【正文】 廣東省高級(jí)技工學(xué)校東莞中德分校教 案緒 論教學(xué)目的與要求 掌握互換性的概念及作用、條件 了解幾何量的誤差及公差的區(qū)別 明白本課程的性質(zhì)和任務(wù)教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)教學(xué)過程一互換性的概述在機(jī)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(jìn)行裝配,并能滿足機(jī)械產(chǎn)品的使用性能要求的一種特性。例：同型號(hào)的軸承、光管、螺釘?shù)鹊取；Q性內(nèi)容：幾何參數(shù)，力學(xué)性能，物理化學(xué)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(dòng)線生產(chǎn)方式。④ 提高生產(chǎn)效率，降低成本，延長(zhǎng)機(jī)器使用壽命。分類①完全互換性： 若零件在裝配或更換時(shí)，不作任何選擇，不需調(diào)整或修配，就能滿足預(yù)定的使用要求，則成為完全互換性（當(dāng)不限定互換范圍時(shí)，稱為完全互換法，也叫絕對(duì)互換法）。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(shí)，稱為不完全互換法?；Q性條件一批相同規(guī)格的零件具有互換性的條件為：實(shí)際尺寸在允許的范圍內(nèi)；形狀誤差在允許的范圍內(nèi)；位置誤差在允許的范圍內(nèi)；表面粗糙度達(dá)到規(guī)定的要求。二、幾何量的誤差幾何誤差： 零件在加工過程中由于某種因素的影響，而造成的誤差稱為幾何誤差。公差： 幾何誤 差及其控制范圍，稱為公差。國家標(biāo)準(zhǔn)尺寸的大小—公差與配合 形位公差：宏觀幾何形狀——形狀公差相互位置關(guān)系——位置公差微觀幾何形狀——表面粗糙螺紋尺寸的大小——螺紋公差三、 差標(biāo)準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)化定義：對(duì)零件的公差和相互配合所制定的標(biāo)準(zhǔn)稱為公差標(biāo)準(zhǔn)四、 幾何量的測(cè)量對(duì)零件的測(cè)量是保證互換性生產(chǎn)的一個(gè)重要手段。五、本課程的性質(zhì)和任務(wù)掌握極限與配合方面的基本計(jì)算方法及代號(hào)的標(biāo)注和識(shí)讀；掌握形位公差代號(hào)的標(biāo)注方法；掌握表面粗糙代號(hào)，符號(hào)的注法；掌握常用量具的使用方法。六、小結(jié)七、作業(yè) P3第一章 光滑圓柱結(jié)合的公差與配合167。11基本術(shù)語及定義課時(shí)：4課時(shí)教學(xué)目的與要求掌握孔和軸的基本概念掌握尺寸定義及相關(guān)尺寸術(shù)語、符號(hào)掌握偏差與公差的術(shù)語及其實(shí)義掌握配合的術(shù)語及其定義教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)：尺寸定義及相關(guān)尺寸術(shù)語、符號(hào)偏差與公差的術(shù)語及其實(shí)義配合的術(shù)語及其定義難點(diǎn)尺寸、配合、偏差的計(jì)算方法教學(xué)過程（2課時(shí)）一、孔和軸①孔：通常指工件各種形狀的內(nèi)表面，包括圓柱形狀內(nèi)表面和其他由單一尺寸形成的非圓柱形包容面。②軸：通常指工件各種形狀的外表面，包括圓柱形狀外表面和其他由單一尺寸形成的非圓柱形包容面。二、尺寸的術(shù)語和定義尺寸①定義 用特定單位表示長(zhǎng)度值的數(shù)字稱為尺寸。②內(nèi)容 尺寸指的是長(zhǎng)度的值，由數(shù)字和特定單位兩部分組成包括長(zhǎng)度，寬度和中心距等。基本尺寸（D,d）①定義： 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，設(shè)計(jì)時(shí)給定的尺寸稱為基本尺寸?？椎幕境叽缬谩癉”表示，軸的基本尺寸用“d”表示，后同。②標(biāo)準(zhǔn)尺寸： 標(biāo)準(zhǔn)化了的尺寸稱為標(biāo)準(zhǔn)尺寸。適用于有互換性或系列化要求的主要尺寸。實(shí)際尺寸（Da,da）① 定義 通過測(cè)量獲得的尺寸。由于存在測(cè)量誤差，實(shí)際尺寸并非尺寸的真值。 圖12 實(shí)際尺寸②實(shí)際尺寸包括零件毛坯的實(shí)際尺寸，零件加工過程中工序間的實(shí)際尺寸和零件制成后的實(shí)際尺寸。極限尺寸①定義 允許尺寸變化 的兩個(gè)界限值，統(tǒng)稱為極限尺寸。最大極限尺寸： 一個(gè)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(gè)孔或軸允許的最小尺寸稱為最小極限尺寸（Dmin,dmin）。a) b)圖14 極限尺寸圖14所示：孔的基本尺寸：D=φ30mm 軸的基本尺寸： d=φ30mm孔的最大極限尺寸：Dmax= 軸的最大極限尺寸： dmax=孔的最小極限尺寸：Dmin=φ30mm 軸的最小極限尺寸： dmin=分析：①基本尺寸和極限尺寸是設(shè)計(jì)時(shí)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(shí)際尺寸≤最大極限尺寸；孔：Dmin≤Da≤Dmax軸: dmin≤da≤dmax 作業(yè) P32 3 [教學(xué)回顧] 尺寸、基本尺寸、實(shí)際尺寸、極限尺寸的定義及符號(hào)。基本尺寸、實(shí)際尺寸、極限尺寸的關(guān)系。教學(xué)過程（2課時(shí)）[課題引入]從基本尺寸、實(shí)際尺寸、極限尺寸的關(guān)系我們可以看出，當(dāng)用極限尺寸減基本尺寸或者用實(shí)際尺寸減基本尺寸時(shí)，兩者之間會(huì)等到一個(gè)差值，這個(gè)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]三、公差與偏差的術(shù)語及定義 尺寸偏差（簡(jiǎn)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(shí)際尺寸之分，因此偏差可分為極限偏差和實(shí)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 es=dmax－d （11a）②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(qiáng)調(diào)：①偏差可以為正值、負(fù)值、零值。②計(jì)算時(shí)應(yīng)注意偏差的正，負(fù)符號(hào)，應(yīng)一起代到計(jì)算式中運(yùn)算③上、下偏差在圖紙上的標(biāo)注為：基本尺寸 例φ30 并注意當(dāng)偏差為零時(shí)必須在相應(yīng)位置標(biāo)注“0”，不能省略；當(dāng)偏差數(shù)值相同，符號(hào)相反時(shí)，可簡(jiǎn)化標(biāo)注，如φ30177。④偏差的五種類型：a、上正下正； b、上負(fù)下負(fù)； c、上正下負(fù)； d、上正下零； e、上零下負(fù)。 （2）實(shí)際偏差（Ea,ea）定義： 實(shí)際尺寸減其基本尺寸所得的代數(shù)差稱為實(shí)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(shí)際偏差應(yīng)在上，下偏差之間。（3）尺寸偏差計(jì)算舉例例11： 已知某孔基本尺寸為φ50mm，（圖15），試求上偏差、下偏差各為多少？ 解： ES=Dmax－D=－50=＋ EI=Dmin－D=－50=+例12 設(shè)計(jì)一軸，其直徑的基本尺寸為φ60mm，（圖16），求軸的上偏差、下偏差。解： es=dmax－d=－60=＋ ei=dmin－d=－60=小結(jié)（1）偏差的定義及種類。（2）偏差的計(jì)算。（3）偏差的符號(hào)（+、）。（4）極限偏差與實(shí)際偏差的關(guān)系。布置作業(yè)課本P32 456第一章 光滑圓柱結(jié)合的公差與配合167。11基本術(shù)語及定義 尺寸公差（T）定義：尺寸公差是最大極限尺寸減最小極限尺寸之差，可上偏差減下偏差之差。Th———孔的公差， Ts——軸的公差。（1）在數(shù)值上公差等于最大極限尺寸與最小極限尺寸之代數(shù)差的絕對(duì)值。表達(dá)式為： Th=│Dmax－dmin│=│ES－EI│ Ts=│dmax－dmin│=│es－ei│強(qiáng)調(diào)：①公差是用絕對(duì)值定義的，沒有正、負(fù)含義，在公差值前面不能標(biāo)“+”號(hào)或“－”號(hào)；②公差不能取零值。（2）尺寸公差計(jì)算舉例例1 3：求孔φ20的尺寸公差（圖17）。解：由公式（12）可得孔的尺寸公差為：Th=Dmax－dmin=－=或：Th=ES－EI=－=例1 4： 求軸φ25的公差（圖18）解： Ts=│dmax－dmin│=│－│=或: Ts=│es－ei│=│－－(－)│=例： 計(jì)算孔Φ50mm和軸Φ100mm 的公差，并指出其基本偏差。解：孔： Th＝ES－EI＝－－(－)＝軸： Ts＝es－ei＝0－(－)＝孔的基本偏差為：ES＝－軸的基本偏差為：es＝0 小結(jié) 作業(yè) P32 7 8第一章 光滑圓柱結(jié)合的公差與配合167。11基本術(shù)語及定義習(xí) 題 課一、 尺寸基本尺寸（D,d）實(shí)際尺寸（Da,da）極限尺寸①最大極限尺寸（Dmax,dmax）②最小極限尺寸（Dmin,dmin）零件合格條件①Dmin≤Da≤Dmax；dmin≤da≤dmax。②EI≤Ea≤ES ei≤ea≤es。二、偏差偏差分為實(shí)際偏差和極限偏差，極限偏差又分為上偏差和下偏差。實(shí)際偏差（Ea,ea）Ea=Da－D, ea=da－d上偏差與下偏差①上偏差(ES,es)ES=Dmax－D, es=dmax－d②下偏差 EI=Dmin－D ei=dmin－d三、公差 允許尺寸變動(dòng)的兩個(gè)界限值。Th=Dmax－Dmin=ES－EITs=dmax－dmin=es－ei四、練習(xí)已知軸基本尺寸為φ40mm，，試求es、ei為多少？并判斷該尺寸合格否。解：es=dmaxd==+ ei=dmind==因?yàn)? ea=dad==+所以 該尺寸合格。指出孔的上偏差、下偏差、基本偏差，并求其最大極限尺寸、最小極限尺寸及公差。解：上偏差為:+ 下偏差為:+ 基本偏差為:+ Dmax=D+ES=60+= Dmin=D+EI=60+= Th=DmaxDmin==或 Th=ESEI=+(+)=五、學(xué)生練習(xí)某軸設(shè)計(jì)尺寸為φ60mm，~。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(biāo)注形式。加工后的三根軸， mm、φ60 mm、 mm，求各軸的實(shí)際偏差并判斷各軸的尺寸是否合格。第一章 光滑圓柱結(jié)合的公差與配合167。11基本術(shù)語及定義零線與尺寸公差帶圖為了清晰地表達(dá)上述各量及相互關(guān)系，一般采用極限與配合公差帶圖，在圖中將公差和極限偏差部分放大，如圖19所示公差帶圖解定義： 不必畫出孔與軸的全形，只要掃著標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定將有關(guān)的部分放大畫出來的圖示方法稱為尺寸公差帶圖解(圖110公差帶圖解)。圖19 極限與配合示意圖（1）零線①定義：表示基本尺寸的一條直線稱為零線。（或在公差帶圖中，確一偏差的一條基準(zhǔn)線稱為零線）。②零線畫法a: 通常將零線沿水平方向繪制，在其左端畫出表示偏差大于的縱坐標(biāo)軸并標(biāo)上“0”和“+”“－”號(hào)，在其左下方畫上單向箭頭的尺寸線，并標(biāo)上基本尺寸值。b: 正偏差位與零線上方，負(fù)偏差位于零線下方，零偏差于零線重合。（2）公差帶公差帶定義： 在公差帶圖中，由代表上、下偏差的兩條直線所限定的一個(gè)區(qū)域稱為尺寸公差帶，簡(jiǎn)稱公差帶。① 一般在同一圖中，孔和軸的公差帶的剖面線的方向應(yīng)該相反，且疏密程度不同。② 公差帶包括了公差帶大小與公差帶位置兩要素，大小由標(biāo)準(zhǔn)公差確定，位置由基本偏差確定。③標(biāo)準(zhǔn)公差標(biāo)準(zhǔn)極限與配合制中，所規(guī)定的任一公差。見表1—3。④基本偏差在標(biāo)準(zhǔn)極限與配合制中，確定公差帶相對(duì)零線位置的那個(gè)極限偏差。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：一般以靠近零線的那個(gè)偏差作為基本偏差。例1—7：寫出下列各尺寸的公差，基本偏差，并畫出尺寸公差帶圖。（1）孔:Φ20mm （2）孔：Φ40mm （3）孔:Φ40mm （4）軸：Φ60mm （5）軸:Φ60mm解：（1）Th＝ES－EI＝－0＝基本偏差：EI＝0（2）Th＝ES－EI＝－0＝基本偏差：EI＝0（3）Th＝ES－EI＝－＝基本偏差：EI＝＋（4）Ts＝es－ei＝0－(－)＝基本偏差：es＝0（5）Ts＝es－ei＝－－(－)＝基本偏差：es＝－小結(jié)作業(yè) 第一章 光滑圓柱結(jié)合的公差與配合167。11基本術(shù)語及定義尺寸、偏差、公差、公差帶內(nèi)容小結(jié)一、尺寸基本尺寸（D,d）實(shí)際尺寸（Da,da）極限尺寸①最大極限尺寸（Dmax,dmax）②最小極限尺寸（Dmin,dmin）零件合格條件①Dmin≤Da≤Dmax；dmin≤da≤dmax。②EI≤Ea≤ES ei≤ea≤es。二、偏差偏差分為實(shí)際偏差和極限偏差，極限偏差又分為上偏差和下偏差。實(shí)際偏差（Ea,ea）Ea=Da－D, ea=da－d三、上偏差與下偏差①上偏差(ES,es)ES=Dmax－D, es=dmax－d②下偏差（EI，ei）EI=Dmin－D ei=dmin－d四、公差 允許尺寸變動(dòng)的兩個(gè)界限值。Th=Dmax－Dmin=ES－EITf=dmax－d