互换性与测量技术教案doc

互换性与测量技术教案doc内容摘要：

A A 一、 形状误差和形状公差 形状误差：被测实际要素对理想要素的变动量。 解释概念， 形状公差：单一实际要素的形状所允许的变动全量。 明确内容 二、 位置误差和位置公差 位置误差：关联被测实际要素对其理想要素的变动量。 位置公差：关联实际要素的位置对基准所允许的变动全量。 位置公差按几何特征分： *定向公差：具有确定方向的功能，即确定被测实际要素相对基准要素的方向精度。 *定位公差：具有确定位置功能，即确定被测实际要素相对基准要素的位置精度。 *跳动公差：具有综合控制的能力，即确定被测实际要素的形状和位置两方面的综合精度。 零件的形位究竟是多少，该如何评定呢。 提出问题， 三、 形位误差的评定 引导思考 形位误差是指被测要素对其理想要素的变动量。 形位误差值小于或等于相应的形位公差值，则认为合格。 形状误差的评定 （ 1） 形状误差的评定准则 —— 最小条件 所谓最小条件，是指被测实际要素相对于理想要素的最大变动量为最小，此时，对被测实际要素评定的误差值为最小。 （ 2） 形状误差值的评定 评定形状误差时，形状误差数值的大小可用最小包容区域（简称最小包容区域）的宽度或 直径表示。 3 个区域比较，引出最小条件、最小区域的概念，用以评定形状误差。 位置误差的评定 *定向误差是被测实际要素对一具有确定方向的理想要素的变动量，该理想要素的方向由基准确定。 定向误差值用定向最小包容区域（简称定向最小区域）的宽度或直径表示。 定向最小区域是指按理想要素的方向包容被测实际要素时，具有最小宽度或直径的包容区域。 通过定向误差的评定分析，比较定向最小区域与最小区域的差别。 *定位误差是被测实际要素对一具有确定位置的理想要素的变动量。 该理想要素的位置由基准和理论正确尺寸 确定。 定位误差用定位最小包容区域（简称定位最小区域）的宽度或直径表示。 定位最小区域是指以理想要素定位来包容被测实际要素时，具有最小宽度或直径的包容区域。 明确定位最小区域，引出基准的概念 *跳动是当被测要素绕基准轴线旋转时，以指示器测量被测实际要素表面来反映其几何误差，它与测量方法有关，是被测要素形状误差和位置误差的综合反映。 跳动的大小由指示器示值的变化确定，例如圆跳动即被测实际要素绕基准轴线作无轴向移动回转一周时，由位置固定的指示器在给定方向上测得的最大与最小示值之差。 跳动先给出概念，在跳动公差中再详细介绍 *基准 基准是具有正确形状的理想要素，在实际运用时，则由基准实际要素来确定。 由于实际要素存在形位误差，因此，由实际要素建立基准时，应以该基准实际要素的理想要素为基准，理想要素的位置应符合最小条件。 *三基面体系：确定被测要素在空间的理想位置所采用的基准由三个互相垂直的基准平面组成，这三个互相垂直的基准平面组成的基准体系称为三基面体系。 第一基准平面 三基面体系（含三个基准平面）：第二基准平面 第三基准平面 零件的基准数量和顺序的确定：根据零件的功能要求来确定，一般零件上面积大、定位稳的表面作为第一基准；面积较小的表面作为第二基准；面积最小的表面作为第三基准。 注意：在加工或检测时，设计时所确定的基准表面和顺序不可随意更改，以保证设计时提出的功能要求。 ３、形状误差的检测、评定举例： 典型分析，一般自学， 直线度误差的检测： 操作实验，掌握技能。 1） 按最小条件求直线度误差 f’= 2） 按两端点连线法求直线度误差： f’’=f1+f2= 一、 形状和位置公差带 形位公差带定义：用以限制实际要素变动的区域。 有形状、大小、方向、位置。 提出四因素， 形位公差带的主要形状：（十种） 便于分析 形位公差带大小用以体现形位精度的高低，是由给定的形位公差 t 所确定。 一般指形位公差带的宽度或直径，且为全值。 （一） 形状公差带 特点对比， 特点：只对要素 有形状要求，无方向、位置约束。 分类讨论 直线度：用以限制被测实际直线对其理想直线变动量的一项指标。 被限制的直线有平面内的直线，回转体的素线，平面与平面交线和轴线等。 （ 1） 在给定平面内的直线度 （ 2） 在任意方向上的直线度 平面度：用以限制实际表面对其理想平面变动量的一项指标。 公差带：是距离为公差值 t 的两平行平面之间的区域。 圆度：用以限制实际圆对其理想圆变动量的一项指标。 职能：它是对圆柱面（圆锥面）的正截面和球体上通过球心的任一截面上提出的形状精度要求。 公差带：是指在同一正截面上，半径差为 公差值 t 的两同心圆之间的区域。 注意：标注圆度时指引线箭头应明显地与尺寸线箭头错开；标注圆锥面的圆度时，指引线箭头应与轴线垂直，而不该指向圆锥轮廓线的垂直方向。 提出难点，进行剖析 圆柱度：限制实际圆柱面对其理想圆柱面变动量的一项指标。 它是对圆柱面所有正截面和纵向截面方向提出的综合性形状精度要求。 职能：圆柱度公差可以同时控制圆度、素线直线度和两素线平行度等项目的误差。 公差带 ： 是指半径为 t 的两同轴圆柱面之间的区域。 互换 性与测量技术基础 授课教案 课次： 5 授课课题 ：基本几何量精度（四） 位置公差带特点分析 课题内容 ： 位置公差带定义、特点 本次重点 ：位置公差精度分析 本次难点 ：位置公差精度分析 作业 ： 43 参考资料 ： 互换性与测量技术基础 何镜民主编 公差配合与测量技术 忻良昌主编 （二）形状或位置公差 形状或位置公差的特点是它可能有基准，也可能没有基准，当它有基准时，它呈现形状公差的特性，其公差带无方向位置限制；当它有基准时，它呈现位置误差特 性，其公差带位置受基准和理论正确尺寸限制。 线轮廓度：限制实际曲线对其理想曲线变动量的一项指标。 公差带：包络一系列直径为公差值 t 的圆的两包络线之间的区域，诸圆圆心应位于理想轮廓线上。 注意：理论正 确尺寸 — 确定被测要素的理想形状、方向、位置的理想尺寸。 理想要素需由基准和理论正确尺寸确定。 面轮廓度：限制实际曲面对其理想曲面变动量的一项指标。 公差带：包 络一系列直径为公差值 t 的球的两包络面之间的区域，诸球球心位于理想轮廓面上。 （三） 位置公差 定向公差：关联实际要素对基准在方向上允许的变动全 量。 特点： A：定向公差带相对于基准有确定的方向。 B：定向公差带具有综合控制被测要素的方向和形状的能力。 抓住特点，分析典型 （ 1） 平行度：限制实际要素对基准在平行方向上变动量的一项指标。 （ 2） 垂直度：限制实际要素对基准在垂直方向上变动量的一项指标。 （ 3） 倾斜度：限制实际要素对基准在倾斜方向上变动量的一项指标。 定位公差：是关联实际要素对基准在位置上允许的变动全量。 特点： A：定位公差带具有确定的位置 B：定位公差带具有综合控制被测要素位置、方向和形状的能力。 关联要素相对基准的理想位置由理论正确尺寸确定。 （ 1） 同轴度：限制被测轴线偏离基准轴线的一项指标。 公差带是直径为公差值 t 且与基准轴线同轴的圆柱面内区域。 （ 2） 对称度：限制被测线、面偏离基准直线、平面的一项指标。 （ 3） 位置度：限制被测要素实际位置对其理想位置变动量的一项指标。 被测要素的理想位置由理论正确尺寸和基准所确定。 跳动公差：关联实际要素绕基准轴线回转一周或连续回转时所允许的最大跳动公差。 特点：是 以检测方式定出的公差项目，具有综合控制形状误差和位置误差的功能。 （ 1） 圆跳动公差：关联实际要素绕基准轴线回转一周时，为圆跳动公差。 跳动量是指示器在绕着基准轴线回转的 被测表面上测得的。 按跳动的检测方向与基准轴线之间的位置关系不同圆跳动可分为三种类型。 A、 径向圆跳动：检测方向垂直于基准轴线。 公差带是垂直于基准轴线的任一测量平面内，半径差为公差值 t 且圆心在基准轴线上的两个同心圆之间的区域。 B、 端面圆跳动：检测方向平行于基准轴线。 公差带是在与基准轴线同轴的任一直径位置的测量圆柱面上，沿母线方向宽度为 t 的圆柱面区域。 C、 斜向圆跳动：检测方向暨不平行也不垂直于基准轴线，但一般应为被测表面的法线方向。 公差带是在与基准轴线同轴的任一测量圆锥面上，沿母线方向宽度为 t 的圆锥面区 域。 （ 2） 全跳动公差 A、 径向全跳动：运动方向与基准轴线平行。 公差带：半径为公差值 t 且与基准轴线同轴的两圆柱面之间的区域。 突破难点，引出 注意：径向全跳动公差带与圆柱度公差带的异同。 形位精度设计思想 相同点：形状相同。 不同点：前者公差带轴线的位置固定，后者公差带轴线的位置是浮动的；径向全跳动包括了圆柱度误差和同轴度误差。 图样上应优先标注径向全跳动公差，而尽量不标注圆柱度项目。 B、 端面全跳动：运动方向与基准轴线垂直。 公差带：是距离为公差值 t 且与基准轴线垂直的两平行平面之间的区域。 注意：端面全跳动公差带与端面对轴线垂直度公差带之间的异同。 相同点：形状相同，均为垂直于基准轴线的平行平面，用该两项目控制被测要素的结果也完全相同。 在满足功能要求的前提下，应优先选用端面全跳动公差。 综合论述： 综述内容，强调三基 形位公差带内容要求掌握的基本概念、基本知识和基本技能如下： 基本概念：最小条件，基准，公差带。 基本知识：形位误差的评定，形位公差的精度分析。 基本技能：形位误差的检测，形位 公差的精度设计。 布置作业： 强调实验，提高技能 4— 3， 形位误差检测实验 互换性与测量技术基础 授课教案 课次： 6 授课课题： 几何量精度 公差原则（一） 目的要求： 掌握有关作用尺寸、最大实体尺寸、最大实体尺寸边界、最大实体实效尺寸、最大实体实效边界等概念；独立原则、包容要求的基本概念，并会分析应用。 重点难点 ：包容要求的应用分析 作业 ： 44 公差原则 *要素的实际状态是由要素的尺寸和形位误差综合作 用的结果，因此在设计和检测时需要明确形位公差与尺寸公差之间的关系。 *公差原则：处理形状公差或位置公差与尺寸公差之间关系而确立的原则。 *公差原则有独立原则；相关原则 一、 有关公差原则的基本概念 作用尺寸和关联作用尺寸 （ 1） 作用尺寸：单一要素的作用尺寸简称作用尺寸 MS。 是实际尺寸和形状误差的综合结 果。 在被测要素的给定长度上，与实际内表面（孔）体外相接的最大理想面，或与实际外表面（轴）体外相接的最小理想面的直径或宽度，称为体外作用尺寸，即通常所称作用尺寸。 对于单一被测要素，内表面（孔）的（单一）体外作用尺寸以 Dfe’ 表示；外表面（轴）的（单一）体外作用尺寸以 dfe表示。 在被测要素的给定长度上，与实际内表面（孔）体内相接的最小理想面，或与实际外表面（轴）体内相接的最大理想面的直径或宽度，称为体内作用尺寸。 对于单一被测要素，内表面（孔）的（单一）体内作用尺寸以 Dfi表示，外表面（轴）的（单一）体内作用尺寸以 dfi表示，如图 231 所示。 （ 2） 关联作用尺寸：关联要素的作用尺寸简称关联作用尺寸，是实际尺寸和位置误差的综合结果。 它是指假想在结合面的全长上与实际孔内接（或与实际轴外接的最大（或最小）理想轴（或理想 孔）的尺寸，且该理想轴（或理想孔）必须与基准 A 保持图样上给定的几何关系。 最大、最小实体状态和最大、最小实体实效状态 （ 1）最大和最小实体状态 MMC：含有材料量最多的状态。 孔为最小极限尺寸；轴为最大极限尺寸。 LMC：含有材料量最小的状态。 孔为最大极限尺寸；轴为最小极限尺寸。 MMS=Dmin； dmax。