《公差配合与技术测量技术》教案
课程性质和任务
性质：是机械类各专业的一门专业基础课。
任务：是使学生获得技术工所必须具备的公差和技术测量方面的基础知识与一定的实际工作技能，为专业工种应用公差标准和掌握检测技术打下基础。
课程教学目标
1．掌握公差配合、形位公差和表面粗糙度的标准及应用即看懂并学会有关公差与配合内容在图纸上的标注方法和查阅有关表格。
2．了解有关测量的基本知识，理解常用量具的读数原理，掌握常用量具的使用方法。
绪论
课时：2课时
教学目的和要求：
本模块作为本课程的开篇,通过对互换性的讲解,引出了全课程的内容,因此教学中要充分利用趣味性来引导学生对本课程特点的理解,提高学生的学习积极性.为此提出如下要求：
1.了解互换性的含义；
2.懂得学习《公差配合与技术测量基础》的重要性。
教学重点及难点：
（１）掌握互换性的概念及其在机械制造业中的应用。
（２）掌握加工误差与公差之间的关系。
（３）理解标准化与计量、优先数的概念。
教学内容:有缘学习更多关注桃报：奉献教育（店铺）
一、互换性的概述
1、互换性的含义
在机械工业中,互换性是指制成的同一规格的一批零件或部件,不需作任何挑选,调整或辅助加工(如钳工修配),就能进行装配,并能满足机械产品的使用性能要求的一种特性。例：同型号的轴承、光管、螺钉等等。
互换性内容：几何参数，力学性能，物理化学性能等方面。
2、作用
有利于组织专业化协作。
有利于用现代化工艺装配。
有利于采用流水线和自动线生产方式。
提高生产效率，降低成本，延长机器使用寿命。
3、分类
①完全互换性：若零件在装配或更换时，不作任何选择，不需调整或修配，就能满足预定的使用要求，则成为完全互换性（当不限定互换范围时，称为完全互换法，也叫绝对互换法）。
②不完全互换性：由于某种特殊原因只允许零件在一定范围内互换时，称为不完全互换法。
4、互换性条件
一批相同规格的零件具有互换性的条件为：实际尺寸在允许的范围内；形状误差在允许的范围内；位置误差在允许的范围内；表面粗糙度达到规定的要求。
二、几何量的误差
1、几何误差：零件在加工过程中由于某种因素的影响，而造成的误差称为几何误差。
2、公差：几何误差及其控制范围，称为公差。
3、国家标准有缘学习更多关注桃报：奉献教育（店铺）
尺寸的大小—公差与配合
形位公差：宏观几何形状——形状公差
相互位置关系——位置公差
微观几何形状——表面粗糙
螺纹尺寸的大小——螺纹公差
公差标准和标准化
定义：对零件的公差和相互配合所制定的标准称为公差标准
几何量的测量
对零件的测量是保证互换性生产的一个重要手段。
小结：
掌握互换性的概念及其意义、互换性的条件。了解公差与配合标准与技术测量发展概况，了解优先数和优先数系,明确本课程的性质和特点。
作业：P31.2.3.4.5.6题
光滑圆柱结合的公差与配合
教学目的和要求：
本模块教学的根本目的在于使学生能看懂图纸上标注的公差配合要求，学会有关表格的查阅.
为此提出如下要求：
1．熟悉基本术语和定义，掌握有关尺寸偏差、尺寸公差的概念及其与极限尺寸的关系、配合的概念及其配合的种类、盈隙量的计算；
2.掌握尺寸公差带的组成要素（标准公差、其本偏差）和正确应用；
3.掌握极限与配合标准的基本规定；
4.学会公差配合在图纸上的标注方法和会查阅有关表格。
§1-1基本术语及定义
课时：2课时
教学目的和要求：
掌握有关尺寸、公差的术语及定义，学会有关尺寸及偏差计算，能绘制尺寸公差带图。尺寸、公差、偏差概念，尺寸公差带图的作法熟练掌握孔和轴；有关尺寸的术语定义；有关尺寸偏差、公差的术语定义；有关配合的术语定义；熟练计算极限尺寸、极限偏差、尺寸公差、基本偏差。
标准公差系列1、标准公差?2、公差等级二、基本偏差代号1、定义?2代号?3基本偏差表三、公差及配合代号1、孔、轴公差带代号2、配合公差代号了解标准公差系列、基本偏差系列及新标准，学会查表并计算极限偏差值。一、配合制的选择
二、公差等级的选用
三、配合种类的选择
四、配合精度设计实例了解标准公差系列、基本偏差系列及新标准，学会查表并计算极限偏差值。
了解常用测量技术的基本概念本次课程内容特点是讲述测量技术基础。了解常用测量技术的基本概念
1．游标卡尺的读数原理及使用
2．千分尺的读数原理及使用
3．量块的使用方法
教学重点及难点：
各测量器具的读数方法
教学内容:
一、通用量具
1、游标量具
1、游标卡尺的结构和用途
①三用游标卡尺：由尺身、游标、深度尺、刀口内测量爪、外测量爪等组成；
②双面游标卡尺：由尺身、游标、深度尺、刀口内测量爪、外测量爪、微动装置等组成；
③单面卡尺：由尺身、游标、深度尺、刀口内测量爪、微动装置等组成。
适用范围：测量外径、孔距、壁厚、沟槽及深度等。
2、游标卡尺的刻线原理和读法
1、分类
按测量精度分1/20mm（0.05mm）和1/50mm（0.02mm）两种,其中1/50应用广泛。
2、刻线原理
(1)1/20mm（0.05mm）游标卡尺
尺身上每小格是1mm,当两量爪合并时,游标上的20格刚好与尺身上的19mm对正,主副尺格差为1－19/20=0.05mm,所以其测量精度为0.05mm。
(2)1/50mm（0.02mm）游标卡尺
尺身上每小格是1mm,当两量爪合并时,游标上的50格刚好与尺身上的49mm对正,主副格差为1－49/50=0.05mm,所以其测量精度为0.05mm。
3、读法
(1)读出副尺上零线左面主尺的毫米整数；
(2)读出副尺上与主尺刻对齐的那条刻线的数值；
(3)把两个数值相加即为测得尺寸。
4、使用游标卡尺的注意事项
测量前要将卡尺的测量面用软布擦干净；
卡尺的两个两爪合拢，应密不透光；量爪合拢后，游标零线应与尺身零线对齐。
游标在尺身上滑动要灵活自如，不能过松或过紧，不能晃动，以免产生测量误差。
测量时，应使量爪轻触零件，量爪位置要摆正，不能歪斜。
5、游标卡尺的维护保养
不能把卡尺当工具使用，以免磨损卡尺，影响测量精度。
带深度尺的游标卡尺，用完后应将量爪合拢，避免深度尺变形，甚至折断。
测量结束时，要把卡尺平放，以免尺身弯曲变形。
卡尺使用完后，擦净并上油，放置在专用盒内，防止弄脏或生锈。
不可用纱布或普通磨料擦除刻度尺表面及量爪测量面的锈迹和污物。
卡尺受损后，应交专门修理部门修理。
2、测微螺旋量具
种类：外径千分尺，内径千分尺，深千分尺及专用原螺纹千分尺。
1、外径千分尺
（1）外径千分尺的结构
由尺架，测微装置，测力置和锁紧置装等组成。
（2）外径千分尺的读数原理和读数方法。
（1）原理：测微螺杆的螺距为0.5mm，微分筒的外圆周上刻有50等分的刻度。当微分筒转一周时，螺杆轴向移动0.5mm/50=0.01mm，因而0.01mm就是千分尺的分度值。
（2）读法
a：从微分筒的边缘向左看固定套筒上距微分筒边缘最近的刻线，从固定套管中线上侧的刻度读出整数或半毫米数。
b：再从微分筒上找到与固定套管中线对齐的刻线，将此刻线数乘以0.01mm就是小于0.5mm的小部部分的读数。
c：把两部分值相加。
（3）外径千分尺的使用方法
（1）测量前，检查测量面间是否密合
（2）测量时先用手转动千分尺的微分筒，待测微螺杆的测量面接近工件被测表面时，再转动测力装置上的棘轮，使测微螺杆的测量面接工件表面，听到2~3声“咔咔“声后即停止读数。
（3）使用时，千分尺的测微螺杆的轴线应垂直零件被表面。
（4）外径千分尺的特点
千分尺的制造精度主要由它的示值误差和测量面的平行度误差决定。制造精度可分为0级和1级两种，0级精度较高。
2、其它类型千分尺简介
(1)内径午分尺
(2)深度千分尺
(3)螺纹千分尺
(4)公法线千分尺
二、量块
1、量块的形状、用途及尺寸系列
研合性：
所谓研合性，是指量块的一个测量面与另一量块的测量面或另一经精密加工的类似的平面，通过分子吸力作用而粘合的性能。利用这一特性，把量块研合在一起，便可以组成所需要的各种尺寸。
2、量块的尺寸组合及使用方法
成组量块尺寸表：在使用组合量块时，为了减小量块组合的累积误差，应尽量减少使用的块数，一般不超过4∽5块。为了迅速选择量块，应根据所需尺寸的最后一位数字选择量块，每选一块至少减少所需尺寸的一位小数。
例：从83块一套的量块中选取尺寸为38.935mm量块组，其选取方法为：
38.935
─）1.005第一块量块尺寸为1.005mm
37.93
─）1.43第二块量块尺寸为1.43mm
36.5
─）6.5第三块量块尺寸为6.5mm
?
30?????????????????第四块量块尺寸为30mm
小结：
本节介绍了技术测量的基本概念、方法和计量器具的结构、原理主要度量指标及使用方法。
作业：
P718、9、10、14、15、题
§2—3常用机械式量仪
课时：4课时
教学目的：
1．百分表的读数原理及使用
2．内径百分表的读数原理及使用
3．杠杆百分表的使用方法
教学重点及难点：
各测量器具的读数方法
教学内容:
一、百分表
1）百分表的读数
带有测头的测量杆，对刻度圆盘进行平行直线运动，并把直线运动转变为回转运动传送到长针上，此长针会把测杆的运动量显示到圆型表盘上。
长针的一回转等于测杆的1mm，长指针可以读到0.01mm。刻度盘上的转数指针，以长针的一回旋（1mm）为一个刻度。
⒈盘式指示器的指针随量轴的移动而改变，因此测定只需读指针所指的刻度，右图为测量段的高度例图，首先将测头端子接触到下段，把指针调到“0”位置，然后把测头调到上段，读指针所指示的刻度即可。
⒉一个刻度是0.01mm,若长针指到10,台阶高差是0.1mm
⒊量物若是4mm或5mm,长针会不断地回转时,最好看短针所指的刻度，然后加上长指针所指的刻度。
2）百分表的使用方法
⒈测量面和测杆要垂直。
⒉使用规定的支架。
⒊测头要轻轻地接触测量物或方块规。
⒋测量圆柱形产品时，测杆轴线与产品直径方向一致。
二、内径百分表
内径百分表是将测头的直线位移变为指针的角位移的计量器具。用比较测量法完成测量，用于不同孔径的尺寸及其形状误差的测量。
一．使用前检查
1．检查表头的相互作用和稳定性。
2．检查活动测头和可换测头表面光洁，连接稳固。
二．读数方法
测量孔径，孔轴向的最小尺寸为其直径，测量平面间的尺寸，任意方向内
均最小的尺寸为平面间的测量尺寸。
百分表测量读数加上零位尺寸即为测量数据。
三．正确使用
1．把百分表插入量表直管轴孔中，压缩百分表一圈，紧固。
2．选取并安装可换测头，紧固。
3．测量时手握隔热装置。
4．根据被测尺寸调整零位。
用已知尺寸的环规或平行平面（千分尺）调整零位，以孔轴向的最小尺寸
或平面间任意方向内均最小的尺寸对0位，然后反复测量同一位置2-3次后检查指针是否仍与0线对齐，如不齐则重调。
为读数方便，可用整数来定零位位置。
5．测量时，摆动内径百分表，找到轴向平面的最小尺寸（转折点）来读数。
6．测杆、测头、百分表等配套使用，不要与其他表混用。
三、杠杆百分表
杠杆百分表的读数及使用方法
1、杠杆百分表的分度值为0.01mm，测量范围不大于1mm，它的表盘是对称刻度的。
2、测量面和测头，使用时须在水平状态，在特殊情况下，也应该在25以下。
3、杠杆百分表体积较小，适合于零件上孔的轴心线与底平面的平行度的检查，如图2所示。将工件底平面放在平台上，使测量头与A端孔表面接触，左右慢慢移动表座，找出工件孔径最底点，调整指针至零位，将表座慢慢向B端推进。也可以工件转换方向，再使测量头与B端孔表面接触，A、B两端指针最底点和最高点在全程上读数的最大差值，就是全部长度上的平行度误差。
小结：
本节介绍了四种测量仪器：量块、游标卡尺、千分尺和量仪。其游标卡尺、千分尺是机加工行业最常用的测量工具，一定要掌握它们的读数及使用方法。
作业：
P7217、18题
§2—4测量角度的常用量具
课时：2课时
教学目的：
角度测量器具的万能角度尺，学会使用方法及读数方法，还有工作原理
教学重点及难点：
各测量器具的读数方法及工作原理
教学内容:
一、万能角度尺
一、概述：
测量范围为0—320°分度值为2′或5′的万能角度尺。万能角度尺简称角度尺。利用游标原理进行读数，是对工件进行内外角度测量的一种角度测量工具、它主要由基尺、主尺、直尺、角尺各工作面进行组合，可测量0—320°之间4个角度段内的任意度值。
二、结构简图及名称：（如图1）
1、直尺2、基尺3、主尺4、卡块5、扇形尺6、制动头7、螺帽8、游标尺9、角尺
三、使用方法：
1、使用部应先将角度尺各组合件擦净。
2、使用过程中：
1）当测量0—50°的角度时，把基尺按图2—1所示加以组合，将工件直接放入基尺与直尺两个工作面之间测量。
2）当测量50°—140°的角度时，把直尺连同直尺的卡块同时卸下，如图2—2所示，并紧固住卡块，将工件放置在角尺长工作面与基尺之间测量。
3）当测量140°—230°的角度时，把角度尺按2—3所示上移，移至长短边交点，位于基尺旋转中心为止，将工件放在基尺与角尺短边工作面之间测量。
4）当测量230°—320°时，把角尺连同卡块全部卸下，如图2—4所示，将工件放在扇形板与基尺工作面之间测量。
3、使用后将角度尺擦净，放入包装盒内贮存。
二、正弦规正弦规的使用方法1、用正弦规测量角（锥）度2、在主体侧面和前面分别装有可供被测件定位用的侧挡板4和前挡板3，它们分别垂直和平行于两圆柱的轴心线。正弦规的上表面为工作面，在正弦规主体1下方固定有两个直径相等且互相平行的圆柱体2，它们下母线的公切面与上工作面平行。在主体侧面和前面分别装有可供被测件定位用的侧挡板4和前挡板3，它们分别垂直和平行于两圆柱的轴心线。3、量块尺寸H由下式决定sinα=H/L。正弦规按正弦原理工作，即在平板工作面与正弦规一侧的圆柱之间安放一组尺寸为H的量块，使正弦规工作面相对于平板工作面的倾斜角度α等于被测角(锥)度的公称值，(
塞尺使用前必须先清除塞尺和工件上的污垢与灰尘。使用时可用一片或数片重叠插入间隙，以稍感拖滞为宜。测量时动作要轻，不允许硬插。也不允许测量温度较高的零件。
二、直角尺直角尺的使用方法(1)00级和0级直角尺一般用于检验精密量具；1级用于检验精密工件；2级用于检验一般工件。(2)使用前，应先检查各工作面和边缘是否被碰伤。角尺的长边的左、右面和短边的上、下面都是工件面(即内外直角)。将直尺工作面和被检工作面擦净.(3)使用时，将直角尺靠放在被测工件的工作面上，用光隙法鉴别工件的角度是否正确。注意轻拿、轻靠、轻放，防止变曲变形。(4)为求精确测量结果，可将直角尺翻转180度再测量一次，取二次读数算术平均值为其测量结果，可消除角尺本身的偏差。一极限尺寸判断原则
单一要素的孔和轴遵守包容要求时，要求其被测要素的实体处处不超过最大实体边界，而实际要素局部实际尺寸不得超过最小实体尺寸。
二光滑极限量规的检验原则
依照极限尺寸判断原则设计的量规，称为光滑极限量规（简称量规）。检验孔用的量规称为塞规，检验轴用的量规叫环规或卡规。量规由通规（通端）和止规（止端）所组成。通规和止规是成对使用的。检验时，通规通过被检轴、孔则表示工件的作用尺寸没有超出最大实体边界。而止规不通过，则说明该工件实际尺寸也正好没有超越最小实体尺寸。故零件合格。
三滑极限量规的分类
按用途分：工作量规、验收量规、校对量规?1工作量规——工人在加工中用它来测工件的。通端：T止端:Z2验收量规——检验部门或用户来验收零件的。?3校对量规——用来校对轴用量规，以发现卡规是否已磨损或变形。???TT→校通—通量规（通过被测卡规的通端）防止尺寸过小???TS→校通—损量规（不通过被测卡规的通端）防止尺寸过大??ZT→校止—通量规（通过被测卡规的通端）防止尺寸过小???对于孔量规的校对一般用通用量仪来校对。
四工作量规的设计
1工作量规的公差带??1）作量规基本尺寸的确定：各种量规是以被测工件的极限尺寸作为基本尺寸。????T=MMS：dmaxD???Z=LMS：dminD??2）作量规的公差带????①制造公差——控制量规制造时产生的误差。????②磨损公差——规定有一个合理的寿命。?????通端：制造、磨损?止端:制造?????国标规定两种方案：量规公差带以不超出工件极限尺寸为原则分布在尺寸公差带之内。?????通规的制造公差带对称于Z值。?????Z——制造公差带中心至被测工件MMS之间的距离，其允许磨损量以工件的MMS为极限。?????止规的制造公差带是以工件的LMS算起。?????量规公差带中：大小要素——T；位置要素——Z。其值见P93表4-15?2、验收量规的公差带
没有列出单独的公差带规定：检验部门应该使用磨损较多的通规；用户使用通规接近MMS，以及接近LMS的止规。3、校对量规的公差带??TT——从通规的下偏差计算起，向通规公差带内分布。??TS——从磨损极限算起向轴用公差带内分布??ZT——从止规的下偏差算起，向止规内分布。??Tp=1/2×T。校对量规的公差等于工作量规的一半。?4、量规极限偏差的计算??一般步骤如下：??①定量规的基本尺寸??②查出工件的基本偏差与标准公差??③定量规的公差带大小T和位置Z??④计算各种量规的上、下偏差??⑤最后画出公差带图
五量规的主要技术要求1外观要求?2材料要求?3量规工作部位的形位公差要求?4量规工作表面的粗糙度要求（见表6-4）?5其他要求
六量规的结构
?标准量规结构在GB6322-86光滑极限量规型式和尺寸中已作规定。1.理解图样上标注的形位公差的含义。
2.掌握形位公差代号及标注方法和检测方法。被测要素的标注方法；基准要素的标注方法；形位公差标注中的有关问题；形位公差值及有关规定。
1、形位公差的研究对象；形位公差的特征项目、符号。
2理解形位公差的特征项目的符号。
3掌握形位公差的基本概念、理解形状公差带各项目的定义及解释。
零件要素概念、形状公差各项目的定义及解释1、形位公差的研究对象；形位公差的特征项目、符号。
2理解形位公差的特征项目的符号。
3掌握形位公差的基本概念、理解形状公差带各项目的定义及解释。
零件要素概念、形状公差各项目的定义及解释使学生可独立进行形位公差标注及形位公差标注的识读形位公差标注的基本原则及方法了解表面粗糙度对零件使用性能的影响，表面粗糙度的评定参数，熟练掌握表面特征代号及标注方法。表面粗糙度的特征符号、标注方法、标注粗糙度的数值选择。使学生较熟练掌握表面特征代号及标注方法。表面粗糙度符号、代号含义及标注方法。
教学重点及难点：
表面粗糙度的1.掌握普通螺纹的几何参数；
2.掌握内外螺纹基本大经、中径和小径极限尺寸的计算；
普通螺纹公差的基本结构；螺纹的公差等级；螺纹的基本偏差；螺纹的旋合长度与精度等级；螺纹的公差带及选用；普通螺纹的标记
内外螺纹基本大经、中径和小径极限尺寸的计算；
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