互换性与测量技术3.2几何要素与几何公差特征项目

互换性与技术测量（基础知识）1.互换性的基本要求：满足装配互换和功能互换2.机械加工误差的分类：尺寸误差：零件加工后的实际尺寸和理想尺寸的偏离程度。

形状误差: 加工后零件的实际表面形状对于其理想形状的差异（如直线度和圆度）位置误差：相互位置对于其理想位置的偏差。

（如同轴度、位置度）表面微观不平度：加工后的零件表面上由较小间距和峰谷所组成的微观几何形状误差。

3.互换性的种类：完全互换和不完全互换完全互换：零件加工完之后不需要任何辅助处理直接可以装配。

不完全互换：零件加工完之后需要进行挑选、分组、调整、修配等辅助处理。

4.尺寸：以特定单位表示线性尺寸的数值。

5.公称尺寸：由图样规范确定的理想形状要素。

公称尺寸D孔的上、下极限尺寸D max和D min轴的上、下极限尺寸d max和d min公称尺寸+上极限偏差=上极限尺寸公称尺寸-下极限偏差=下极限尺寸6.偏差：某一尺寸减去其公称尺寸所得的代数差实际偏差：实际尺寸-公称尺寸孔Ea 轴ea极限偏差：极限尺寸-公称尺寸孔EI 轴ei基本偏差：公差带相对零线位置的那个极限偏差7.尺寸公差：上极限尺寸-下极限尺寸或者上极限偏差-下极限偏差8.配合：间隙配合：孔的公差带在轴的公差带之上。

过盈配合：孔的公差带在轴的公差带之下。

过渡配合：孔的公差带和轴的公差带相重合。

9.配合制：基轴制配合：基本偏差为一定的轴的公差带。

基孔制配合：基本偏差为一定的孔的公差带。

10.几何公差的项目、符号及分类11.几何公差带的4个要素：形状、大小、方向和位置12.按结构特征、要素分为组成要素：由一个或几个表面形成的要素称为组成要素。

导出要素：对称要素的中心点、线、面或回转表面的轴线13.独立原则：是指给定的尺寸公差与几何公差相互独立14.最大实体状态（MMC)：孔或轴在尺寸极限范围内，具有材料最多时的那个状态，称为最大实体状态。

在此状态下的尺寸，称为最大实体尺寸。

◆对于孔：是最小极限尺寸D min◆对于轴：是最大极限尺寸D max15.最小实体状态（LMC）：孔或轴在尺寸极限范围内，具有材料最少时的那个状态，称为最小实体状态。

《互换性与测量技术》课程标准课程名称：互换性与测量技术适用专业：机电技术应用专业、机电设备安装与维修专业一、课程的性质本课程是中等职业学校数控专业核心技术课。

通过本课程的学习，使学生掌握零件测量和产品质量控制的基本方法和技能；了解公差配合基本知识和最新的国家标准；熟练掌握通用量具和测量仪器的基本原理和使用方法，会根据不同的精度要求选择适合的量具和仪器；掌握形位误差和表面粗糙度的检测工艺；为今后学习其他课程打下坚实的基础，也为今后的技术工作打下基础。

二、课程的设计思路本课程针对中等职业学校学生的实际情况，贯彻“基于工作过程”的设计思路，坚持理实一体化的教学理念，注重学生质量意识、质量检测技能与职业素养的培养，将岗位素质教育和技能培养有机地结合起来。

教学中，既可作为一门专业课程单列教授，也可将课程中的项目活动穿插到其他课程项目中教学，具有很强的实用性与灵活性。

建议课时：64学时三、课程目标学习该课程的目的是使学生掌握零件测量和产品质量控制的基本方法和技能；了解公差配合基本知识和最新的国家标准；熟练掌握通用量具和测量仪器的基本原理和使用方法，会根据不同的精度要求选择适合的量具和仪器；掌握形位误差和表面粗糙度的检测工艺。

具体目标如下：（一）技能目标：1.掌握质量、互换性、标准化等概念；2.会使用常用测量工具；3．会检测零件的线性尺寸、形位误差、螺纹、表面粗糙度；4.会控制零件加工过程的质量；5.了解现代精密测量仪器及技术。

（二）方法目标：1.培养学生学习新知识能力2.新技能所需的方法能力（三）社会目标：1.培养学生相互合作能力2.相互沟通能力四、参考学时、学分机电技术应用专业参考学时56学时、学分3分，机电设备安装与维修专业参考学时56学时、学分3分。

五、课程内容及要求《互换性与测量技术》课程内容及要求六、课程实施建议（一）教材编写通过创新，开发全新的符合职业教育认知规律、由浅入深、基于工作过程的项目教学教材。

互换性与技术测量知识点第1章绪言互换性是指在同一规格的一批零、部件中任取一件，在装配时不需经过任何选择、修配或调整，就能装配在整机上，并能满足使用性能要求的特性。

互换性应具备的条件：①装配前不换②装配时不调整或修配③装配后满足使用要求按互换性程度可分完全互换（绝对互换）与不完全互换（有限互换）。

按标准零部件和机构分外互换与内互换。

互换性在机械制造中的作用1.从使用方面看：节省装配、维修时间，保证工作的连续性和持久性，提高了机器的使用寿命。

2.从制造方面看：便于实现自动化流水线生产。

装配时，由于零部件具有互换性，不需辅助加工和修配，可以减轻装配工的劳动量，缩短装配周期。

3.从设计方面看：大大减轻设计人员的计算、绘图的工作量，简化设计程序和缩短设计周期。

标准与标准化是实现互换性的基础。

标准分类（1）按一般分：技术标准、管理标准和工作标准。

（2）按作用范围分：国际标准、国家标准、专业标准、地方标准和企业标准。

（3）按标准的法律属性分：强制性标准和推荐性标准。

国家强制性标准用代号“GB”表示。

国家推荐性标准用代号“GB/T”表示。

优先数系的种类（1）基本系列 R5、R10、R20、R40（2）补充系列 R80（3）派生系列选用优先数系的原则按“先疏后密”的顺序。

第2章测量技术基础测量过程的四要素：测量对象、计量单位、测量方法和测量精度。

测量仪器和测量工具统称为计量器具。

计量器具分类按其原理、结构和用途分为:（1）基准量具 (2) 通用计量器具（3）极限量规类（4）检验夹具按测量值获得方式的的不同，测量方法可分为：1.绝对测量和相对(比较)测量法2.直接测量和间接测量法测量误差：测得值与被测量真值之差。

基本尺寸相同用∆评定比较测量精度高低基本尺寸不相同用ε评定（1）绝对误差Δ——测得值与被测量真值之差。

0x x -=∆（2）相对误差ε——测量的绝对误差的绝对值与被测量真值之比。

%100||||||000⨯∆≈∆=-=xx x x x ε （3）极限误差——测量的绝对误差的变化范围。

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习题 11.1 判断下列说法是否正确1.一般来说,零件的实际尺寸愈接近公称尺寸愈好。

（×）2.公差通常为正,在个别情况下也可以为负或零. （×)3.孔和轴的加工精度愈高，则其配合精度也愈高。

（√）(有争议，第一版答案为×）4.过渡配合的孔轴结合,由于有些可能得到间隙，有些可能得到过盈,因此,过渡配合可能是间隙配合，也可能是过盈配合。

（×）5.若某配合的最大间隙为15μm,配合公差为41μm,则该配合一定是过渡配合。

（√）1.2 填空1. 国标规定的基本偏差孔、轴各有 28 个，其中H为基准孔的基本偏差代号，其基本偏差为 EI ，且偏差值为 0 ；h为基准轴的基本偏差代号，其基本偏差为 es ,且偏差值为 0 。

2. 国标规定有基准孔和基准轴两种配合制度，一般应优先选用基准孔，以减少定尺寸刀具和量具的规格、数量，降低生产成本。

3。

国标规定的标准公差有20 级，其中最高级为 IT01，最低级为 IT18级，而常用的配合公差等级为 IT5_—IT12 。

4. 配合种类分为间隙配合、过渡配合和过盈配合三大类，当相配合的孔轴需有相对运动或需经常拆装时，应选间隙配合.1.3 试根据题1。

3表中的已知数据，填写表中各空格，并按适当比例绘制各孔、轴的公差带图。

题 1.3 表单位：mm1.4 根据题1。

绪论1.互换性的定义机械产品中同一规格的一批零件或部件中，任取其一，不需任何挑选调整或附加修配（如钳工修理）就能进行装配，并能保证满足机械产品的使用性能要求的一种特性。

2.互换性的种类1)就程度而言·，可分为完全互换与不完全互换。

2)对于标准部件或机构来说，互换性又分为外互换与内互换。

3.互换性的作用1)从使用上来看，零件可以以旧换新，从而提高了机器的利用率并延长机器的使用寿命。

2)从制造上看，互换性是组织协调的重要基础，而专业生产有利于采用高科技和高生产率的先进工艺和装备，从而提高生产率，提高产品质量，减低生产成本。

3)从设计上来看，可以简化制图、计算工作，缩短设计周期，并便于采用计算机辅助设计，这对发展系列产品十分重要。

4.何谓公差他包含哪些内容1)公差是指允许的，最大极限尺寸减最小极限尺寸之差的绝对值的大小，或允许的上偏差减下偏差之差大小。

2)尺寸公差、形状公差、位置公差等。

5.何谓检测它的用途1)检测包含检验和测量。

检验是指确定零件的几何参数是否在规定的极限范围内，并判断其是否合格；测量是将被测量与作为计量单位的标准量进行比较，以确定被测量的具体数值的过程。

2)用于评定产品质量，分析产生不合格品的原因，及时调整生产，监督工艺过程，预防废品产生。

6.何谓标准和标准化1)标准为在一定范围内活动最佳秩序，对活动或其结果规定共同的和重复使用的规则、导则或特性文件。

2)标准化是指在经济、技术、科学和管理等社会实践中，对重复性的事物和概念，通过制订、发布和实施标准达到统一，以获得最佳秩序和社会效益。

7.何谓优先数系优先数系，就是对各种技术参数的数值进行协调、简化和统一的科学数值制度第一章极限与配合1. 极限与配合的概念对于相互结合的零件，其被要求的合理尺寸既要保证相互结合的尺寸之间形成一定的关系，以满足不同的使用要求，又要在制造的基础上是经济合理的。

2. 尺寸的定义基本尺寸、实际尺寸、极限尺寸、作用尺寸的定义尺寸是用特定单位表示线性尺寸值的数值；基本尺寸是由样图规范确定的理想形状要素的尺寸；极限尺寸是指要素允许的尺寸的两个极端；在配合面的全长上，与实际孔内接的最大理想轴的尺寸称为孔的作用尺寸，与实际轴外接的最小理想尺寸称为轴的作用尺寸。

第3章几何精度设计3.2 几何公差的标注主讲教师：马惠萍021.0025+Φ3.2.1 标注内容——零件图021.0050+Φ公差框格指引箭头基准符号基准符号字母公差特征符号:19个公差值:mm0.1,φ0.1,Sφ0.1几何公差带限制实际被测要素变动的区域，有形状、大小、方向和位置四个要素表3-32. 基准符号1) 大写的英文字母,不许用: E，I，J，M，O，P，L，R，F2) 用角标满足多个3) 字母必须水平书写基准符号用细实线与一个涂黑（或空白）的三角形相连而组成。

(1) 被测要素为组成要素时(2) 被测要素指向实际表面时(3) 被测要素为导出要素时被测要素为线素的标注(4)需要指明被测要素的形式（是线而不是面）时，应在公差框格附近用符号“LE”注明。

(5) 基准要素为组成要素(6) 基准要素为导出要素几何公差的附加符号（如表3-2所示）1. 全周符号的标注适用横截面的整周轮廓或由该轮廓所示的整周表面3.2.2 附加规定的标注方法2. 螺纹和齿轮轴线的标注以螺纹轴线为被测要素或基准要素时，默认为螺纹中径。

用“MD”表示大径，用“LD”表示小径。

图3-14 （a）大径轴线的标注图3-15 （a）小径轴线的标注齿轮：用“PD”表示节径，用“MD”表示大径（齿顶圆3. 限定性规定的标注4. 理论正确尺寸（理论正确角度）的标注对要素的位置度、轮廓度和倾斜度，其尺寸用不带公差的理论正确尺寸来确定其理论正确位置、轮廓和角度（TED），理论正确尺寸没有公差，并标注在一个方框中。

B A5. 延伸公差带 公差带延伸到工件实体之外，以保证能顺利装入延伸公差带用规范的附加符号 表示，并注出其延伸的范围。

P P轴承盖5. 延伸公差带P21图 3-19 延伸公差带的标注B A5. 延伸公差带 公差带延伸到工件实体之外，以保证能顺利装入延伸公差带用规范的附加符号 表示，并注出其延伸的范围。

P P6.简化标注图 3-25 公共公差带的标注相同公差带公共公差带7. 自由状态的标注F最大实体要求用规范的附加符号表示。