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互换性与测量技术

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《互换性与测量技术》课程教学大纲

课程名称： 互换性与测量技术／Interchangeability and Measurement Technology

课程编码： 03T3010402 课程类型： 学科基础课

总学时数/学分数： 32／2 实验学时： 6

适用专业： 交通运输、汽车检测维修（高职）

先修课程： 高等数学及工程材料及热处理、画法几何及机械制图

修订日期： 2005年12月

一、课程性质、任务和教学目标

《互换性与测量技术》是高等院校机类、近机类专业的一门学科基础课，是学生学习专业课以及进行工程设计的基础与工具。课程体系包括：机械、仪器零件几何参数的互换性和测量技术两部分，前者是研究几何量公差标准及其应用，属于几何精度范畴；包括：孔和轴的公差与配合；形状和位置公差及检测、表面粗糙度及典型零部件（滚动轴承、螺纹、键和花键及齿轮）的公差与配合及检测；后者是学习测量技术的基本知识和理论，加强常用标准的应用和常用几何量测试基本技能的培养，属于计量学范畴，包括测量技术基础和光滑极限量规以及常用典型零、部件的检测方法及数据处理。

通过本课程的学习，学生能达到以下目标：

1．建立互换性、标准化、测量的基本概念，确切地了解有关标准的基本术语及其定义，了解其内容和特点；

2．掌握公差与配合选用的原则和方法，并能运用所学知识解决实际问题；

3．能熟练查阅公差手册和公差国家标准，能读懂图纸中的标注及正确标注技术要求；

4．掌握常用标准件—滚动轴承、螺纹、键、花键和齿轮传动的公差与配合标准；

5．掌握几何参数测量的基本原理、方法和基本技能，并具有正确使用通用计量器具以及数据处理的能力。

二、课程教学内容及要求

教学内容 教学要求

一、绪论

1．误差与公差、精度的基本概念

2．互换性

3．标准化

4．优先数和优先数系 了解：互换性的基本概念及其互换性发展历程和互换性的意义。

理解：标准化和互换性的关系。

掌握：标准化。

二、尺寸公差与圆柱结合的互换性

1．公差与配合的基本术语和定义

2．标准公差系列

3．基本偏差系列

4．公差与配合标准化 了解：尺寸公差与圆柱结合标准的内容和体系。

理解：公差与配合的基本术语及定义、尺寸公差带与极限偏差和极限尺寸间的关系；间隙、过渡和过盈配合的判断。 5．一般尺寸公差 掌握：公差与配合的选择原则，包括基准制、公差等级和配合的确定，并能根据选择原则通过类比法解决工程实际问题。

三、测量技术基础

1．测量的基本概念

2．常用计量器具的技术指标

3．测量方法的分类

4．测量误差 了解：测量的意义和作用；测量误差分类；常用的计量器具。

理解：计量器具的基本术语和测量方法分类；绝对误差和相对误差表示法。

掌握：常用计量器具的使用和测量方法分类。

四、形状和位置公差及检测

1．形状公差和误差

2．位置公差和误差

3．形位误差的检测

4．公差原则

5．形位公差的选择 了解：形位公差带的特点和标准的基本内容。

理解：形位公差基本术语及定义；各项形位公差带的定义；国家标准关于形位公差项目标注的规定。

掌握：根据零件性能要求合理的选用形位公差项目；独立原则、包容要求和最大实体要求及它们的使用场合，会标注并能读懂图纸上的标注；直线度误差的检测方法、误差评定方法及数据处理；掌握跳动类误差项目的检测和数据处理。

五、表面粗糙度

1．表面粗糙度评定基准、评定参数及数值系列

2．表面粗糙度参数的选定

3．表面粗糙度的标注 了解：表面粗糙度对零件使用性能的影响。

理解：表面粗糙度的评定参数，高度参数、间距参数、综合参数。

掌握：表面粗糙度评定参数的确定和选用；根据工件的实际工作情况合理选用数值；表面粗糙度标注的规定，并能正确标注。

六、典型零件联结的互换性

1．滚动轴承的互换性

2．螺纹、键、花键结合的互换性

3．圆柱齿轮的互换性 了解：典型零件联结的互换性特点。

理解：滚动轴承、螺纹、键、花键、齿轮标准的规定。

掌握：典型零件联结互换性的应用。

三、实验内容及要求

实验内容如下：

实验一、在立式光学计上测量精密圆柱工件尺寸；

实验二、直线度误差测量；

实验三、光切显微镜测量表面粗糙度。

实验要求见实验教学大纲。 四、学时分配

教学内容 学时分配

讲授 实验 上机 习题课 小计

一、绪论 1 1

二、尺寸公差与圆柱结合的互换性 8 8

三、测量技术基础 2 2 4

四、形状和位置公差及检测 8 2 1 11

五、表面粗糙度 2 2 4

六、典型零件联结的互换性 4 4

总 计 25 6 1 32

注：根据实验设备情况，可适当调整实验内容及学时配比。

五、教学方法和手段

本课程采用课堂讲授形式。课堂教学采用传统教学与多媒体教学相结合，并辅之以课堂讨论及实验教学。用于基本概念、基本理论及应用的课堂讲授约占总学时的80%。习题课与实验操作约占总学时20%。本课程同时还安排了相应的实验课，以便学生掌握基本实验技能。

六、考核方式

本课程为考查课。具体考核办法由任课教师确定，但应以学生出勤、平时作业、课堂提问、实验报告或笔试等作为主要考核依据。

七、建议教材及教学参考书

教 材：1.互换性与测量技术基础．廖念钊主编．中国计量出版社，2002

参考书：1.互换性与技术测量基础．孔德音主编．天津科技翻译出版社，1998

2.极限配合与测量技术基础．孔庆华主编．同济大学出版社，2002

合集下载

《互换性与测量技术》教学教案(全)

《互换性与测量技术》教学教案(全)

《互换性与测量技术》教学教案(第一部分)

一、教学目标

1. 让学生了解互换性的概念及其在工程中的应用。

2. 使学生掌握测量技术的基本原理和方法。

3. 培养学生运用互换性和测量技术解决实际问题的能力。

二、教学内容

1. 互换性的概念及其含义

2. 互换性的重要性

3. 测量技术的基本原理

4. 测量方法及其分类

5. 测量误差及其处理方法

三、教学重点与难点

1. 互换性的概念及其含义

2. 测量技术的基本原理

3. 测量误差的处理方法

四、教学方法

1. 讲授法：讲解互换性的概念、含义及其重要性，测量技术的基本原理和方法。

2. 案例分析法：分析实际案例，使学生了解互换性和测量技术在工程中的应用。

3. 讨论法：组织学生讨论测量误差处理方法，培养学生的动手能力和团队协作精神。 五、教学准备

1. 教材：《互换性与测量技术》

2. 课件：互换性、测量技术的相关图片和实例

3. 工具：尺子、量具等测量工具

4. 设备：实验室测量设备

《互换性与测量技术》教学教案(第二部分)

六、教学目标

1. 让学生了解互换性的分类及其特点。

2. 使学生掌握不同测量方法的适用范围和注意事项。

3. 培养学生运用互换性和测量技术解决实际问题的能力。

七、教学内容

1. 互换性的分类及其特点

2. 不同测量方法的适用范围和注意事项

3. 测量仪器的选择和使用方法

八、教学重点与难点

1. 互换性的分类及其特点

2. 不同测量方法的适用范围和注意事项

3. 测量仪器的选择和使用方法

九、教学方法

1. 讲授法：讲解互换性的分类及其特点，不同测量方法的适用范围和注意事项。

2. 实践操作法：引导学生进行实验室测量实践，掌握测量仪器的选择和使用方法。

3. 讨论法：组织学生讨论测量过程中可能遇到的问题，培养学生的动手能力和团队协作精神。

十、教学准备

1. 教材：《互换性与测量技术》

2. 课件：互换性、测量方法的相关图片和实例

互换性与技术测量

互换性与技术测量

24 《互换性与技术测量》实践报告

班别 姓名 学号 分数

实验名称 径向、斜向圆跳动误差测量 评分人

一、实验目的

1. 掌握圆跳动误差的测量原理及偏摆检查仪的使用方法。

2. 掌握千分表的使用方法。

二、实验学时

2学时

三、实验设备

1. 千分表（钟表式、刻度值0.001mm, 测量范围0~1mm）。

2. 偏摆检查仪结构如图1。

图1 偏摆检查仪

四、测量零件

25

图2 测量零件

五、实验方法和步骤

1. 擦净零件和量仪。

2. 将千分表装置在千分表座上，将零件装置在顶针架上。零件中心孔与顶针结合锥面间的径向间隙应为零。

3. 测量零件表面径向圆跳动（如图3-3）：测量前应将千分表的长指针位置调整到零位。使量杆轴线的延长线恰好通过零件中心（千分表的短指针应在0～1mm的中间位置）量杆轴线与被测表面垂直。零件缓慢旋转一周，测出径向圆跳动的误差值。

图3 径向圆跳动

4. 测量零件的斜向圆跳动：

基本上与径向圆跳动相同。（强调：使千分表的测杆轴线必须与被测表面垂直。）

5. 将零件允许的径向圆跳动量和斜向圆跳动量与测量结果作比较，作出适用性结论。

6. 整理仪器和零件，涂上防修油。

25

六、实验报告内容

1. 测量零件的实际尺寸，判断零件是否加工合格？

2、径向圆跳动和斜向圆跳动在测量时有何区别？

3、 径向圆跳动和径向全跳动在测量时有何区别？

测量项目 允许公差（um） 实测误差

（um） 是否合格

径向圆跳动 20

斜向圆跳动 40

互换性与测量技术基础

互换性与测量技术基础

互换性与测量技术基础

公差与配合标准（GB1800~1804~79）

孔（hole）：主要是指圆柱体内表面，也包括其他内表面中单一尺寸确定的部分。标注尺寸D

轴（shaft）：主要是指圆柱体外表面，也包括其他外表面中单一尺寸确定的部分。标注尺寸d

尺寸（size）：用特定单位表示长度值的数字。

基本尺寸（basic size）：由设计给定的尺寸。一般按标准选取。

实际尺寸（actual size）：通过测量所得的尺寸。实际尺寸并非被测尺寸的真值。

孔的作用尺寸（mating size for hole）：在配合面全长上，与实际孔内接的最大理想轴的尺寸。

轴的作用尺寸（mating size for shaft）：在配合面全长上，与实际轴外接的最小理想孔的尺寸。

极限尺寸（limits of size）：允许尺寸变化的两个界限值，它以基本尺寸为基数来确定。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。孔和轴的最大极限尺寸分别用Dmax和dmax表示，孔和轴的最小极限尺寸分别用Dmin和dmin表示。

尺寸偏差（简称偏差deviation）：某一尺寸减去基本尺寸所得的代数差。

当某一尺寸为实际尺寸时得到的偏差叫做实际偏差（actual deviation）。当某一尺寸为极限尺寸时得到的偏差叫做极限偏差（limit deviation）。最大极限尺寸与基本尺寸之差称为上偏差（upper deviation），孔和轴的上偏差分别用ES和es表示，最小极限尺寸与基本尺寸之差称为下偏差（lower deviation），孔和轴的下偏差分别用EI和ei表示。

ES=Dmax - D； es=dmax - d； EI=Dmin - D； ei=dmin - d；

尺寸公差（简称公差tolerance）：允许尺寸的变动量。孔和轴的公差分别用Th和Ts表示。公差等于最大极限尺寸与最小极限尺寸之代数差的绝对值；也等于上偏差与下偏差之代数差的绝对值。

互换性与测量技术课程

互换性与测量技术课程

《互换性与测量技术》课程

实验指导书

吴海荣 编

聊城大学汽车与交通工程学院

2006年8月

目 录

实验一 用万能工具显微镜测量轴径………………………2

实验二 用立式光学计测量轴径……………………………9

实验一 用万能工具显微镜测量轴径

一、 实验目的及要求

1.了解万能工具显微镜的测量原理。

2.熟悉用万能工具显微镜测量外径的方法。

3.加深理解计量器具与测量方法的常用术语。

二、 实验仪器

19JC数字式万能工具显微镜一台、被测轴。

三、 实验原理和步骤

1、19JC数字式万能工具显微镜简介

（1）仪器用途

仪器具有较高的测量精度，特别适用于长度和角度的精密测量，並配备了全套附件，使其使用范围得到充分的扩大。

仪器可用影像法、轴切法或接触法按直角坐标或极坐标对机械工具和零部件的长度、角度和形状、位置关系等进行精密测量。

主要的测量对象有：刀具、量具、模具、样板、螺纹和齿轮等工件。

可测量外螺纹（螺纹塞规、丝杆和蜗杆等）的中径、大径、小径、螺距、牙型角；齿轮滚刀的导程、齿形和牙型角；电路板、钻模或孔板上孔的位置度、键槽的对称度等形位误差等。

（2）仪器特点：

主显微镜配有多种目镜和物镜、视场宽、成像清晰。

采用光电数显技术，精密光栅尺作为测量元件，测量长度以数字显示，直观、方便。

主显微镜可左右偏摆，特别适于测螺旋零件。

以非接触测量为基本方法，透、反射照明，内、外轮廓可测。

附件多，使用面广。

（3）技术规格： ①测量范围与分度值

X-Y向坐标： 测量范围： X–Y向：200×100毫米

分度值(数显读数)：0.0005毫米

瞄准显微镜：升降行程： 120毫米

立臂倾斜范围： 左右各15度

分度值： 10分

照明光栏调节范围：Φ3～Φ32毫米

分度值：1毫米

测角目镜： 角度测量范围： 360度

分度值： 1分

轮廓目镜： 角度测量范围： ±7度