公差配合与测量教学大纲

东南大学远程教育学院 公差配合与测量课程教学大纲一、课程基本情况课程名称公差配合与测量学分2+2主讲教师陈建松职称高级工程师课程类别应用技术基础课实验时数(小时)14上机时数(小时)先修课程名称及要求高等数学、工程制图与计算机绘图、工程力学与材料力学、金属加工认识实习等的理论教学授课对象专业、方向、层次机械设计与制造、数控机床加工、模具设计与制造、机电一体化、工业工程、机械电子工程等专科专业。教材名称、主编、出版社及版次公差配合与技术测量吕永智主编 机械工业出版社 第2版教学参考书书名、主编及出版社公差配合与测量技术 董燕主编 中国人民大学出版社要求站点学校配备辅导教师 是 要求站点辅导教师批改作业是 要求站点辅导教师指导上机否要求站点辅导教师指导实验是 二、课程的地位、作用及任务1.本课程的地位：公差配合与测量技术是一门综合性的应用技术基础学科，它的形成和发展与机械、电子工业的发展密切相关。该学科将实现互换性生产的标准化领域与计量学领域的有关知识结合在一起，涉及机械电子产品的设计、制造、维修、质量控制和生产组织管理等诸多方面。从事机械工程的技术人员应具备这些方面的知识和能力。因此将公差配合与测量技术课程列为机械类各专业学生必修的一门主要的应用技术基础课程。本课程是以先修课程高等数学、工程制图与计算机绘图、工程力学与材料力学、金属加工认识实习等的理论教学为基础，它的后续课程是机械设计基础、机械制造基础、现代加工技术等，是介于基础课与专业课之间的专业基础课，是一门动手能力很强的理论联系实际的课程，可以提高学生的工程实践能力，为测量技术工作打下很好的基础。2本课程的作用：使学生获得互换性、标准化、测量技术的基本知识，并具有一定工作能力，为从事机电产品、仪器、仪表的制造、维修、开发及科学研究工作打下坚实基础。3本课程的任务：它的任务是使学生获得机械零件的几何精度及相互配合、测量技术方面的基本理论、基本知识和基本技能。三、教学内容和基本要求 绪论1教学内容互换性概述：互换性含义，完全互换与不完全互换，互换性生产的技术经济意义。加工误差与公差：机械加工误差存在的客观性，加工误差的种类，把加工误差控制在公差的范围内，零件就可以实现互换性。公差的标准化：公差与公差标准，公差标准化与互换性生产的关系及优先数系。本课程的教学任务、要求与方法。2重点、难点重点：互换性的概念、加工误差与公差。难点：加工误差与公差。3教学基本要求(1)理解互换性的概念，了解互换性的种类及互换性生产的技术经济意义。(2)了解机械加工误差存在的客观性，加工误差与公差的关系及对零件互换性的影响。(3)了解公差的标准化：公差与公差标准，公差标准化与互换性生产的关系及优先数系。(4)掌握本课程的教学任务、要求与方法。习题：P5：1、2、3、4第1章 光滑圆柱的公差与配合1教学内容有关公差配合的术语及其定义：、孔和轴、尺寸、基本尺寸、实际尺寸、极限尺寸；最大、最小实体状态和实体尺寸；尺寸偏差、极限偏差（上偏差与下偏差）、尺寸公差、公差带、尺寸公差带图；孔与轴，配合，间隙与过盈、间隙配合，过盈配合与过渡配合，极限间隙与极限过盈，平均间隙与平均过盈，配合公差与配合公差带图。用公式法和公差带图法求解孔和轴配合的极限尺寸、极限偏差、极限间隙、极限过盈、平均间隙、平均过盈及配合公差、画尺寸公差带图。公差与配合标准的主要内容：基准制（基孔制与基轴制，基准件公差带位置，设置基准制的意义）；标准公差（公差等级，公差单位，尺寸分段，标准公差值）；基本偏差（基本偏差系列，基本偏差数值，另一极限偏差的计算）；公差带（公差带代号，常用和优先公差带）；配合（配合代号，配合分类，常用和优先配合，不同基准制配合）；未注公差尺寸的极限偏差。习题：:P32 3、4、5)按指定的公差带代号，用查表法和计算法找出极限偏差值并作尺寸公差带图。)按己知孔、轴的极限尺寸，用查表法和计算法找出相应的公差带代号，并按配合的标注方式标出。公差配合的选择：基准制的选择（基孔制的特点，优先选用基孔制，基轴制的特点，基轴制的应用场合，混合制的应用）。公差等级的选择（公差等级的选择原则，公差等级与使用性能、加工方法和经济性的关系，公差等级的选择方法，各级公差等级的应用场合）。配合的选择（配合选择的方法，间隙配合，过盈配合和过渡配合选择的一般原则，以及选择时应考虑的主要因素，各种常用和优先配合的特征及应用示例，工作情况的变动对配合的过盈或间隙的影响）。滚动轴承的公差与配合。习题：P3233 6、7、8、9、12、132重点、难点重点：尺寸公差带图、配合种类、基准制、标准公差、基本偏差。难点：公差配合的选择。3教学基本要求(1)掌握有关尺寸、尺寸偏差和公差的术语及定义：尺寸、基本尺寸、实际尺寸、极限尺寸；最大、最小实体状态和实体尺寸；尺寸偏差、极限偏差（上偏差与下偏差）、尺寸公差、公差带、尺寸公差带图；(2)掌握有关配合的术语及定义：孔与轴、配合，间隙与过盈、间隙配合，过盈配合与过渡配合，极限间隙与极限过盈，平均间隙与平均过盈，配合公差；了解配合公差带图。(3)掌握公差与配合标准的主要内容：基准制（基孔制与基轴制，基准件公差带位置，设置基准制的意义）；标准公差（公差等级，公差单位，尺寸分段，标准公差值）；基本偏差（基本偏差系列入基本偏差数值，另一极限偏差的计算）；公差带（公差带代号，常用和优先公差带）；配合（配合代号，配合分类，常用和优先配合，不同基准制配合）；熟悉未注公差尺寸的极限偏差；(4)了解公差配合的选择：基准制的选择（基孔制的优点，优先选用基孔制，基轴制的特点，基轴制的应用场合，不同基准制的应用）；公差等级的选择（公差等级的选择原则、公差等级与使用性能、加工方法和经济性的关系，公差等级的选择方法，各级公差等级应用场合）；配合的选择（配合选择的方法，间隙配合，过盈配合和过渡配合选择的一般原则，以及选择时应考虑的主要因素，各种常用和优先配合的特征及应用示例，工作情况的变动对配合的过盈或间隙的影响。滚动轴承的公差与配合。第2章 测量技术基础1教学内容测量技术基本知识：长度单位与长度基准，长度量值的传递；量块；测量器具与测量方法分类；测量器具的基本度量指标；长度测量中常用测量器具的测微原理与基本结构；三坐标测量机及计算机在测量技术中的应用。测量误差基本知识：概述（测量误差概念，测量误差产生原因，测量误差分类）；随机误差（随机误差特征，随机误差的正态分布及其特性，随机误差分布特性的评定指标）；系统误差（系统误差的特征和种类，系统误差的来源，系统误差消除方法）；粗大误差（粗大误差的判别和剔除方法）。用普通计量器具检测光滑工件尺寸：测量误差对光滑工件尺寸检测的影响，误收与误废，验收工件的基本要求，安全裕度，验收极限的确定，普通计量器具的选择。习题：P64，1、2、3、4、5、6、7 2重点、难点重点：量块的组合方法；测量误差的概念、测量误差的分类。验收极限的确定、普通计量器具的选择。难点：随机误差的概念及数据处理、误废与误收。3教学基本要求(1)掌握测量技术基本知识：长度单位与长度基准，长度量值的传递；量块的精度、特性和使用方法；测量器具与测量方法分类；测量器具的基本度量指标；长度测量中常用测量器具的测微原理与基本结构。了解三坐标测量机及计算机在测量技术中的应用。(2)掌握测量误差基本知识：概述（测量误差概念，测量误差产生原因，测量误差分类）；随机误差（随机误差特征，随机误差的正态分布及其特性，随机误差分布特性的评定指标）；系统误差（系统误差的特征和种类，系统误差的来源，系统误差消除方法）；粗大误差（粗大误差的判别和剔除方法）；了解等精度直接测量的数据处理。(3)了解测量误差对光滑工件尺寸检测的影响，了解误收与误废、验收工件的基本要求和安全裕度，掌握验收极限的确定和普通计量器具的选择。第3章 形状和位置公差与测量1教学内容概述：形位误差及其对零件使用功能的影响，形位公差及其在机械制造中的意义，零件的几何要素，形位公差的项目、分类、符号及代号，形位公差的意义，形位公差带及其形状、大小、方向和位置。形状公差与形状误差：形状公差带的特点与职能，形状误差及形状误差值的评定方法。定向公差与定向误差：定向公差带的特点与职能，定向误差及其误差值，基准的建立与体现。定位公差与定位误差：定位公差带的特点与职能，定位误差及其误差值。跳动公差与跳动：跳动公差带的特点与职能，跳动数值的确定。形状和位置公差的选择：形状和位置公差项目选择、注出形位公差的等级与公差值的选择，公差原则与公差要求的选择等；未注形位公差等级的规定，几何公差标注应注意的问题。公差原则与公差要求：与公差原则、公差要求有关的术语及定义（体外作用尺寸和关联作用尺寸，最大实体状态和实体尺寸，最大实体实效状态和实效尺寸，理想边界）；独立原则（独立原则的标注与含义，独立原则的应用）；包容要求（包容要求的标注与含义，包容要求的应用）；最大实体要求（标注与含义，最大实体要求的应用）；形位误差检测原则。习题：p121:2；p122:3、4、5、6、7、82重点、难点重点：形位公差项目的意义及形位公差带，形位误差的检测方法。难点：形位公差带，形位误差的检测方法，公差要求。3教学基本要求(1)了解形位误差及其对零件使用功能的影响，形位公差及其在机械制造中的意义，零件的几何要素，形位公差的项目、分类、符号及代号，形位公差的意义，形位公差带及其形状、大小、方向和位置。(2)掌握形状公差与形状误差：形状公差带的特点与职能，形状误差及形状误差值的评定方法。(3)掌握定向公差与定向误差：定向公差带的特点与职能，定向误差及其误差值，基准的建立与体现。(4)掌握定位公差与定位误差：定位公差带的特点与职能，定位误差及其误差值。(5)掌握跳动公差与跳动：跳动公差带的特点与职能，跳动数值的确定。(6)掌握注出形位公差的等级与公差值，了解未注形位公差的等级与公差值，了解形位公差选择原则与选择方法。(7)了解公差原则与公差要求：与公差原则、公差要求有关的术语及定义（体外作用尺寸和关联作用尺寸，最大实体状态和实体尺寸，最大实体实效状态和实效尺寸，理想边界）；掌握独立原则（独立原则的含义与标注，独立原则的应用）；了解包容要求（包容要求的标注与含义，包容要求的应用）和最大实体要求（标注与含义，最大实体要求的应用）；了解形位误差检测原则。第4章 表面粗糙度与测量1教学内容概述：表面粗糙度的概念，表面粗糙度、表面形状误差及表面波纹度的区别，表面粗糙度对机器（仪表）使用功能的影响。表面粗糙度的评定：基准线，取样长度和评定长度，表面粗糙度的评定参数，表面粗糙度有关数值的规定。表面粗糙度的选用：表面粗糙度与加工方法和经济性的关系，表面粗糙度的选择原则及典型参数值的应用示例。表面粗糙度的符号、代号及其在图样上的标注的意义和注意事项。用类比法选择零件上指定表面的表面粗糙度参数项目与参数值，并标注在图样上。表面粗糙度的检测：比较法、光切法、光波干涉法及感触法检测表面粗糙度。习题：1 表面粗糙度属于什么几何形状误差？ 对零件使用性能有哪些影响？ 2 什么是取样长度和评定长度 ？规定取样长度和评定长度有何意义？ 两者有什么关系？ 3 表面粗糙度的图样标注中，什么情况下要注出最大值、最小值？什么情况下注出评定参数的上限值、下限值？ 在图样上如何标注？ 4 在一般情况下， 45H7和8H7， 45H7和 45H6相比, 哪个应选用较小的表面粗糙度值。5 表面粗糙度常用测量方法有哪几种？各适宜测量哪些参数？2重点、难点重点：表面粗糙度的概念、表面粗糙度标注的意义。难点：表面粗糙度的评定参数、表面粗糙度的选用。3教学基本要求(1)掌握表面粗糙度的概念，了解表面粗糙度、表面形状误差及表面波纹度的区别及表面粗糙度对机器（仪表）使用功能的影响。(2)了解表面粗糙度的评定：基准线，取样长度和评定长度，表面粗糙度的评定参数，表面粗糙度有关数值的规定。(3)了解表面粗糙度的选用：表面粗糙度与加工方法和经济性的关系，表面粗糙度的选择原则及典型参数值的应用示例。(4)掌握表面粗糙度的符号、代号及其在图样上的标注意义及注意事项。(5)会表面粗糙度的检测：比较法、光切法、光波干涉法及感触法检测表面粗糙度。第5章 圆锥公差与测量1教学内容圆锥结合的特点：圆锥结合具有较高的同轴度，自锁性好，密封性好，间隙和过盈可以调整等优点。圆锥配合的基本参数及符号：要理解圆锥角、圆锥素线、圆锥直径（最大圆锥直径D、最小圆锥直径d）、圆锥长度、锥度C、公称圆锥、圆锥配合长度及基面距等。圆锥配合的种类分为三种，分别是间隙配合、过盈配合、紧密配合（也称过渡配合）。圆锥配合有别于圆柱配合的主要特点是：通过内、外圆锥相对轴向位置调整间隙或过盈，可得到不同配合性质的配合。圆锥公差：圆锥直径公差、圆锥角公差、给定截面圆锥直径公差、圆锥的形状公差；及两种圆锥公差给定方法。一种是给出圆锥的理论正确角度（或锥度）和圆锥直径公差，另一种是给定截面圆锥直径公差和圆锥角公差。圆锥的检测方法有比较测量法和直接测量法。习题：P149页1，2，3，4，52重点、难点圆锥配合的基本参数、圆锥公差、圆锥的检测方法3教学基本要求(1)了解圆锥配合的特点、基本参数、形成方法和基本要求。(2)熟悉圆锥公差项目和给定方法；了解圆锥的配合种类及形成；掌握圆锥公差的标注。(3)了解锥度和角度的检测方法。第6章 螺纹结合1教学内容概述：螺纹的种类和用途，普通螺纹和传递位移螺纹的基本要求，普通螺纹的几何参数。螺纹几何参数偏差对螺纹互换性的影响：螺纹的大径、小径、中径、螺距与半角偏差对螺纹互换性的影响，作用中径概念，保证螺纹互换性的条件。普通螺纹结合的公差与配合：螺纹公差带与螺纹旋合长度，螺纹精度概念及精度分级，螺纹公差带与配合的选用，螺纹的标记。螺纹的检测：螺纹的综合检验，螺纹的单项测量（用螺纹千分尺测螺纹中径，三针法测螺纹中径）。习题：P159 1，2，3，42重点、难点掌握螺纹的作用中径，公差带及标注，各种误差对互换性的影响因素。3教学基本要求(1)了解螺纹的种类和用途，普通螺纹和传递位移螺纹的基本要求，普通螺纹的几何参数。(2)掌握螺纹几何参数偏差对螺纹互换性的影响：螺纹的大径、小径、中径、螺距与半角偏差对螺纹互换性的影响，作用中径概念，保证螺纹互换性的条件。(3)掌握普通螺纹结合的公差与配合：螺纹公差带与螺纹旋合长度，螺纹精度概念及精度分级，螺纹公差带与配合的选用，螺纹的标记。(4)掌握螺纹的检测：螺纹的综合检验，螺纹的单项测量（用螺纹千分尺测螺纹中径，用三针法测螺纹中径。）第7章 圆柱齿轮公差与测量1教学内容概述：传递运动准确性、传动的平稳性、载荷分布均匀性、传动侧隙的合理性齿轮误差的评定指标和测量：影响传动准确性的误差及评定项目（误差来源：机刀工件系统的周期性的误差。安装偏心、分度蜗轮、分度蜗杆、滚刀；评定项目：切向综合误差、齿距累积误差、齿圈径向跳动 、径向综合误差、公法线长度变动） ；影响传动平稳性的误差及评定项目（误差来源：机床传动链误差；滚刀安装误差及轴向窜动滚刀偏心、轴线倾斜或窜动使加工出的齿轮有径向误差和轴向误差；刀具制造误差或刃磨误差 刀具制造时或刃磨时的误差会引起被加工齿轮的齿形误差，压力角误差引起基节误差。评定项目：一齿切向综合误差、一齿径向综合误差、齿形误差、基节偏差、齿距偏差）；影响载荷分布均匀性的误差及评定项目（误差来源：机床导轨歪斜、刀具齿向歪斜、齿坯装夹误差；评定项目：齿向误差、接触线误差（斜齿）、轴向齿距偏差（斜齿）；影响传动侧隙的误差及评定项目（齿厚偏差、公法线平均长度偏差）齿轮精度、侧隙的规定及检测：齿轮的精度等级、精度等级的选择（齿轮精度等级的选择，不但应满足传动装置的使用要求，同时也应考虑工艺性和经济性的要求。根据齿轮传动的用途、工作条件、传递功率、圆周速度、振动、噪声及工作寿命等多种因素，台理确定齿轮的精度等级，对提高产品质量是很重要环节。生产中一般采用计算法和经验法，目前采经验法者较多。经验法选择齿轮的精度等级是目前生产中较常用的方法，其要点是在进行齿轮传动设计时，参照类似的被生产实践证明使用良好、运转正常的齿轮传动的精度要求的资料，分析对比后确定齿轮的精度等级。）、齿轮检验组的选用、齿轮公差的标注。习题:P173-173 1、2、3、4、5、6、102重点、难点齿轮误差的评定指标、齿轮检验组的选用、齿轮公差的标注3教学基本要求(1)掌握齿轮传动的基本要求的特性；齿轮主要加工误差的分组方法和渐开线圆柱齿轮的公差项目以及测量方法。(2)掌握渐开线圆柱齿轮精度的选择及确定方法。(3)熟悉渐开线圆柱齿轮的精度标准和齿轮主要加工误差产生原因的分析方法。(4)了解斜齿圆柱齿轮特有的公差项目。四、教学时间分配表章 节课题时 数 分 配讲课实验习题讨论课合计绪 论22第1章光滑圆柱的公差与配合1212第2章测量技术基础426第3章形状和位置公差与测量10212第4章表面粗糙度与测量224第5章圆锥公差与测量224第6章螺纹结合224第7章圆柱齿轮公差与测量246典型零件的测量实训66复习习题课88总 计501464五、课程考核办法（开卷、闭卷、半开卷、论文等，总评成绩构成）考核方式笔试（闭卷），平时作业少于三分之一，实验少于二分之一，取消考试资格。总评成绩构成： 期末考试60%；平时成绩（平时作业或实验)40% 。考核的原则：题目覆盖全面，重点突出，难度适中，题量适度，难度及题量的梯度适合。六、课程自学时间指导分配表周 数自 学 章 节 内 容自学(小时)作业内容实验内容及机时第1周绪 论2P5：1、2、3、4第2周第1章 光滑圆柱的公差与配合概述、基本术语及定义、公差带、配合的定义4P32 3、4、5第3周第1章 光滑圆柱的公差与配合基准制、标准公差系列、基本偏差系列、基本偏差系列、公差与配合在图样上的标注、线性尺寸的一般公差4P3233 6、7、8、9第4周第1章 光滑圆柱的公差与配合基准制、公差等级的选择、8.光滑圆柱的公差与配合配合的选择、滚动轴承的公差与配合4P33 12、13第5周第2章 测量技术基础概述、长度计量单位和基准量值的传递、测量器具和测量方法2P64，1、2、3、4工件外圆及长度检测1第6周第2章 测量技术基础测量误差、测量器具的选择2P64，5、6、7内孔及中心高测量1第7周第3章 形状和位置公差与测量概述、形状和位置公差的标注4第8周第3章 形状和位置公差与测量形状和位置公差带、位置公差带及其特点4p121:2,p122:3,4,5,6第9周第3章 形状和位置公差与测量公差原则、形位公差的等级与公差值、形位误差的检测、形位公差的选用2P122：7，8形位误差检测2第10周第4章 表面粗糙度与测量概述、评定标准、标注、表面粗糙度的选择、测量；21 表面粗糙度属于什么几何形状误差？ 对零件使用性能有哪些影响？2 什么是取样长度和评定长度 ？规定取样长度和评定长度有何意义？ 两者有什么关系？3 表面粗糙度的图样标注中，什么情况下要注出最大值、最小值？什么情况下注出评定参数的上限值、下限值？ 在图样上如何标注？4 在一般情况下， 45H7和8H7， 45H7和 45H6相比, 哪个应选用较小的表面粗糙度值？5 表面粗糙度常用测量方法有哪几种？各适宜测量哪些参数？表面粗糙度的测量2第11周第5章 圆锥公差与测量概述第6章 螺纹结合22P149 1，2，3，4，5P159 1，2，3，4角度和圆锥角测量2螺纹检测2第12周第7章 圆柱齿轮公差与测量2齿轮测量4第13周典型零件的测量实训4第14周典型零件的测量实训2第15周复习习题课4第16周复习习题课4合 计501410