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第7*机械象件掃决側量基础如钦轴类零件箱体类零件第7章机碱象件楕决側量基舷扣篠第1节公差.配合与粗糙度第2节测量工具和测量仪器第1节极限.配合与粗糙度工件加工时不可能做的绝对准确，总有误差存在,工件的误差可分为：尺寸误差和几何形状误差。
尺寸误差壬件加工后的实际尺寸与理想尺寸之差。
2.几何形状误差(1)宏观几何误差(2)微观几何误差(3)相对位置误差3.公差、公差是允许工件尺寸■几何形状和相互位置变动的范9＞用以限制误差。
误差是在加工过程中产生的＜而公差是由设计人员给定的。
035+8 咖! 1035 二幣上极限尺寸(35.025)丁极限尺寸(35) 』L公差T(0.025)丁上极跟備差(+0.025)下极限偏羞(0)1.1.1茹！®3«卅舛Nawk1.1茹遍JJT!"卜-极限尺寸3(34.950)£删趴寸(34 •血j公称尺寸(35}上极限偏差(一0.025)下极限偏差(一乔旳) 轴公差T3.025)1、尺寸：用特定单位表示长度值的数字。
在机械制造中_ 般以毫米(mm)作为单位。
2、公称尺寸：设计给定的尺寸,它的数值一般应按标准长度、标准直径的数值进行圆整。
d表示轴径、D表示孔径。
3、极限尺寸：允许尺寸变化的最大值或最小值。
它们是以公称尺寸为基数来确定的。
尺寸的最大值为上极限尺寸用Hmax或Dmax輕西,尺寸的最小值为下极限尺寸用dmin或Dmin表示。
4.偏差：极限尺寸减其公称尺寸所得的代数差。
尺寸偏差分为上极限偏差和下极限偏差两种，即：孔的尺寸偏差为ES（上偏差）二Dmax・DEI （下偏差）二Dmin・D 轴的尺寸偏差为es （上偏差）=dmax・d ei （下偏差）二dmirvd5.公差T :允许尺寸的变动量。
公差等于最大极限尺寸减去最小极限尺寸之差的绝对值或耆是上偏差减去下偏差之差的绝对值，公差不可能是负值,同时也不允许为零。
即孔的公差TD=|ES-EI|轴的公差Td=| es- ei|6.零线.公差带和公差带图零线是在公差带图中,确定偏差时的一条基准线。
第三章测量技术基础授课课题：测量技术基础基本要求：1.正确理解精度和误差的概念2.了解精度设计的基本原则，了解精度要求的实现方法，3.理解有关"测量"的概念以及量块的"等"和"级"的概念、测量方法分类的特点、测量器具的分类、主要性能指标。
难点：量块的基本知识（量块的等与级）重点：测量方法分类、量块的基本知识（量块的等与级）学时：1学时§3.1概述测量技术是一门具有自身专业体系、涵盖多种学科、理论性和实践性都非常强的前沿科学。
熟知测量技术方面的基本知识，是掌握测量技能，独立完成对机械产品几何参数测量的基础。
1.测量的概念及四要素：检测：就是确定产品是否满足设计要求的过程，即判断产品合格性的过程。
检测的方法可以分为两类：检验（定性）：测量（定量）检验：--只能得到被检验对象合格与否的结论，而不能得到其具体的量值。
因其检验效率高、检验成本低故在大批量生产中得到广泛应用。
测量：--是以确定被测量的量值为目的的全部操作过程。
--测量过程实际上就是一个比较过程，也就是将被测量与标准的单位量进行比较，确定其比值的过程。
若被测量为L，计量单位为u，确定的比值为q，则测量可表示为L=q•u例如用游标卡尺对一轴径的测量，就是将被测量对象（轴的直径）用特定测量方法（游标卡尺）与长度单位（毫米）相比较。
若其比值为30.52，准确度为±0.03mm，则测量结果可表达为（30.52±0.03）mm。
测量过程的四要素：被测对象计量单位测量方法（含测量器具）测量精度1）测量对象：几何量（长度、角度、表面粗糙度、形状和位置误差、螺纹及齿轮的各几何参数）2）计量单位：我国长度m、mm、μm；平面角度单位：弧度（rad）、微弧及度（°）、分（′）、秒（″）。
3）测量方法：是根据一定的测量原理，在实施测量过程中对测量原理的运用及其实际操作。
精度与测量复习要点精度与测量复习要点1、在机械和仪器制造业中，零部件的互换性是指在同一规格的一批零件或部件中，任取其一，不需任何挑选或修配（如钳工修理）就能装在机器上，并达到规定的功能要求，这样的一批零部件就称为具有互换性的零部件。
2、优先数系是由一些十进制等比数列构成的，代号为Rr。
3、经标准化的公差和偏差制度称为极限制。
4、基本尺寸相同且相互结合的孔和轴公差带之间的关系称为配合。
5、组成配合的孔、轴公差之和称为配合公差，它是允许间隙或过盈的变动量。
6、基本偏差是公差带位置标准化的唯一指标，一般情况下指靠近零线的偏差。
7、轴的基本偏差是在基孔制的基础上制定的。
8、孔的尺寸与相配合的轴的尺寸之差为正，称为间隙，用X表示；尺寸之差为负时，称为过盈，用Y表示。
9、孔和轴的公差带代号由基本偏差与公差等级代号两部分组成，大写表示孔，小写表示轴，并用同一号大小的字书写。
10、采用基孔制配合可减少孔公差带的数量，大大较少孔用定制刀具和极限量规的规格和数量。
11、公差等级的选择方法有计算法和类比法，但通常采用类比法。
12、一般选择配合的方法有3种：类比法、实验法、计算法。
13、国家标准GB/T1804-2000《一般公差未注公差的线性和角度尺寸的公差》应用于线性尺寸、角度尺寸和机加工组装件的线性和角度尺寸等3个方面未注公差的尺寸。
14、线性尺寸的一般公差主要用于低精度的非配合尺寸。
一般公差规定4个公差等级，从高到低依次为：精密级（f）、中等级（m）、粗糙级（c）、最粗级（v）。
15、要素，按结构特征分为组成要素、导出要素；按存在状态分为公称要素、实际（组成）要素；按功能分为被测要素、基准要素；按工件替代方式分为提取要素、拟合要素。
16、允许工件实际要素变动的区域即为几何公差带。
形状、大小、方向、位置是几何公差带的4个特征。
17、公差带呈何种形状取决于被测要素的形状特征、公差项目和设计要求（标注方式）。
18、几何公差分为形状公差和方向公差、位置公差和跳动公差4类。
机械精度设计与测量相学一、机械精度设计1.1 机械精度的定义机械精度是指机械零件的尺寸、形状、位置和表面质量等几何特征与设计要求之间的差异程度。
它是反映机械零件质量优劣程度的重要指标。
1.2 机械精度设计的意义机械精度设计是保证产品质量的重要手段，它可以确保产品符合设计要求，达到预期目标。
同时，它还可以降低生产成本，提高生产效率和产品竞争力。
1.3 机械精度设计的方法（1）确定设计要求：根据产品使用环境和功能需求确定零件尺寸、形状、位置和表面质量等几何特征的设计要求。
（2）选择合适材料：根据零件使用环境和功能需求选择合适的材料，并考虑材料加工性能和成本等因素。
（3）制定加工工艺：根据零件几何特征和材料性能制定合适的加工工艺，包括加工方法、设备选择、刀具选择等。
（4）控制加工误差：通过采用合适的加工方法、设备和工艺控制加工误差，包括定位误差、形状误差、尺寸误差和表面质量误差等。
（5）检验零件精度：通过采用合适的测量方法和设备检验零件精度，包括形状精度、位置精度、尺寸精度和表面质量等。
二、机械精度测量2.1 机械精度测量的意义机械精度测量是保证产品质量的重要手段，它可以检验零件是否符合设计要求，发现加工误差并及时纠正，提高产品质量和生产效率。
2.2 机械精度测量的方法（1）选择合适的测量方法：根据不同几何特征和要求选择合适的测量方法，包括直接测量法、间接测量法、光学测量法等。
（2）选择合适的测量设备：根据不同几何特征和要求选择合适的测量设备，包括千分尺、游标卡尺、衡器等。
（3）掌握正确的操作技能：掌握正确的操作技能是保证机械精度测量准确性的关键，包括正确放置测量设备、正确读数、正确调整等。
（4）控制环境条件：机械精度测量受环境条件影响较大，应控制温度、湿度、光线等因素对测量结果的影响。
（5）分析和处理测量数据：通过采用合适的数据处理方法对测量数据进行分析和处理，得出准确的结论和判断。
三、相学3.1 相学的定义相学是研究材料中不同晶体或非晶体间关系的科学，主要研究材料中不同相之间的组成、结构和性质等。
第3章：台阶类零件课次3T 课序：01课题：轴销零件测量和绘图教学目标：（1）了解轴销的功能、类型及特点。
（2）了解轴销的材料类型。
（3）掌握轴销的测绘方法。
重点与难点：对一根光轴的测绘比较简单。
就是从机械运行的角度，分析所测绘的零件装在何处，是怎样工作的，作用如何，是怎样传递运动的，与其他零件的位置和尺寸关系如何。
通过工作状态分析，以确定该零件的几何公差及该零件与配合零件的配合性质。
教学设计：（1 ）大概讲述什么是轴销的功能、类型、特点并分析轴销的测绘类型。
（2 ）掌握轴销的测绘方法观察所测绘的零件装在何处、怎样工作、是怎样传递运动以及其他两件的位置和尺寸关系是如何。
教学方法和教学手段：采用启发式教学、案例教学等教学方法。
教学手段采用多媒体课件、虚拟现实、视频等媒体技术。
教学组织采用课堂整体讲授和分组演示。
多媒体教学资源：课刖准备:收集进行机械测绘的视频，包括台阶类零件的动画及视频。
将课程教材和收集的资料用PowerPoint制作成演示文档。
教学过程和组织：A 1 .轴的用途和分类【重点】（1） 轴的用途支承回转零件（如齿轮、带轮等），传递运动和动力。
（2）轴的分类1）按轴线形状分类。
①直轴：如图3-2所示。
仓）曲轴：如图3—3所示。
2）按承载情况分类。
①心轴：只受弯矩的轴。
电传动轴：主要受扭矩的轴。
⑤转轴：既承受扭矩又承受弯矩的轴。
A 2.轴类零件工作图的绘制【重点】（1）轴类零件视图表达方案轴类零件一般是由若干段大小不同的圆柱、圆锥等回转体组成，根据设计、加工或装配的需要，轴上常 加工有键槽、螺纹、倒角退刀槽、销孔和平面等。
轴类零件多在车床、磨床上加工。
这类零件视图表达方案是：一般只画主视图，选择最能反映其形状特征的方向为主视图投影方向，主视 图的摆放应按轴类零件的加工位置水平放置；轴类零件上的局部结构，采用断面图、局部剖视图、局部 放大图等方法来表达。
（2）断面图断面图分移出断面图和重合断面图。
第7*机械象件掃决側量基础如钦轴类零件箱体类零件第7章机碱象件楕决側量基舷扣篠第1节公差.配合与粗糙度第2节测量工具和测量仪器第1节极限.配合与粗糙度工件加工时不可能做的绝对准确，总有误差存在,工件的误差可分为：尺寸误差和几何形状误差。
尺寸误差壬件加工后的实际尺寸与理想尺寸之差。
2.几何形状误差(1)宏观几何误差(2)微观几何误差(3)相对位置误差3.公差、公差是允许工件尺寸■几何形状和相互位置变动的范9＞用以限制误差。
误差是在加工过程中产生的＜而公差是由设计人员给定的。
035+8 咖! 1035 二幣上极限尺寸(35.025)丁极限尺寸(35) 』L公差T(0.025)丁上极跟備差(+0.025)下极限偏羞(0)1.1.1茹！®3«卅舛Nawk1.1茹遍JJT!"卜-极限尺寸3(34.950)£删趴寸(34 •血j公称尺寸(35}上极限偏差(一0.025)下极限偏差(一乔旳) 轴公差T3.025)1、尺寸：用特定单位表示长度值的数字。
在机械制造中_ 般以毫米(mm)作为单位。
2、公称尺寸：设计给定的尺寸,它的数值一般应按标准长度、标准直径的数值进行圆整。
d表示轴径、D表示孔径。
3、极限尺寸：允许尺寸变化的最大值或最小值。
它们是以公称尺寸为基数来确定的。
尺寸的最大值为上极限尺寸用Hmax或Dmax輕西,尺寸的最小值为下极限尺寸用dmin或Dmin表示。
4.偏差：极限尺寸减其公称尺寸所得的代数差。
尺寸偏差分为上极限偏差和下极限偏差两种，即：孔的尺寸偏差为ES（上偏差）二Dmax・DEI （下偏差）二Dmin・D 轴的尺寸偏差为es （上偏差）=dmax・d ei （下偏差）二dmirvd5.公差T :允许尺寸的变动量。
公差等于最大极限尺寸减去最小极限尺寸之差的绝对值或耆是上偏差减去下偏差之差的绝对值，公差不可能是负值,同时也不允许为零。
即孔的公差TD=|ES-EI|轴的公差Td=| es- ei|6.零线.公差带和公差带图零线是在公差带图中,确定偏差时的一条基准线。
公差带是代表上.下偏差的两条直线所限定的一个区域。
公差带图可以直观地表示出公差的大小及公差带相对于零线的位置。
E7-2 公差苦医2SES+0.025-0_025 -0.050孔公羌带E1轴公羞带人基本偏差在极限与配合制中,确定公差带相对零线位置的极限偏差称为基本偏差。
它可以是上偏差或下偏差,一般为靠近零线的那个偏差。
国家标准中分别对孔和轴各规定了28个不同的基本偏差#均用不同的拉丁字母表示,如图7・3所示。
&孔轴的公差带代号由基本偏差代号和标准公差等级代号组成。
如H& f7等。
1.1.2有关配合的术语及定义1. 配合:基本尺寸相同的相互结合的孔和轴公差带之间的关系。
2、配合类型1） 间障酉己合：孔的公差扁直位于轴的公差带之上，始终保持有间隙的 孔轴配合。
2） 、过盈配合:孔的公差带总位于轴的公差带之下的孔轴配合。
3） 、过渡酉己合孔命公差带和轴的公差带相互交迭的孔轴配合。
随着 孔、轴实际尺寸变化可以得到间隙或者过盈的配合。
1! II1!1!在制造相互配合的零件时,使其中一种零件作为基准 件,它的基本偏差固定,通过改变另一种非基准件的基本偏定了基孔制和基轴制两种配合制度。
4、配合制的选用国家标准规定的基孔制常用配合共59中,其中优先配合 13种；基轴制常用配合共47中,其中优先配合13种。
配合 的选择通常是先选择配合的类型,然后是配合的松紧,优先选 择优先酉6合,后选择常用配合。
用于相对运动、确定相对位 置、用于传递载荷的配合使用基孔制。
3.配合制1!差来获得各种不同性质的配合制度称为配合制。
国家标准规II II1!1!1!1!1.13极限与配合的标注ffl7-4公差帶主零件團中的标注065k6065k6（t8：83i ）03侃打站0W丰8跖趣二8陆1/•/么® 7-5公差帝左域配图中的标注1-2几何公差经过加工的零件,除了会产生尺寸误差外,也会产生表面形状和位置误差,如不加以控制,将会影响机器的质量。
必须根据实际需要对零件加工提出相应的形状误差和位置误差的允许范圉＜即要在图纸上标出形位公差。
1-2-1几何公差的项目类型和符号表7-1几何公差的项口英型1.2.2,几何公差的公差等级和公差值国家标准GB/T1184—1996中对几何公差各项目规定了1-12共12个公差等级,等级数趣大,公差值也趣大,精度趣低,具体公差值可查阅相关资料。
1.2.3,零件图上几何公差标注示例O.0S mm- ^C99i^ tat4S-« fil于免盘方o- o 5 ee且卒吁于a&濮華IK A的肝•:生Jfi宾公aft为40 5 ram-乡环曲0 虫蔽也于孤噸找0-0 5 EE旦壬•_&：于披样柚亦尺的平T■平内毛■;*E斜宾公逹：为O- O3 rnrn-或环斜必赫也于fE 脱方02 2 raraM与捞時平pq H 出： 5e*t n¥HTN 1 . [7^1 宾・・耳型王碇处®叵钟宾公总方令Cl. OZ EE -牛NO X 注旳生环越收必疾& 于*5iO址楸淇吐牲*4t A %為出此A d心2 EE戈T立经址3ST 柱S3內|-—j —10.021 4——1 StST <±» BS 社坦££. 逊咬公逹为d 02 EI・fZ— 3C封：£锻亿・«位于轴I勻卒tn內矩典为0.02 man址冃年轩JS SIW ••:［:综合标注示例二/ aoi$ g表7-6［综合标注示例说明［1・3表面粗糙度13.1表面粗糙度的术语和定义评定表面粗糙度的常用参数为轮廓算术平均偏差届。
轮廓算术平均偏差届是指在取样长度内,被测轮廓上各点至轮廓中线偏距绝对值的算术平均值。
届参数能充分反映表面微观几何形状高度方面的特性,图样上标注的参数多为届。
_ 般来说,凡是零件上有配合要求或有相对运动的表面,届值要小 < 届值越小,表面质量要求越高,加工成本也越高。
1.3.2表面粗糙度的符号及其标注1.表面粗糙度的标注符号\T是垒本符号■表示用任何方法获得的表面" 丫―表示用去除材料的方法获得的表面.甫表示用不去除材料的方法获得的表面*2.表面粗粮度及苴数值的标注（1）轮靡算术平均偏差咫（即）的标准”妣▽&表示&值应不大于3.2妙瑕表示R&值应在1・6〜3,2 gm之间。
（2）加T.方法、涂镀或其他表面处理■若无特殊委求■一般不予标注歩如‘兀/；：：£旳°" '"表示表面镀哽貉•镀层厚度为（60士5）即】・镀后抛光口Ra值不大于0. 4对打如1#囂内性示表面刮削后，在25 trmXi1'： rnrn面积内，接触点不小于10点.且Ra值不大干 0. 4表面粗糙度参数值的选用,应该既要满足零件表面的功 能要求,又要考虑经济合理性。
具体选用时，可参照已有的 类似零件图,用类比法确定。
在满足零件功能要求前提下,应尽量选用较大的表面粗 糙度参数值,以降低加工成本。
一般地说,零件的工作表面、配合表面、密封表面、运动速度高和单位压力大的摩擦非工作表面、非配合表面、尺寸精度低的表面参数值应考参 数届值与加工方法的关系及其应用实例,可供选用时参考。
1.3.3表面粗糙度的选用1!1!第2节测量工具和测量仪器92.1测量技术基础2丄1技术测量的基础知识技术测量主要研究对零件几何参数进行测量和检验的问题。
所谓测量，就是把被测的量与具有计量单位的标准量进行比较 > 从而确定被测量的量值。
将测量结果与图纸上的技术要求进行对比,从而判断零件是否合格或者超差多少的过程叫做检验。
显然，检验是具有测量（或计量）和验收的双重意义。
2.1.2测量器具的分类测宝器具I也可称作计S：器具）是测建仪器和1ST具的咏常用的有以下类型,I.游标磁具湖标卡尺講标高度尺及游标址角器等. 2「微动魄旋址果内外径千分尺廉度千分尺轨3-机械fiRrtlff一齿轮比较仪詡賛比较仪峯4.光学量仪哉较仪、测艮仪嚴影仪及干彼仪等〃电动隹仪何感式比初讥电动轮螂忤2.2钢直尺和卡钳2.2.1钢直尺刖直尺是一种简单的恰度测虽丁.具-用薄不诱钢板加T.而成•幸用来测呈性度、摞距、宽度、内孔、深度•如图7 •「所示。
钢直尺用于测田零件的It度尺寸•它的测圮:结采不玄准确。
这是由于钢直尺的刻线间距为丨mm,而刻线本身的宽度就冇0. 1-0.2 trmn所以测量时读数误差比较大■只能读出毫米数，即它的最小读数值为1 mm.比1 mm小的数值只能估计而得。
3 7-7钢直尺2.2.2卡钳卡钳是一种简单的间接测量工具,卡钳分为内卡钳和外 卡钳两种 > 内卡钳用来测量内径和凹槽，外卡钳用来测量外 径和平面的。
它们本身都不能读出测量结果 >而是把测量到 的尺寸在钢直尺读数；或者在钢直尺上量出尺寸，再去检验 零件的尺寸是否合格。
® 7-8卡世的类型内卡钳卩）外卡内卡钳对田内径B0 7-9同卡穆测■直径尺寸⑹外卡锚测fit外径▲形2.3游标卡尺与干分尺 气 42.3.1遊标卡尺 _P游标*尺是一种测量精度较高、使用方便、应用广泛的 量具,可直接测量工件的外径,内径、宽度、长度、深度尺 寸等/其读数准确度有0.05mm 和0.02mm 二种。
图7・10 所示为 游标.7-10游标•卡尺fl测at 内整「////工件严工柞打 /活动F ：卡副尸■■lm(J 1 2 31 lllllllllllllllllllllllllllll4iiulimjjdi ))0 1 2 S 4 5 6II屮训川屮17 8 9陪之差1.游标卡尺的刻线原理下面以0.02mm （即1/50 ）游标卡尺为例f说明其刻线原理「如图7・口所示f主尺尺身每一小格为1mm f当主尺和副尺的卡脚合并时＜主尺上的零线对准副尺上的零线时,每一小格为1mm #取主尺49mm长度在刻尺上等分为50个格 f 即：尺场图7-11 0. 02 mm游标卡尺的刻线原理2、游标卡尺的读数方法 游标卡尺的读数可分为三步: 第一步：根据副尺零线以左的主尺上的最近刻度读出整数； 第二步：根据副尺零线以右与主尺某_刻线对准刻线数乘以0.02读出小数；第三步：将上面的整数和小数两部份相加 ＜即得总尺寸。
S 7-12 0. 02 mrn 游擁卡尺的读敷3、游标卡尺的注意事项1）、使用前先擦尽卡脚,然后合拢两卡脚使之贴合,检查主、副尺零线是否对齐。
若未对齐,应在测量后根据原始误差修正读数。
2）、测量时,方法要正确,读数时要垂直于尺面,否则测量不正确。
