次的測量，其測得值也不一定完全相同，只能與其真值相近似。這種由于計量器具本身的誤差和測量條件的限制，而使測量結果與被測之真值之差稱為測量誤差。(1)絕對誤差 絕對誤差是測量結果與被測量(約定)真值之差。(2)相對誤差f 所謂相對誤差是測量的絕對誤差與被測量(約定)真值之比。2測量誤差的產生原因 (1)計量器具引起的誤差 (2)方法誤差(3)環(huán)境誤差 (4)人員誤差 3測量誤差的分類測量誤差按其性質可分為系統(tǒng)誤差、隨機誤差和粗大誤差。二、隨機誤差隨機誤差是指在同一量的多次測量過程中，以不可預知方式變化的測量誤差的分量。隨機誤差不可能修正、隨機誤差就個體而言是不確定的，但其總體(大量個體的總和)服從一定的統(tǒng)計規(guī)律，隨機誤差的分布