【正文】 備 課 本 教 師 班 級 課 程 學 期 課題名稱 緒 論 任務名稱 了解 本課程的學習任務與要求 授課 時數(shù) 1 學時 課 時 分配 理論授課 實際操作 討論分析 1 授課日期 授課班級 課堂 教學 目標 知 識 點 1. 了解本課程的 地位、性質(zhì) 2. 了解 本課程的學習任務與要求 識記 理解 應用 分析 綜合 教學 重點 教學 難點 課前 準備 工具 材料 設備 其它 教學內(nèi)容、方法和過程 一、 本課程的地位、性質(zhì) 地位： 是機械類各專業(yè)的一門極其重要的核心專業(yè)技術基礎學科，它涉及幾何量公差與測量技術兩個范疇。它在教學計劃中起到承上啟下的作用，它是聯(lián) 系機械設計課程與機械制造課程的紐帶，是從基礎課學習過渡到專業(yè)課學習的橋梁。 性質(zhì)：是機械類各專業(yè)的一門專業(yè)基礎課。 二、 本課程的學習任務與要求 任務：是使學生獲得技術工作 必須具備的公差極限配合和測量技術方面的基礎知識與一定的實際工作技能，為專業(yè)工種應用公差標準和掌握檢測技術打下基礎。 關鍵詞：兩個方面 公差極限配合和測量技術 要求：本課程是聯(lián)系設計系統(tǒng)與工藝系統(tǒng)課程的紐帶，是從基礎課向專業(yè)課過渡的一環(huán)。 關鍵詞： 公差極限配合 機械設計系統(tǒng) 測量技術 機械制造系統(tǒng) 【思 考提問 】 設計與制造的關系？ 課題名稱 緒 論 任務名稱 任務一 認識互換性 授課 時數(shù) 課時 分配 理論授課 實際操作 討論分析 授課日期 授課班級 課堂 教學 目標 知 識 點 識記 理解 應用 分析 綜合 教學 重點 互換的條件 教學 難點 互換性的分類 課前 準備 工具 材料 設備 自行車 其它 教學內(nèi)容、方法和過程 理論部分 在機 械工業(yè)中 ,互換性是指制成的同一規(guī)格的一批零件或部件 ,不需作任何挑選 ,調(diào)整或輔助加工 (如鉗工修配 ),就能進行裝配 ,并能滿足機械產(chǎn)品的使用性能要求的一種特性。例：同型號的軸承、光管、螺釘?shù)鹊取? 互換性內(nèi)容：幾何參數(shù)，力學性能，物理化學性能等方面。 作用 ① 有利于組織專業(yè)化協(xié)作。 ② 有利于用現(xiàn)代化工藝裝配。 ③ 有利于采用流水線和自動線生產(chǎn)方式。 ④ 提高生產(chǎn)效率，降低成本，延長機器使用壽命。 分類 ①完全互換性： 若零件在裝配或更換時，不作任何選擇，不需調(diào)整或修配，就能滿足預定的使用要求，則成為完全互換性（ 當不限定互換范圍時，稱為完全互換法，也叫絕對互換法）。 關鍵詞：二不（不作任何選擇，不需調(diào)整或修配） ②不完全互換性： 由于某種特殊原因只允許零件在一定范圍內(nèi)互換時，稱為不完全互換性。 關鍵詞：組與組之間的零件不能互換，采用分組裝配法。 互換性條件 一批相同規(guī)格的零件具有互換性的條件為： ① 實際尺寸在允許的范圍內(nèi)； ② 形狀誤差在允許的范圍內(nèi)； ③ 位置誤差在允許的范圍內(nèi)； ④ 表面粗糙度達到規(guī)定的要求。 關鍵詞： 標準化 【思考提問 】 分別舉例說出這兩種不同互換類型的產(chǎn)品。 實際操作 觀察自行車的組成結構 ，分析其 組成部 件屬于互換性的哪一類 操作步驟： 1. 自行車的主要組成 傳輸機構、運動機構、操作機構等 2. 自行車經(jīng)濟需要更換的部件有哪些 輪胎、滾珠軸承、鏈條等 【作業(yè)布置】 教材 P2 （ 1） （ 3） 題 課題名稱 緒 論 任務名稱 任務 二 認識 標準化 授課 時數(shù) 課時 分配 理論授課 實際操作 討論分析 授課日期 授課班級 課堂 教學 目標 知 識 點 1. 標準化的概念 2. 標準化在設計、生產(chǎn)中的重要作用 識記 理解 應用 分析 綜合 教學 重點 標準化在生產(chǎn) 過程 中的 意義 教學 難點 如何做到產(chǎn)品的標準化 課前 準備 工具 材料 設備 其它 教學內(nèi)容、方法和過程 理論部分 1. 什么是標準 化 ？ 在現(xiàn)代化的大量或成批生產(chǎn)中，要求互相裝配的零件或部件都要符合互換性原則。對零部件各項幾何參數(shù)的變動范圍加以限制而制定出的一個統(tǒng)一的變動范圍就是標準。 標準 化是指以制定標準和貫徹標準為主要內(nèi)容的全部活動過程。 2. 標準化參數(shù) ① 幾何參數(shù)誤差 實際幾何參數(shù)偏離理想幾何參數(shù)的偏離量 尺寸的大小 — 公差與配合 宏觀幾何形狀 —— 形狀公差 相互位 置關系 —— 位置公差 微觀幾何形狀 —— 表面粗糙度 ② 幾何參數(shù)公差 零件實際幾何參數(shù)的變動量 ③ 公差標準化 幾何參數(shù)公差是用來控制幾何參數(shù)誤差的大小的，因而需要確定幾何參數(shù)公差的大小及對零件幾何參數(shù)制定的相關要求，即制定公差標準。 【思考提問 】 誤差與公差的區(qū)別 【拓展思考 】 如何實現(xiàn)產(chǎn)品的標準化？ 實際操作 一堆螺母、一堆螺栓，觀察分析實現(xiàn)互換性配合的要求和條件。 在這四項中，哪些是必須滿足的條件，才能實現(xiàn)配合。 — 公差與配合 —— 形狀公差 —— 位置公差 觀幾何形狀 —— 表面粗糙度 【課堂小結】 標準化是實現(xiàn)互換性的前提，只有按照一定的標準進行設計和制造，并按一定的標準進行檢驗，互換性才能實現(xiàn)。 【作業(yè)布置】 P3 （ 1）題 課題名稱 課題 一 尺寸公差與配合 任務名稱 任務一 認識尺寸偏差與公差 授課 時數(shù) 課時 分配 理論授課 實際操作 討論分析 授課日期 授課班級 課堂 教學 目標 知 識 點 1. 了解極限尺寸的定義 2. 了解偏差的定義及標注方法 系 識記 理解 應用 分析 綜合 教學 重點 尺寸偏差與公差的定義 教學 難點 偏差與公差的計算 課前 準備 工具 材料 設備 其它 教學內(nèi)容、方法和過程 理論 知識 一、 孔和軸 ①孔 —— 指工件的圓柱形內(nèi)表面，也包括非圓柱形內(nèi)表面（由二平行平面或切面形成的包容面） ②軸 —— 指工件的圓柱形外表面，也包括非圓柱形外表面（由二平行面或切面形成的被包容面） 二、尺寸的術語和定義 基本尺寸（ D,d） ①定義： 標準規(guī)定，設計時給定的尺寸稱為基本尺寸。 孔 D 軸 d ②標準尺寸： 標準化了的尺寸稱為標準尺寸。 適用于有互換性或系列化要求的主要尺寸。 實際尺寸（ Da,da） 通過測量獲得的尺寸。 注意： 由于存在測量誤差，實際尺寸并非尺寸的真值。 由于零件表面存在形狀 誤差， 所以同一表面的不同位置的局部實際尺寸 不一定相等。 圖 12 實際尺寸 極限尺寸 ①定義 允許尺寸變化 的兩個界限值，統(tǒng)稱為極限尺寸。 最大極限尺寸： 一個孔或軸允許的最大尺寸稱為最大極限尺寸（ Dmax,dmax）。 最小極限尺寸： 一個孔或軸允許的最小尺寸稱為最小極限尺寸（ Dmin,dmin）。 圖 13 極限尺寸 如 圖 13 所示： D=φ 30mm d=φ 30mm Dmax=φ dmax=φ Dmin=φ 30mm dmin=φ 分析：①基本尺寸和極限尺寸是設計時給定的。 ②基本尺寸可以在極限尺寸確定的范圍內(nèi)，也可以在極限尺寸所確定的范圍外。即基本尺寸大于，等于，小于極限尺寸。 ③尺寸合格 條件 最小極限尺寸≤實際尺寸≤最大極限尺寸； 孔： Dmin≤ Da≤ Dmax 軸 : dmin≤ da≤ dmax 【思考提問 】 看下圖分析零件的基本尺寸、極限尺寸 圖 11 車床主軸箱中間軸裝配圖和零件圖 a) 裝配圖 b)中間軸零件圖 c)齒輪襯套零件圖 實際操作 由老師測量一批零件，結合圖紙，分析各零件的尺寸。 【 課堂小結 】 基本尺寸、實際尺寸、極限尺 寸的關系是只有實際尺寸是測量出來的，而基本尺寸、極限尺寸都是設計尺寸。 三、公差與偏 差的術語及定義 [教學回顧 ] 尺寸、基本尺寸、實際尺寸、極限尺寸的定義及符號。 基本尺寸、實際尺寸、極限尺寸的關系。 [課題引入 ] 從基本尺寸、實際尺寸、極限尺寸的關系我們可以看出，當用極限尺寸減基本尺寸或者用實際尺寸減基本尺寸時，兩者之間會等到一個差值，這個值我們把它叫做偏差值。這就是我們這節(jié)課要講述的內(nèi)容： [講授新課 ] （簡稱偏差） 定義：尺寸偏差是指某一尺寸減其基本尺寸所得的代數(shù)差。 注： 由于尺寸有極限尺寸，實際尺寸之分，因此偏差可分為極限偏差和實際偏差。 ⑴極 限偏差 定義 ： 極限尺寸減其基本尺寸所得的代數(shù)差稱為極限偏差。 由于極限尺寸有最大極限尺寸和最小極限尺寸之分，極限偏差又可分為上偏差和下偏差（圖 14）。 ①上偏差：最大極限尺寸減其基本尺寸所得的代數(shù)差，（ ES,es）， ES=Dmax－ D 軸 es=dmax－ d 孔 （ 11a） 下偏差：最小極限尺寸減其基本尺寸所得的代數(shù)差。（ EI,ei）。 EI=Dmin－ D ei=dmin－ d （ 11b） 強調(diào)：①偏差可 以為正值、負值、零值。 ②計算時應注意偏差的正，負符號，應一起代到計算式中運算 ③偏差的五種類型： a、上正下正； b、上負下負； c、上正下負； d、上正下零； e、上零下負。 （ 2）實際偏差（ Ea,ea） 定義： 實際尺寸減其基本尺寸所得的代數(shù)差稱為實際偏差。 公式： 孔： Ea=Da－ D 軸： ea=da－ d 零件合格條件： 孔： EI≤ Ea≤ ES 軸： ei≤ ea≤ es 因此，合格零件的實際偏差應在上，下偏差之間。 （ 3）在圖樣和技術文件上， 尺寸 偏 差的 標注方法 ① 上偏差標準在基本尺寸的右上角，下偏差標準在基本尺寸的右下角 ② 當偏差為零時不能省略 ④ 當上下偏差數(shù)相同，而符號相反時就簡化標注。 尺寸偏差計算舉例 例 11： 看 圖 樣 15， 計算其 上偏差、下偏差各為 ES=Dmax－ D=－ 50=＋ EI=Dmin－ D=－ 50=+ 例 12 設計一軸，其直徑的基本尺寸為φ 60mm，最大極限尺寸為φ ，最小極限尺寸為φ （圖 16），求 軸的上偏差、下偏差。 解： es=dmax－ d=－ 60=＋ ei=dmin－ d=－ 60= 【 學生練習 】 某軸設計尺寸為φ 60mm，加工時的尺寸范圍要求為 ~φ 。求軸的上偏差、下偏差、公差，并將該尺寸范圍要求寫成偏差標注形式。加工后的三根軸，其實際尺寸分別為φ mm、φ 60 mm、φ mm，求各軸的實際偏差并判斷各軸的尺寸是否合格。 【 課堂小結 】 （ 1）偏差的定義及種類。 （ 2）偏差的計算 。 （ 3）偏差的符號（ +、 ）。 （ 4）極限偏差與實際偏差的關系。