《公差配合與測量技術(shù)(第六版)》-教學(xué)教案

《公差配合與測量技術(shù)（第六版）》

教學(xué)教案

緒論

【學(xué)習(xí)目標(biāo)】

1.掌握互換性概念、分類及互換性在設(shè)計(jì)、制造、使用和維修等方面的重要

作用。

2.掌握互換性與公差、檢測的關(guān)系。

3.理解標(biāo)準(zhǔn)化與標(biāo)準(zhǔn)的概念及重要性。

4.了解優(yōu)先數(shù)系和優(yōu)先數(shù)的概念及其特點(diǎn)。

0.1概述

0.1.1互換性及其意義

1.互換性

(1)定義：是指在制成的同一規(guī)格的一批零部件中任取其一，無須進(jìn)行任何

挑選和修配就能裝在機(jī)器(或部件)上，并能滿足其使用性能要求的特性。

舉例：組成現(xiàn)代技術(shù)裝置和日用機(jī)電產(chǎn)品的各種零件，如一批規(guī)格為M20X

2-5H6H的螺母與M20X2-5g69螺栓的能自由旋合。在現(xiàn)代化生產(chǎn)中，一般應(yīng)遵

守互換性原則。

2.意義(表現(xiàn)在以下三個(gè)方面)

(1)在設(shè)計(jì)方面(2)在制造方面(3)在使用和維修方面

總之，互換性對保證產(chǎn)品品質(zhì)和可靠性，提高生產(chǎn)率和增加經(jīng)濟(jì)效益具有重

要意義。

0.1.2互換性的分類

1.互換性的分類

(1)完全互換性(絕對互換)若一批零部件在裝配時(shí)，不需要挑選、調(diào)整

或修配，裝配后即能滿足產(chǎn)品的使用要求，則這些零部件屬于完全互換。

(2)不完全互換性(也稱有限互換)僅同一組內(nèi)零件有互換性、組與組之

間不能互換，以滿足其使用要求的互換性，稱為不完全互換。簡言之，不完全互

換就是因特殊原因，只允許零件在一定范圍內(nèi)互換。

2.標(biāo)準(zhǔn)部件或機(jī)構(gòu)的互換性分類

(1)內(nèi)互換是指部件或機(jī)構(gòu)內(nèi)部組成零件間的互換性，例如，滾動軸承的

外圈內(nèi)滾道、內(nèi)圈外滾道與滾動體的裝配。

(2)外互換是指部件或機(jī)構(gòu)與其裝配件間的互換性，例如，滾動軸承內(nèi)圈

內(nèi)徑與軸的配合、外圈外徑與軸承孔的配合。

0.1.3機(jī)械零件的加工誤差、公差及其檢測

1.公差允許零件尺寸和幾何參數(shù)的變動范圍稱為“公差”。

2.測量是指將被測量與作為計(jì)量單位的標(biāo)準(zhǔn)量比較，確定被測量的大小

的過程。

3.檢驗(yàn)是指驗(yàn)證零件幾何參數(shù)是否合格，而不必得出具體數(shù)值的過程。

0.2標(biāo)準(zhǔn)化

0.2.1標(biāo)準(zhǔn)化與國家標(biāo)準(zhǔn)

1.標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)一般是指技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，它是指對產(chǎn)品和工程的技術(shù)品質(zhì)、規(guī)格及

檢驗(yàn)方法等方面?所作的技術(shù)規(guī)定，是從事生產(chǎn)、建設(shè)工作的共同技術(shù)依據(jù)。

2.標(biāo)準(zhǔn)分類

(1)按范圍分類基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、方法標(biāo)準(zhǔn)、安全與環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)。

(2)按級別分類國際標(biāo)準(zhǔn)、區(qū)域標(biāo)準(zhǔn)、國家標(biāo)準(zhǔn)(GB)、部門標(biāo)準(zhǔn)(專

業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，如JB)及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、地方標(biāo)準(zhǔn)、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)又分為強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)和推薦性標(biāo)準(zhǔn)，80%以上的標(biāo)準(zhǔn)

屬于推薦性標(biāo)準(zhǔn)。我國的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)分為三級：國家標(biāo)準(zhǔn)(GB)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、企

業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

3.標(biāo)準(zhǔn)化標(biāo)準(zhǔn)化是指在經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、科學(xué)及管理等社會實(shí)踐中，對重復(fù)

性事物和概念通過制定、發(fā)布和實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到統(tǒng)一，以獲得最佳秩序和社會效益

的全部活動過程。

0.3優(yōu)先數(shù)和優(yōu)先數(shù)系

0.3.1優(yōu)先數(shù)系

優(yōu)先數(shù)系是一種十進(jìn)制的幾何級數(shù)。我國標(biāo)準(zhǔn)(GB/T321-2005/IS03:1973)

推薦系列符號R5、RIO、R20、R40、R80系列，前四項(xiàng)為基本系列，R80為補(bǔ)充

系列。其公比為：

R5系列q5pl.6R10系列ql0?^l.25

R20系列q20^1.12R40系列q40PL06

R80系列q80^1.03

0.3.2優(yōu)先數(shù)系的特點(diǎn)

(1)任意相鄰兩項(xiàng)間的相對差近似不變(按理論值則相對差為恒定值)。

(2)任意兩項(xiàng)理論值經(jīng)計(jì)算后仍為一個(gè)優(yōu)先數(shù)的理論值。

(3)優(yōu)先數(shù)系具有相關(guān)性。

0.4本課程的任務(wù)

(1)掌握與標(biāo)準(zhǔn)化和互換性相關(guān)的基本概念、基本理論和原則。

(2)基本掌握本課程中幾何量公差標(biāo)準(zhǔn)的主要內(nèi)容、特點(diǎn)和應(yīng)用原則。

(3)初步學(xué)會根據(jù)機(jī)器和零件的功能要求，選用幾何量公差與配合。

(4)學(xué)會查閱工具書，如手冊、標(biāo)準(zhǔn)等，能夠熟練查、用本課程介紹的公差

表格，并能正

確選用及標(biāo)注。

(5)熟悉各種典型幾何量的檢測方法，初步學(xué)會常用計(jì)量器具的讀數(shù)原理及

使用方法。

(6)初步具有公差設(shè)計(jì)及精度檢測的基本能力。

第1章極限與配合及檢測

【學(xué)習(xí)及技能目標(biāo)】

1.理解有關(guān)公差、極限偏差等術(shù)語的定義及有關(guān)計(jì)算，并會查表標(biāo)注尺寸

的極限偏差值。

2.理解配合制的概念及公差等級的選用、配合類型的選擇。

3.掌握零件檢測（測量方法、測量誤差、測量精度等）的基礎(chǔ)知識。

4.能正確使用游標(biāo)卡尺、外徑千分尺等測量工具對典型零件進(jìn)行測量。

第1講

課題：1.極限與配合的基本術(shù)語及定義

2.極限與配合標(biāo)準(zhǔn)的主要內(nèi)容

授課形式：講授

教學(xué)目的：1.掌握極限與配合的基本術(shù)語及定義

2.熟練計(jì)算極限尺寸、會繪制公差帶圖

3.掌握間隙、過渡、過盈配合的特點(diǎn)及極限盈、隙的計(jì)算。

教學(xué)重點(diǎn)：有關(guān)極限尺寸、極限偏差、尺寸公差、基本偏差的概念

教學(xué)難點(diǎn)：1.計(jì)算、繪制公差帶圖

2.間隙、過渡、過盈配合的特點(diǎn)及極限盈、隙的計(jì)算。

教具：掛圖、多媒體課件

教學(xué)方法：精講：重點(diǎn)講清有關(guān)極限尺寸、極限偏差、尺寸公差、基本偏差的概

念

多練：在講授后，通過練習(xí)、討論和分析歸納幫助學(xué)生自我消化、自

我提高，從而培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算能力。

教學(xué)過程：

一、引入新課題

本章是本門課程的核心內(nèi)容，是學(xué)習(xí)以后各章的基礎(chǔ)。要求對各公差配合的

基本概念要明確，本次課開始學(xué)習(xí)有關(guān)內(nèi)容。

二、教學(xué)內(nèi)容

1.1極限與配合的基本知識

1.1.1極限與配合的基本術(shù)語及定義

1.孔

孔是指工件的圓柱形內(nèi)表面，也包括非圓柱形內(nèi)表面（由二平行平面或切

面形成的包容面）?？椎闹睆匠叽缬肈表示。

2.軸

軸是指工件的圓柱形外表面，也包括非圓柱形外表面（由二平行平面或切

面形成的被包容面）。軸的直徑尺寸用d表示。

孔與軸的區(qū)別：從裝配關(guān)系講，孔是包容面，軸是被包容面。從加工過程看,

隨著余量的切除，孔的尺寸由小變大，軸的尺寸由大變小，如圖所示。

(a)(b)

1.1.2有關(guān)要素的術(shù)語定義

1.要素

即構(gòu)成零件幾何特征的點(diǎn)、線、面。

2.尺寸要素

是指由一定大小的線性尺寸或角度尺寸確定的幾何形狀。

3.尺寸

是指用特定單位表示線性尺寸值的數(shù)值。

4.公稱尺寸（原稱基本尺寸）

是由設(shè)計(jì)給定的，通過強(qiáng)度、剛度等方面的計(jì)算或結(jié)構(gòu)需要，并考慮工藝方

面要求后確定的，孔用D表示，軸用d表示。

5.實(shí)際（組成）要素（原稱實(shí)際尺寸）

由接近實(shí)際（組成）要素所限定的工件實(shí)際表面的組成要素部分。

6.極限尺寸

指尺寸要素允許的兩個(gè)極端尺寸。提取組成要素的局部尺寸應(yīng)位于其中，也

可達(dá)到極限尺寸。

尺寸要素允許的最大尺寸稱為上極限尺寸；尺寸要素允許的最小尺寸稱為下

極限尺寸。分別用Dmax,dmax和Dmin,dmin表示，如圖1-2所示。

1.1.3有關(guān)尺寸偏差、公差的術(shù)語及定義

1.尺寸偏差

某一尺寸減去其公稱尺寸所得的代數(shù)差稱為尺寸偏差(簡稱偏差)。偏差可

能為正或負(fù)，也可為零。

2.實(shí)際偏差

實(shí)際尺寸減去其公稱尺寸所得的代數(shù)差稱為實(shí)際偏差。

3.極限偏差

極限尺寸減去其公稱尺寸所得的代數(shù)差，稱為極限偏差。

(1)上偏差：上極限尺寸減去其公稱尺寸所得的代數(shù)差稱為上偏差?？椎纳?/p>

偏差用ES表示;軸的上偏差用es表示。

(2)下偏差：最小極限尺寸減去其公稱尺寸所得的代數(shù)差稱為下偏差?？椎?/p>

下偏差用EI表示;軸的下偏差用ei表示。

極限偏差計(jì)算公式：

ES=D-Des=d-d

maxmax

EI=D-Dei=d-d

minmin

4.尺寸公差(T,T)

hs

允許尺寸的變動量稱為公差?？坠钣肨表示;軸公差用T表示。

hs

公差計(jì)算公式：

孔公差T=D-D=ES-EI

hmaxmin

軸公差T=d-d=es-ei

smaxmin

5.尺寸公差帶

(1)公差帶：由代表上偏差和下偏差或上極限尺寸和下極限尺寸的兩條直線

所限定的一個(gè)區(qū)域，稱為尺寸公差帶。

(2)為確定極限偏差的一條基準(zhǔn)線，是偏差的起始線，零線上方表示正偏差;

零線下方表示負(fù)偏差。

6.標(biāo)準(zhǔn)公差

國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的公差數(shù)值表中所列的，用以確定公差帶大小的任一公差稱為

標(biāo)準(zhǔn)公差。

7.基本偏差

用以確定公差帶相對于零線位置的上偏差或下偏差稱為基本偏差。

1.1.4有關(guān)配合的術(shù)語定義

1.配合

配合是指基本尺寸相同的，相互結(jié)合的孔和軸公差帶之間的關(guān)系。

2.間隙（X）或過盈（Y）

在軸與孔的配合中，孔的尺寸減去軸的尺寸所得的代數(shù)差，當(dāng)差值為正時(shí)

稱為間隙，用X表示;當(dāng)差值為負(fù)時(shí)稱為過盈，用Y表示。

標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：配合分為間隙配合、過盈配合和過渡配合。

3.間隙配合

具有間隙（包括最小間隙等于零）的配合稱為間隙配合。在間隙配合中，

孔的公差帶在軸的公差帶之上，如圖所示。

最大間隙X=D-d=ES-ei

maxmaxmin

最小間隙X=D-d=EI-es

minminmax

平均間隙x=1/2（X+X）

avmaxmin

4.過盈配合

具有過盈（包括最小過盈等于零）的配合稱為過盈配合。在過盈配合中，孔

的公差帶在軸的公差帶之下，如圖所示。

計(jì)算公式:

最大過盈Y=D-d=EI-es

maxminmax

最小過盈Y=D-d=ES-ei

minmaxmin

平均過盈Y=1/2(Y+Y)

avmaxmin

5.過渡配合

可能具有間隙或過盈的配合，此時(shí)孔的公差帶與軸的公差帶相互交疊，如圖

最大間隙x=D-d=ES-ei

maxmaxmin

最大過盈Y=D-d=EI-es

maxminmax

X(Y)=1/2(X+Y)+(-)

avavmaxmax

在過渡配合中，平均間隙或平均過盈為最大間隙與最大過盈的平均值，所得

值為正，則為平均間隙；為負(fù)則為平均過盈。

6.配合公差

允許間隙或過盈的變動量稱為配合公差。它表明配合松緊程度的變化范圍。

配合公差用Tf表示，是一個(gè)沒有符號的絕對值。

計(jì)算公式：

對間隙配合T=X-X

fmaxmin

對過盈配合T=Y-Y

fminmax

對過渡配合T=X-Y

fmaxmax

三種配合的配合公差也可為：

T=T+T

fhs

第2講

課題：1.配合制

2.標(biāo)準(zhǔn)公差系列

3.基本偏差系列

4.極限與配合在圖樣上的標(biāo)注

5.常用和優(yōu)先的公差帶與配合

6.一般公差一-線性尺寸的未注公差

授課形式：講授

教學(xué)目的：1.掌握基孔制和基軸制的特點(diǎn)

2.熟悉標(biāo)準(zhǔn)公差系列和基本偏差系列的構(gòu)成

3.掌握標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表和孔與軸的基本偏差數(shù)值表的查用，并會在圖

樣上正確標(biāo)注公差配合。

4.掌握一般公差的表示方法。

教學(xué)重點(diǎn)：標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表和孔與軸的基本偏差數(shù)值表的查用

教學(xué)難點(diǎn)：會在圖樣上正確標(biāo)注公差配合。

教具：掛圖、多媒體課件

教學(xué)方法：本節(jié)主要講述極限與配合標(biāo)準(zhǔn)，在此基礎(chǔ)上引導(dǎo)學(xué)生查用標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)

值表和孔與軸的基本偏差數(shù)值表，會在圖樣上正確標(biāo)注公差配合。從

而培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力。

教學(xué)過程：

一、引入新課題

復(fù)習(xí)有關(guān)極限尺寸、極限偏差、尺寸公差、基本偏差的概念,。要求對基孔

制和基軸制的特點(diǎn)明確，本次課開始學(xué)習(xí)有關(guān)極限與配合標(biāo)準(zhǔn)的主要內(nèi)容。

二、教學(xué)內(nèi)容

1.2極限與配合標(biāo)準(zhǔn)的主要內(nèi)容

1.2.1配合制及標(biāo)準(zhǔn)公差等級

配合制是以兩個(gè)相配合的零件中的一個(gè)零件為基準(zhǔn)件，并對其選定標(biāo)準(zhǔn)公差

帶，將其公差帶位置固定，而改變另一個(gè)零件的公差帶位置，從而形成各種配合

的一種制度。

1.基孔制

基本偏差為一定的孔的公差帶，與不同基本偏差的軸的公差帶形成各種配合

的一種制度?；字婆浜现械目诪榛鶞?zhǔn)孔，是配合的基準(zhǔn)件。如圖（a）所示。

標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：基準(zhǔn)孔的基本偏差為下偏差EL數(shù)值為零，即EI=0,上偏差為正

值，其公差帶偏置在零線上側(cè)?；鶞?zhǔn)孔的代號為H。

2.基軸制

基本偏差為一定的軸的公差帶，與不同基本偏差的孔的公差帶形成各種配合

的一種制度?；S制配合中的軸為基準(zhǔn)軸，是配合的基準(zhǔn)件。如圖（b）所示。

標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定:基準(zhǔn)軸的基本偏差為上偏差es,數(shù)值為零，即es=0,下偏差為負(fù)

值，其公差帶偏置在零線下側(cè)?；鶞?zhǔn)軸的代號為h。

過渡配合

過渡限合過盈配合間隙配合過渡配合或過盈配合

過盈配合

□PjES

（a）基孔制0＞）基軸洞

3.公差等級

確定尺寸精確程度的等級稱為公差等級。

國家標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置了20個(gè)公差等級，各級標(biāo)準(zhǔn)公差的代號為ITOI、ITO.ITk

IT2、…、FH8。IT01精度最高，其余依次降低，標(biāo)準(zhǔn)公差值依次增大。

1.2.2基本偏差系列

基本偏差系列：是對公差帶位置的標(biāo)準(zhǔn)化。國家標(biāo)準(zhǔn)對孔和軸分別規(guī)定了

28個(gè)公差帶位置，分別由28個(gè)基本偏差來確定。如圖1-7所示。

u

fl.

1.代號

基本偏差代號用拉丁字母表示，孔用大寫字母表示，軸用小寫字母表示。

2.基本偏差系列圖及其特征

如圖所示

3.基本偏差數(shù)值

（1）軸的基本偏差數(shù)值：

A:軸的基本偏差計(jì)算公式見書中表1-3。

B:為了方便使用，國家標(biāo)準(zhǔn)按上述軸的基本偏差計(jì)算公式計(jì)算列出了軸的基

本偏差數(shù)值表，見書中表1-4。

C：軸的基本偏差可查表確定，另一個(gè)極限偏差可根據(jù)軸的基本偏差數(shù)值和標(biāo)

準(zhǔn)公差值按下列關(guān)系式計(jì)算：

ei=es-IT（公差帶在零線之下）

es=ei+IT（公差帶在零線之上）

（2）孔的基本偏差數(shù)值：

孔的基本偏差數(shù)值是由同名的軸的基本偏差換算得到的。

換算原則為：同名配合的配合性質(zhì)不變，即基孔制的配合（如30H9.f9、

40H7.g6）變成同名基軸制的配合（如30F9.h9、40G7.h6）時(shí)，其配合性質(zhì)（極

限間隙或極限過盈）不變。

①通用規(guī)則用同一字母表示的孔、軸的基本偏差的絕對值相等，符號相反。

孔的基本偏差是軸的基本偏差相對于零線的倒影。

即EI=-es（適用于A?H）

ES=-ei（適用于同級配合的K~ZC）

②特殊規(guī)則用同一字母表示的孔、軸的基本偏差的符號相反，而絕對值相

差一個(gè)△值。

即ES=-ei+A

A=ITn-ITn-1=ITh-ITs

孔的另一個(gè)極限偏差可根據(jù)孔的基本偏差數(shù)值和標(biāo)準(zhǔn)公差值按下列關(guān)系式

計(jì)算

EI=ES-IT（公差帶在零線之下）

ES=EI+IT（公差帶在零線之上）

1.2.3極限與配合在圖樣上的標(biāo)注

1.公差帶代號與配合代號

A.公差代號：孔、軸的公差帶代號由基本偏差代號和公差等級數(shù)字組成，

舉例：孔的公差帶代號----H7、F7、K7、P6

軸的公差帶代號-----h7>g6、m6、r7

B.配合代號：當(dāng)孔和軸組成配合時(shí)，寫成分?jǐn)?shù)形式，分子為孔的公差帶代

號，分母為軸的公差帶代號。

舉例：H7/g6

如指某公稱尺寸的配合，則公稱尺寸標(biāo)在配合代號之前，如

30H7/g6o

2.圖樣中尺寸公差的標(biāo)注形式

A.零件圖標(biāo)注：尺寸公差的兩種標(biāo)注形式如圖所示，孔、軸公差在零件圖

上主要標(biāo)注基本尺寸和極限偏差數(shù)值，也可標(biāo)注基本尺寸、公差帶代號和極限偏

差值。

B.在裝配圖標(biāo)注：主要標(biāo)注配合代號，即標(biāo)注孔、軸的基本偏差代號及公

差等級，如圖所示。

-

r-

t熱

-爐

n。

_L

1.2.4常用和優(yōu)先的公差帶與配合

1.常用和優(yōu)先公差帶

A.軸用公差帶：國標(biāo)規(guī)定了一般、常用和優(yōu)先軸用公差帶共116種。

B.孔用公差帶：國標(biāo)規(guī)定了一般、常用和優(yōu)先孔用公差帶共105種。

2.選用原則

應(yīng)按優(yōu)先、常用、一般公差帶的順序選取。若一般公差帶中也沒有滿足要求

的公差帶，則按國標(biāo)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)公差和基本偏差組成的公差帶來選取，還可考慮

用延伸和插入的方法來確定新的公差帶。

3.配合

國標(biāo)規(guī)定基孔制常用配合59種，優(yōu)先配合13種。基軸制常用配合47種，

優(yōu)先配合13種。

1.2.5一般公差一線性尺寸的未注公差(GB/T1804—2000)

1.未注公差

在車間普通工藝條件下，機(jī)床設(shè)備一般加工能力可保證的公差稱為一般公

差。在正常維護(hù)和操作情況下，它代表車間的一般的經(jīng)濟(jì)加工精度。

2.未注公差級別

國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T1804—2000對線性尺寸的一般公差規(guī)定了4個(gè)公差等級，它

們分別是精密級f、中等級m、粗糙級c、最粗級V。

對適用尺寸也采用了較大的分段。f、m、c、v四個(gè)等級分別相當(dāng)于IT12、

IT14,IT16、IT17o

3.舉例

采用GB.T1804—2000規(guī)定的一般公差，在圖樣、技術(shù)文件或標(biāo)準(zhǔn)中用該標(biāo)

準(zhǔn)號和公差等級符號表示。例如，當(dāng)選用中等級m時(shí)，表示為GB/T1804—2000

——01。

一般公差的線性尺寸是在車間加工精度保證的情況下加工出來的，一般可以

不用檢驗(yàn)。

第3講

課題：1.測量技術(shù)的概念

2.長度基準(zhǔn)與尺寸傳遞

3.量塊的基本知識

4.計(jì)量器具的基本度量指標(biāo)

5.測量方法的分類

授課形式：講授

教學(xué)目的：1.了解測量技術(shù)的基本概念及尺寸傳遞

2.了解計(jì)量器具及其基本度量指標(biāo)

3.重點(diǎn)掌握量塊的使用方法。

4.重點(diǎn)掌握測量方法的分類

教學(xué)重點(diǎn)：1.量塊的使用方法。

2.計(jì)量器具及其基本度量指標(biāo)

3.測量方法的分類

教學(xué)方法：精講量塊的用法，多練：在講授后，通過練習(xí)、討論和分析歸納幫助

學(xué)生掌握本節(jié)課內(nèi)容。

教學(xué)過程:

一、引入新課題

由提問學(xué)生長度單位的意義引入新課.

二、教學(xué)內(nèi)容

1.3測量技術(shù)基礎(chǔ)

1.3.1技術(shù)測量與檢測的基本知識

1.測量

是指為確定被測量值而進(jìn)行的一組操作過程。其實(shí)質(zhì)是將被測的量L與具

有計(jì)量單位的標(biāo)準(zhǔn)量E進(jìn)行比較，從而確定比值q的過程，即q=L/E

測量過程包括以下四個(gè)栗素：

（1）測量對象主要指幾何量，包括長度、角度、表面形狀和位置誤差、表面

粗糙度以及螺紋、齒輪的各種參數(shù)等。

（2）計(jì)量單位長度單位為米（m）,在機(jī)械制造中常用單位為毫米（mm）、微

米（口口）；角度單位是弧度（rad）,實(shí)用中常以度（°）、分（'）、秒（"）為

單位。

(3)測量方法是指在進(jìn)行測量時(shí)所采用的測量器具、測量原理和測量條件的

總和。

(4)測量精度是指測量結(jié)果與真值的一致程度。

2.檢驗(yàn)

是指為確定被測量是否達(dá)到預(yù)期要求所進(jìn)行的測量，從而判斷是否合格，不

一定得出具體的量值。

3.長度尺寸基準(zhǔn)和傳遞系統(tǒng)

世界各國所使用的長度單位有米制和英制兩種，長度的量值傳遞是指“將國

家計(jì)量基準(zhǔn)所復(fù)現(xiàn)的計(jì)量值，通過檢定(或其他方法)傳遞給下一等級的計(jì)量標(biāo)

準(zhǔn)(器)并依次逐級傳遞到工作計(jì)量器具上，以保證被測量對象的量值準(zhǔn)確一致

的方式”。

1m是在1/299792458s時(shí)間間隔內(nèi)光在真空中所行程的長度。這是經(jīng)1983

年第17屆國際計(jì)量大會審議并批準(zhǔn)的“米”的新定義

4.角度的量值傳遞

使用高精度的測角儀和多面棱體

1.3.2量塊

1.量塊及其特點(diǎn)

量塊是指用耐磨材料制造，橫截面為矩形，并具有一對相互平行測量面的量

具，量塊的測量面可以和另一個(gè)量塊的測量面相研合而組合使用，也可以和具有

類似表面品質(zhì)的輔助表面相研合而用于量塊長度的測量。

2.量塊規(guī)格

⑴量塊長度

是指量塊一個(gè)測量面上的任意點(diǎn)到與相對的另一測量面相研合的輔助體表

面之間的垂直距離，且輔助體的材料和表面品質(zhì)與量塊相同。

(2)量塊中心長度

是指對應(yīng)于量塊未研合測量中心點(diǎn)的量塊長度。

(3)量塊標(biāo)稱長度

是指標(biāo)記在量塊上，用以表明其與主單位(m)之間關(guān)系的量值，也稱為量

塊長度的示值。

3.量塊的精度

(1)量塊的制造精度分為00,0,1,2,(3)級五個(gè)級別，其中00級的精度最高，各

級精度依次降低，(3)級的精度最低。此外，還有一個(gè)校準(zhǔn)級一K級。

(2)量塊的檢定精度(根據(jù)量塊中心長度的極限偏差和測量面的平面度公差

等精度指標(biāo))分為1、2、3、4、5、6六個(gè)等別，其中1等的精度最高，各等別精

度依次降低，6等的精度最低。

4.量塊的使用

為了能用較少的塊數(shù)組合成所需要的尺寸，量塊應(yīng)按一定的尺寸系列成套生

產(chǎn)供應(yīng)。

5.量塊的研合以致及研合方法

(1)研合性

量塊的研合性是指量塊的一個(gè)測量面與另一量塊的測量面或另一經(jīng)精加工

的類似量塊的測量面的表面，通過分子力作用而相互研合的性能。

(2)量塊的研合

研合量塊組時(shí)，首先用優(yōu)質(zhì)汽油將選用的各量塊清洗干凈，用潔布擦干，然

后以大尺寸量塊為基礎(chǔ)，順次將小尺寸量塊研合上去。

1.3.3計(jì)量器具的基本度量指標(biāo)

度量指標(biāo)是用來說明計(jì)量器具的性能和功用的?；径攘恐笜?biāo)如下：

1.刻度間距

指刻度尺或分度盤上相鄰兩刻線中心之間的距離。一般刻度間距為1?2.5mm。

2.分度值(刻度值)

是指標(biāo)尺或分度盤上相鄰兩刻線間所代表被測量的量值。

3.示值范圍

是指計(jì)量器具所顯示的最低值到最高值的范圍。

4.測量范圍

指在允許的誤差限內(nèi)，計(jì)量器具所能測量的下限值(最小值)到上限值(最大值)的范圍。

5.靈敏度

是指計(jì)量器具對被測量變化的反應(yīng)能力。

6.測量力

是指計(jì)量器具的測頭與被測表面之間的接觸壓力。

7.示值誤差

是指計(jì)量器具上的示值與被測量真值的代數(shù)差。

8.示值變動

是指在測量條件不變的情況下，用計(jì)量器具對同一被測量進(jìn)行多次測量（一

般5?10次）所得示值中的最大差值。

9.回程誤差（滯后誤差）

是指在相同條件下，對同一被測量進(jìn)行往返兩個(gè)方向測量時(shí)，計(jì)量器具示

值的最大變動量。

10.不確定度

是指由于測量誤差的存在而對被測量值不能肯定的程度。

1.3.4測量方法的分類

1.按所獲得被測結(jié)果的方法不同，分為：

A：直接測量：是指直接從計(jì)量器具上獲得被測量的量值的測量方法。

B：間接測量：是指測量與被測量有一定函數(shù)關(guān)系的量，然后通過函數(shù)關(guān)系算

出被測量的測量方法。

2.按讀數(shù)值是否為被測量的整個(gè)量值,分為：

A：絕對測量：是指被測量的全值從計(jì)量器具的讀數(shù)裝置直接讀出。

B：相對測量：是指從計(jì)量器具上僅讀出被測量對已知標(biāo)準(zhǔn)量的偏差值，而被

測量的量值為計(jì)量器具的示值與標(biāo)準(zhǔn)量的代數(shù)和。

3.按被測表面與計(jì)量器具的測量頭是否有機(jī)械接觸，分為：

A：接觸測量：是指計(jì)量器具在測量時(shí)，其測頭與被測表面直接接觸的測量。

B：非接觸測量：是指計(jì)量器具的測頭與被測表面不接觸的測量。

4.按同時(shí)測量參數(shù)的多少，分為：

A：單項(xiàng)測量：是指分別測量工件的各個(gè)參數(shù)的測量。

B:綜合測量：是指同時(shí)測量工件上某些相關(guān)的幾何量的綜合結(jié)果，以判斷綜

合結(jié)果是否合格。

5.按測量在加工過程中所起的作用，分為：

A：主動測量:是指在加工過程中對零件的測量，其測量結(jié)果用來控制零件的

加工過程，從而及時(shí)防止廢品的產(chǎn)生。

B:被動測量:是指在加工后對零件進(jìn)行的測量。其測量結(jié)果只能判斷是否合

格，僅限于發(fā)現(xiàn)并剔除廢品。

6.按被測量在測量過程中所處狀態(tài)，分為：

靜態(tài)測量：是指在測量時(shí)被測表面與計(jì)量器具的測量頭處于靜止?fàn)顟B(tài)。

動態(tài)測量：是指測量時(shí)被測表面與計(jì)量器具的測量頭之間處于相對運(yùn)動狀態(tài)

的測量方法。

第4講

課題：1.測量誤差的概念

2.測量誤差的來源

3.測量誤差的種類和特性

4.關(guān)于測量精度的幾個(gè)概念

授課形式：講授

教學(xué)目的：1.了解測量誤差的概念和產(chǎn)生測量誤差的因素

2.掌握測量誤差的種類特性以及測量結(jié)果的數(shù)據(jù)處理方法

教學(xué)重點(diǎn)：測量誤差的種類特性

教學(xué)難點(diǎn)：測量誤差測量結(jié)果的數(shù)據(jù)處理方法

教具：多媒體課件

教學(xué)方法：精選例題和習(xí)題目幫助學(xué)生掌握測量誤差的種類和特性。

教學(xué)過程：

一、引入新課題

通過提問測量過程中所發(fā)現(xiàn)的問題引入新課.

二、教學(xué)內(nèi)容

1.4測量誤差及數(shù)據(jù)處理

1.4.1測量誤差的概念

測量誤差：在測量過程中，由于計(jì)量器具本身的誤差以及測量方法和測量條

件的限制，任何一次測量的測得值都不可能是被測幾何量的真值，兩者存在著差

異。

測量誤差有下列兩種形式：

1.絕對誤差

絕對誤差6是指測量的量值x與其真值x之差的絕對值，

0

即3=|x-x|

0

因此，測量誤差可能是正值，也可能是負(fù)值。

這樣，真值可以用下列公式表示X=x±6

0

2.相對誤差

相對誤差f是指絕對誤差3(取絕對值)與真值x0之比。

即f=6/x七8/x

0

1.4.2測量誤差的來源

1.計(jì)量器具的誤差

計(jì)量器具的誤差是指計(jì)量器具本身所具有的誤差，包括計(jì)量器具的設(shè)計(jì)、制

造和使用過程中的各項(xiàng)誤差，這些誤差的綜合反映可用計(jì)量器具的示值精度或確

定度來表示。

2.測量方法誤差

測量方法誤差是指測量方法不完善所引起的誤差。

3.測量環(huán)境誤差

測量環(huán)境誤差是指測量時(shí)的環(huán)境條件不符合標(biāo)準(zhǔn)條件所引起的誤差。

4.人員誤差

人員誤差是指測量人員的主觀因素所引起的誤差。例如，測量人員技術(shù)不熟

練、視覺偏差、估讀判斷錯誤等引起的誤差。

1.4.3測量誤差的種類和特性

1.隨機(jī)誤差

隨機(jī)誤差是指在一定測量條件下，多次測量同一量值時(shí)，其數(shù)值大小和符

號以不可預(yù)定的方式變化的誤差。

(1)隨機(jī)誤差的分布規(guī)律及其特性

隨機(jī)誤差可用試驗(yàn)方法來確定。實(shí)踐表明，大多數(shù)情況下，隨機(jī)誤差符合正

態(tài)分布。

隨機(jī)誤差具有以下4個(gè)分布特性：

①對稱性：絕對值相等、符號相反的隨機(jī)誤差出現(xiàn)的概率相等。

②單峰性：絕對值小的隨機(jī)誤差出現(xiàn)的概率比絕對值大的隨機(jī)誤差出現(xiàn)的概

率大。

③抵償性：在一定的測量條件下，多次重復(fù)進(jìn)行測量，各次隨機(jī)誤差的代數(shù)

和趨近于零。

④有界性：在一定的測量條件下，隨機(jī)誤差的絕對值不會超出一定的界限。

因此，可以用概率論和數(shù)理統(tǒng)計(jì)的一些方法來掌握隨機(jī)誤差的分布特性估算

誤差范圍，對測量結(jié)果進(jìn)行處理。

(2)隨機(jī)誤差的極限值

由隨機(jī)誤差的有界性可知，隨機(jī)誤差不會超過某一范圍。隨機(jī)誤差的極限值

是指測量極限誤差，也就是測量誤差可能出現(xiàn)的極限值。

血

弧m=±3b=±3d竦~

2.系統(tǒng)誤差

系統(tǒng)誤差是指在一定測量條件下，多次測量同一量時(shí)，誤差的大小和符號均

保持不變或按一定規(guī)律變化的誤差。

3.粗大誤差

粗大誤差是指明顯超出規(guī)定條件下預(yù)期的誤差。

1.4.4測量精度的相關(guān)概念

測量精度是指被測量的測得值與其真值的接近程度。測量精度和測量誤差從

兩個(gè)不同角度說明了同一個(gè)概念。

1.精密度

表示測量結(jié)果受隨機(jī)誤差影響的程度。它是指在規(guī)定的測量條件下連續(xù)多次

測量時(shí)，所有測得值彼此之間接近的程度。若隨機(jī)誤差小，則精密度高。

2.正確度

表示測量結(jié)果受系統(tǒng)誤差影響的程度。它是衡量所有測得值對真值的偏離的

程度。若系統(tǒng)誤差小，則正確度高。

3.準(zhǔn)確度

是指連續(xù)多次測量時(shí)，所有測得值彼此之間接近程度對真值的一致程度。若

系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差都小，則準(zhǔn)確度高。

通常精密度高的，正確度不一定高;正確度高的，精密度不一定高;但準(zhǔn)確度

高時(shí)，精密度和正確度必定都高。

1.4.5測量結(jié)果的數(shù)據(jù)處理

1.測量列中隨機(jī)誤差的處理

隨機(jī)誤差的出現(xiàn)是不可避免和無法消除的。數(shù)據(jù)處理的步驟如下：

(1)計(jì)算算術(shù)平均值

(2)計(jì)算殘差

(3)計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)偏差

(4)計(jì)算測量列算術(shù)平均值的標(biāo)準(zhǔn)偏差

(5)測量列的極限誤差

2.系統(tǒng)誤差的發(fā)現(xiàn)和消除

系統(tǒng)誤差一般通過標(biāo)定的方法獲得，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)誤差后需采取措施加以消除。

3.粗大誤差的剔除

粗大誤差的特點(diǎn)是數(shù)值比較大，對測量結(jié)果產(chǎn)生明顯的歪曲，應(yīng)從測量數(shù)據(jù)

中將其剔除。剔除粗大誤差不能憑主觀臆斷，應(yīng)根據(jù)判斷粗大誤差的準(zhǔn)則予以確

定。

第5講

課題：1.配合制的選擇

2.公差等級的選擇

3.配合的選擇

授課形式：講授

教學(xué)目的：1.熟悉極限與配合的選擇，在此基礎(chǔ)上，達(dá)到會初步選用極限與配合

的能力。

2掌握配合制的選擇、公差等級的選擇、配合的選擇的基本原則和一

般方法。

教學(xué)重點(diǎn)：極限與配合的選擇

教學(xué)難點(diǎn)：配合制的選擇、公差等級的選擇、配合的選擇的基本原則和一般方法

教具：掛圖、多媒體課件

教學(xué)方法：合理選用極限與配合是機(jī)械設(shè)計(jì)與制造中的一項(xiàng)重要工作，它對提高

產(chǎn)品的性能、質(zhì)量以及降低成本都有重要影響。教學(xué)中重點(diǎn)講述如何

正確地選擇極限與配合，讓學(xué)生明白要想深入地掌握極限與配合國家

標(biāo)準(zhǔn)，就要對產(chǎn)品的技術(shù)要求、工作條件以及生產(chǎn)制造條件進(jìn)行全面

分析，同時(shí)還要通過生產(chǎn)實(shí)踐和科學(xué)試驗(yàn)不斷積累經(jīng)驗(yàn)，這樣才能逐

步提高這方面的工作能力。

教學(xué)過程：

一、引入新課題

復(fù)習(xí)有基孔制和基軸制的特點(diǎn)及標(biāo)準(zhǔn)公差系列和基本偏差系列的構(gòu)成。

二、教學(xué)內(nèi)容

1.5極限與配合的選用

1.5.1配合制的選擇

1.一般情況下優(yōu)先選用基孔制

為了減少定值刀具、量具的規(guī)格和數(shù)量，利于生產(chǎn)，提高經(jīng)濟(jì)性，應(yīng)優(yōu)先選

用基孔制。

2.在下列情況下，應(yīng)選用基軸制

(1)當(dāng)在機(jī)械制造中采用具有一定公差等級的冷拉鋼材，其外徑不經(jīng)切削加

工即能滿足使用要求，此時(shí)就應(yīng)選擇基軸制。

(2)由于結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn)，宜采用基軸制。如圖(a)所示根據(jù)工作要求，活塞

銷軸與活塞孔應(yīng)為過渡配合，而活塞銷與連桿之間由于有相對運(yùn)動應(yīng)為間隙配

合。若采用基孔制配合，如圖(b)所示

3.與標(biāo)準(zhǔn)件配合時(shí)，應(yīng)以標(biāo)準(zhǔn)件為基準(zhǔn)件來確定配合制

標(biāo)準(zhǔn)件通常由專業(yè)工廠大量生產(chǎn)，在制造時(shí)其配合部位的配合制已確定。

所以與其配合的軸和孔一定要服從標(biāo)準(zhǔn)件既定的配合制。

4.在特殊需要時(shí)可采用非配合制配合

非配合制配合是指由不包含基本偏差H和h的任一孔、軸公差帶組成的配

合。如圖所示為軸承座孔同時(shí)與滾動軸承外徑和端蓋的配合。

1.5.2公差等級的選擇

在滿足零件使用要求的前提下，盡量選取較低的公差等級。

1.聯(lián)系工藝

A:在按使用要求確定了配合公差Tf后，由于Tf=Th+Ts,這里Th與

Ts的公差分配可按工藝等價(jià)性考慮?？缀洼S的工藝等價(jià)性是指孔和軸加工難易

程度應(yīng)相同。

B:為了使組成配合的孔、軸工藝等價(jià)，軸、孔的公差等級應(yīng)相差一級選用。

2.聯(lián)系配合

對過渡配合或過盈配合，一般不允許其間隙或過盈的變動太大，因此公差等

級不能太低，孔可選標(biāo)準(zhǔn)公差WIT8,軸可選標(biāo)準(zhǔn)公差WIT7。間隙配合可不受此

限制。

3.聯(lián)系零部件的相關(guān)精度要求

在用類比法選擇公差等級時(shí)，應(yīng)熟悉各個(gè)公差等級的應(yīng)用范圍和各種加工方

法所能達(dá)到的公差等級。

1.5.3配合的選擇

1.計(jì)算法是根據(jù)一定的理論和公式，計(jì)算出所需的間隙或過盈，根據(jù)計(jì)算

結(jié)果，對照國標(biāo)選擇合適的配合。

2.試驗(yàn)法是對選定的配合進(jìn)行多次試驗(yàn)，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，找到最合理的

間隙或過盈，從而確定配合的一種方法。

3.類比法是參考現(xiàn)有同類機(jī)器或類似結(jié)構(gòu)中經(jīng)生產(chǎn)實(shí)踐驗(yàn)證過的配合情

況，與所設(shè)計(jì)零件的使用要求相比較，經(jīng)修正后確定配合的一種方法。

4.各種配合的特征及應(yīng)用舉例

5.選擇配合種類時(shí)應(yīng)考慮的主要因素

（1）孔和軸的定心精度（2）受載荷情況

（3）拆裝情況（4）配合件的材料

（5）裝配變形（6）工作溫度

（7）生產(chǎn)類型

第6講

課題：實(shí)訓(xùn)1游標(biāo)卡尺測量零件實(shí)訓(xùn)2用外徑千分尺測量零件

實(shí)訓(xùn)3用內(nèi)徑千分尺測量零件

授課方式：邊講邊練（現(xiàn)場測量）

教學(xué)目的：1.了解尺寸誤差所涉及到的3種量具的組成及原理

2.掌握上述各種量具的的使用方法

3.熟悉上述各種量具測量尺寸誤差大小的方法。

教學(xué)重點(diǎn)：測量尺寸誤差所涉及到的3種量具和使用方法。

教學(xué)難點(diǎn)：會正確運(yùn)用各種量具測量尺寸誤差大小的方法。

教具：實(shí)訓(xùn)用量具

教學(xué)方法：引導(dǎo)學(xué)生理解尺寸誤差所涉及到的3種量具的組成及原理，在尺寸誤

差的檢測中，初步掌握其量具的使用方法，并基本掌握準(zhǔn)確測量尺寸

誤差大小的技能。

教學(xué)過程：

實(shí)訓(xùn)1游標(biāo)卡尺測量零件

游標(biāo)卡尺是利用游標(biāo)原理對兩同名測量面相對移動分隔的距離進(jìn)行讀數(shù)的

測量器具，具有結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、精度中等和測量范圍大等特點(diǎn)，可用于測

量零件的外徑、內(nèi)徑、長度、寬度、厚度、深度和孔距等，應(yīng)用范圍很廣。

1.游標(biāo)卡尺的組成

2.游標(biāo)卡尺的類型

游標(biāo)卡尺的種類較多，最常用的三種見表『21

3.普通游標(biāo)卡尺的讀數(shù)原理和讀數(shù)方法

⑴讀數(shù)原理

主尺刻線間距（每格）為1mm,當(dāng)游標(biāo)零線與主尺零線對準(zhǔn)（兩爪合并）

時(shí)，游標(biāo)上的第10條刻線正好指向主尺上的9mm,而游標(biāo)上的其他刻線都不

會與主尺上任何一條刻線對準(zhǔn)。因此，游標(biāo)每格間距為94-10=0.9mm,

主尺每格間距與游標(biāo)每格間距相差1—0.9=0.1mm,0.1mm即此種

游標(biāo)卡尺的最小讀數(shù)值。

讀數(shù)示例

012

被測尺寸的整數(shù)部分是2mm,再觀察游標(biāo)刻線，這時(shí)游標(biāo)上的第3條刻線

與主尺刻線對準(zhǔn)。因此，被測尺寸的小數(shù)部分為3X0.1=0.3mm,被測尺寸

為2+0.3=2.3mm。

4.帶表游標(biāo)卡尺及讀數(shù)原理

帶表游標(biāo)卡尺可測量軸徑、寬度、厚度等外尺寸，既可絕對測量也可相對測

量。測量精度一般為0.02mm，測量范圍為0?125mm或0~150mm或0?200

mmo

讀數(shù)原理：運(yùn)用齒條傳動齒輪帶動指針顯示數(shù)值，測量準(zhǔn)確、迅速，其使用

方法與普通游標(biāo)卡尺基本相同。

讀數(shù)示例：分度值為0.01mm,讀數(shù)為123+0.5+（3X0.02）=123.56

mmo

犢兼數(shù)框準(zhǔn)端而

5.測量方法

右手拇指推動游標(biāo)，使兩測量爪的測量面與被測提取工件表面接觸，并進(jìn)行

少量滑移，目光正視，讀出工件尺寸數(shù)值。

實(shí)訓(xùn)2用外徑千分尺測量零件

外徑千分尺是利用螺旋副原理，對尺架上兩測量面間分隔的距離進(jìn)行測量的

外尺寸測量器具。

1.外徑千分尺的組成

常用外徑千分尺的測量范圍有。?25mm、25~50mm、50~75mm、

甚至可達(dá)數(shù)米。

2.外徑千分尺的讀數(shù)原理及讀數(shù)方法

(1)讀數(shù)原理將微分筒旋轉(zhuǎn)一周時(shí)，測微螺桿軸向位移0.5mm,當(dāng)微

分筒轉(zhuǎn)過一格時(shí)，測微螺桿軸向位移0.5X1/50=0.01mm。這樣，

可由微分筒上的刻度精確地讀出測微螺桿軸向位移的小數(shù)部分。由此可見，千分

尺的分度值為o.o1mm。

(2)讀數(shù)示例

33

30

(a)7+O.5+O.OI*35=7.85(b>5+0.01x27=5.27

3.測量方法

(1)根據(jù)圖紙要求尺寸，選擇相應(yīng)規(guī)格的千分尺(校對零位)，左手握住絕熱

板裝置，右手握住測力裝置。

(2)測砧面固定不動，轉(zhuǎn)動測力裝置(棘輪)，使千分尺測量螺桿面和被測提

取工件表面接近。

(3)擰動端部棘輪，直至發(fā)出2?3聲的“咔咔”聲為止，讀出尺寸數(shù)值。

實(shí)訓(xùn)3用內(nèi)徑千分尺測量零件內(nèi)徑

千分尺是具有兩個(gè)圓弧測量面.，適用于測量內(nèi)尺寸的千分尺。其示值誤差為

刻度指示值與兩圓弧測量面實(shí)際分隔的距離之差。

1.內(nèi)徑千分尺的組成及原理

內(nèi)徑千分尺測量方法與游標(biāo)卡尺的內(nèi)測量爪測量方法相同。與外徑千分尺不

同的是，內(nèi)徑千分尺的內(nèi)測量爪是邊分開邊測量，所以標(biāo)尺數(shù)值是向右變小。

2.測量方法

(1)將固定測量爪接觸孔的一側(cè)內(nèi)壁不動，然后轉(zhuǎn)動測力裝置(棘輪)，調(diào)節(jié)

活動測量爪，使其張開距離略小于內(nèi)孔尺寸。

(2)當(dāng)活動測量爪接觸到孔的另一側(cè)內(nèi)壁時(shí)，轉(zhuǎn)動棘輪，使測量爪在徑向的

最大位置和在軸向的最小距離處與工件相接觸，目光正視，尋找測量的最佳值，

讀出內(nèi)孔尺寸數(shù)值。

第2章幾何公差及檢測

【學(xué)習(xí)及技能目標(biāo)】

1.分析圖紙上的零件幾何精度的要求，讀懂零件的幾何公差要求，解釋幾

何公差的含義。

2.掌握幾何公差項(xiàng)目代號及標(biāo)注知識。

3.熟悉基準(zhǔn)、最小條件、公差原則、幾何誤差檢測及評定知識。

4.熟悉百分表、內(nèi)徑百分表、扭簧比較儀、圓度儀等儀器的結(jié)構(gòu)與使用方

法，會測量零件的幾何公差。

第1講

課題：1.幾何公差的研究對象

2.幾何公差的幾何要素的定義

授課方式：講授

教學(xué)目的：1.了解幾何公差在機(jī)械制造中的作用

2.熟悉與幾何公差有關(guān)的幾何要素的分類方法及各種幾何要素的定

義及其特點(diǎn)

教學(xué)重點(diǎn)：與幾何公差有關(guān)的幾何要素的分類方法

教學(xué)難點(diǎn)：幾何公差及各種幾何要素的定義及其特點(diǎn)

教具：掛圖、多媒體課件

教學(xué)過程：

一、引入新課題

本次課是學(xué)習(xí)以后各章節(jié)的基礎(chǔ)，要求掌握幾何公差項(xiàng)目的分類以及各特

征項(xiàng)目的名稱和對應(yīng)的符號，本次課開始學(xué)習(xí)有關(guān)內(nèi)容。

二、教學(xué)內(nèi)容

2.1概述

零件加工后，其表面、軸線、中心對稱平面等的實(shí)際形狀和位置相對于所要

求的理想形狀和位置，不可避免地存在著誤差，這種誤差稱為形狀和位置誤差，

簡稱幾何誤差。

2.2幾何公差的研究對象

1.組成要素

原稱為輪廓要素，是指構(gòu)成零件外形的面或面上的線。

(1)公稱組成要素又稱公稱尺寸，是指由技術(shù)制圖或其他方法確定的理論

正確的組成要素。

(2)實(shí)際(組成)要素由加工得到的、實(shí)際存在并將整個(gè)工件與周圍介質(zhì)

分隔的要素。

(3)提取組成要素按規(guī)定的方法、由實(shí)際(組成)要素提取有限的點(diǎn)所形

成的實(shí)際(組成)要素的近似替代。

2.導(dǎo)出要素

原稱為中心要素，是指由一個(gè)或幾個(gè)組成要素得到的中心點(diǎn)、中心線或中心

面。

(1)公稱導(dǎo)出要素由一個(gè)或幾個(gè)公稱組成要素導(dǎo)出的中心點(diǎn)、中心線或中

心面。

(2)提取導(dǎo)出要素由一個(gè)或幾個(gè)提取組成要素導(dǎo)出的中心點(diǎn)、中心線或中

心面。

3.擬合要素

原稱為理想要素，是指不存在任何誤差的純幾何的點(diǎn)、線、面，它在檢測中

是評定實(shí)際(組成)要素幾何誤差的依據(jù)。

(1)擬合組成要素按規(guī)定的方法，由提取組成要素形成的并具有理想形狀

的組成要素。

(2)擬合導(dǎo)出要素由一個(gè)或幾個(gè)擬合組成要素導(dǎo)出的中心點(diǎn)、中心線或中

心面。

4.單一要素

單一要素僅對要素本身提出幾何公差要求的要素。

5.關(guān)聯(lián)要素

關(guān)聯(lián)要素是指與零件上其他要素有功能關(guān)系的要素。

6.基準(zhǔn)要素

基準(zhǔn)要素是指用來確定提取組成要素的理想方向或(和)位置的要素。

第2講

課題：1.被測提取要素的標(biāo)注方法

2.基準(zhǔn)要素的標(biāo)注方法

3.幾何公差標(biāo)注中的有關(guān)問題

4.幾何公差值及有關(guān)規(guī)定

授課方式：講授

教學(xué)目的：1.掌握幾可公差項(xiàng)目的分類以及各特征項(xiàng)目的名稱和對應(yīng)的符號

2.了解國家標(biāo)準(zhǔn)中對幾何公差的注出公差值和未注公差值的標(biāo)注方

法

3.理解圖樣上所標(biāo)注的幾何公差代號的含義

4.掌握幾何公差代號和基準(zhǔn)符號的標(biāo)注方法

教學(xué)重點(diǎn)：圖樣上所標(biāo)注的幾何公差代號的含義

教學(xué)難點(diǎn)：幾何公差代號和基準(zhǔn)符號的標(biāo)注方法

教具：掛圖、多媒體課件

教學(xué)方法：利用多媒體精講被測提取要素的標(biāo)注方法，基準(zhǔn)要素的標(biāo)注方法。重

點(diǎn)講清幾何公差標(biāo)注中的有關(guān)問題。多練：在講授后，通過練習(xí)、討

論和分析歸納幫助學(xué)生掌握幾何公差代號和基準(zhǔn)符號的標(biāo)注方法。

教學(xué)過程：

一、引入新課題

通過幾何公差研究對象引入新課.

二、教學(xué)內(nèi)容

2.3幾何公差的標(biāo)注

2.3.1形位公差的特征項(xiàng)目、符號

國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，形狀和位置兩大類公差共計(jì)14個(gè)項(xiàng)目，其中形狀公差4

個(gè)，因它是對單一要素提出的要求，因此無基準(zhǔn)要求;位置公差8個(gè)，形狀或位

置（輪廓）公差有2個(gè)，若無基準(zhǔn)要求，則為形狀公差;若有基準(zhǔn)要求，則為位

置公差。

2.3.2形位公差標(biāo)注

1.幾何公差代號

標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，在技術(shù)圖樣中幾何公差采用符號標(biāo)注。基準(zhǔn)代號如圖所示。

I

疏準(zhǔn)字母、

用準(zhǔn)字母及有關(guān)符號

幾何公差值及有關(guān)符號

幾何公差框格

幾何公差特征項(xiàng)目符號

指引線

箭頭

⑻樞格內(nèi)容(b)范灌代號

2.幾何公差標(biāo)注示例

幾何公差代號標(biāo)注示例見書中表2-3。

2.3.3幾何公差值及有關(guān)規(guī)定

1.圖樣上注出公差值的規(guī)定

對于幾何公差有較高要求的零件，均應(yīng)在圖樣上按規(guī)定的標(biāo)注方法注出公

差值。

2.幾何公差的未注公差值的規(guī)定

未注公差值符合工廠的常用精度等級，不需在圖樣上注出。

(1)直線度、平面度的未注公差值共分H、K、L三個(gè)公差等級。

(2)圓度的未注公差值規(guī)定采用相應(yīng)的直徑公差值，但不能大于徑向圓跳

動值。

(3)圓柱度由圓度、軸線直線度、素線直線度和素線平行度組成。

(4)線輪廓度、面輪廓度未作規(guī)定，受線輪廓、面輪廓的線性尺寸或角度

公差控制。

(5)平行度等于相應(yīng)的尺寸公差值。

(6)垂直度分為H、K、L三個(gè)公差等級。

(7)對稱度分為H、K、L三個(gè)公差等級。

(8)位置度未作規(guī)定，因?yàn)閷儆诰C合性誤差，由分項(xiàng)公差值控制。

(9)圓跳動分為H、K、L三個(gè)公差等級。

(10)全跳動未作規(guī)定，因?yàn)榫C合項(xiàng)目，故可通過圓跳動公差值、素線直線

度公差值或其他注出或未注出的尺寸公差值控制。

3.未注公差的標(biāo)注

在圖樣上采用未