【正文】 《極限配合與技術測量》教案【教材版本】沈?qū)W勤主編，中等職業(yè)教育國家規(guī)劃教材——極限配合與技術測量（機械類），修訂版。北京：高等教育出版社，2008【課程性質(zhì)】本課程是中等職業(yè)技術學校機械加工專業(yè)的主干課程，是技術性和實踐性都比較強的一門技術基礎課?！菊n程特點】國家已經(jīng)對《極限配合與技術測量》制定了許多標準，在設計、加工和檢測中必須嚴格地執(zhí)行國家標準。教學的主要任務是使學生能夠正確讀懂各種形位公差標注的含義；能夠按照要求從標準中查出相應的數(shù)值，并能夠正確使用各種量具檢驗工件，判斷工件的誤差值是否在允許的區(qū)域，決定工件是否是合格的產(chǎn)品?！菊n程安排】 本課程分為理論課程（第一部分）與實訓課程（第二部分），第1章至第4章主要為理論課程，第5章主要為實訓課程；其中實訓課程部分的具體操作除了教材中的課題之外，另外在講解第1章至第4章時，相應的增加一些測量實訓，盡量做到理論與實踐的有機結合。第一部分（理論課程）第一章 概述一、教學目標（一） 知識目標、任務、教學目標和學習方法。、公差、互換性和標準化及技術測量的含義，和在生產(chǎn)中的重要作用。（二）能力目標，零件實際尺寸與基本尺寸之間的誤差是正常的，只要在正常公差之內(nèi)的產(chǎn)品都是合格的。（三）素質(zhì)目標。二、教學要求。三、教學重點。四、教學難點培養(yǎng)學生從實際生產(chǎn)的角度來考慮分析問題的習慣。五、學生情況由于學生從事實際生產(chǎn)實習的時間較少，受到條件的限制不可能達到規(guī)定的教學安排，存在著理論教學多，動手機會少的問題，而專業(yè)課程是密切聯(lián)系生產(chǎn)實際的，脫離實踐使他們分析問題時不能從實際出發(fā)，給課程的學習帶來較大的困難。因此，講課時要多舉一些學生比較容易了解的生活生產(chǎn)實例，來幫助學生掌握本課程的內(nèi)容。六、教學思路設計舉例——歸納——切入本節(jié)課內(nèi)容——總結七、教學安排2學時可以安排討論誤差是不可避免的問題和互換性的優(yōu)點。八、教學過程（一）開場白教師自我介紹，辦公地點，聯(lián)系方式。本課程總課時約為60學時，其中上課與實訓約各占對半，并有一周的實習，說明實踐在該課程的重要地位。學習時要注意理論聯(lián)系，考核時實踐測量能力占有相當高的比重，希望同學給予足夠的重視。（二） 講授新課 該課程是機械類專業(yè)一門非常重要的實用課程，不僅需要掌握必要的理論知識，更需要有較強的動手能力，能夠準確地對機械零件進行技術測量，判斷零件是否滿足技術圖紙的要求，決定零件是合格產(chǎn)品還是廢品。在加工中還要根據(jù)測量的數(shù)據(jù)對零件進行再加工，選擇合理的切削用量及各種技術參數(shù)。該課程包含極限與配合、形位公差、表面輪廓粗糙度及技術測量和實訓等四個方面內(nèi)的內(nèi)容。1. 加工誤差以生產(chǎn)直徑60mm，長度為100mm的圓形工件為例，如果要求生產(chǎn)10件產(chǎn)品，可以發(fā)現(xiàn)這10個工件中外圓直徑正好等于60mm的工件不多，也許1個或2～3個，大部分都不可能準確地正好等于60mm，, ，這就是實際生產(chǎn)與理論要求值之間的誤差，這個誤差稱為加工誤差，是不可避免的，只要誤差在允許的范圍內(nèi)，零件還是可以使用的，稱之為合格產(chǎn)品。能否生產(chǎn)出正好60mm的產(chǎn)品呢？應當說是可以的，但是比較困難，因為只要有點超差，零件就稱為廢品，會造成很大的浪費，提高了生產(chǎn)成本。在生產(chǎn)中由于設備的精度，刀具的磨損，測量的誤差等等因素都要影響產(chǎn)品的精度，所以加工的誤差是很正常的，是不可避免的。按誤差的種類可分為尺寸誤差、形狀誤差、位置誤差和表面輪廓粗糙度誤差四種。如該60mm外圓工件，如果機床的主軸精度差，存在一定的徑向跳動，則在100mm長度上，其左端的外圓或許正好是個圓，右端面受徑向跳動的影響，可能就不是一個圓，存在著微小的誤差，這個誤差為形狀誤差。如自行車輪由于輻條松緊不等，車圈不可避免有圓形誤差，嚴重時成為橢圓。工件的軸線與端面理論上要求應當是90176。的垂直，但由于機床中拖板與床身導軌之間不可能是絕對的垂直，因此加工后的工件端面與軸線必然產(chǎn)生了垂直度的誤差，此為位置誤差。輪廓粗糙度誤差指加工后的零件表面的輪廓粗糙度與理想數(shù)值的誤差。四種誤差是從四個方面來檢測的，但加工中刀具與工件是一次加工而成的，并不是從四個方面分別加工出四種誤差。2. 公差規(guī)定允許零件誤差的范圍值。，＝，即最大的實際尺寸與最小實際尺寸之差稱為公差。在公差范圍內(nèi)的產(chǎn)品都屬于合格產(chǎn)品，公差值小，其零件的精度高，加工時間長，制造成本高；公差值大，零件的精度低，其加工容易，制造成本低。所以應當在滿足零件使用條件的前提下盡可能地降低精度，選擇較大的公差值。依照上述的四種加工誤差，公差也分為相應的四種。3. 互換性相互運動的表面，必定存在著摩擦磨損，工作一段時間之后必然需要更換易損件，如軸承、活塞環(huán)、剎車片等等。只要采用相同規(guī)格的零件更換已經(jīng)失效的零件，機器設備就能恢復原有的工作精度，稱這些零件之間具有互換性，如用6208軸承去替換失效的軸承，機器就能重新正常的工作，說明6208軸承之間能夠互換，不僅其外徑內(nèi)徑和厚度的基本尺寸一樣，而且公差值也控制在允許的范圍內(nèi)?；Q性在機器制造生產(chǎn)中具有相當重要的作用，它不僅保證了機械設備能正常的運轉(zhuǎn)，減少維護的時間，提高了生產(chǎn)率，而且降低了成本，適用于大批量的生產(chǎn)，也是標準化生產(chǎn)的基礎。所以說互換性是工業(yè)生產(chǎn)中的重要原則。反過來想想，如果機械零件沒有互換性，許多機器將因為其中某個零件的失效，而不能得到及時的維護導致不能正常工作，那是一個多么大的損失！4 .標準化標準是從事設計、制造和檢測工作的技術依據(jù)。如生產(chǎn)電視機的顯示屏，它的標準是對角線長度，而不是邊長，常見的29吋彩電，指對角線長度為29英吋；21吋彩電也是如此。世界各地都用了這個技術標準。標準化是指制定標準、發(fā)布和貫徹技術標準的全部活動過程。如彩電的標準是21吋、25吋、29吋、34吋，而液晶彩電為32吋、37吋、40吋、42吋等。除此之外在兩個尺寸之間不可以再出現(xiàn)其他的標準，這成為彩電生產(chǎn)的普遍的規(guī)律，是具有很強的規(guī)律性和廣泛的指導意義，成為標準化的生產(chǎn)。有利于組織現(xiàn)代化的生產(chǎn)和專業(yè)協(xié)作交流，及產(chǎn)品的流通與維護。技術標準一般分成四類，即基礎標準、產(chǎn)品標準、方法標準和安全與維護保護標準?，F(xiàn)行標準又可分為國家標準、行業(yè)標準、地方標準和企業(yè)標準四類。基礎標準：如我國普通螺紋采用公制單位為標準，如M6，M8，M10，M12，M16等，而管螺紋以內(nèi)孔為標準，且采用英吋為單位，如1/2″,3/4″,1″等。產(chǎn)品標準：如螺紋按精度分成A級和B級二種；聯(lián)接螺紋的旋合長度分S、N和L三種。鐵軌的標準長度為25米。鋼筋的標準長度為9米。方法標準：如鋼材的上漆必須經(jīng)過先除銹再上防銹底漆最后上表面油漆的工藝過程，決不允許在有銹的鋼材上直接上表面油漆。安全與環(huán)境保護標準：如進入施工現(xiàn)場必須帶安全帽。車工操作車床時不允許帶手套。廢水排污必須經(jīng)過處理后達標才能外排等等。用各種測量工具儀器檢測工件與圖樣的要求作比較，判斷零件是否合格的過程。它包括長度、角度、表面粗糙度和形位誤差等內(nèi)容。只要誤差在圖紙允許的范圍內(nèi)都是合格產(chǎn)品。技術測量決定了產(chǎn)品和機器的質(zhì)量，是企業(yè)的生存與發(fā)展的根本保證。九、小結，學習中密切理論聯(lián)系實際。，可分成四大類。公差控制誤差的大小，公差小的零件其精度高，公差也分成相應的四類。，互換性是重要的生產(chǎn)原則，適用于大規(guī)模的生產(chǎn)。標準化是一項重要的技術措施，分為四種標準。十、作業(yè)布置11，5，6，7第二章 孔、軸尺寸的極限與配合 極限與配合的術語及定義一、教學目標（一）知識目標 、尺寸、偏差、公差的術語及其定義。能夠看懂公差帶圖的含義。（二）能力目標能夠根據(jù)圖樣標注準確地計算出上下偏差和公差值，能夠看圖公差帶圖。（三）素質(zhì)目標。，會看懂公差帶圖。二、教學重點。三、教學難點，把方形塊和軸上鍵底到外圓的距離視為軸對于初學者開始不好理解，應把包容面和被包容面的定義作為判斷軸與孔的依據(jù)，注意各術語之間的聯(lián)系與區(qū)別。四、學生情況由于名詞術語較多，平時與實踐接觸的機會也少，所以要給學生一個理解接受的過程，每個術語表達一定要清楚，特別注意它們之間的區(qū)別。只要概念清楚，計算不會有困難。五、教學思路設計從實例出發(fā)講解各種術語，必要時設疑提問，最后歸納總結。公差值的計算由學生自己按術語的含義去做。六、教學安排2學時以講授為主，配合提問，計算部分請學生上臺演示，最后教師總結提高。七、教學過程（一）復習舊課1. 講評作業(yè)完成情況及存在共同問題。2. 提問：誤差與公差的區(qū)別是什么？標準與標準化有什么區(qū)別？舉例說明。（二）導入新課以教材中圖2－1為例來引入新課，此圖中的尺寸均為為孔，圖2－2均為軸。孔和軸的形狀非要是圓形的嗎？請回到圖2－2，看看本課程對孔和軸的定義又是什么？（三）新課教學（1）孔 圖2－1通常是指工件的圓柱形內(nèi)表面。它的特點應當是裝配后孔是包容面或者加工過程中零件的實體材料變少，而孔的尺寸由小變大。所以非圓柱的內(nèi)表面，只要是包容面就稱之為孔。（2）軸 圖2－2通常是指工件的圓柱形外表面。它的特點應當是裝配后軸是被包容面或者加工過程中零件的實體材料變少，而軸的尺寸由大變小。所以非圓柱的外表面，只要是被包容面就稱之為軸。（1）尺寸：以特定單位表示線性尺寸的數(shù)值。如：Φ20為圓形的孔或軸的尺寸；在機械中均以毫米為單位，不必標注。（2）基本尺寸： 如Φ20為孔和軸的基本尺寸，一般取整數(shù)或整齊的小數(shù)。L——表示孔的基本尺寸；——表示軸的基本尺寸。（3）實際尺寸：通過測量得到的某孔空、軸的尺寸。﹡注：由于測量誤差的存在，實際尺寸并非零件尺寸的真實值。 La——表示孔的實際尺寸； ——表示軸的實際尺寸。 （4）極限尺寸： 孔或軸所允許的兩個界限值。Lmax , Lmin——表示孔的最大與最小極限尺寸。 ，——表示軸的最大與最小極限尺寸。合格的零件的實際尺寸應當在最大與最小極限尺寸之間。（1）尺寸偏差 實際尺寸或極限尺寸與基本尺寸之差值。如基本尺寸為20，－20＝， ，－20＝－。偏差值可正可負。（2）上偏差 最大極限尺寸減去基本尺寸所得代數(shù)差。ES——表示孔的上偏差； ES=Lmax L es——表示軸的上偏差。（3）下偏差 最小極限尺寸減去基本尺寸所得的代數(shù)差。 EI——表示孔的下偏差；EI=Lmin L ei——表示軸的下偏差； （4）極限偏差上偏差、下偏差稱為極限偏差。（5）實際偏差 實際尺寸減去基本尺寸所得的代數(shù)差。，在最大與最小極限尺寸之間，該工件為合格產(chǎn)品；，在最大與最小極限尺寸之外，該工件即為不合格產(chǎn)品。在圖樣中，一般標注基本尺寸和上下偏差，標注形式為：基本尺寸，如φ30+ 例題可選用書中例1的內(nèi)容，這里注意要讓學生對各術語的表示方法有個熟悉的過程。(1)尺寸公差 即最大極限尺寸與最小極限尺寸之差，也是上偏差與下偏差之差。是工件尺寸允許的變動范圍。如圖24所示。 Th——表示孔的公差；Th = Lmax—Lmin = ES—EITs——表示軸的公差；例2可選用書中的例題2，即計算孔的直徑尺寸公差Th。 計算時，如果偏差值為負值，應將負值代入計算式中。上題如果下偏差為－，則 這里也可提出問題，但學生自己考慮，再提問回答，效果可能更好。(2)尺寸公差帶 ，這也是它的公差帶。表示方法如教材圖25所示。 ﹡應注意基本尺寸的零件為基準線，零線上方的偏差為正；零線下方的偏差為負；偏差為零時不用標出。 上、下偏差之間的寬度為公差值，畫圖時注意上下比例，其長度大小可隨意選取，上偏差用斜剖面線表示，下偏差用散點表示。﹡公差帶圖中公差帶與零線之間的位置取決于基本偏差。(3)零線 表示基本尺寸的位置。該公差帶圖主要突出公差帶的位置及大小，而基本尺寸的零線只是一條參考線。八、小結：、實際尺寸、極限尺寸、尺寸偏差、上下偏差、尺寸公差和公差等術語及含義、表示符號。九、作業(yè)布置21，2，3，4，5，6，其中1，2，3可作為思考題，下節(jié)課提問用。 配合的術語及其定義一、教學目標（一）知識目標。，判斷出術語相應的配合類別。（二）能力目標能夠正確計算三種配合類型的間隙或過盈值，求出最大或最小值，并判斷出屬于何種配合的種類。（三）素質(zhì)目標1. 了解配合的含義及其種類，看懂圖示表達方法。2. 掌握三種配合的特點及數(shù)值計算。二、教學要求1. 通過數(shù)值計算或圖示表達能夠判斷出配合的種類，求出最大過盈或最大間隙值。2. 掌握配合的分類及在生產(chǎn)中的應用。三、教學重點1. 配合在生產(chǎn)中的作用及分類與特點。2. 過盈或間隙值的計算。能夠正確讀懂配合公差帶示意圖。四、教學難點1. 過渡配合的判斷方法。2. 過渡配合公差帶示意圖的含義。五、學生情況應使學生首先了解配合在生產(chǎn)中的重要作用。配合是基本尺寸相同的軸與孔之間的連接，由于公差帶相互的位置不同，使軸與孔的連接出現(xiàn)過盈或間隙的三種不同的配合形式。然后才能通過計算判斷出具體的配合種類。六、教學思路設計先講授配合的含義——舉例計算軸與孔的配合公差值――總結歸納出三種不同配合特點——作出配合公差帶示意圖。本節(jié)課數(shù)值計算為主要的教學形式。七、教學安排2學時先講定義——舉例——課堂練習——歸納總結八、教學過程（一）復習舊課1. 回顧基本尺寸、實際尺寸、極限尺寸、尺寸偏差、極限偏差和尺寸公差等術語的含義及區(qū)別與聯(lián)系。2. 表達它們之間的關系。（二）導入新課 學習極限及公差的目的是為了研究兩個相同基本尺寸的孔和軸連接在一起時，由于這些偏差值的大小，會對孔與軸的配合產(chǎn)生什么樣的影響，他們又有什么規(guī)律和特點