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机械设计与制造专业
《机械产品几何量检测》教案
套筒平行度的检测
学习顺序: 8
学习时间:2013.9-2013.11
学习情境:典型零件检测
学习单元:盘套类零件的检测
1.学习引言
1.1学习目标
1.技能目标
熟练使用百分表、磁力表座检测
2.知识目标
掌握形位公差理论知识,检测工具使用方法。
3.情感目标
有严谨的态度,具有客观科学价值观。
1.2 教学过程设计
表1-9教学结构框架表
实施步骤
学时
累计
教学活动
备注
任务布置
0.5
学生分组:共六组;布置工作任务,发放工作页。
学习成绩好、差的学生应搭配开
知识资讯
1
1.5
课堂教学;采用讲述法、案例法;观看录像或课件;
筹划方案
0. 5
2
教学方法:小组法、讨论法;学生讨论,确定行动计划和行动步骤学生;填写学生工作页。
方案实施
0.5
2.5
学生小组开始独立工作教师(师傅)指导。
技师可以演示
结果评价
0.5
3
学生检查小组合作产品的质量,互评填写质量评价表,教师总结。
评价由学生和教师完成
2.项目实施
2.1 任务表述
1.阅读被测套筒的零件图, 明确检测项目;
2.选择本任务的检测方案;
3.确定检测方案后,选择合适的检测工具;
4.实施检测;
5.记录原始数据,进行数据处理;
6.上交检测报告,进行评价。
2.2 工作任务内容
2.3 工作手段
教科书;检测工具;手钳;扳手等。
3.理论知识
一、形状与位置公差
零件在机械加工过程中,由于机床、夹具、刀具和系统等存在几何误差,以及加工中出现受力变形、热变形、振动和磨损等影响,不但尺寸产生误差,而且零件的实际形状和位置相对理想的形状和位置也会产生偏离,即形状和位置误差(简称形位误差)。
形位误差将会影响机器或仪器的工作精度、连接强度、运动平稳性、密封性和使用寿命等,特别是对经常在高温、高压、高速及重载条件下工作的零件影响更大。例如,孔与轴的配合中,由于存在形状误差,对于间隙配合,会使间隙分布不均匀,加快局部磨损,从而降低零件的寿命;对于过盈配合,则使过盈量各处不一致。因此在机械加工中,不但要对零件的尺寸误差加以限制,还必须根据零件的使用要求,并考虑到制造工艺性和经济性,规定出合理的形位误差变动范围,及形状和位置公差(简称形位公差),以确保零件的使用性能。
(一)零件的几何要素及分类
几何要素指构成零件几何特征的点、线、面,是形位公差的研究对象。如图3.1所示,零件的球面、圆锥面、平面、圆柱面、球心、轴线、素线、顶尖点等都为该零件的几何要素。几何要素可从不同角度进行分类。
图
图3.1 几何要素
1. 按几何结构特征 分轮廓要素和中心要素。 构成零件内外表的要素。如图3.1中的球面、圆锥面、圆柱面素线、圆锥面素线和顶尖点等;与轮廓要素对称中心所
表达的要素,如图3.1中的球心、轴线等。
图3.2
图3.2 要素示例
和实际要素。零件上实际存在的要素,即加工后得到
的要素。图纸上给定的点、线、面的理想状态,即为
理想要素;零件实际存在的要素称为实际要素。零件
在加工时,由于种种原因会产生几何误差,测量时有
测得要素来代替。由于测量误差存在,故测得要素并
非要素的真实情况。
3. 按在形位公差中所处的地位 分被测要素和基
准要素。零件上给出形状或位置要求的要素,称为被测要素,如图3.2中左段外圆和Φd2圆柱面的轴线为被测要素;基准要素是用来确定被测要素方向或(和)位置的要素。理想基准要素简称为基准,如图3.2中Φd1圆柱面的轴线。
4. 按功能关系 分单一要素和关联要素。仅对被测要素本身给出形状要求的要素即为单一要素,如图3.2中Φd1的圆柱面为单一要素;关联要素是与零件上其他要素有功能关系的要素。所谓功能关系,是指要素间具有某种确定的方向和位置关系。如图3.2中Φd2圆柱的轴线给出了与Φd1圆柱同轴度的功能要求。
(二)形位公差的特征项目和符号
形位公差分为形状公差和位置公差两大类。国家标准GB/T1182-1996规定了形位公差特征项目符号共14项,如表3.1所示。有时需要对形位公差作进一步的要求,此时需应用附加符号。各附加符号的应用将在后述有关章节中说明。
表3-1 形位公差特征项目和符号
公 差
特征项目
符 号
有或无基准要素
形状公差
形 状
直线度
无
平面度
无
圆 度
无
圆柱度
无
形状或位置公差
轮 廓
线轮廓度
有或无
面轮廓度
有或无
位置公差
定 向
平行度
有
垂直度
有
倾斜度
有
定 位
位置度
有或无
同轴(同心)度
有
对称度
有
跳 动
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