零件测量与质量控制技术.doc

零件测量与质量控制技术教案2014学年第一学期授课班级：12机械制造五年制专 业：机电一体化 授课教师; 曹旭海丽水市职业高级中学 教 学 进 度 表周次日期教 学 内 容（单元 或章节）课时分配理论实践1项目一 走进零件的测量32项目二 任务一 长度的测量453任务二 轴径的测量4任务三 孔径的测量455任务四 锥度的测量6项目三 零件形位误差的测量47任务一 识读形位误差8任务二 直线度误差的测量549任务四 平行度误差、平面度误差的测量3210任务五 垂直度误差、位置度误差的测量2211任务六 同轴度、径向圆跳动误差和端面圆跳动误差的测量2212项目四 螺纹的测量任务一 测量三角形螺纹2213任务二 测量梯形螺纹14项目五 典型零件的综合检测任务一 轴套类零件的综合检测2215任务二 盘类零件的综合检测2216项目七 零件的精密测量任务一 用三坐标测量机测量零件17任务二 用表面粗糙度仪测量零件表面粗糙度22182零件测量与质量控制技术教案（1）周 次课 次课 时班 级时 间2139月10日1、2节项 目项目一 走进零件的测量课题名称走进零件的测量教学目标知识目标1.对零件测量有一个感性认识。2.了解互换性、极限尺寸、偏差及公差，会计算极限尺寸并能知道零件尺寸的合格范围。3.会识读图样上形位公差和表面粗糙度代号。4.掌握测量基本理论及常用量具常识。5.了解常用的表面粗糙度测量方法，掌握比较法检测零件表面粗糙度。能力目标对零件测量有一个感性认识；会识读图样上形位公差和表面粗糙度代号；了解常用的表面粗糙度测量方法，掌握比较法检测零件表面粗糙度。素质目标对零件测量有一个感性认识；了解互换性、极限尺寸、偏差及公差，会计算极限尺寸并能知道零件尺寸的合格范围。教学要求1.零件测量有一个感性认识。2.了解互换性、极限尺寸、偏差及公差，会计算极限尺寸并能知道零件尺寸的合格范围。3.会识读图样上形位公差和表面粗糙度代号。4.掌握测量基本理论及常用量具常识。教学重点1. 测量的概念、互换性的概念、极限尺寸、偏差及公差的概念。2. 测量的种类，主动测量与被动测量。3. 形位公差、表面粗糙度的识读。4. 表面粗糙度的检测方法。5. 量具常识。难点分析培养学生从实际生产的角度来考虑、分析问题的习惯。实验用具及教具PPT 视频 模型教学过程一 开场白教师自我介绍，办公地点，联系方式。本课程总课时约为60学时，其中上课与实训约各占对半，并有一周的实习，说明实践在该课程的重要地位。学习时要注意理论联系，考核时实践测量能力占有相当高的比重，希望同学给予足够的重视。二 讲授新课该课程是机械类专业一门非常重要的实用课程，不仅需要掌握必要的理论知识，更需要有较强的动手能力，能够准确地对机械零件进行技术测量，判断零件是否满足技术图样的要求，确定零件是合格产品还是废品。在加工中还要根据测量的数据对零件进行再加工，选择合理的切削用量及各种技术参数。该课程包含零件线性尺寸的测量、零件形位误差的测量、螺纹的测量、典型零件的综合测量、零件的质量控制和零件的精密测量等方面的内容。公司的质量检验员或质检部主任、生产加工人员或生产加工的班组长及车间主任，需要对已加工完的工件进行检测；公司的生产加工人员，需要在零件加工过程中对工件进行检测。1.测量的种类测量的种类见下表。测量的种类比较方式绝对测量被测量值直接由量仪刻度尺上读数表示相对测量由量仪读出的是被测的量相对于标准量值的差值接触形式接触测量量具或量仪的测量头与被测表面直接接触非接触测量量具或量仪的测量头不与被测表面接触同时测量参数的数目综合测量被测件相关的各个参数合成一个综合参数来进行测量单项测量被测件的各个参数分别单独测量测量对工艺过程所起的作用主动测量加工过程中进行测量，测量结果直接用来控制工件的加工精度被动测量加工完毕后后进行测量，以确定工件的参数值测量时工件的运动情况静态测量测量时被测件静止不动动态测量测量时，被测件不停地运动，测量头与被测件有相对运动2测量项目解读机械制造业的技术测量对象主要指长度、角度、形位误差和表面粗糙度。(1)线性尺寸项目线性尺寸项目解读测量项目30公称尺寸A/mm604030最大极限尺寸/mm6040.03930.2最小极限尺寸/mm 59.974029.8上偏差/mm0+0.039+0.2下偏差/mm-0.0300-0.2尺寸公差/mm0.0300.0390.4（2）形位公差项目，即60圆柱面对基准A（40的轴线）的径向圆跳动公差t为0.025mm，也就是60圆柱面绕40的轴线做无轴向移动回转一周时，在任一测量平面内的径向圆跳动量均不得大于0.025mm。(3)表面粗糙度项目，即所有表面用去除材料方法获得的表面粗糙度，Ra的上限值为3.2m。3检测方案确定测量过程中，量具是不可缺少的工具。技术操作人员不仅要学会合理地选用量具，还必须能正确使用和保养量具。选定了量具后，还要确定测量方法、检测次数、数据处理方式等。（1） 测量量具常用的测量量具有标准量具、极限量规、通用测量器具和检验夹具。（2） 测量量具的选择一般说来，器具的选择主要取决于被测工件的精度要求，在保证精度要求的前提下，也要考虑尺寸大小、结构形状、材料与被测表面的位置，同时也要考虑工件批量、生产方式和生产成本等因素。（3） 测量步骤演示轴套类零件的测量过程，让学生认真观察并记录完成教材中的表1-4。（4） 数据处理观看并记录教师数据处理方法（5） 检测报告根据教师的测量结果，填写检测报告。课后小结1、 测量的概念、互换性的概念、极限尺寸、偏差及公差的概念。2、 量的种类，主动测量与被动测量。3、 形位公差、表面粗糙度的识读。4、 表面粗糙度的检测方法。5、 量具常识。作业布置量具保养、“质量杠杆”与在线检测相关知识。一、四、五、教后记由于学生从事实际生产实习的时间较少，受到条件的限制不可能达到规定的教学安排，存在着理论教学多，动手机会少的问题，而专业课程是密切联系生产实际的，脱离实践使他们分析问题时不能从实际出发，给课程的学习带来较大的困难。因此，讲课时要多举一些学生比较容易了解的生活生产实例，来帮助学生掌握本课程的内容。零件测量与质量控制技术教案周 次课 次课 时班 级时 间3129月5日1、2节项 目项目二 零件线性尺寸的测量任务一 长度的测量课题名称常用长度量具教学目标知识目标1.了解常用长度量具的种类、精度。2掌握游标卡尺和千分尺的刻线原理及使用方法。能力目标能正确选择长度量具的种类，并准确测量出零件的实际尺寸。素质目标会使用长度测量工具，掌握量具的保养方法，养成爱护工量具的良好习惯。教学要求1. 了解机械工业常用使用长度单位和各种量具的测量精度。2. 了解游标卡尺和千分尺的刻线原理，会正确地选择与使用测量工具。3. 能够准确地读出测量的长度值。教学重点1.游标卡尺和千分尺的刻线原理。2.正确读数。难点分析1. 游标卡尺的刻线原理。2. 千分尺的使用与读数。实验用具及教具量具教学过程一 复习旧课形状和位置公差的内容是对零件加工质量的要求，而这些公差及基本尺寸要求要经过量具的测量才能反映出来，了解和使用量具即成为本章的主要内容。二 导入新课尺寸公差和形位公差的项目很多，概括起来包括长度和角度两个方面，所以常用的测量工具也分为这两大类。三讲授新课在机械制造业中，长度单位是米，但在图样上的规定以毫米作为计量长度单位，且不注单位符号。1. 钢直尺钢直尺是最简单的常用量具,其精确度一般为0.5 mm，其长度常见为150 mm，300 mm，500 mm等。一般可直接测量工件的长度。2. 卡钳卡钳是一种配合其他量具间接测量工件内、外径的量具，分为内、外卡钳。卡钳特别适用于测量某些量具不方便使用的场合。目前，卡钳应用较少。3. 游标类卡尺游标类卡尺是目前应用较广的通用工具，其优点是结构简单，使用方便，测量精度较高。游标类卡尺分为游标卡尺、深度游标卡尺和高度游标卡尺三种。但它们的刻线和读数原理都是一样的，近来新出现的数显式游标卡尺，数码显示精度为0.01mm，使测量结果更为精确，读数更简单。（1） 游标卡尺的结构 游标卡尺由尺身、游标和辅助游标三大部分组成。（2） 游标卡尺的刻线原理及读数方法 游标卡尺的测量精度分为0.10 mm、0.05 mm和0.02 mm三种，在机械加工中常用精度为0.02 mm的游标卡尺。精度为0.1 mm的游标卡尺的刻线原理：尺身上每小格为1 mm；游标上的刻线每小格为0.9 mm，共有10个刻线，每个刻线相差1 mm -0.9 mm0.1 mm，当尺身和游标零线刻度对齐时，游标上最后一条刻线与尺身的9mm 对齐，其他刻线都不与尺身上的刻线对齐；当游标右移0.1 mm时，游标上第一条刻线与尺身上面的刻线对齐；当游标右移0.2 mm时，游标上第二条刻线与尺身上面的刻线对齐；依此类推，如果游标上的第6条刻线与尺身上的刻线对齐，则表示右移了60.1 mm0.6mm。游标卡尺的读尺方法为：游标零线左侧尺身上的毫米数与游标上和尺身上刻线对齐的刻线数值乘以0.1得数相加即是工件的实际尺寸。对于精度为0.02 mm的游标卡尺的刻线与读数方法和0.1 mm的 精度相同，只不过它的游标上每格刻线为0.98 mm，共有50个刻线。（3） 游标卡尺的使用方法 使用前先检查尺身和游标的零件是否对齐；不能用以测量旋转的工件；卡平面要与外径垂直或平行于被测平面，保证测量准确；用300 mm的游标卡尺的下卡爪测量内孔时，应将测量值加上10 mm卡爪的宽度才是内孔实际尺寸；使用后应及时将卡尺放入盒内。4. 螺旋测微量具螺旋测微量具通常称为千分尺，是一种较为精密的测量工具，精度可达0.01 mm，分为11种不同测量用途的千分尺，但其刻线原理都是一样的。为了保证量具的准确度，其测量范围仅为25 mm，常用规格有025 mm，2550 mm，5075 mm和75100 mm等。（1） 外径千分尺的构造 尺身支持固定测量砧座和活动砧座；活动砧座与带刻度的活动微分筒固定在一起，由螺距为0.5mm的外螺纹与固定套管内的螺纹轴套配合，以调整测量工件的长短；活动微分筒右端有测力控制装置，以控制测量工件夹持的松紧。（2） 千分尺的刻线及读尺方法 微分筒左端圆周上刻有50个等分的刻线，由于外螺纹的螺距为0.5mm，活动砧座每转动一周，轴向移动0.5mm；而每转过一小格，活动砧座轴向移动0.5mm，即为每小格的分度值，也是千分尺的精度。读数时应将微分筒左端面的毫米数加上微分筒上转过刻度的毫米数相加，即为实际尺寸。但需要特别注意的是，如果固定套筒上的长毫米刻度上方露出一短小刻度，说明微分筒已转了一周，应当将测量的结果再加上0.5mm,才是工件的正确尺寸。（4） 使用千分尺的方法与注意事项 测量前要先对齐微分筒和固定筒的零线；测量时应保证砧座与工件的垂直或平行，并用测力装置调整活动砧座与工件的接触，直至发出“卡、卡”声为止；测量后即将量具放入盒内。注意不得用千分尺测量毛坯或旋转工件。 其他种类千分尺的使用方法相似，可在实际操作中逐渐掌握。课后小结四 小结本次课主要介绍两种常用测量工具，即游标卡尺和千分尺的刻线原理和使用方法，介绍刻线原理使学生懂得了该量具的精度是怎样来的；而掌握使用方法是学习的根本，是为了将来工作的需要，是必须掌握的技能，要通过反复训练方能达到准确测量工件的目的。作业布置练习用两种量具测量。一、四：1、五教后记学生可能对量具的使用与测量技术不够重视，实际上这是对动手能力的培养，对上岗后能否胜任工作岗位至关重要，应克服轻视实践的错误观念，切实学好技术测量。先讲授，后课上练习量具测量身边的文具或工件，达到初步掌握正确测量方法的目的。零件测量与质量控制技术教案周 次课 次课 时班 级时 间3229月6日5、6节项 目任务二 轴径的测量课题名称轴类零件的测量教学目标知识目标熟悉常用轴类零件技术测量的内容、步骤和注意事项。能力目标能够正确使用常用测量工具准确测量工件的形状和位置误差，判断工件是否合格。素质目标培养学生严谨、认真、实事求是的工作作风，能够公正、准确、客观地测量工件。教学要求1. 正确读懂图样中形位公差标注符号的含义。2. 能够正确地使用各种量具，并能准确读值。教学重点正确使用量值，准确地读值。难点分析1. 读懂图样，特别是形位公差的标注。2. 正确使用测量工具并准确读值。实验用具及教具量具教学过程一. 复习旧课先检查学生的识图能力，请同学回答轴中的结构组成？在外径上有哪些尺寸需要测量？没有标注尺寸公差的数值有无什么要求？又有多少个位置公差要求？二、 导入新课凡是没有标注尺寸公差的尺寸并不是没有公差，应当从表中查出允许偏差值。测量该轴的形位公差值需要用哪些量具？如何正确使用千分尺？三、讲授新课1. 分析零件图阶梯轴是常见的零件，有最大外径和最小外径，分为多个圆柱，圆柱处有公差要求。有的圆柱有键槽，对键槽均有对称度要求。对圆柱还有同心度、圆柱度和径向跳动的要求。2. 外径尺寸公差检测选用测量范围为2550 mm的千分尺作为量具，使用前先用验棒检查千分尺的准确度，如果零线不能对齐，需要用千分尺的专用工具调整零线后方可使用。测量外径时，当千分尺的活动砧座贴近工件时，应使用千分尺的测力控制装置拧紧，直到装置中的棘爪机构发出“吱、吱”的响声为止，这表示用力恰当，所测出的读数准确，不可用力过度。读数时注意固定套筒横线上的短刻度线是否露出来，如果露出上面的短线，说明微分套筒已经拧过一圈，表明已经轴向移动了0.5 mm，因此测量结果应当在读数值的基础上再加上0.5 mm才是工件的实际外径。测量时，注意在圆柱长度上选择23处测量，确保其圆柱长度上不存在锥度。同时，两砧头应当位于外径最大值处，并且应与工件轴线垂直。3. 长度尺寸测量用游标卡尺检测时，同样应先检查卡尺的精度，即两卡爪合并时，主、副尺的零线应当对齐，如不对齐，应记住误差值，说明游标卡尺自身有误差，应当在测量结果后将误差值扣去，这才是工件的真实长度。一般情况下，长度尺寸都能满足图样的尺寸要求。课后小结要学会正确使用游标卡尺和千分尺，会处理量具本身不准确的量值修正方法。作业布置一、二、三：2四教后记1. 学生的识读能力较差，通过练习能够比较准确地看懂图样，特别是形位公差标注的含义。2. 学生初次使用测量工具，需要有个熟悉的过程，开始时可能测量不准，特别是会用力不当，可能会造成测量误差。此外，游标卡尺自身的不准确也会造成误差的变化，所以应当教会学生如何正确使用游标卡尺。零件测量与质量控制技术教案周 次课 次课 时班 级时 间4129月12日1、2节项 目任务三 孔径的测量课题名称盘套类零件的检测教学目标知识目标熟悉盘套零件的检测内容和常用检测工具能力目标能够正确地使用内径量表、深度游标卡尺和粗糙度检测量具。素质目标培养学生认真仔细的工作态度，能够准确地测量工件的实际尺寸误差。教学要求1看懂图样中尺寸和形位误差的标注。2能够选择恰当的检测工具进行测量。3. 能够准确地读出工件的实际尺寸和误差值。教学重点会应用相应的量具测量工件并准确地读数值。难点分析正确使用深度游标卡尺。实验用具及教具教学过程一. 复习旧课1. 游标卡尺、千分尺和百分表的使用及读数方法。2. 如何将千分尺调零？如何用不精确的游标卡尺测量出准确的尺寸？二、 导入新课套筒圆盘类零件是常见的四大类零件之一，如何测量盘套类零件的内孔、深度及位置误差呢？这是本次课检测的内容。三、讲授新课1. 读懂盘套类零件图盘套类零件带有公差，还有圆度要求，其深度带有公差；外圆柱对中心线有同轴度要求，由于盘套零件中心部分为空心，所以检测同轴度的难度比较大。其余的尺寸与轴类零件相似。2. 内孔的测量由于内孔有一处需要检测圆度，所以选用百分表一并测量，如果用游标卡尺，由于公差范围较大，也是可以的。测量圆度时，需要用百分表座将百分表固定，用卡盘固定工件，使工件作缓慢转动并注意找正，尽可能减少误差。将表杆头垂直指向内孔面，测量旋转一周后的偏差是否在公差允许范围内。为使测量准确，应作2次以上检测。检验内孔的尺寸公差时，由于公差值比较大，可以直接应用游标卡尺测量内径，或者选用内径千分尺，结果会更为准确。3. 同心度的测量测量外圆对中心线的同心度，由于工件为通孔，所以需要先做两个工艺堵将工件两端堵上，后打中心孔，然后用两顶尖顶住中心孔，再用百分表来测量外圆对中心线的同心度。测量时需要多测几处，以保证同心度的准确性。如果改用一夹一顶的方法，则只要作一个工艺堵就可以，当然，这样做精度可能会差一些。4. 深度的检测使用深度游标卡尺测量内径处的深度，使用时应注意保持游标贴紧工件的端面，慢慢将主尺向深度推进，直至顶住台阶为止。5.百分表的使用百分表是利用机械结构将被测工件的尺寸数值放大后， 通过读数装置读数的一种测量工具。常用的指示式量具的结构都是利用齿轮、齿条、杠杆或扭簧的传动把测量杆的微小直线移动转化成指针的转动，在表盘上指示出相应的数值。其精度分为0.01 mm和 0.001 mm两种。百分表的种类很多，可分为杠杆式百分表、内径百分表、杠杆齿轮比较仪和扭簧比较仪等几种，分别应用于测量不同的形位误差。而最为常用的是一般百分表，它可以测量长度尺寸、形位误差和机床的几何误差。（1） 百分表的结构 当带有齿条的量杆上下移动时，与之相啮合的小齿轮随之转动，由几个齿轮组成的传动系统带动长、短针转动，指示量杆移动的距离。表盘可以根据需要转动，以调整指针开始处于零线位置，方便观察指针的变化量。游丝起到消除齿侧间隙的作用。（2） 百分表的刻线原理 表盘上共有100个等分格，当量杆向上移动1 mm时，指针正好转过1圈，所以指针每偏转1格，量杆向上移动0.01 mm。盘中小指针表示量杆移动的毫米数，读数时将小指针的指示值和大指针的指示值相加即为量杆移动的距离。（3） 百分表的使用方法和维护 百分表应安装在表架上并用磁力表座固定。测量时测量杆应垂直测量表面并有1 mm以内的预压量，且调整表盘使指针对准零线；百分表不得用来测量毛坯和转动的工件；使用之后应当即放入盒内。内径百分表用于测量工件的内孔，它是将百分表和杠杆传动机构结合起来使用，达到测量内孔的功能。课后小结四. 小结1. 读懂零件图的标注是做好检测的基础。2. 内孔的尺寸测量用内径游标卡尺或千分尺来检测比较方便，要求较高时可选用内径百分表更为准确。圆度的检测需要用百分表，且要把工件装夹并转动。3. 由于盘套类零件为通孔件，检测某外圆面对中心线的同心度时，需要作工艺堵将孔补上后，再打中心孔方可测量。当然，如果工件数量较多，也可做成专用的胎具进行支承，再检测同心度。作业布置填好检测数值，计算误差值。教后记1. 找出图中需要检测的外径、长度、深度，读懂零件图。2. 讲授测量要领，让学生动手测量，教师巡回指导，指出测量中存在的问题。3. 总结并指出测量中存在的共同问题。零件测量与质量控制技术教案周 次课 次课 时班 级时 间4229月14日2、3节项 目任务四 锥度的测量课题名称角度测量工具教学目标知识目标了解常用角度测量的工具。能力目标能够应用角度测量工具测量工件。素质目标会根据图样正确选择测量工具，并能准确测量出工件的实际尺寸。教学要求了解角度测量工具的结构、原理，并能正确使用量具。教学重点熟悉万能角度尺的使用方法。难点分析万能角度尺和正弦规的使用方法。实验用具及教具万能角度尺和正弦规教学过程一. 复习旧课1. 游标卡尺和千分尺都是常用的长度测量工具，其测量精度有何不同？使用时有什么注意事项？2. 为什么游标卡尺比千分尺应用得更为普遍？千分尺的测量活动范围为什么仅为25 mm？能否做得更长一些？二、 导入新课 游标卡尺和千分尺是用来测量尺寸长度的，如果要检测形状和位置公差，能用这二种测量工具吗？如果测直线度、平行度、圆跳动和角度，又该选用什么量具呢？三、讲授新课1. 角度测量角度测量分为直接测量和间接测量两种。前者可以利用量具直接测量出零件的具体角度值，并获得读数；后者采用具有一定角度的量具和被测角度相比较，用光隙法或涂色法估算被测角度的偏差。常用的测量角度为万能角度尺，其中以型万能角度尺应用最为普遍。万能角度尺主要由游标、主尺、基尺、扇形板、角尺、可换尺和卡块组成。 其工作原理和游标卡尺相似，主尺上有120条刻线，每格夹角为1，游标上共有30格，每格夹角是293058，主尺与游标之间每小格之差为1582。使用方法也类似于游标卡尺。2. 正弦规使用正弦规时应先计算出量块的高度尺寸，。测量时在被测工件上安装百分表，如果a、b两点的指示值相同，即高度差为0，则工件的锥角等于锥角；如果a点的指示高于b点的指示，则说明其被测锥角大于锥角，用公式求出角后，将才是被测的实际锥角值；如果a点指示低于b点的指示，则其被测的实际锥角值应当是。3.用样板检测工件的线轮廓度用标准样板对工件的轮廓进行测量，是提高生产率和保证产品质量的有效方法。样板通常由阴、阳两个组成一套，其中一件用于检测刀具的磨削形状和对刀用，另一件用于检测被加工工件的成形轮廓。为了获得准确的加工轮廓，首先必须磨削出合格的成形轮廓刀具，用其中一件样板作为依据来检测，使刀具轮廓与样板吻合贴紧，使缝隙透光为最小；然后安装好成形刀具，使刀具的中心线垂直于被加工工件的轴线，为了检查其垂直度（如螺纹切削），要把样板夹在刀具和工件之间来检查；切削时用另一个样板来检测成形面和样板之间的吻合状况，逐步修正达到图样的要求。由此可知，样板在检测工件是否合格的过程具有决定性的作用。如果样板本身加工质量就有误差，则产品也必将会产生误差，而且误差值也将越来越大。透光法检测对合样板的轮廓是最常见的方法。没有缝隙是理想状态，一般很难达到，只能是尽可能地减小缝隙，使工件的轮廓更准确些。极限样板法的检测类似于检测螺纹加工误差的环规和卡规的方法，对于成批检测工件，可以大大地提高检测的效率，同时又能保证检测的效果。4. 三坐标测量法三坐标测量法所用的设备是高精密的测量工具，大部分学校都不具备。它将计算机技术与三坐标立体测量结合起来，并将测量结果打印成图形，直观又准确地检测出被测工件的形状、尺寸和位置误差，是目前最为先进的测量设备。条件允许的话可以观察三坐标测量机的工作现场录像，或到工厂实地参观。课后小结四.小结1. 百分表的用途较多，是形位公差检测时不可缺少的量具，其表盘可自由转动是其特色。2. 万能角度尺的刻线原理与游标卡尺相似，但其测量单位是度。作业布置练习百分表及万能角度尺的应用。教后记对于结构和原理学生比较容易理解，正确掌握使用方法只能通过实践的训练才能逐步熟练，不能急于求成。讲授、演示并做好课堂训练相结合，使学生有初步的理解，为实训项目和切实掌握好各种量具的使用打好基础。零件测量与质量控制技术教案周 次课 次课 时班 级时 间5129月19日1、2节项 目项目三 零件形位误差的测量任务一 识读形位误差课题名称形位公差的定义、项目与标注教学目标知识目标读懂并熟悉形位公差带的定义、项目、标注及解释能力目标能够读懂形位公差带的符号及含义素质目标养成严格执行国家标准的工作习惯。教学要求能够读懂形位公差的符号及含义教学重点各公差带的定义难点分析1. 同是直线度要求，但圆柱面与直线或平面的标注方法却不一样，注意两者的区别。2. 形状公差特征有14个项目，又按照点、线、面等细分成多种，要注意内容的规律性，避免产生混淆。实验用具及教具教学过程一复习旧课 1. 形位公差的基本概念包括几个方面的内容？ 2. 形位公差带的四个要素是什么？ 3. 理论正确尺寸与一般尺寸有什么区别？二 导入新课掌握形位公差的基本概念是为了正确识读国家标准规定的形位公差带的定义、标注及解释，为本次课的讲授作准备。本次课将讲授14项公差带的41种具体标注方法及含义。三 讲授新课1形位公差的基本概念由于加工的原因，存在一定的误差是正常的，一般分为尺寸公差、形状公差、位置公差和表面轮廓的误差四个方面。为了保证零件的互换性，将对这四个方面的误差给予合理的限制。实际直线或平面与理想直线或平面总存在一定的误差，两条直线或平面之间的距离为误差的变动量。变动量越大，误差就越大，精度越差；反之，误差就越小，精度越高。二 形位公差带的类型 形位公差带分为形状公差带、位置公差带和形状或位置公差带三种，每一种又可以细分，共有14项。1形状公差带控制单一要素的形状误差在允许的变动范围内，有直线度公差带、平面度公差带、圆度公差带和圆柱度公差带四种。2位置公差控制被测要素对基准要素在方向、位置和跳动方面误差的允许变动范围。与前者比较，位置公差带有对比的基准要素，而前者没有。位置公差包括有定向要求的三种，即平行度公差带、垂直度公差带和倾斜度公差带；有位置要求的三种，即同轴度公差带、对称度公差带和位置公差带；有跳动要求的二种，即圆跳动公差带和全跳动公差带。3形状或位置公差带控制被测要求的形状或位置公差在允许变动的范围内，有线轮廓度公差带和面轮廓度公差带两种，每一种都可能含有基准或无基准两类。三. 形位公差带的定义、标准和解释示例1直线度 直线度分为在给定平面内的两条平行直线之间的区域，在给定方向上两平行平面之间的区域和圆柱内的区域三种。在标注上前两种的数值均为公差值，而圆柱面内的公差值表示为直径值，所以必须加注的符号。2平面度 平面度为两个平面之间区域的允许公差值。3圆度 圆度为圆柱某个截面上两个同心圆的区域，其公差值为半径差。4圆柱度 圆柱度为长圆柱上两个同心圆柱之间的区域，是立体状态，其公差值也是圆柱面之间的半径差。5线轮廓度 线轮廓度为投影面上的某个截面，线轮廓线处于两条包络线之间的区域，该区域的公差值为一系列直径值，其圆心位于两条包络线之间的理论正确几何形状的线上。6面轮廓度 面轮廓度为两个包络面之间的区域，该区域的公差值为一系列球的直径值，其球心位于两个包络面之间的理论正确几何状面上。与前面的线轮廓公差带相比，面轮廓度是立体公差带，线轮廓度是平面公差带，因此面轮廓度的公差值为球的直径。由于面轮廓度是曲面，在三维坐标上各处不等，所以只能用球来表示，不能用圆柱。这是两者之间的区别。7平行度 平行度分为线与线之间的平行度，线对面之间的平行度，面对线之间的平行度和面与面之间的平行度四种。 线与线之间的平行度是以线为基准的，而被测轴线在给定方向上平行于基准轴线的两平行平面之间的区域为允许公差值，其公差带可以是一对平行平面，也可以是两对互相垂直的平行平面，但公差值应分别标注。如果被测轴线是孔的中心线，则公差值是指平行于基准线的圆柱面内的区域，因此公差值之前应加注的符号。这一点应当注意。线对面的平行度是以平面为基准，被测要素是轴线，它必须位于平行基准平面的两平行平面之间的区域为允许的公差值。面对线的平行度是以线为基准，被测要素是平面，它必须位于平行基准线的两平行平面之间的区域为允许的公差值。面对面的平行度是以面为基准，被测要素也是平面，它必须位于平行基准面的两平行平面之间的区域为允许的公差值。8垂直度 垂直度也和平行度一样分成四种，分成线与线之间的垂直度，线与面之间的垂直度，面与线之间的垂直度和面与面之间的垂直度。其定义、标注和解释与平行度相似，只是将两平行的关系改为垂直的关系而已。9倾斜度 倾斜度也和平行度一样分成四种，这里不再重复。不同的是平面与平面或线之间既不平行也不垂直，而是称为某理论正确角度，即角度本身没有公差值，且角度要用矩形封闭起来，这一点是和平行度与垂直度不一样的地方。10位置度 位置度分为点的位置度、线的位置度和平面的位置度三种。点的位置度可分为平面点和空间点的位置度。公差值前加表示平面点的位置度，其中心点位置应当在两基准直线交点中心的直径为公差值的圆内区域。公差值前加注S表示空间点的位置度，其中心点位置应当在三条基准直线交点中心的球直径为公差值的球内区域。两种点中的理论正确尺寸均要加以封闭框标注。线的位置度分为与一条基准线平行的直线，与一个基准面相垂直的直线和与一个基准面相平行的直线三种，其被测要素都是理论位置的中心线。与基准线相平行的直线的位置度，仅在一个给定方向上有两平行直线之间区域的允许公差值；与基准面相垂直的直线的位置度，在两对给定方向上互相垂直的平行平面之间区域有允许的公差值，它从三个方向上决定了直线的位置；与两个基准面平行的直线的位置度，其理想位置是圆柱面内区域允许的公差值，所以公差值前要加注符号，它也从三个方向上决定了直线的位置。平面或中心平面的位置度为理想平面与基准平面在两平行平面之间的区域允许的公差值，理想平面与基准平面可能成一个倾斜夹角，理想平面的位置是由基准平面和基准直线所决定的。11同轴度公差同轴度公差分为点的同心度和轴线的同轴度两种。点的同心度公差是与基准圆心同心的圆内的区域所允许的公差值，所以标注时应加符号，其值为直径值；轴线的同轴度公差是与基准圆柱轴线同轴的圆柱面内的区域所允许的公差值，标注时也同样应加符号，所不同的是前者基准是一个圆心点，而后者的基准是一条轴线。12对称度公差 对称度公差为两个平行平面之间的区域相对基准中心平面的允许公差值。13圆跳动公差 圆跳动公差分为径向圆跳动公差、端面圆跳动公差和斜向圆跳动公差三种。径向圆跳动公差与基准轴线相垂直的任一测量平面内两个同心圆之间的区域的公差值，其公差值是半径值，这里指的是某个平面的公差值；端面圆跳动公差也是在任一测量平面内的公差值，但跳动量是在轴向方向上的两个圆柱面之间区域的公差值；斜向圆跳动的公差被测要素也是指圆锥面某处的任一圆周处所允许的区域公差值。三种圆跳动公差的共同特点是都是某平面处的公差。14全跳动公差 全跳动公差分为径向全跳动公差和端面全跳动公差。与圆跳动公差不同的是被测要素是绕某轴线旋转的圆柱面，要在指定范围内作径向或端面的多点测量，是立体的状态。四形位公差的识读步骤见教材相关内容。课后小结本次课的内容是介绍形位公差带的定义与标准方法，内容较多但都是国家标准的规定，学生要逐步消化理解，达到能看懂各种标注符号的含义，必要时可查阅国家规定。作业布置习题册P17一、四、五：3、4教后记本次课内容主要是讲授国家标准规定的表格，与常用讲课方法应有不同。讲授时由点代面、将单个符号的含义讲清、讲透，其余符号的含义也可迎刃而解，可以讲与提问相结合，最后总结出规律。零件测量与质量控制技术教案周 次课 次课 时班 级时 间612229月26日1、2节9月29日2、3节项 目任务二 直线度误差的测量课题名称平面零件直线度误差的测量教学目标知识目标了解直线度误差的检测工具及测量方法能力目标能够正确使用百分表、框式水平仪和自准直仪进行测量，并准确计算误差值。素质目标熟悉平面零件形位误差的检测原理、测量工具和使用方法，并能准确计算其误差。教学要求能够按照误差要求正确地选择检测工具，并能够掌握测量工具的使用方法，对工件进行准确测量。教学重点框式水平仪、自准直仪和百分表的使用，各种形位误差的检测方法。难点分析精度为 0.02 mm/m的水平仪测量长度为200 mm长的实际误差值的计算。从误差图形求出最大的误差值。实验用具及教具框式水平仪、自准直仪和百分表教学过程一. 复习旧课在形状和位置误差中，直线度误差在平面零件中出现得比较多，大家是否还能记住这些形位公差的含义呢？二、 导入新课需要应用什么测量工具来检测零件的直线度，对于测量出来的数值又需要进行什么样的处理才能得出正确的误差值？这是本次课程的主要内容。三、讲授新课直线度误差一般是指机床导轨在全部长度上的实际直线度与理想直线的偏差值，它关系机床的精确度，影响加工工件的质量，对于高精度的数控机床来说，控制直线度误差在允许的范围内就显得更为重要。直线度误差分为垂直面的直线度误差和水平内的直线度误差两种，这里通常指垂直面的直线度误差。（1）用百分表来打表的方法测量具体步骤见教材相关内容。测量时应当注意几点：1）百分表的表杆触头要与被测表面垂直，否则会产生测量误差，不是准确的误差值。2）移动表面要光滑平直，自身的直线度要高。3）表杆触头起点位置时，转动表盘调整表针对准零位。（2）一般选用框式水平仪和光学自准直仪来测量，检测工具不同，但原理相似。对于高精度的数控机床，要借助电脑和专用软件进行检测并给予修正。这里主要介绍常用的水平仪的测量原理和使用方法。测量直线度误差的水平仪为200 mm200 mm的框式结构，其精度为0.02 mm/m,即当水平仪放在1m长的垫板上，一端垫起0.02 mm高时，其水平仪中的水泡必定向低端移动一个刻度；如果移动了两个刻度，则表面垫起的高度应为0.04 mm，一般导轨的长度较短，常以200 mm为一测量单位，即直接把水平仪的底面放在被检测的导轨上，由于底面长为200 mm，所以当水平仪上的气泡向低端移动一刻度时，此时水平仪底面两端的高度差应当为2000.02/1000 mm0.004 mm，而决不是0.02 mm,这一点应当注意。（3）将被测导轨按200 mm一段分成若干段，从左向右依次测量200 mm长一段两端的高度差，并列表记录。表中数字正值表示右端高左端低，负值表示左端高右端低，最后按照所测的数值列出误差图形。从图形中可以看出终点不在纵坐标的零线上，说明导轨的起点和终点不在同一水平线上，这时图形上的直线度误差反映不是真实情况，要想准确地计算直线度误差应当将两端点调成水平，才能得出实际值，否则应当对图形进行技术处理，通常采用技术处理图形的方法较为简单。先用直线连接图形的起点和终点，分别过曲线的最高点和最低点作该直线的两条平行线，所得两条平行线间纵坐标气泡格f=3.5即为导轨的最大图形误差。将f=3.5气泡格值乘以水平仪的精度，即得导轨的直线度实际误差，3.50.004 mm0.014 mm，该导轨的直线度误差为0.014 mm。（4）较为精确的检测工具是光学自准仪，它是应用平面直线度的高低误差使反射光线与目镜上十字指示线之间产生的偏移量大小，来逐段测量导轨的直线度误差，最后计算出整个导轨的最大误差值，实际上是用光学仪器来代替水平仪的气泡格。其测量步骤与水平仪测量方法基本一致。课后小结平面之间的平行度、垂直度和对称度误差都是位置误差，都可用百分表或千分表来测量。测量时应保证表杆垂直于被测表面，标准平板、方箱和直角尺座的精度都应当比较高，否则会影响测量的结果。移动百分表时，应注意保持平稳，速度应尽可能慢些，同时被测表面应当保持平整干净。作业布置作好下次课的预习，填好检测记录，计算误差数值。习题册P21：一、二、五教后记该内容的难度较大，特别是直线度误差值的计算和平面度零位调整比较难以理解，需要多做解释，学生才能够掌握。尤其是零位调整的方法更难懂，一定要把原理讲透。零件测量与质量控制技术教案周 次课 次课 时班 级时 间71210月3日1、2节项 目任务四 平行度误差、平面度误差的测量课题名称零件的平行度、平面度误差测量教学目标知识目标了解平面度误差、平行度误差的检测工具及测量方法。能力目标能够正确使用框式水平仪、自准直仪和百分表进行测量，并准确计算误差值。素质目标熟悉平面零件形位误差的检测原理、测量工具和使用方法，并能准确计算其误差。教学要求能够按照误差要求正确地选择检测工具，并能够掌握测量工具的使用方法，对工件进行准确的测量。教学重点框式水平仪、自准直仪和百分表的使用，各种形位误差的检测方法。难点分析平面度测量出9点误差值的调零方法及误差值计算。实验用具及教具教学过程一. 复习旧课在形状和位置误差中，直线度误差在零件中出现比较多，大家是否还能记住这些形位公差的含义呢？二、 导入新课需要应用什么测量工具来检测零件的直线度、平面度、平行度、呢？对于测量出来的数值又需要进行怎么样的处理才能得出正确的误差值呢？这是本次课程的主要内容。三、讲授新课1. 平行度误差的测量平行度误差是工件的位置误差，一般是指工件两直线之间的平行度偏差值。它影响加工工件的精确度，因此控制平行度误差在允许的范围内就显得更为重要。平行度误差分线与线和线与面之间的误差两种。平行度误差的测量主要使用百分表。以一条线或面为基准，将百分表座放在基准上，沿基准来回移动，百分表针的最大值与最小值之差就是平行度误差值。2. 平面度误差的测量平面度误差用以检测工作平台的平面度，一般可以用平刮刀找点刮研的方面来提高工件的平面度，但如果要测量误差值，还需要借助百分表或千分表来检测。首先，应用对角线法或三点法尽可能将被测平面在工作台上调整成水平状态，然后在被测平面上划出均匀分布的9个点位，分别移动百分表至指定被测点位置，分别测出具体的数值，填入表格中，如教材中的表格所示。其次，把所测数字按点位依次填成矩阵形式，方格中只有一位0，说明a1点是测量起点，而其余位置的数值均不为0，特别是a3 、c1 和c3位置不为0，说明被测平面没有处于水平位置。这样不能计算出准确的平面度误差，应当先将平台调整为水平状态，即a3 、c1 和c3中必须有两个点为零，整体工作平面三点为零，决定一个基准平面。如果被测平面比较大，为了提高测量精度，应将被测点调整成16个点位。用三点零位测量的方法精度较低，一般应用于低精度工件平面度的测量。对于要求精度较高的平面度的测量，进行数字矩阵排列时，应当直接选对角线为零的方法进行运算，其结果更为精确。应当说明的是对测量结果作技术调整是检测工作的一个正常的工作，目的是为了精确地计算出平面度误差，而对结果没有影响。3. 面与面之间的平行度检测这三种误差的测量要应用百分表或千分表作为量具，用标准平扳为基准面，借助于表座、方箱或直角尺座工具，将被测工件安放在基准面上进行检测。1）测量平行度时，可以其中一个平行面作为基准面，使百分表座沿该平面移动，观测表针的变化区域是否超出允许的公差范围。为了准确测量，百分表的测头应沿对角线的方向来回移动，或者在平面上选择两条相互平行的直线来检测。如果受空间所限，也可以分别测量被测表面对标准平面的平行度，然后再计算两平行面之间的平行度。测量时应当注意保持百分表的表杆垂直于被测表面，其检测结果才是准确的数值。课后小结平面之间的平行度是位置误差，可用百分表或千分表来测量。测量时应保证表杆垂直于被测表面，标准平板、方箱和直角尺座的精度都应当比较高，否则会影响测量的结果。移动百分表时，应注意保持平稳，速度尽可能慢些，同时被测表面应当保持平整、干净。作业布置填好检测记录，计算误差数值。教后记该内容的难度较大，特别是直线度误差值的计算和平面度零位调整比较难以理解，需要多做解释，学生才能够掌握。尤其是零位调整的方法更难懂，一定要把原理讲透。零件测量与质量控制技术教案周 次课 次课 时班 级时 间111210月31日1、2节项 目任务五 垂直度误差、位置度误差的测量课题名称平面零件的误差测量教学目标知识目标了解线、面垂直度误差和面对称度误差的检测工具及测量方法。能力目标能够正确使用百分表进行测量，并准确计算误差值。素质目标熟悉平面零件形位误差的检测原理、测量工具和使用方法，并能准确计算其误差。教学要求能够按照误差要求正确地选择检测工具，并能够掌握测量工具的使用方法，对工件进行准确的测量。教学重点百分表的使用，各种形位误差的检测方法难点分析百分表的使用，各种形位误差的检测方法。实验用具及教具量具教学过程一. 复习旧课在形状和位置误差中，直线度、平面度的误差在平面零件中出现比较多，大家是否还能记住这些形位公差的含义呢？二、 导入新课需要应用什么测量工具来检测零件的垂直度和对称度呢？对于测量出来的数值又需要进行怎么样的处理才能得出正确的误差值？这是本次课程的主要内容。三、讲授新课垂直度和对称度误差的测量应用百分表或千分表作为量具，用标准平扳为基准面，借助于表座、方箱或直角尺座工具，将被测工件安放在基准面上进行检测。线与面和面与面之间垂直度的检测方法相同，后者需要多测量几次。1测量平面之间的垂直度，需要借助于方箱或直角尺座，将被测工件固定起来，分别检测其平面对标准平板的垂直度，即可测量出这两平面间的垂直度。2测量工件平面间的对称度的方法。先检测a表面的三个坐标点a1、a2和a3的数值，翻转工件，使c面处于a面的位置，再测量三个坐标点c1、c2和c3点的数值，上下两平面对应点a1与c1，a2与c2，a3与c3的数值差即是a和c平面之间对称度的差值。测量时应当注意保持百分表的表杆垂直于被测表面，其检测结果才是准确的数值。3.位置度的测量要先找好基准，以基准来确定工件的位置度是否存在误差。具体测量步骤教材。课后小结平面之间的平行度、垂直度和对称度误差都是位置误差，都可用百分表或千分表来测量。测量时应保证表杆垂直于被测表面，标准平板、方箱和直角尺座的精度都应当比较高，否则会影响测量的结果。移动百分表时，应注意保持平稳，速度尽可能慢些，同时被测表面应当保持平整干净。作业布置填好检测记录，计算误差数值。教后记本次课内容较多，且内容难懂，建议分成2学时，以保证有更多的练习机会，由于实训条件所限，可以分组进行测量，对于垂直度的检测也应先讲测量原理和方法，再让学生实测，最后介绍如何调零位计算误差值，边讲边练再总结提高。零件测量与质量控制技术教案周 次课 次课 时班 级时 间121211月7日1、2节项 目任务六 同轴度、径向圆跳动误差和端面圆跳动误差的测量课题名称轴类零件的同轴度误差、径向圆跳动误差和端面圆跳动误差的测量教学目标知识目标熟悉常用轴类零件技术测量的内容、步骤和注意事项能力目标能够正确使用常用的测量工具准确测量工件的形状和位置误差，判断工件是否合格。素质目标培养学生严谨、认真、实事求是的工作作风，公正、准确、客观地测量工件。教学要求1.正确读懂图样中形位公差标注符号的含义。2.能够正确地使用各种量具，并能准确读数。教学重点正确使用量值，准确地读数难点分析1. 读懂图样，特别是形位公差的标注。2. 正确使用测量工具并准确读数。实验用具及教具测量工具教学过程一. 复习旧课先检查学生的识图能力，请同学回答图中的结构组成，在外径上有哪些形位误差需要测量。 二、 导入新课测量轴的形位公差值需要用哪些量具？如何正确使用千分尺、百分表？三、讲授新课1. 分析零件图2. 同轴度和径向圆跳动误差的测量为了检测，如果是空心轴，需要在工件的两端加工出中心孔作为工艺孔，以检验同心度和径向跳动值，选用百分表作为检测工具。（1）用两顶尖将工件顶起或者用V形铁支承，然后将百分表固定在磁力座上，把触头垂直压在外圆周上，轻轻旋转表盘，使表盘上的零刻度线对准指针，当慢慢移动百分表时，观察指针的变化，最大值与最小值之差即为同轴度误差值，注意要在同一条直线上移动。（2）支承直径处或顶起两端中心孔，用百分表触头轻压外径，慢慢旋转工件，表针左右摆动量的差值即为工件该处的径向圆跳动误差值。检测圆柱度时，只需从左向右移动百分表，测