公差配合与测量技术 教学课件 作者 李坤淑 杨普国 钱斌 主编 【李坤淑】公差配合与测量技术电子教案.doc

《公差配合与测量技术》电子教案 主 编 李坤淑 杨普国 钱斌 副主编 孙兆瑞 房玉胜 李传红 陈军 绪论 教学目标 知识目标：1. 掌握互换性的概念，了解互换性的作用； 2. 熟悉加工误差、公差及检测的内涵及联系； 3．了解标准和标准化的含义，熟悉优先数和优先数系的特点； 4. 明确本课程的研究对象及学习任务。 能力目标：1. 能运用基准制、公差等级、配合的选用原则选用尺寸精度与配合； 2．掌握根据检测对象和检测要求选取计量器具的原则和方法； 3. 学会判断孔、轴零件合格性的方法。 情感目标： 通过讲解实例，创设情景、问题，激发学生的好奇心和求知欲。 教学重点与难点 重点：1. 掌握互换性的概念，互换性的作用； 2. 加工误差、公差及检测的内涵及联系。 难点： 对不完全互换的理解。 课时、教具和课前准备 课时：1课时 教具：零件图、PPT等 作业 P6 一、二、三、四中2、3、4 教学过程 一、问题提出 二、教学内容 （一） 机械制造中的互换性 1. 互换性的含义及分类 自行车的螺母损坏了或丢失了，怎么办呢？同样如汽车、缝纫机、金属切削机床的零部件坏了，怎么办呢？买一个同规格的合格品换上，便能很快使它们恢复原有的使用功能。因为它们都是按互换性要求生产的，即这些零部件具有相互替换的性质。 在机械制造业中，互换性是指按照规定技术要求制造的同一规格的零部件，在装配和更 换时，不作任何选择，附加调整或修配，能达到预定使用性能要求的特性。零部件的互换性包括几何量（尺寸、形状、位置等）、力学性能和物理化学性能等方面的互换性，本课程只讨论几何量的互换性。 互换性按其程度可分为完全互换性和不完全互换性。 （1）完全互换性 简称互换性，是指零部件在装配或更换时，不作任何选择，不需调整或修配，装配后 满足预定的性能要求。 不完全互换性 也称有限互换性，是指零部件在装配或更换前，允许有附加选择；装配时，允许有附加 的调整或辅助加工；装配后能满足使用要求。不完全互换可以用分组互换法、调整法、修配法等不同形式来实现。当装配精度很高时，采用完全互换将使零件的公差很小，导致加工困难，成本增高，甚至无法加工。为此具体生产中常把零件公差适当放大，以便加工，加工后再根据实际尺寸的大小分为若干组，使同组的的实际尺寸差别比较小，然后按对应组进行装配，这就是分组装配法。这样一来，既保证了装配精度要求，又解决了零件加工精度高的难题。可见，仅组内零件可以互换，组与组之间不可互换，因此称不完全互换性。调整法、修配法等将在后续课程教材内容里学习。 注：通常情况下，使用要求与制造水平、经济效益没有矛盾时，可采用完全互换；反之采用不完全互换。对于厂际间协作往往要求完全互换。 2. 互换性的作用 现代化生产的重要技术原则之一就是互换性原则，其作用如下： （1）在加工制造方面，可合理的进行生产分工和专业化协作，可广泛采用高效专用加工设备，尤其计算机辅助制造的产品，质量高，成本低，便于装配自动化。 （2）在产品设计方面，可最大限度地采用标准件、通用件简化绘图等设计工作，缩短设计周期，且便于计算机CAD辅助设计和产品品种的多样化设计。 （3）在使用方面，可及时地替换机器中那些突然损坏或按计划定期更换的零部件，保证机器连续而持久的运转，提高机器的利用率和延长机器的使用寿命。 （二） 加工误差、公差与检测 1. 加工误差 通常，我们称一批工件的尺寸变动为尺寸误差。随着制造技术水平的提高，可以减小尺寸误差，但永远不可能消除尺寸误差。 加工误差可分为以下几种： （1）尺寸误差 指一批工件的尺寸变动量，即加工后零件的实际尺寸和理想尺寸之差，如直径误差、孔距误差等。 （2）形状误差 指加工后零件的实际表面形状对于其理想形状的差异或偏离程度，如直线度、圆柱度等。 （3） 位置误差 指加工后零件的表面、轴线或对称平面之间的相互位置对其理想位置的差异或偏离程度。如垂直度、位置度等。 （4） 表面粗糙度 指零件加工表面上具有的较小间距和峰谷所形成的微观几何形状误差。 2. 公差 公差是指允许尺寸、几何形状和相互位置误差变动的范围，用以限制加工误差。公差越小，加工越困难，生产成本就越高。建立各种几何参数的公差标准是实现对零件误差的控制和保证互换性的基础。 3. 检测 完工后的零件是否满足公差要求，要通过检测加以判断。检测包含检验与测量，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。 小结：合理确定公差与正确进行检测，是保证产品质量、实现互换性生产的两个必不可少的条件和手段。 （三） 标准化与标准 1. 标准化