公差配合教案

①完全互换性：若零件在装配或更换时，不作任何选择，不需调整或修配，就能满足预定的使用要求，则成为完全②不完全互换性：由于某种特殊原因只允许零件在一定范围25f6/-.3、实际尺寸(Da,da)①定义通过测量获得的尺寸。②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①定义允许尺寸变化的两个界限值，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根据课本P₇图1-3讲解图1-3所示：5、小结(5分钟)6、布置作业(1分钟)[组织教学](2分钟)[教学回顾](5分钟)[课题引入](3分钟)[讲授新课](75分钟)1、尺寸偏差(简称偏差)可分为上偏差和下偏差(图1-4)。①上偏差：最大极限尺寸减其基本尺寸所得的代数差，(ES,es),②下偏差：最小极限尺寸减其基本尺寸所得的代数差。(EI,ei)。强调：①偏差可以为正值、负值、零值。②计算时应注意偏差的正，负符号，应一起代到计算式中运算③上、下偏差在图纸上的标注为：基本尺寸例φ30+003并注意当偏差为零时必须在相应位置标注“0”,不能省略；当偏差数值相同，符号相反时，可简化标注，如φ30±0.01mm。④偏差的五种类型：(2)实际偏差(Ea,ea)(3)尺寸偏差计算举例1-5孔的偏差计算示例1-6轴的偏差示例例1-1:已知某孔基本尺寸为φ50mm,最大极限为φ50.048mm,最小极限尺寸为φ50.009mm(图1-5),试求上偏差、下偏差各为多例1-2设计一轴，其直径的基本尺寸为φ60mm,最大极限尺寸为φ60.018mm,最小极限尺寸为φ59.988mm(图1-6),求轴的上偏差、下偏差。2、尺寸公差(T)定义：尺寸公差是最大极限尺寸减最小极限尺寸之差，可上偏差减下偏差之差。(1)在数值上公差等于最大极限尺寸与最小极限尺寸之代数差表达式为：Th=|Dmax—dminl=|ES—EI①公差是用绝对值定义的，没有正、负含义，在公差值前面不能标“+”号或“—”号；②公差不能取零值。(2)尺寸公差计算举例例1-3:求孔φ20+0.0240的尺寸公差(课本图1-7)。解：由公式(1-2)可得孔的尺寸公差为：Th=Dmax—dmin=20.104-20例1-4:求轴φ25-000的公差(课本图1-8)解：Ts=|dmax—dminl=|24.993—24.980|=0.013mmD=020D=0200=女250=女25dmaxdmax指出其基本偏差。轴的基本偏差为：es=0(1)偏差的定义及种类。(2)偏差的计算。(3)偏差的符号(+、-)。(4)极限偏差与实际偏差的关系。3、布置作业(2分钟)[教学回顾](5分钟)[讲授新课](80分钟)上偏差es上偏差es孔轴图1-9极限与配合示意图(1)零线(2)公差带例1—7:写出下列各尺寸的公差，基本偏差，并画出尺寸公差解：(1)T₁=ES一EI=0.033—0=0.033mm4、布置作业(1分钟)[组织教学](2分钟)[教学回顾](3分钟)[讲授新课](55分钟)§1-1基本术语及定义①上偏差(ES,es)ES=Dmax一D,es=dmax—d②下偏差(EI,ei)2、公差带有代表上偏差和下偏差或最大极限尺寸和最小极限尺寸的两条两公差带的基本偏差不同，所以其公差带相对于零线的位置不(1)轴的基本尺寸是(φ45)mm。(2)轴的基本偏差是(+9)um。(3)求轴的最大、最小极限尺寸及尺寸公差。(4)若轴的实际偏差为+0.025mm,求该轴的实际尺寸。4、学生练习(28分钟)5、布置作业(2分钟)[组织教学](2分钟)第一章光滑圆柱结合的公差与配合§1-1基本术语及定义1、孔和轴(图1-13)(2)间隙配合：具有间隙(包括最小间隙等于零)的配合称(3)最小间隙(Xmin)对于间隙配合，孔的最小极限尺寸减Xmin=Dmin—dmax=(D+ES)一(d+es)=EI—es由上式可知，最小间隙等于孔下的偏差减去轴的上偏差的代数(4)最大间隙(Xmax)Xmax=Dmax—dmin=(D+ES)一(d+ei)=ES—ei(5)间隙配合计算举例解：①按极限尺寸计算Xmax=Dmax—dmin=50.039-49.950=+Xmin=Dmin—dmax=50—49.975=+0Xmax=ES-ei=0.039—(一0.050)=+0.089mm(2)过盈配合具有过盈(包括最小过盈等于零)的配合称为Ymin=Dmax—dmin=(D+ES)一(d+ei)=ES-eiYmax=Dmin—dmax=(D+EI)一(d+es)=EI—es(5)过盈配合尺寸计算Ymax=EI—es=0—0.059=—0过渡配合时孔的公差带和轴的公差带相互交叠。配合，求最大间隙和最大过盈。Ymax=ES—es=0—0.018=—06、小结(3分钟)(1)孔、轴的定义。(2)配合的种类。(3)配合性质的判断方法。(4)计算公式。7、布置作业(2分钟)[组织教学](1分钟)[教学回顾](4分钟)[讲授新课](45分钟)§1-1基本术语及定义(1)定义允许间隙或过盈的变动量称为配合公差(2)间隙配合公差Tr=Xmax一Xmin=Th+TsT=|Xmax-Xminl=|+0.079-(+0.0四、小结(38分钟)①Dmin≤Da≤Dmax;dmin≤da≤dmax;2、实际偏差(Ea,ea)ES=Dmax一D,es=dmaxd1、种类间隙配合，过盈配合，过渡配合。(1)间隙配合具有间隙(包括最小间隙为零)的配合称为间(2)过盈配合具有过盈(包括最小过盈为零)的配合称为过盈配合。(3)过渡配合可能具有间隙或过盈的配合称为过渡配合。3、配合性质的区别(1)用公差带相互位置来区分配合性质。当孔的公差带位于轴的公差带之上时为间隙配合；位于轴的公差带之下时为过盈配合，相互交叠时为过渡配合。(2)用极限偏差来区分配合性质当es≤EI,为间隙配合当ES≤ei,为过盈配合当上式均不成立时，为过渡配合二、配合公差配合公差T允许间隙或过盈的变动量称为配合公差。其数值等于相互配合的孔公差与轴公差之和。例：一相配合的孔和轴，孔公差带为φ60:033mm,轴尺寸为φ60因为ES>ei且EI<es,所以此配合为过渡配合。Xmax=ES—ei=0.033—(—0.0095)=+0.五、布置作业(2分钟)[组织教学](2分钟)[教学回顾](3分钟)[讲授新课](80分钟)1-2极限与配合标准的基本规定定义：基本偏差为一定的轴的公差带，与不同基本偏差的孔的基准轴——基轴制配合中选作基准的轴称为基准轴。基本偏差根据图1-18分析：②当孔的基本偏差为上偏差<0时：标准公差：《极限与配合》标准已对公差值进标准公差系列：由若干标准公差所组成的系列称为标准公差系标准公差的数值与两个因素有关：标准公差等级和基本尺寸分(1)定义：确定尺寸精确程度的等级称为公差等级。(2)国标规定了标准公差20级。各级代号由字母IT与阿拉伯数(3)标准规定：同一公差等级对所有基本尺寸的(3)将至3150mm的基本尺寸分为21个主段落，将至500mm(4)主段落用于标准公差中的基本尺寸分段，见表1-1。中间4、布置作业(1分钟)[教学回顾](5分钟)[讲授新课](80分钟)第一章光滑圆柱结合的公差与配合1-2极限与配合标准的基本规定母表示的7个代号，共有28个代号，即孔和轴各有28个基本偏差(2)代号JS和js,在各公差等级中完全对称。例1-9已知Φ8e7,查标准公差和基本偏差并计算另一极限偏从表1-3中查得：例：1-10已知Φ10m6,查标准公差和基本偏差并计算另一极解：查表1-3得：查表1-5得：例1-11已知相配合的孔和轴，其基本尺寸为25mm,其孔的基本偏差代号为H,公差等级为8级，轴的基本偏差代号为f,公差解：从表1-1得：查表1-6得：EI=0所以ES=EI+IT=0+0.033=+0.033mm查表1-5得：由于孔的下偏差为零，且EI>es,所以此配合为基孔制间隙配合。Xmax=ES-ei=0.033-(-0.041)=+0Xmin=EI-es=0-(-0.020)=+0T=|Xmax-Xmin|=0.074-04、小结(3分钟)[教学回顾](3分钟)[讲授新课](55分钟)轴的极限偏差表(附表一),用来查轴的极限偏差；另一个是孔的极限偏差表(附表二),用来查孔的极限偏差。查表1-5得：例2、55H1的极限偏差查表1-6得：故故故例3:查表确定100M8的极限偏差查表1-6的得：EI=ES-IT=0.006-0.054例4:查表确定450S7的极限偏差查表1-6得：ES=-232+△=-232+23=-209uEI=ES-IT=-0.290-0.063例5:利用极限偏差表，确定下列公差带代号的偏差值，并计算(2)查附表二：(3)查附表一：(4)查附表二：4、学生练习(28分钟)习题册P₂1七、7、85、布置作业(2分钟)[组织教学](2分钟)第一章光滑圆柱结合的公差与配合1-2极限与配合标准的基本规定优先，常用和一般用途公差带105种(图1-22~1-23)③轴常用的公差带59种，孔常用的公差带44种；孔、轴各有≤500mm范围内，对基孔制规定了59种常用的配合和13种优一般孔用H;轴用h;长度用+IT/2(即JS或js)。(1)适用范围(2)公差等级与数值1、基准温度20℃。(1)测量检验的结果都应以工件和测量器具的温度在20℃时为十一、布置作业(1分钟)[组织教学](1分钟)[教学回顾](3分钟)[讲授新课](80分钟)第一章光滑圆柱结合的公差与配合ξ1-3公差带与配合的选用配合的零件(图1-26)。图1-26混合配合应用示例75女75女图1-27混合配合应用示例二、公差等级的选用IT3~IT5(孔为IT6):配合公差很小，对加工要求很高，应用较IT6(孔为IT7):配合公差较小，一般精密加工能够实现，在精3、表1-13各种加工方法与公差等级的关系(要求学生熟记).五、布置作业(1分钟)[教学回顾](4分钟)[讲授新课](80分钟)标准规定形状和位置公差共有14个项目，其中：形状公差4项，形状或位置公差2项，位置公差8项。1)直线度(一):限制实际直线的形状误差(即直线度误差)。2)平面度(口):限制实际平面的形状误差(即平面度误差3)圆度():限制实际圆的形状误差(即圆度误差)。4)圆柱度():限制实际圆柱面的形状误差(即圆柱度误(1)定位公差1)平行度():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2)全跳动():限制A对B的全跳动误差，分为径向、端适用于点(平面点);应用于同轴度，位置度两项公差特征项适用于点(空间点);应用于位置度一项公差特征项目。基准的字母和有关符号公差数值和有关符号形位公差项目的符号指引线圆圈连线短横线A4、小结(4分钟)[教学回顾](3分钟)[讲授新课](80分钟)球面球面①给出了形状或(和)位置公差的要素称为被测要素。例图3-4中的圆柱面和台阶面，圆柱的轴线等。1)单一要素：如：图3-4中圆柱面。2)关联要素：A图3-4零件几何要素示例用来确定被测要素方向或(和)位置的要素2、小结(5分钟)3、布置作业(1分钟)[教学回顾](5分钟)[讲授新课](75分钟)根据表3-2分析GB/T1184-1996对图样上的注出公差规定12个等级，由1级起高的0级。3、小结(5分钟)[组织教学](1分钟)[教学回顾](3分钟)[讲授新课](80分钟)(1)在给定平面内的直线度(图3-9)图3-9给定平面内的直线度公差示例②上表面任一素线必须位于距离为0.1mm的两平行直线(2)在给定方向上的直线度(图3-10)②圆柱任一素线必须位于距离为0.1mm的两平图3-10给定方向上的直线度公差①三棱尺的棱线在铅垂和水平方向的直线度公差为0.2×2、平面度公差(图3-14)3、圆度公差(图3-15)4、圆柱度公差(图3-16)图3-15圆度公差带示例图3-16圆柱度公差带示例2、小结(4分钟)3、布置作业(1分钟)[教学回顾](5分钟)[讲授新课](80分钟)被测要素公差值公差项目基准要素公差带形状平行度是限制被测实际要素对基准在水平方向上变动量的一项1)线对线平行度公差间。(图3-21)图3-22:①上端小孔的轴线在正截面内对D的轴线的平行度公平行于D的轴线的两对平行平面之间。2)线对面平行度公差②小孔的轴线必须位于公差值为0.1mm,且平行于下表面的两平3)面对线平行度公差(图3-25)②零件上表面必须位于公差值为0.1mm,且平行于小孔轴线的两4)面对面平行度公差(图3-26)②上表面必须位于公差值为0.1mm,5)任意方向(图3-23)②轴线必须位于公差值为0.03mm,且平行于轴线的两平垂直度是限制被测实际要素对基准在垂直方向上变动量的一项1)线对线垂直度公差(图3-27)②零件上斜孔轴线必须位于公差值为0.06mm,且垂直于水平孔2)线对面垂直度公差(图3-28)②圆柱体轴线必须位于公差值为0.1mm,且垂直于下表面的两平图3-30的含义：②轴线必须位于公差什为0.01mm,且垂直于下表面的一个圆柱A3)面对线垂直度公差(图3-31)A4)面对面垂直度公差(图3-32)倾斜度是限制被测实际要素对基准在倾斜方向上变动量的一项1)线对线倾斜度公差(图3-33)①斜孔轴线对的公共轴线的倾斜度公差为0.08mm。②斜孔轴线必须位于公差值为0.08mm,且与A-B公共轴线成的两平行平面之间。图3-33线对线倾斜度公差图3-35单基准线对面倾斜度公差2)线对面倾斜度公差(图3-35)①斜孔轴线对下表面的倾斜度公差为0.08mm。②斜孔轴线必须位于公差值为0.08mm,且与下表面成的两平等平面之间。图3-37面对线的倾斜度公差图3-38面对面的倾斜度公差3)面对线的倾斜度公差(图3-37)4)面对面的倾斜度公差(图3-38)5)小结(2分钟)6)作业(2分钟)[教学回顾](3分钟)[讲授新课](75分钟)1)三基面体系B2)点的位置度公差点的位置度公差分平面上点的位置度和空间点的位置度。如图②中心点必须位于公差值为0.3mm的一个圆内，该圆心3)线的位置度公差图3-42含义：每条刻线必须位于距离为公差值0.05mm的各组线的位置由相对基准A的理论正确尺寸所确定。被测轴线必须位于直径为公差值0.08m线由相对于A,B,C基准平面的理论正确尺寸所确定。4)平面或中心平面的位置度公差图3-45含义：被测表面必须位于距离为公差值0.05mm的两平行平面之间，两平行平面以被测面的理想平面为中心对称配置，而理想平面与基准轴线B成理论正确度105°,与基准A在轴线方向上的距离为理论正确尺寸15mm。图3-45平面的位置度公差1)点的同心度公差图3-46含义：大圆的圆心必须位于直径为公差值0.01mm的圆内，此圆的圆心应与基准圆的圆心重合。2)轴线的同轴度公差图3-47含义：大圆柱面的轴线必须位于直径为公差值0.08mm的圆柱面内，此圆柱面的轴线与公共轴线A-B重合。图3-47同轴度公差带示例图3-48b含义：被测中心平面必须位于距离为公差值0.08mm(4)小结(8分钟)(5)作业(2分钟)[组织教学](1分钟)[教学回顾](5分钟)[讲授新课](80分钟)1)径向圆跳动公差ABAB2)端面圆跳动公差3)斜向圆跳动公差被测面绕基准轴线C旋转一周时，在任一测量圆锥面上的跳动4)斜向(给定角度的)圆跳动公差图3-52a:被测面绕基准轴线A旋转一周时，在给定角度60°的C1)径向全跳动公差被测要素绕公共基准轴线A-B作若干次旋转，并使测量仪2)端面全跳动公差(3)小结(3分钟)(4)布置作业(1分钟)[教学回顾](5分钟)[讲授新课](75分钟)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④BA图3-61基准要素为公共轴线时的标注图3-62限定被测要素或基准要素的范围图3-63公差值有附加说明时的标注如对同一要素有一个以上的公差特征项目要求且测量方向相同如图3-64a所示。A图3-64同一被测要素有多项公差要求的标注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不同被测要素有相同形位公差要求的标注(+):若有误差，只允许中间向材料外凸起。图3-67用文字说明附加要求八、小结(5分钟)九、布置作业(3分钟)[教学回顾](3分钟)[讲授新课](80分钟)入/h>1000:形状误差40<入/h<1000:表面波度4、对零件强度的影响6、对结合密封性的影响在取样长度范围内，一般不少于5个以上的轮廓峰和轮廓谷。3、评定长度(In)算术平均中线是指具有几何轮廓形状在取样长度内与轮廓走向Ra——轮廓算术平均偏差轮廓算术平均偏差是指在取样长度内轮廓偏距绝对值的算术平Ra参数能充分反映表面微观几何形状高度方面的特性，且测量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与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，因而反映微观形状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，计算国际还规定，在高度特征参数常用的参数值范围内(Ra为评定长度的选用：均匀性较好：<5L均匀性较差：>5L2、小结(3分钟)3、作业(2分钟)[教学回顾](5分钟)[讲授新课](80分钟)3.2用去除材料方法获得的表面粗糙度，Ra的上限值为而采用参数Rz或Ry时，参数值前应标注相应的参数符号“Rz”和“Ry”。(2)当图样上标注参数的最大值(max)或(和)最小值时，(3)当图样上标注参数的上限值或(和)下限值时，表示参数中所有的实测值中允许少于总数的16%的实测值超过规定值。1、表面粗糙度符号，代号在图样上一般注在可见代号中数字及符号的注写方向必须与尺寸数字方向一致。3、当零件的大部分表面具有相同的表面粗糙度要求时，对其中4、当零件所有表面具有相同的表面粗糙度要求时Ra速度高(压力大)<Ra速度低(压力小)6、尺寸小→Ra;尺寸公差↓;形状公差小↓→Ra四、小结(2分钟)五、作业(1分钟)[教学回顾](3分钟)[讲授新课](80分钟)6、牙型角(α),牙型半角(α/2)和牙侧角(a1,α2)(1)牙型角(α):是指在螺纹牙型上，两相邻牙侧间的夹角(2)牙型半角(α/2)是指牙型角的一半。8、螺纹升角(φ):见表8-2,除H和h外，其余各基本偏差数值均与螺距有关。标注规定螺纹公差带的大小由公差值T确定，并按其大小分为对外螺纹的小径和内螺纹的大径不规定具体的公差数值，只定的最大实体牙型。(1)螺纹结合的精度不仅与螺纹的公差带(2)标准规定将旋合长度分为三组，即：短旋合长度(S),中等旋合长度(N)和长旋合长度(L)。(3)同一组旋合长度中，由于螺纹的公称在前，基本偏差字母在后，如6H,6g等。3、从表8-9和8-10中发现：表中只有一种公差带代号的，表示中径公差带和顶径(即外螺纹大径d或内螺纹小径D1)公差带相同；两种公差带代号的，前者H/g,G/h:常用于要求易装折，高温下牙普通螺纹用字母“M”及公称直径×螺距表示。左旋螺旋在代号后加注“LH”,右旋螺纹不加注。表示普通细牙螺纹，公称直径为20mm,螺距为2mm,左旋，中径公差带代号为7g,顶径(大径)公差带代号为6g;长旋合长主度。径公差带代号均为7H,中等旋合长度。表示公称直径为20mm,螺距为2mm,左旋，内螺纹的顶径，中径公差带代号均为6H,外螺纹的中径公关差代号为5g,顶径公差代号为6g的内外螺纹配合。D₁=D-1.0825P=20-1.0825×2=d₁=d-1.0825P=20-1.08D₂=d-0.6495P=20-0.6495×2=d₂=d-0.6495P=20-0.64内螺纹中径D2(6H):ES=+um=+0.212mm内螺纹小径D1:(6H):ES=+375um=+0.375mm外螺纹中径d2(5g):es=-38um=-0.038mm外螺纹大径d(6g):es=-38um=-0.038mm(3)计算内，外螺纹的极限尺寸D1max=D1+ES=17.835+0.375=1D1min=D1+EI=17.835+0=1第二章技术测量的基本知识及常用计量器具1m是光在真空中(1/299792458)S的时间间隔内所经路径的长量仪是能将被测几何量的量值转换成可直观观察的指示值或等(1)机械式量仪(2)光学