公差配合与技术测量教案

模块一 概论 任务 认识互换性及公差 （加黑字表示板书内容或应有板书的地方）

一、 互换性的定义 注：举例引出定义。 定义：教材P2。 由定义总结出具有互换性的零部件在装配过程中必须满足的三个条件（板书出三个条件）。 二、互换性的种类 1．按决定的参数或使用要求分： 尺寸 几何参数互换性 对几何要素的 形状 提出互换性要求。 (主要保证装配) 相对位置

物理 功能互换（保证使用----对 机械 性能 ，提出互换性要求。 化学 2．按程度分： 完全互换 不完全互换 板书它们的定义。注：要举例说明定义中的调整和分组装配。还要指出附加修配、辅助加工的，则不具有互换性。 接下来说明这两种互换性的应用场合。 3. 对标准件而言： 内互换 外互换 三、 互换性的重要性 1. 使用上 2. 制造上 3. 设计上 得出结论：互换性原则是机械工业中的重要原则，是我们设计、制造中必须遵循的，即使是单件、小批生产，零件不具有互换性，此原则也必须遵循。 三、公差与检测 1. 公差：允许零件几何参数的变动量。 为了满足互换性要求，最理想的是同一规格的零部件的几何参数做的完全一样。这是不可能的，也是不必要的。只要同一规格的零部件的几何参数保持在一定范围内，就能达到互换的目的。这个范围就是公差。 2. 检测：检测包含检验与测量。 注：要说明先进的公差标准是实现互换性的基础，但缺乏相应的检测措施，互换性生产是不可能实现的。 3. 实现互换性的条件： 标准化是实现互换性的前提。 四、标准及标准化（注：简单介绍制定标注的目的、依据和方法以及标注和标准化的关系）

五、互换性生产的发展简介（

本模块小结（口述） 从以下三方面进行简单小结： 1. 互换性的概述 2. 实现互换性的前提

简单的以滚动轴承为例说明即可。 注：从使用、设计、制造这三个方面说明举例说明，最后得出以下结论。 3. 优先数系 模块二 极限配合与尺寸检测

注：概述中的主要内容： 1．对本模块主要内容“公差与配合”（即圆柱形孔和轴的结合）的国家标准的发展过程作简单介绍，并说明“公差与配合”是关于尺寸精度设计的一项应用广泛而重要的标准，也是最基础，最典型的标准。 2．说明现行国家标准《极限与配合》的基本结构和主要标准。

任务一 认识孔、轴的尺寸 （加黑字表示板书内容或应有板书的地方） 一、有关尺寸的术语及定义（GB/T1800.1—1997）（注：概念的定义全部口述。） 1．尺寸 注：这个概念按定义简单说明即可。 2．孔和轴 注：这个概念很重要，它关系到“公差与配合”标准的应用范围，要举例说明。 3．基本尺寸(孔和轴的基本尺寸分别用D和d 表示) 设计时，由 计算法(强度、刚度计算) 大概确定 类比法（资料、经验） 注：要说明圆整的目的是为了减少定尺寸刀具、量具的规格和数量。 4．实际尺寸 (孔和轴的实际尺寸分别用Da和da表示。) 这个概念要讲明 1. 由于测量误差 实际尺寸不一定是尺寸的真值。 2.由于形状误差 同一表面不同部位的实际尺寸往往不相等，因此要用二点法进行测量。 5．极限尺寸 最大极限尺寸(孔Dmax、轴dmax) 最小极限尺寸(孔Dmin、轴dmin) 尺寸合格条件： Dmin≤Da≤Dmax dmin≤da≤dmax

6．最大实体尺寸

孔和轴的最大实体尺寸分别用DMMS和dMMS表示。 7．最小实体尺寸 孔和轴的最小实体尺寸分别用DLMS和dLMS表示。（讲解时要进行：“孔材料量为最多，那么孔是不是最小”等，这样的设问） 极限尺寸与实体尺寸有如下关系： DMMS＝D min ，DLMS＝Dmax

dMMS＝dmax ，dLMS＝dmin

孔、轴均处在MMC下，装配最困难。

8. 体外作用尺寸 设计时按间隙配合设计，孔、轴实际尺寸在极限尺寸范围内，孔、轴却装配不上，或装上了却不能动。为什么？说明装配时真正起作用的尺寸不是实际尺寸，而是体外作用尺寸。体外作用尺寸是实际尺寸与形状误差综合作用的结果。Dfe和dfe表示。 结合教材及下图说明体外作用尺寸的定义，并由下图得出体外作用尺寸具有的三个特点，下图要在黑板上画出。

按GB321—1980进行圆整 特点：1）实际存在的，对一批零件而言是一随机变量。 2）Dfe≤ Da ，dfe ≥ da 3)只有Dfe ≥ dfe，孔、轴才能自由装配（不是Da ≥ da） 9.极限尺寸判断原则（即有配合要求的零件尺寸合格条件） 注：首先说明要保证配合性质，光实际尺寸合格是不够的，体外作用尺寸也必须控制在极限尺寸的范围内，才能保证配合性质。然后结合下图(见黑板)讲解定义，结合定义及作用尺寸与实际尺寸的关系，写出如下不等式。

Dfe变小 保证配合 不要小于Dmin即Dmin≤ Dfe

dfe变大 不要大于dmax，即dfe≤dmax

Dmin≤ Dfe≤ Da ≤ Dmax

dmin ≤ da≤ dfe≤dmax

本次课小结 应小结如下内容： 1．有关“尺寸”的小结1)设计给定的尺寸 2)零件上实际存在的尺寸；

2．尺寸合格条件； 3．有配合要求的零件的尺寸合格条件。

任务二 使用游标卡尺（插入实操教学）

有配合要求的零件 尺寸合格条件：

内接的最大

实际外接的最大

实际 任务三 识读偏差 （加黑字表示板书内容或应有板书的地方）

注：首先对上次课的主要内容用2分钟进行小结。 一、有关“公差与偏差”的术语和定义： ＋

1. 尺寸偏差（简称“偏差”）：某一尺寸－基本尺寸＝代数差 － 0 实际尺寸 ＝实际偏差Ea(孔)， ea （轴） 极限尺寸 ＝极限偏差（由设计给定）

实际偏差: Ea＝Da－D 零件上实际存在的，能测出其大小； ea＝da－d 对一批零件而言，是一个随机变量。 孔的上偏差ES＝Dmax－D 轴的上偏差es＝dmax－d 孔的下偏差EI＝Dmin－D 轴的上偏差ei＝dmin－d

尺寸合格条件： EI ≤ Ea ≤ ES ei ≤ ea ≤ es 2. 尺寸公差（简称“公差”）：允许尺寸的变动量。T＝︳︳≠0 TD＝∣Dmax－ Dmin∣＝∣ES－EI∣ Td＝∣dmax－ dmin∣＝∣es－ei∣

注：这两个概念很重要，讲完后，要从计算公式及特点与作用方面列表进行比较（见课

件） 3. 公差带 限制尺寸变动的区域。用公差带图（用放大的比例画出）表示。公差带图中代表上下偏差的两条平行线所限定的区域就是公差带

1)公差带图解：公差与配合图解,如图右图（见黑板）所示。 a) 零线：注：以右图讲解。 零线就是零偏差线，一般代表基本尺寸。 b)公差带特性： 两个要素 大小 T 标准公差 位置 极限偏差 基本偏差 c）画法：

某一尺寸 基本尺寸 标准化 (1) 零线。 (2) 确定公差带大小位置。 (3) 孔 、轴 (或 ) 或在公差带里写孔、轴。 (4) 作图比例基本一致，单位 µm 、mm均可。 (5) 基本尺寸相同的孔、轴公差带才能画在一张图上。

基本尺寸 孔公差带 轴公差带 0 + -

ES EI

es ei

标准化 ＃公差与偏差的区别： 1) 从数值看： 2)从作用看： 公差代表公差带大小。当D一定时，影响配合精度。

例2－1：已知D＝d＝25mm， Dmax＝25.021mm dmax＝24.993mm Dmin＝25.000mm dmin＝24.980mm 求：孔、轴的极限偏差及公差，并画出公差带图解。 注：通过此例题可以对上面所讲内容进行总结，因此要在黑板上祥解。 由于孔和轴的基本尺寸相同，所以可画在一张图上 。 4．极限制 经标准化的公差与配合制度。 公差带有两个参数：一是公差带的大小（即宽度）；二是公差带相对于零线的位置。国标已将它们标准化，形成标准公差和基本偏差两个系列。 5．标准公差（IT） 6．基本偏差 三、有关“配合”的术语及定义 1. 间隙与过盈 孔的尺寸－轴的尺寸＝代数差

2.配合 基本尺寸相同的，相互结合的孔、轴公差带之间的关系。（对一批零件而言）配合反映了机器上相互结合的零件间松紧程度。 有三个含义： 1）必须是孔和轴 2）基本尺寸相同 3）对一批零件而言 按公差带关系的不同，配合分为三种： 1）间隙配合 孔的公差带在轴公差带上方，即具有间隙的配合（包括Xmin＝0的配合）。对一批零件而言，所有孔的尺寸≥轴的尺寸

特征参数： Xmax＝Dmax－dmin＝ES－ei Xmin＝Dmin－dmax＝EI－es 注：要讲清间隙的作用在于： 储存润滑油 补偿温度引起的尺寸变化 补偿弹性变形及制造与安装误差

间隙配合（见黑板） 过盈配合 （见黑板）

孔 轴 Xmax 孔

轴 Xmax Xmin

Xmin=0

孔 孔 轴

轴

Ymin=0 Ymax Ymin

Ymax

＋ 间隙X － 过盈Y

注：这两个概念在这里按定义简单讲解即可。

注：对这两点进行讲解。