公差配合与技术测量一体化教案

公差配合与技术测量一体化教案内容摘要：

个代号，即孔和轴各有 28 个基本偏差 基本偏差系列图及特征 从基本偏差系列图可以看出： （ 1）孔与轴同字母的基本偏差基本相对零线呈对称分布。 轴： a至 h 基本偏差为上偏差 es， h的上偏差为零 ，其余均为负值，绝 对值依次逐渐减小； j至 zc 基本偏差为下偏差 ei，除 j和 k 的部分外都为正值，其绝对值依次逐渐增大。 孔： A 至 H 基本偏差为下偏差 Ei， J至 ZC为上偏差 ES。 （ 2）代号 JS和 js，在各公差等级中完全对称。 （ 3）代号 K， k， N它们随公差等级不同而有两种基本偏差数据值；M 有三种不同的情况（正值、负值、或零值） （ 4）基本偏差系列图中，公差带的另一端取决于公差等级和这位基本偏差的组合。 三、公差带 公差带代号 孔、轴公差带代号用基本偏差代号与公差等级代号组成。 例如： 孔公差带 代号 Φ 40H6 公差等级数字（公差带大小要素） 孔基本偏差代号（公差带位置要素） 基本尺寸值（Φ表示直径） 轴公差带代号 Φ 450za6 公差等级数字（公差带大小要素） 轴基本偏差代号（公差带位置要素） 公差带在图样上的标注 国标规定公差带在图样有三种标注方法： Ⅰ：Φ 450H6 Ⅱ：Φ 450 Ⅲ：Φ 450H6（  ） 公差带的系列 ① 孔公差带 543种，轴公差带 544种。 ② 国标规定了优先，常用和一般用途的轴公差带 119 种，孔的 优先，常用和一般用途公差带 105 种（图 122~123） ③轴常用的公差带 59 种，孔常用的公差带 44 种；孔、轴各有 13 种优先公差带。 四、孔、轴的基本偏差数值 基本偏差的数值 通用规则： 轴的基本偏差数值是直接利用公式计算而得。 孔的基本偏差数值一般情况下可以按公式直接计算而得，称为通用规则。 特殊规则： 有些代号孔的基本偏差数值在某些尺寸段和标准公差等级时，必须在公式计算的结果上附加一个△值，此称为特殊规则。 另一极限偏差数值的确定 对于孔： EI=ES－ IT， ES=EI+IT （ 116a） 对于轴： ei=es－ IT， es=ei+IT (116b) 例 1 已知Φ 8e7，查标准公差和基本偏差并计算另一极限偏差。 解：查表得： es=25um= 查表 11 得： IT7=15um= ei=esIT7== 例 2 已知Φ 10m6，查标准公差和基本偏差并计算另一极限偏差。 解：查表 11得 : IT6= 查表得： ei=+6um=+ es=ei+IT=+=+ 极限偏差表 孔、轴的极限偏差表 轴的极限偏差表（附表一），用来查轴的极限偏差；另一个是孔的极限偏差表（附表二），用来查孔的极限偏差。 查表的步骤和方法 ⑴ 根据基本偏差的代号是大写还是小写，确定是查孔还是轴的极限偏差表。 ⑵ 在极限偏差中首先找到基本偏差代号，再从基本偏差代号下找到公差等级数字所在的列。 ⑶ 找到基本尺寸段所在的行，则横和列的相交处，就是所要查的极限偏差数值。 举例 例 查表确定 20c12的极限偏差 表 解：查表 11得： IT12=210um= 查表得： es=110um= 故 ei=esIT== 例 55H1的极限偏差 解：查表 11得： IT1=2um= 查表得： EI=0mm 故 ES=EI+IT1=+0=+ 例 查表确定 100M8的极限偏差 解：查表 11得： IT8=54um= 五、配合 配合制 定义： 配合制是指同一极限制的孔和轴组成 配合的一种制度。 种类：基孔制和基轴制。 （ 1）基孔制配合 定义： 基本偏差为一定的孔的公差带与不同基本偏差的轴的公差带形成各种配合的一种制度称为基孔制。 基准孔 —— 基孔制配合中选作基准的孔称为基准孔，基本偏差为下偏差，其数值为零，代号为“ H”，上偏差为正值，即其公差带在零线上侧，且上偏差用两条虚线段画出，以表示其公差带的变动范围。 根据图 124分析： ①当轴的基本偏差为上偏差且≤ 0时，为间隙配合。 ②当轴的基本偏差为下偏差 0 时： 孔与轴的公差带相交叠，为过渡配合； 孔与轴的公差带错开时，为过盈配合。 ③轴的另一极限偏用一条虚线画出。 （ 2）基轴制配合 定义： 基本偏差为一定的轴的公差带，与不同基本偏差的孔的公差带形成各种配合的一种制度，称为基轴制。 基准轴 —— 基轴制配合中选作基准的轴称为基准轴。 基本偏差为上偏差，其数值为零，下偏差为负值，即基准轴的公差带在零线的下侧，且下偏差用两条虚线段画出。 根据图 125分析： ①当轴的基本偏差为下偏差时，为间隙配合。 ②当孔的基本偏差为上偏差 0 时： 孔与轴的公差带交叠，过渡配合； 孔与轴的公差错开时，过盈配合。 （ 3）混合配合 国标规定如有特殊需要允许将任 一孔，轴的公差带组成配合，如G8/n7,F7/m6 等。 配合代号 国标对配合的代号规定为：用孔、轴公差带代号的组成表示，写成分数形式，分子表示孔的公差带代号，分母表示轴的公差带代号。 例如：Φ 50F8/h6 ,G6/H6 ,10H7/n6 等等。 常用和优先配合 ≤ 500mm 范围内，对基孔制规定了 59 种常用的配合和 13 种优先的配合；对基轴制规定了 47种常用的配合和 13种优先的配合。 根据课本教材表 1— 3和表 1— 4分析 ① 基孔制就是基准孔 H 与所有轴组成配合的一种制度；基轴制就是基准轴 h 与所有孔 组成配合的一种制度。 Ⅰ、在配合代号中，凡分子为 H的，配合的基准制为基孔制。 Ⅱ、在配合代号中，凡分母为 h的，配合的基准制为基轴制。 ② 配合性质的区分 基孔制配合性质的区分： Ⅰ、 H 与 a~h组成的配合皆是间隙配合。 Ⅱ、 H 与 j、 js、 k、 m的配合皆是过渡配合。 Ⅲ、 H 与 r~zc的配合皆是过盈配合。 Ⅳ、 H 与 n、 p的配合性质需据具体情况确定。 基轴制配合性质的区分： Ⅰ、 h 与 A~H组成的配合皆是间隙配合。 Ⅱ、 h 与 J、 JS、 K、 M的配合皆是过渡配合。 Ⅲ、 h 与 P~ZC的配合皆是过盈配合。 Ⅳ、 h 与 N 的配合 性质需据具体情况确定。 六、一般公差 —— 线性尺寸的未注公差 线性尺寸的一般公差的概念 在图样上不单独注出公差，而是在图样上，技术文件或技术标准中作出总的说明。 GB/804— 79规定未注公差的公差等级为 IT12 至 IT18，基本偏差一般孔用 H；轴用 h；长度用 +IT/2（即 JS或 js）。 线性尺寸的一般公差标准 ⑴ 适用范围 线性尺寸的一般公差标准既适用于金属切削加工的尺寸，也适用于一般冲压加工的尺寸，非金属材料和其他工艺方法加工的尺寸也可参照采用。 GB/18041992规定的极限偏差适用于非配合 尺寸。 ⑵ 公差等级与数值 有四个等级： f（精密级） ,m（中等级） ,c（粗糙级） ,v（最粗级）。 七、温度条件 基准温度 20℃。 要求： ⑴ 测量检验的结果都应以工件和测量器具的温度在 20℃时为准。 ⑵ 对一般尺寸精度不高的零件的测量检验，可不考虑温度的影响。 【课堂小结】 掌握标准公差的制订原则，理解轴的基本偏差的制定和孔的基本偏差换算规则。 理解一般、常用和优先使用的公差带与配合的标准化。 新国标规定一般、常用和优先使用的公差带与配合意义，为选择公差带与配合作必要的准备。 【作业布置】 P21 3题 课题名称 课题 一 尺寸公差与配合 任务名称 任务 五 公差 与配合的选用 授课 时数 课时 分配 理论授课 实际操作 讨论分析 授课日期 授课班级 课堂 教学 目标 知 识 点 、公差等级的选用和配合的选用的原则、方法。 用 方法。 根据配合类型要求 熟练地确定孔、轴公差带与配合代号。 识记 理解 应用 分析 综合 教学 重点 公差 等级的选用及配合选用的方法。 教学 难点 根据配合类型要求 熟练地确定孔、轴公差带与配合代号。 工具 课前 准备 材料 设备 其它 理论 知识 公差带与配合的选择就是配合制、公差等级和配合种类的选择。 一、配合制的选用 一般情况下，应优先选用基孔制。 ⑴ 目的：可大大减少定尺寸刀具和量具的品种规格，有利于刀具和量具的生产及储备，从而降低生产成本。 ] ⑵ 只有在具有明显的经济效果的情况下，才采用基轴制。 如用冷拔钢作轴，不必对轴加工，或在同一基本尺寸的周上装配几个不同配合的零件 （图 126）。 图 126 混合配合应用示例 与标准件配合时，配合制的选择通常依标准件而定。 例如：滚动轴承内圈与轴的配合采用基孔制，而滚动轴承外圈与孔的配合采用基轴制。 为了满足配合的特殊要求，允许采用混合配合。 即：在一般情况下优先采用基孔制，其次采用基轴制，如有特殊需要，允许采用混合配合（图 127）。 图 127 混合配合应用示例 二、公差等级的选用 选用公差等级的原则是： 以满足使用要求的前提下，尽可能选用较低的公差等级，以便很好地解决机器零件的使用要求与制造工艺及成本之间的矛盾。 表 112 公差等级的主要应用实例。 IT3~IT5（孔为 IT6）：配合公差很小，对加工要求很高，应用较少。 IT6（孔为 IT7）：配合公差较小，一般精密加工能够实现，在精密机械中应用广泛。 表 113 各种加工方法与公差等级的关系（要求学生熟记） . 三、配合的选用 方法：计算法、类比法和试验法。 选用步骤 ⑴ 首先根据使用要求，确定配合的类别，即确定是间隙，过盈，还是过渡配 合。 ⑵ 确定类别后，再进一步类比确定选用哪一种配合。 ⑶ 工作条件是选择配合的重要依据，当待选部位与典型实例在工件上有所不同时，应对配合的松紧作适当的调整，最后确定选用哪种配合。 【课堂小结】 ： 、公差等级的选用和配合的选用的原则、方法。 、公差等级的选用及配合选用的方法。 当给定配合的间隙或过盈范围，要求能熟练地确定孔、轴公差带与配合代号。 【作业布置】 P25 1 题 课题一综合习题课 Φ 30A5 比Φ 120A8 的基本偏差（ B）， 70C5 比 70F5的基本偏差（ A）。 A、大 B、小 C、无法确定 结论：⑴ 当基本偏差代号相同时，基本尺寸越大，基本偏差数值越大。 ⑵ 当基本尺寸相同时，基本偏差代号越远离零线，数值越大。 下列孔或轴的公差带： A、Φ 40 。 B 、Φ 40 。 C、Φ。 D 、Φ 40 。 E、Φ 40  Φ 40H6 的公差带（ B ） Φ 40G6 的公差带（ A ） Φ 40F6 的公差带（ D ） Φ 40h6 的公差带（ C ） Φ 40G7 的公差带（ E ） 分析： ⑴ Φ 40H6 是基孔制，所以 EI=0。 Φ 40h6 是基轴制，所以 es=0。 ⑵ Φ 40GΦ 40G7的基本尺寸相同，基本偏差代号又相同，所以基本偏差相等，都是 EI=+，但公差 等级不相同， IT7＜IT6,所以 Th6 ＜ Th7。 有一个孔直径为Φ 30mm，最大极限尺寸为Φ ，最小极限尺寸为Φ ，试求孔的上、下偏差。 解： ES=DmaxD== EI=DminD== 求轴Φ 60 mm 的最大极限尺寸，最小极限尺寸及公差。 解： dmax=d+es=60+=Φ dmin=d+ei=60+=Φ Th=│ esei│ == ⑴ ea=dad ⑵零件合格条件： 轴： dmin ≤ da≤ dmax 孔： Dmin≤ Da≤ Dmax。