机械制图(公差配合)教案14-2

机械制图公差与配合引言在机械制图中，公差和配合是十分重要的概念。

公差是指机械零件在制造过程中存在的尺寸误差，而配合则是指零件之间的互相连接、装配的方式。

公差和配合的正确选择对于机械零件的功能和性能起着至关重要的作用。

本文将介绍机械制图公差与配合的基本概念、常用的公差符号和表示方法以及常见的配合类型。

机械制图公差的概念和分类公差的概念公差是制造过程中零件尺寸与设计尺寸之间的差异。

由于各种因素的影响，零件的尺寸很难完全符合设计要求，因此需要引入公差来描述零件尺寸的可接受范围。

公差的分类根据公差对零件尺寸的影响方式，公差可分为以下几类：1.线性公差：又称为尺寸公差，用来描述形状尺寸的偏差范围，包括长度、宽度、高度等。

2.倾斜公差：用来描述零件表面与指定面之间的倾斜程度。

3.平行公差：用来描述零件表面平行度的偏差范围。

4.圆柱度公差：用来描述圆柱形零件的偏圆程度。

5.平面度公差：用来描述零件表面平整度的偏差范围。

公差的表示方法和符号公差的表示方法公差通常使用等级制表示，常见的表示方法有以下几种：1.加减公差法：使用正负公差值来表示实际尺寸与设计尺寸的差异。

例如：7.00 ± 0.05。

2.最大最小公差法：使用设计尺寸与允许上下浮动的最大最小尺寸来表示。

例如：Ф20.00-0.05。

3.最大材料条件法：使用最大的理论尺寸和正公差值来表示。

例如：Ф12.00＋0.020。

公差的符号表示公差的符号表示同样也非常重要，下面列举几个常用的公差符号：1.Φ：表示直径公差。

2.±：表示公差为正负的加减公差。

3.α、β、γ：分别表示角度公差的三个等级。

4.h7、h8、h9：表示轴向公差的等级。

配合的概念和分类配合的概念配合是指零件之间通过几何特性的相互连接和装配。

选择合适的配合类型可以保证零件的工作正常，提高装配的精度和效率。

配合的分类根据零件相对位置的关系，配合可分为以下几类：1.间隙配合：两个零件之间存在一定的间隙，常见的间隙配合有配钥、配销等。

《机械制图》课程标准1．课程定位本课程是专业基础课程，主要讲授平面图形的绘制（徒手+计算机）、零件图的识读、力学和金属材料、连接和钳工基本知识。

学生通过本课程的学习，能掌握本专业就业面向的变电检修工及接触网工岗位所需的相关机械基础知识，为后续相关专业课程的学习奠定扎实的基础。

结合专业的人才培养目标、培养规格以及就业面向，将学习领域课程内容重构，将《机械基础》的授课内容进行调整，使其更具有专业实践性。

根据前面对后续课程与机械基础课程内容的联系进行分析, 将平面图形（手把）的绘制（徒手+计算机）、零件图的识读、力学和金属材料、连接和钳工基本知识作为机械基础课程的重点内容。

2.课程培养目标2.1专业能力学生通过本课程学习后应达到如下要求：2.1.1掌握制图的基本规定，能利用工具徒手绘制平面图形，也能用软件绘制。

2.1.2掌握公差配合相关理论和知识，会识读零件图。

2.1.3掌握材料力学的基本知识，会绘制受力图并进行受力分析，掌握常用金属材料及其性能、了解常用非金属材料、理解金属材料热处理。

2.1.4理解连接基本知识，会根据不同场合选用不同的连接形式2.1.5 了解钳工基本常识，会进行简单零件的切削加工。

2.1.6具有正确使用和查找本专业一般技术资料和国家标准的能力。

2.1.7初步具有使用计算机进行与本专业有关的信息资料查询、科学运算、绘图和设计能力。

2.2职业技能2.2-1资料收集整理能力2.2-2制定、实施工作计划的能力2.2-3简单的绘图与识图能力2.2-4工艺文件理解能力2.2-5合理选择使用工具能力2.2-6理论知识的运用能力2.3职业素质2.3-1组织协调能力2.3-2语言表达能力2.3-3责任心与职业道德2.3-4面对突发事件的应急处理能力3.课程内容及要求4.4.1本课程的学习教材《机械基础》郁志纯主编高等教育出版社（2019.11）参考教材建议选用徐坚、柴鹏飞. 城市轨道交通机械基础[M]. 北京：机械工业出版社 2018.14.2教学建议采用全面、可控的形成性课程考核方法，形成性考核方法重点考核以下几个方面：1) 学习效果评价（考勤情况等）2) 自主学习能力评价（独立完成项目任务）3) 表述能力评价（课堂发言、讨论）4) 团队合作及协作学习能力评价（项目合作）5) 阶段性考核（期中、期末作考试）最终成绩由项目阶段性考核（40%）+学习、应用能力考核（50%）+考勤（10%）三部分组成。

《公差配合与技术测量》教案最全面一、教学目标1. 知识与技能：（1）理解公差配合的基本概念及其在机械设计中的重要性；（2）掌握基本尺寸、极限尺寸和公差的概念；（3）学会运用公差配合知识解决实际问题。

2. 过程与方法：（1）通过实例分析，培养学生的动手能力和实际操作技能；（2）学会使用测量工具，提高测量精度。

3. 情感态度与价值观：（1）培养学生对机械制造行业的兴趣和热情；（2）培养学生认真负责、细致观察的职业素养。

二、教学内容1. 公差配合的基本概念（1）基本尺寸、极限尺寸和公差的概念；（2）公差配合的分类及应用。

2. 公差配合的计算（1）基本公差、标准公差和极限公差的关系；（2）线性尺寸、角度尺寸和圆柱尺寸的公差计算方法。

3. 公差配合在机械设计中的应用（1）公差配合在轴和孔配合中的应用；（2）公差配合在齿轮传动中的应用。

三、教学重点与难点1. 教学重点：（1）公差配合的基本概念及其计算方法；（2）公差配合在机械设计中的应用。

2. 教学难点：（1）公差配合的计算方法；（2）公差配合在实际问题中的应用。

四、教学方法1. 讲授法：讲解公差配合的基本概念、计算方法和应用实例；2. 演示法：展示测量工具的使用方法和实际操作过程；3. 实践操作法：学生动手实践，提高测量精度。

五、教学准备1. 教材：《公差配合与技术测量》；2. 教具：测量工具（卡尺、千分尺等）、示教模型；3. 课件：公差配合的相关图片、图表和实例。

六、教学过程1. 引入新课：通过一个实际案例，介绍公差配合在机械设计中的重要性。

2. 讲解基本概念：讲解基本尺寸、极限尺寸和公差的概念，并通过示例进行说明。

3. 公差配合的计算：讲解基本公差、标准公差和极限公差的关系，并通过实例演示公差配合的计算方法。

4. 应用实例：分析公差配合在轴和孔配合、齿轮传动等方面的应用。

5. 总结与练习：对本节课的内容进行总结，布置相关的练习题目。

七、作业布置1. 复习本节课的内容，整理笔记；2. 完成练习题目，包括公差配合的计算和应用实例。

第十四讲§3-1基本几何体的投影及尺寸标注课题：1、平而立体的投影及表而取点2、曲而立体的投影及表而取点课堂类型：讲授教学目的：1、讲解平面立体和曲面立体的种类及其三视图画法2、讲解在平面立体和圆柱体表面取点、取线的作图方法教学要求：1、能够熟练学握平而立体和圆柱体的三视图画法2、能够熟练运用利用点所在的而的积聚性法和辅助线法在平而立体和圆柱体表而取点、取线教学重点：1、平面立体和曲面立体的种类及其三视图画法。

2、在平血立体和圆柱体表面取点、取线的作图方法教学难点：在圆柱体表面収点、取线的作图方法教具：基本体模型：三棱柱、四棱柱、五棱柱、六棱柱、三棱锥、四棱锥、圆柱体等教学方法：用教学模型辅助讲解。

教学过程：一、复习I口课结合作业复习直线和平面投影变换的作图方法和步骤。

二、引入新课题机器上的零件，不论形状多么复杂，都可以看作是由基本几何体按照不同的方式组合而成的。

基木几何体——表面规则而单一的几何体。

按其表面性质，可以分为平面立体和曲面立体两类。

1、平而立体——立体表而全部由平而所围成的立体，如棱柱和棱锥等。

（岀示模型给学生看）。

2、曲而立体——立体表面全部由曲面或曲面和平面所围成的立体，如圆柱、圆锥、圆球等。

（出示模型给学生看）。

曲面立体也称为回转体。

三、教学内容（一）平而立体的投影及表而取点1、棱柱棱柱由两个底面和棱而组成，棱而与棱而的交线称为棱线，棱线互相平行。

棱线与底面垂直的棱柱称为正棱柱。

木节仅讨论正棱柱的投影。

(1)棱柱的投影以正六棱柱为例。

如图3-1 (a)所示为一正六棱柱，由上、下两个底面(正六边形) 和六个棱面(长方形)组成。

设将其放置成上、下底面与水平投影面平行，并有两个棱面平 行于正投影面面。

上、卜•两底而均为水平而，它们的水平投影重合并反映实形，止面及侧而投影积聚为两 条相互平行的直线。

六个棱面中的前、后两个为正平面，它们的正面投影反映实形，水平投 影及侧面投影积聚为一肓线。

精心整理一、公差与配合的概念（一）零件的互换性在成批生产进行机器装配时，要求一批相配合的零件只要按零件图要求加工出来，不经任何选择或修配，任取一对装配起来,就能达到设计的工作性能要求，零件间的这种性质称为互换性。

零件具有互换性，可给机器装配、修理带来方便，也为机器的现代化大生产提供了可性。

（二）公差的有关术语1234下偏差=最小极限尺寸—基本尺寸上、下偏差统称为极限偏差，上、下偏差可以是正值、负值或零。

国家标准规定：孔的上偏差代号为ES，孔的下偏差代号为EI；轴的上偏差代号为es,轴的下偏差代号为ei.5、尺寸公差（简称公差）允许尺寸的变动量。

尺寸公差=最大极限尺寸—最小极限尺寸=上偏差—下偏差因为最大极限尺寸总是大于最小极限尺寸，亦即上偏差总是大于下偏差，所以尺寸公差一定为正值。

?如图１a所示的孔径：6如图1b所示，零线是在公差带图中用以确定偏差的一条基准线，即零偏差线。

通常零线表示基本尺寸。

在零线左端标上“0”“+”、“—”号，零线上方偏差为正；零线下方偏差为负。

公差带是由代表上、下偏差的两条直线所限定的一个区域，公差带的区域宽度和位置是构成公差带的两个要素。

为了简便地说明上述术语及其相互关系，在实用中一般以公差带图表示。

公差带图是以放大图形式画出方框的，注出零线，方框宽度表示公差公差值大小，方框的左右长度可根据需要任意确定。

为区别轴和孔的公差带，一般用斜线表示孔的公差带；用加点表示轴的公差。

7、标准公差与标准公差等级标准公差是国家标准所列的以确定公差带大小的任一公差。

标准公差等级是确定尺寸精确程度的等级。

标准公差分20个等级，即IT01、IT0、IT1、IT—18，表示标准公差，阿拉伯数字表示标准公差等级，其中IT01级最高，等级依次降低，IT18级最低。

对于一定的基本尺寸，标准公差等级愈高，标准公差值愈小，尺寸的精确程度愈高。

国家标准将500mm以内的基本尺寸范围分成13段，按不同的标准公差等级列出了各段基本尺寸的标准公差值，见表82孔、轴（1（2。

机械制图的十四种公差表示
实际参数值的允许变动量。

参数，既包括机械加工中的几何参数，也包括物理、化学、电学等学科的参数。

所以说公差是一个使用范围很广的概念。

对于机械制造来说，制定公差的目的就是为了确定产品的几何参数，使其变动量在一定的范围之内，以便达到互换或配合的要求。

几何参数的公差有尺寸公差、形状公差、位置公差等。

①尺寸公差。

指允许尺寸的变动量，等于最大极限尺寸与最小极限尺寸代数差的绝对值。

②形状公差。

指单一实际要素的形状所允许的变动全量，包括直线度、平面度、圆度、圆柱度、线轮廓度和面轮廓度6个项目。

③位置公差。

指关联实际要素的位置对基准所允许的变动全量，它限制零件的两个或两个以上的点、线、面之间的相互位置关系，包括平行度、垂直度、倾斜度、同轴度、对称度、位置度、圆跳动和全跳动8个项目。

公差表示了零件的制造精度要求，反映了其加工难易程度。

公差等级分为IT01、IT0、IT1、…、IT18共20级，等级依次降低，公差值依次增大。

IT表示国际公差。

公差等级或公差数值选择的基本原则是：应使机器零件制造成本和使用价值的综合经济效果最好，一般配合尺寸用IT5～IT13，特别精密零件的配合用IT2～IT5，非配合尺寸用IT12～IT18，原材料配合用IT8～IT14。

公差与配合.工作表包含机器零件配合的简易选项的表格和计算同时包含尺寸公差和偏差的定义。

使用工具解决下面的任务：1.根据国际标准ISO 286选择机器零件适合配合。

2.根据国际标准ISO 286定义机器零件的尺寸公差和偏差。

3.根据ANSI B4.1选择机器零件的首选配合以及确定尺寸公差和偏差。

4.根据ISO 2768确定非定义的线性和角度尺寸的极限偏差。

5.为给定的间隙或各自的配合干涉来自动设计配合。

数据，流程，运算法则和标准ANSI, ISO, DIN以及其他使用于计算中。

标准列表：ANSI B4.1, ANSI B4.2, ISO 286, ISO 1829, ISO 2768, EN 20286, JIS B 0401计算的控制，结构及语法.计算的控制与语法可以在此链接中找到相关信息"计算的控制，结构与语法".基本信息.机械工程产品的各个零件的曲面的尺寸，形状和相互位置必须维持在一个确定的精度来获得其正确和可靠的功能。

日常的生产流程不允许对给定的完全精确的几何特性进行维护（或量测）。

生产的零件的实际表面区别于图面中描述的理想曲面。

实际曲面的偏差分为4组来评估，描述和检查生产中允许的错误。

•尺寸偏差•形状偏差•位置偏差•表面粗糙度偏差费用包含了第一组同时可以被用于定义机器零件的尺寸公差和偏差。

如以上所提及的，不可能生产机器零件为绝对的尺寸精度。

实际上，没有必要或无意义的。

保持实际尺寸在极限尺寸之间同时允许偏差能保证工程产品具有正确的功能是足够了。

所给零件的生产精度等级通过图面上描述的尺寸公差而确定。

生产精度考虑到产品的功能和经济而确定。

两个零件的组合得到的配合的功能特性取决于在组合前的尺寸区别。

含义：d=D ... 基本尺寸Dmax , Dmin ... 孔的极限尺寸dmax , dmin ... 轴的极限尺寸ES ... 孔的上偏差EI ... 孔的下偏差es ... 轴的上偏差ei ... 轴的下偏差依照组合零件的公差带的相互位置，有三类配合：A.间隙配合B.过渡配合C.过盈配合极限和配合ISO系统. [1]本节用于根据标准ISO 286:1988选择配合以及确定机器零件的尺寸和偏差。

机械制图的教学计划机械制图的教学计划1一、培养目标1.培养使用正投影的方法以二维图形表达三维形体的能力。

2.培养对空间形体的形象思维能力。

3.培养尺规绘图和阅读专业图样的能力。

4.培养工程意识和贯彻、执行国家标准的意识。

二、学情分析1.本课程是一门实践性较强的专业基础课，在教学中提倡特色教学，应精选内容，打好基础，加强实践，培养能力。

2.本学期学时为80左右。

3.本课程能为学生制图和读图的能力打下一定的基础。

4.江汉石油一个班学生普遍底子薄，基础差，在教学工作中不仅要降低教学难度，而且还要深入浅出，让学生容易接受。

三、教材分析《机械制图》课程特点：理论抽象，难懂，要求空间想象能力强，实践性强，空间转换能力要求强。

为了最大限度的克服以上困难，搞好教学应从以下几个方面努力：1.放慢进度，与学生的接受能力相适应。

2.讲课要做到深入浅出，语言通俗易懂，让学生容易接受。

3.在讲清理论的`基础上，要做到精讲多练。

4.在教学中采取“任务驱动”，讲清制图的重要地位，明确学习目标。

四、教学重点与难点（一）、重点：1.点、线、面的投影规律。

2.基本体、组合体的三视图和轴测图的画法。

（二）、难点：1.组合体的三视图的画法。

2.剖视图、断面图的画法。

五、教学措施应用模型、图片、动画视频，制作多媒体课件，将抽象的空间问题很形象的摆在学生面前，变抽象为形象，促进学生理解，提高课堂教学效果。

机械制图的教学计划2一、课程名称《机械制图》（机械类）二、课程简介机械制图是高等职业学校和高等工程专科学校机械类专业学生必修的一门主干技术基础课。

它是培养学生绘制和阅读工程图样基本方法、技能和空间想象力的重要课程。

三、课程目标1、了解国内外机械制造领域的现状与发展趋势；2、掌握正投影法的基本理论及其应用；3、掌握阅读和绘制机械图样的基本知识、基本方法和技能；4、了解计算机绘图的基本知识；5、培养空间想象和形象思维能力；6、培养耐心细致的工作作风、严肃认真的工作态度。

第一章机械制图的基本知识§1国家标准《技术制图》和《机械制图》的有关规定本节教学目标：了解并遵守《技术制图》、《机械制图》国家标准对图幅、比例、图线、字体、视图、图样画法、尺寸注法等方面的基本规定。

重点：图纸幅面及格式、比例、字体及图线的基本规定，尺寸标注规则。

难点：图线的画法，尺寸标注规则。

引入：图样是工程技术界的国际技术语言，是生产过程中重要的技术文件。

机械图样是按照国家标准进行绘制的，是设计、制造、技术交流和存档的技术文件，我们学好标准并严格地执行，不但是绘制正确、清晰的机械图样的需要，还是我们今后工作的需要。

今天我们就来了解和学习机械制图国家标准中的一些基本规定。

1.1图纸幅面和图纸格式（GB/T14619-1993）•图纸幅面国家标准规定图纸幅面分为A0 、A1 、A2 、A3 、A4五种，详细尺寸见书中表1-1。

GB——“国标”两字的汉语拼音缩写；T ——推荐性国家标准；14689——标准颁布的顺序号；2008——颁布或修订标准的年号，用四位数字表示。

所谓图纸幅面，就是图纸的大小。

(1) 大小表示：用Ｂ×Ｌ表示，即宽×长(2) 种类：有基本幅面和加长幅面（表1-1、1-2、1-3）①基本幅面②加长幅面加长原则：由基本幅面的短边成整数倍的增加，而基本幅面的长边尺寸保持不变。

•图框格式图框用粗实线画出，有两种格式：1．留有装订边；2．不留装订边图框与边框的尺寸见书中所示。

无论图样是否装订，均需画出图框。

(1) 定义图样上限定绘图区域的线框。

(2) 种类不留装订边和留装订边两中（图纸展示）。

(3) 绘制用粗实线绘制。

周边尺寸的确定：①图框线要按不同图纸幅面的周边尺寸画出，需要装订的图样按 a、c 尺寸画出图框，不需要装订的图样按 e 尺寸画出图框。

②a为装订边的尺寸，不管图纸横装还是竖装，它永远在图纸的左边，尺寸为 25mm，e 边尺寸与幅面的大小有关。

（图1-2、1-3）•标题栏GB/T10609.1-1989规定了标题栏的格式，见书中图1-3，标题栏位于图样的右下角，看图的方向与看标题栏的方向一致，允许为了充分利用已印刷好的图纸时二者不一致。

v1.0 可编辑可修改机械制图的公差与配合及其标注方法机械制图, 公差与配合, 机械加工, 模具, 数控加工机械制图的公差与配合及其标注方法一、公差与配合的概念（一）零件的互换性在成批生产进行机器装配时，要求一批相配合的零件只要按零件图要求加工出来，不经任何选择或修配，任取一对装配起来,就能达到设计的工作性能要求，零件间的这种性质称为互换性。

零件具有互换性，可给机器装配、修理带来方便，也为机器的现代化大生产提供了可性。

（二）公差的有关术语零件在加工过程中，足球机床精度、刀具磨损、测量误差等的影响，不可能把零件的尺寸加工得绝对准确。

为了保证互换性，必须将零件尺寸的加工误差限制在一定范围内，为例，说明公差的有关术语（轴，类同）。

1、基本尺寸根据零件的强度和结构要求，设计时确定的尺寸。

其数值应优先用标准直径或标准长度。

2、实际尺寸通过测量所得到的尺寸。

3、极限尺寸允许尺寸变动的两个界限值。

它是以基本尺寸为基数来确定的。

两个界限值中较大的一个称为最大极限尺寸；较小的一个称为最小极限尺寸。

4、尺寸偏差（简称偏差）某一尺寸减去其基本尺寸所得的代数差。

尺寸偏差有：上偏差=最大极限尺寸—基本尺寸下偏差=最小极限尺寸—基本尺寸上、下偏差统称为极限偏差，上、下偏差可以是正值、负值或零。

国家标准规定：孔的上偏差代号为ES，孔的下偏差代号为EI；轴的上偏差代号为es,轴的下偏差代号为、尺寸公差（简称公差）允许尺寸的变动量。

尺寸公差=最大极限尺寸—最小极限尺寸=上偏差—下偏差因为最大极限尺寸总是大于最小极限尺寸，亦即上偏差总是大于下偏差，所以尺寸公差一定为正值。

如图１a所示的孔径：基本尺寸＝Ø30最大极限尺寸＝Ø最小极限尺寸= Ø上偏差ES=最大极限尺寸—基本尺寸==+0。

010下偏差EI=最小极限尺寸—基本尺寸==公差=最大极限尺寸—最小极限尺寸 =3。

国家标准《公差与配合》规定了公差带由标准公差和基本偏差两个要素组成。

标准公差确定公差带的大小，而基本偏差确定公差带的位置，见下图）标准公差（IT）标准公差的数值由基本尺寸和公差等级来决定。

其中公差等级是确定尺寸精确程度的等级。

国家标准《公差与配合》规定了公差带由标准公差和基本偏差两个要素组成。

1）标准公差标准公差(IT)是国家标准规定的极限制中列出的任一公差数值。

下表列出了国家标准(GB/T 1800.3—1998)规定的机械制造行业常用尺寸(尺寸至500mm)的标准公差数值。

标准公差等级及其代号标准公差等级是指确定尺寸精确程度的等级。

为了满足机械制造中各零件尺寸不同精度的要求，国家标准在基本尺寸至500mm范围内规定了20个标准公差等级，用符号IT和数值表示：IT01、IT0、IT1、IT2～IT18。

其中，IT01精度等级最高，其余依次降低，IT18等级最低。

在基本尺寸相同的条件下，标准公差数值随公差等级的降低而依次增大，详见表1同一公差等级(例如IT6)对所有基本尺寸的一组公差被认为具有同等精确程度。

2）基本偏差基本偏差一般是指上下两个偏差中靠近零线的那个偏差。

即当公差带位于零线上方时，基本偏差为下偏差；当公差带位于零线下方时，基本偏差为上偏差，见上图。

国家标准对孔和轴均规定了28个不同的基本偏差。

基本偏差代号用拉丁字母表示，大写字母表示孔，小写字母表示轴。

下图是孔和轴的28个基本偏差系列图。

从基本偏差系列图可知，轴的基本偏差从a到h为上偏差（es），且是负值，其绝对值依次减小；从j到2c为下偏差（ei），且是正值，其绝对值依次增大。

孔的基本偏差从A到H为下偏差（E1），且是正值，其绝对值依次减小，从J到ZC 为上偏差（Es），且是负值，其绝对值依次增大；其中H和h的基本偏差为零。

JS和js对称于零线，没有基本偏差，其上，下偏差分别为+IT/2和-IT/2。

基本偏差系列图只表示了公差带的各种位置，所以只画出属于基本偏差的一端，另一端则是开口的，即公差带的另一端取决于标准公差（IT）的大小。