1、互换性与技术测量互换性与技术测量 具有互换性 课程介绍课程介绍力学性能几何参数物理、化学性能尺寸、形状和位尺寸、形状和位置、表面粗糙度置、表面粗糙度1、互换互换性的性的定义定义机械产品在装配时，同一规格的零件或部件能够机械产品在装配时，同一规格的零件或部件能够不经选择、不经调整、不经修配，就能保证机械不经选择、不经调整、不经修配，就能保证机械产品使用性能要求的一种特性，即为互换性。产品使用性能要求的一种特性，即为互换性。2、互换互换性的性的分类分类v完全互换性v不完全互换性v不限定互换范围，以零部件装配时v或更换时不需要挑选或修配为前提v条件。应用：用于大批量生产的零部件v完全互换性v因特殊原
2、因，只允许零件在一定范围内v互换不完全互换性2、互换互换性的性的分类分类分类：分组互换法、修配法、调整法应用：用于小批量生产和单件生产的零部件、装配精度要求高的零部件。滚动轴承内、外圈滚动轴承内、外圈与滚动体的装配与滚动体的装配3、互换互换性的性的作用作用v 有利于组织专业化生产，采用先进工艺和高效率的有利于组织专业化生产，采用先进工艺和高效率的专专v 用设备，提高生产效率用设备，提高生产效率v 可以减少机器的维修时间和费用，保证机器能连可以减少机器的维修时间和费用，保证机器能连续续v 持久地运转，提高了机器的使用寿命持久地运转，提高了机器的使用寿命有利于最大限度采用通用件和标准件，大大简化绘
3、图有利于最大限度采用通用件和标准件，大大简化绘图和计算工作，缩短设计周期。便于计算机辅助设计和计算工作，缩短设计周期。便于计算机辅助设计(CAD)。v怎样才能使零件具有互换性尺寸公差、形状公差、位置公差、表面粗糙度尺寸公差、形状公差、位置公差、表面粗糙度公差：限制误差允许的范围，即允许零件的最大误差公差：限制误差允许的范围，即允许零件的最大误差实际尺寸数值实际尺寸数值=理论值理论值按按“公差公差”制造制造互换性是由互换性是由公差来保证公差来保证v 美国南北战争时期，急需大批军火。伊莱惠特曼与副总统v 杰弗逊签订了两年内为政府提供10000支来福枪的合同，可v 由于当时制枪方法落后，每支枪的全部
4、零部件均出自一个熟v 练工匠之手，由于熟练工匠人数有限，生产效率极低，第一v 年仅生产出了500支，受到政府构责备。急得像热锅上的蚂v 蚁一样的惠特曼数日彻夜难眠，猛然间想出一个好主意：既v 然一支枪的零部件与其他枪的零部件是一样的，多次重复出v 现的技术问题也是相似的，为什么非要一个人造一支枪而不v 是一个人制造一个零件，然后再进行组装呢？他为此高兴得v 发疯。不久惠特曼的兵工厂改为流水作业批量生产，整个造v 枪工作统一简化为若干工序，：每一组成员只负责整个进程v 中的一道工序，每个零件都按一支选定的标准枪来仿制，可v 彼此互换。结果，效率和质量大为提高，成本急剧下降，惠v 特曼因此如期完成
5、了合同，而且因为首创标准化、互换性原v 则，促进了美国工业的迅速发展，被称为美国的标准化之父v。从此开创了世界性互换性生产的先河。4、标准标准和标和标准化准化标准化标准化标准标准制定标准和贯标准的全过程制定标准和贯标准的全过程在一定范围内使用的统一规定，是在一定范围内使用的统一规定，是人们活动的依据。人们活动的依据。互换性生互换性生产的基础产的基础公差与配合标准、几何公差标准、表面粗糙度等标准公差与配合标准、几何公差标准、表面粗糙度等标准优先数系标准1、数值标准化的、数值标准化的必要性必要性数值数值扩散扩散2、优先数系、优先数系5、几何几何参数参数的检的检测测实现互换性实现互换性的重要手段的重
6、要手段对零件作出合格性判断的过程确定具体数值不必得出不必得出具体数值具体数值互换性是由公差来保证的，公差的制定是依据标准，而检测是互换性的重要保证手段。从互换性角度出发，通过系统简练地介绍几何参数公差的有关标准、从互换性角度出发，通过系统简练地介绍几何参数公差的有关标准、选用方法和误差检测的基本知识，使学生学到有关精度设计和几何量选用方法和误差检测的基本知识，使学生学到有关精度设计和几何量检测的基础理论知识和基本技能。检测的基础理论知识和基本技能。学习内容情境设计情境设计情境一：尺寸的检测情境一：尺寸的检测情境二：形位误差的检测情境二：形位误差的检测情境三：表面粗粗糙度误差的检测情境三：表面粗
7、粗糙度误差的检测情境四：常用件和标准件的检测情境四：常用件和标准件的检测情境五：零件的综合检测情境五：零件的综合检测课时安排课时安排学习情境工作任务学时情境1：尺寸误差检测（16学时）任务1 尺寸标注的识读6任务2零件尺寸的检测8任务3 尺寸公差与配合的选用 2情境2：形位误差检测（10学时）任务1 几何公差标注的识读6任务2几何误差的检测4任务3 几何公差的选用2情境3：表面粗糙度检测（4学时）任务1 表面粗糙度标注的识读2任务2 表面粗糙度的检测2任务3 表面粗糙度的选用情境4：标准件和常用件的互换性及检测（12学时）任务1 滚动轴承与孔、轴配合的互换性及检测4任务2 键连接的互换性及检测
8、2任务3 螺纹配合的互换性及检测4任务4 圆柱齿轮传动的互换性圆锥配合的互换性2情境5：零件的综合检测（6学时）任务轴类零件的测量4机动2合计48v1、知识目标：、知识目标：学习与掌握公差与配合的基础知识；学习与掌握测量的基础知识；掌握公差与配合国家标准和主要规定的基本知识。v2、能力目标：、能力目标：公差与配合国家标准的使用；正确使用常用的计量器具；能完成常规项目的检测，并能对测量数据进行分析处理。v3、素质目标：、素质目标：学习态度求知精神；善于沟通团队合作；文明操作和规范化操作的意识；质量意识成本意识。学习目标v用用v做做学习方法学习方法v记记 情境一：尺寸的检测任务任务1：尺寸标注的识
9、读：尺寸标注的识读任务任务2：尺寸的检测：尺寸的检测 任务任务3：尺寸公差与配合的选用：尺寸公差与配合的选用资讯 尺寸公差任务：零件图尺寸标注的识读凹形板零件图一、有关尺寸的术语及定义1、孔与轴、孔与轴v指工件的圆柱形外表面，也包括非圆柱形外v表面（由二平行平面或切面形成的被包容面）v指工件的圆柱形内表面，也包括非圆柱形内v表面（由二平行平面或切面形成的包容面）孔孔轴轴例尺寸基本尺寸极限尺寸实际尺寸2、尺寸的术语及定义、尺寸的术语及定义基本尺寸例D=20mm基本尺寸是由设计给定的，它是根据产品的使用要求，根据零件强度、结构等要求，计算或者通过试验和类比等方法确定的，半按标准值圆整后确定下来的尺
10、寸。这是理论值。例最大极限尺寸最小极限尺寸Dmax=20.084mmDmin=20mm允许尺寸变化的两个界限值称为极限尺寸。两个界限值中较大的一个称为最大极限尺寸；较小的一个称为最小极限尺寸。实际尺寸 测量得到的尺寸Da=20.04mm例基本尺寸极限尺寸实际尺寸v 结论：结论：基本尺寸与极限尺寸没有基本尺寸与极限尺寸没有v 可比性，可在其外，也可在其内可比性，可在其外，也可在其内。v 零件尺寸合格的条件：零件尺寸合格的条件：v 对孔而言：对孔而言：DminDaDmaxv 对轴而言：对轴而言：v dmindadmax二、有关偏差、公差的术语及定义1、偏差的术语及定义、偏差的术语及定义偏差极限偏差
11、实际偏差例上偏差下偏差+0.084 0极限尺寸减去其基本尺寸所得的代数差，称为极限偏差。极限偏差极限偏差注意：偏差值除零外，前面必须标注正负号。另外上偏差偏差值除零外，前面必须标注正负号。另外上偏差一定大于下偏差。一定大于下偏差。实际尺寸减去其基本尺寸所得的代数差称为实际偏差实际偏差实际偏差v 零件尺寸合格的条件：零件尺寸合格的条件：v 对孔而言：EIEaESv 对轴而言：eieaes2、尺寸公差的术语及定义、尺寸公差的术语及定义简称公差，简称公差，允许尺寸的变动量称为公差。允许尺寸的变动量称为公差。其数值为绝对值。其数值为绝对值。注意：公差表示的是制造精度的要求公差表示的是制造精度的要求,反
12、映加工的难易程度反映加工的难易程度,数值越小、精度越高，反之越低。数值越小、精度越高，反之越低。孔：Th=Dmax-Dmin=ES-EI轴：Ts=dmax-dmin=es-ei公差与偏差的区别3、公差带图、公差带图公公差差带带示示意意图图v 1、零线v 2、公差带v 大小：标准公差v 位置：基本偏差v 组组成成练习：已知基本尺寸D=25mm，孔的极限尺寸Dmax=25.021mm、Dmin=25mm，求孔的极限偏差及公差，并画出公差带图。例三、标准公差与基本偏差的国家标准v结论：结论：10为基本尺寸为基本尺寸v H9公差带代号公差带代号v 其中其中 H为轴的基本偏差代号，为轴的基本偏差代号，9
13、为公差等级数为公差等级数字字v 10036.001、标准公差系列、标准公差系列国家标准中规定的用以确定公差带大小的标准公差值，用IT表示。标准公差 标准公差等级 基本尺寸分段 练习：(1)100IT7、500IT7(2)30IT6、60IT5指确定公差带相对于零线位置的那个极限偏指确定公差带相对于零线位置的那个极限偏差，一般是指靠近零线的那个偏差。差，一般是指靠近零线的那个偏差。基本偏差2、基本偏差系列、基本偏差系列 基本偏差代号 基本偏差系列图及其特征1）、公差带代号基本偏差代号+公差等级代号；如H6等 2）、基本偏差表格的查用练习：3）、另一极限偏差的确定国标规定的公差带 一般、常用和优先
14、的轴公差带一般、常用和优先的轴公差带国标规定了一般、常用和优先轴用公差带共国标规定了一般、常用和优先轴用公差带共116种，图中方框种，图中方框内的内的59种为常用公差带，圆圈内的种为常用公差带，圆圈内的13种为优先公差带。种为优先公差带。一般、常用和优先的孔公差带一般、常用和优先的孔公差带国标规定了一般、常用和优先孔用公差带共国标规定了一般、常用和优先孔用公差带共105种，方框内种，方框内的的44种为常用公差带，圆圈内的种为常用公差带，圆圈内的13种为优先公差带。种为优先公差带。零件图上尺寸公差的标注零件图上尺寸公差的标注v规定规定四、线性尺寸的未注公差例例一般公一般公差差v概念概念v特特点点
15、v 在车间普通工艺条件下，机床设备在车间普通工艺条件下，机床设备一般加工能力可保证的公差称为一般公一般加工能力可保证的公差称为一般公差差(自由尺寸自由尺寸)。v规定规定v概念概念v 1 1）节省设计时间）节省设计时间v 2 2）图样清晰易懂）图样清晰易懂v 3 3）可降低检验成本）可降低检验成本特点特点v概概念念v特点特点国家标准国家标准GB/T 18042000对线性对线性尺寸的一般公差规定了尺寸的一般公差规定了4个公差等个公差等级，它们分别是精密级级，它们分别是精密级f、中级、中级m、粗糙级粗糙级c、最粗级、最粗级v。f、m、c、v四个等级分别相当于四个等级分别相当于IT12、IT14、I
16、T16、IT17。规定规定任务：装配图孔、任务：装配图孔、轴配轴配合关系的识读合关系的识读1.顶尖 2.尾座体 3.顶尖套筒 4.丝杆 5.螺母 6.滚动轴承 7.后盖 8.挡圈 9.手轮 10.手柄车床尾座装配图 在装配图上，主要标注配合代号，即标注在装配图上，主要标注配合代号，即标注孔、轴的基本偏差代号及公差等级孔、轴的基本偏差代号及公差等级资讯 孔和轴的配合另一种标方法：)()007.0020.0021.00(20例：例：结论：结论：基本尺寸：基本尺寸：孔、轴基本尺寸为孔、轴基本尺寸为20基准制：基准制：基孔制基孔制公差等级：公差等级：孔孔7级，轴级，轴6级级配合类型：配合类型：间隙配合
17、间隙配合一、有关配合的术语及定义1.配合配合2.配合类型配合类型间间隙配合隙配合过过盈配合盈配合过过渡配合渡配合（1）间间隙配合隙配合具有间隙（包括最小间隙等于零）的配合称为间隙配合。间隙配合间隙配合最大间隙最大间隙 Xmax=Dmax-dmin=ES-ei最小间隙最小间隙 Xmin =Dmin-dmax =EI-es（2）过过盈配合盈配合具有过盈（包括最小过盈等于零）的配合称为过盈配合。过盈配合过盈配合最大过盈最大过盈Ymax=Dmin-dmax=EI-es最小过盈最小过盈Ymin=D max-dmin=ES-ei（3）过过渡配合渡配合可能具有间隙或过盈的配合，此时孔的公差带与轴的公差带相互
18、交叠，它是介于间隙配合与过盈配合之间的一种配合。过渡配合过渡配合 最大间隙最大间隙 Xmax=Dmax-dmin=ES-ei最大过盈最大过盈 Ymax=Dmin-dmax=EI-es 允许间隙或过盈的变动量，表明配合松紧程度的变化范围，用Tf表示，是一个没有符号的绝对值。间隙配合：Tf=Xmax-Xmin 过盈配合：Tf=Ymin-Ymax 过渡配合：Tf=Xmax-Ymax 3.配合公差配合公差Tf=Th+Ts 配合制是以两个相配合的零件中的一个零件为基准件，并对其选定标准公差带，将其公差带位置固定，而改变另一个零件的公差带位置，从而形成各种配合的一种制度。二、配合制1.概念概念2.基准制基
19、准制 基本偏差为一定的轴的公差带，与不同基本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。偏差的孔的公差带形成各种配合的一种制度。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。合的一种制度。3、国标中规定的配合、国标中规定的配合常用尺寸段孔与轴的公差配合常用尺寸段中，国家标准规定基孔制常用配合59种，优先配合13种；基轴制常用配合47种，优先配合13种。基孔制优先、常用配合基孔制优先、常用配合基轴制优先、常用配合基轴制优先、常用配合 030.00030.0049.01
20、.1.孔孔6060mmmm与轴与轴6060mmmm配合，确定配合性质，配合，确定配合性质，极限盈限，并画出公差带示意图。极限盈限，并画出公差带示意图。2 2、根据下面轴的公差带图，回答下面问题：、根据下面轴的公差带图，回答下面问题：（1 1）轴的基本尺寸）轴的基本尺寸 （2 2）轴的基本偏差）轴的基本偏差（3 3）轴的最大极限尺寸、最小极限尺寸和公差）轴的最大极限尺寸、最小极限尺寸和公差（4 4）与公差等级相同的基准孔配合时，确定其）与公差等级相同的基准孔配合时，确定其 配合性质，并求极限盈限。配合性质，并求极限盈限。工作任务工作任务 用给定的量具对尺寸进行测量；填写测量记录表。教学目标教学目
21、标1、了解测量的基本概念及有关知识，了解计量器具的有关了解测量的基本概念及有关知识，了解计量器具的有关知识，掌握基本的测量方法及测量数据处理方法；知识，掌握基本的测量方法及测量数据处理方法；2、能够熟悉使用游标卡尺、千分尺、内径百分表。、能够熟悉使用游标卡尺、千分尺、内径百分表。重、难点重、难点重点重点难点难点1 1、游标卡尺、千分尺等量具的使用；、游标卡尺、千分尺等量具的使用；2 2、测量方法的分类；、测量方法的分类；3 3、测量误差的分类；、测量误差的分类；4 4、测量数据的处理。、测量数据的处理。内径百分表的使用内径百分表的使用资讯资讯 1 1、测量、检验的概念、测量、检验的概念测量：测
22、量：获取被测几何量量值的过程。具体说，测量是将被测获取被测几何量量值的过程。具体说，测量是将被测几何量与具有计量单位的标准量进行比较，从而确定两者比值几何量与具有计量单位的标准量进行比较，从而确定两者比值的过程。的过程。检测：检测：判断零件合格与否的过程，不一定要得出具体的测量值。判断零件合格与否的过程，不一定要得出具体的测量值。一、技术测量的一般概念一、技术测量的一般概念 2 2、测量的四要素：、测量的四要素：测量时所用的计量单位测量时所用的计量单位v 指测量原理、测量器具、具体测量方法和测量条件的总和指测量原理、测量器具、具体测量方法和测量条件的总和。v 测量结果与被测量真值之间的一致程度
23、，可用误差测量结果与被测量真值之间的一致程度，可用误差说说v 明精度的高低。明精度的高低。指几何参数：长度、角度、表面粗糙度、几何误差等指几何参数：长度、角度、表面粗糙度、几何误差等二、计量单位二、计量单位光在真空中光在真空中1/299792458秒的秒的时间间隔内所经过的行程长度时间间隔内所经过的行程长度长度基准单位长度基准单位基准的长度量值传递系统基准的长度量值传递系统v 量块量块 量块是一种标准量具，在长度测量中作为实物标准，用以体现测量单位，并作为尺寸传递的媒介，还用于校准和检定计量器具。长方体、圆柱体长方体、圆柱体工作尺寸（工作尺寸（L）：）：L1L2量块的一个测量面与另一个量块的测
24、量或与另一个经量块的一个测量面与另一个量块的测量或与另一个经精加工的类似量块测量面的表面，通过分子力的作用精加工的类似量块测量面的表面，通过分子力的作用而粘合的性能。而粘合的性能。要求：具有线膨胀系数小、性能稳定、耐磨，不易要求：具有线膨胀系数小、性能稳定、耐磨，不易变形的材料制成。如铬锰钢等变形的材料制成。如铬锰钢等量块量块成套量块的尺寸成套量块的尺寸系列表系列表组 别 总 块 数 级 别 公 称 尺 寸mm 间隔mm 块 数 1 83 0，1，2，3 0.511.0051.01，1.02，.1.491.5,1.6,1.92.0,2.5,.9.510,20,.100 _0.010.10.51
25、0 1114951610 2 46 0，1 11.001,1.002,.1.0091.01,1.02,.1.091.1,1.2,.1.92,3,.910,20,.100 0.0010.010.1110 1999810 3 38 1，2，3 11.0051.01，1.02，.1.091.1,1.2,1.92,3,.910,20,.100 _0.010.1110 1199810 28785-1005第一块量块尺寸第一块量块尺寸1005 2778-128 第二块量块尺寸第二块量块尺寸128 265-65第三块量块尺寸第三块量块尺寸65 20 -20 第四块量块尺寸第四块量块尺寸20 0量块量块的应的
26、应用用例：要组成例：要组成28.785的尺寸的尺寸,若采用若采用83块一套的量块。块一套的量块。1.005201.286.528.785v 1 1）量块块数尽可能少，一般不超过）量块块数尽可能少，一般不超过4 4块。块。v 2 2）必须从同一套量块中选取，决不能在两套或两套以上）必须从同一套量块中选取，决不能在两套或两套以上v 的量块中混选。的量块中混选。v 3 3）组合时，不能将测量面与非测量面相研合。）组合时，不能将测量面与非测量面相研合。量块量块的应的应用用组合方法组合方法1 1）选择量块时，按照量块的名义尺寸进行选取。）选择量块时，按照量块的名义尺寸进行选取。2 2）组合量块成一定尺寸
27、时，应从所给尺寸的最后一）组合量块成一定尺寸时，应从所给尺寸的最后一位小数开始考虑，每选一块应使尺寸至少去掉一位小位小数开始考虑，每选一块应使尺寸至少去掉一位小数。数。组合原则组合原则量块量块的的精度精度等级等级按制造精度分按制造精度分00，0，k，1，2，3共共6级，级，00级最高级最高(使用时按基本尺寸，不适合高精度，因没考虑量块加使用时按基本尺寸，不适合高精度，因没考虑量块加工误差的影响工误差的影响)。按检定精度分按检定精度分1，2，3，4，5，6共共6个等级个等级(使用时按使用时按实际尺寸用，含测量误差，精度高，但使用不便实际尺寸用，含测量误差，精度高，但使用不便)。三、测量方法三、测
28、量方法（一）、计量器具（一）、计量器具v计量器具（也称作测量器具）是量具、量计量器具（也称作测量器具）是量具、量仪仪v和其他用于测量目的的技术装置的总称。和其他用于测量目的的技术装置的总称。以一个固定尺寸复现量值的计量器具，分为单以一个固定尺寸复现量值的计量器具，分为单值量具（量块、直角尺）和多值量具（游标卡值量具（量块、直角尺）和多值量具（游标卡尺、外径千分尺）尺、外径千分尺）没有刻度的专用计量器具，不能获得具体数没有刻度的专用计量器具，不能获得具体数值，只能判断零件的合格性。值，只能判断零件的合格性。将被测量值转换成可直接观测的指示值或等效将被测量值转换成可直接观测的指示值或等效信息的计量
29、器具。信息的计量器具。v 确定被几何量值所必需的计量器具和辅助设确定被几何量值所必需的计量器具和辅助设备备v 的总称。的总称。1、计量器具的分类、计量器具的分类2、计量器具的技术指标、计量器具的技术指标刻度间距、刻度间距、分度值分度值测量力测量力示值范围、示值范围、测量范围测量范围示值误差示值误差灵敏度灵敏度计量器具计量器具不确定度不确定度（1）分度间距分度间距（刻度间距）（刻度间距）分度间距是计量器具的刻度标尺或度盘上两相邻刻线中心之间的距离，一般1-2.5mm。（2）分度值分度值（刻度值）（刻度值）分度值是指计量器具的刻度尺或度盘上相邻两刻线所代表的量值之差。如千分尺0.01mm、游标卡尺
30、0.02mm（4）测量范围测量范围 指在允许的误差内，计量器具所能测出的最小值和最大值的范围。（3）示值范围示值范围 指计量器具所显示或指示的最小值到最大值的范围。（5）示值误差示值误差 指计量器具上的示值与被测量真值之间的代数差。（6）灵敏度灵敏度指计量器具对被测量变化的反应能力。（7）测量力测量力 指在接触式测量中，计量器具测头与被测量表面间的接触压力。（8）计量器具不确定度计量器具不确定度 由于计量器具的误差导致对被测量的真值不能肯定的程度称为计量器具的不确定度。v3、常用测量器具的基本结构、工作原理、常用测量器具的基本结构、工作原理v 游标类量具游标类量具v 螺旋测微类量螺旋测微类量具
31、具v 机械量机械量仪仪v游标类量游标类量具具游标卡尺游标卡尺深度卡尺深度卡尺电子数显卡尺电子数显卡尺高度尺高度尺v螺旋测微类量螺旋测微类量具具外径千分尺外径千分尺内径千分尺内径千分尺公法线千分尺公法线千分尺v 机械量机械量仪仪百分表百分表1、小齿轮；2、7大齿轮；3、中间齿轮；4、弹簧；5、带齿条的测量杆；6、指针；8、游丝内内径径百百分分表表1-可换测量头；2-测量套；3-测杆；4-传动杆；5、10-弹簧；6-指示表；7-杠杆；8-活动测量头；9-定位装置（二）、具体测量方法的分类（二）、具体测量方法的分类1、按实测量值是否是被测量直接测量间接测量测量时，直接从测量器具上读出被测几何量的大小
32、值。被测几何量无法直接测量时，首先测出与被测几何量有关的其他几何量，然后，通过一定的数学关系式进行计算来求得被测几何量的尺寸值 2.通过公式计算：282hhSR1.测出该劣弧的弦长S以及相应的弦高h测量器具的读数值直接表示被测尺寸。2、读数值是否直接表示被测量测量器具的读数值表示被测尺寸相对于标准量的偏差。而被测量的量值为计量器具的示值与标准量的代数和的测量方法。绝对测量相对测量（比较测量）测量器具的测量头与被测表面不接触，不存在机械测量力。如光切显微镜测量表面粗糙度3、根据零件的被测表面是否与测量器具的测量头有机械接触分类接触测量测量器具的测量头与零件被测表面以机械测量力接触。不接触测量4、
33、根据同时测量参数的多少分类单项测量分别测量零件上被测量的单个指标综合测量同时测量零件上几个有关联被测量的综合指标，以综合判断零件的合格性。在零件加工过程中进行的测量。磨削过程中测量5、根据测量对机械制造工艺过程所起的作用不同 离线测量（被动测量）在零件加工后进行的测量。磨削轴类零件，停机后测量。在线测量（主动测量）测量时，被测表面与测量头处于工作（或模拟）过程中的相对运动状态。6、根据被测量或敏感元件（测量头）在测量中相对状态的不同分类 准、快、省静态测量测量时，被测表面与测量头处于相对静止状态。动态测量 测量误差指测量结果与被测量真值之差。而真值只是一测量误差指测量结果与被测量真值之差。而真
34、值只是一个理想的概念，在实际测量中，一般把块规尺寸视作真值。个理想的概念，在实际测量中，一般把块规尺寸视作真值。测量误差可用测量误差可用绝对误差绝对误差表示，也可用表示，也可用相对误差相对误差表示。表示。反映测量结果与真值接近程度的量，称为精度，它与误反映测量结果与真值接近程度的量，称为精度，它与误差的大小相对应，因此可用误差大小来表示精度的高低，差的大小相对应，因此可用误差大小来表示精度的高低，误差小则精度高，误差大则精度低。误差小则精度高，误差大则精度低。（一）测量误差的概念（一）测量误差的概念四、测量精度（测量误差）四、测量精度（测量误差）测量器具误差测量环境误差测量方法误差测量人员误差
35、（二）误差的来源（二）误差的来源（三）误差分类（三）误差分类系统误差系统误差随机误差随机误差粗大误差粗大误差特特点点和和性性质质系统误差系统误差在同一条件下，多次测量同一量值时，绝对值和符号保持不变，或在条件改变时，按一定规律变化的误差称为系统误差。定值系统误差变值系统误差随机误差随机误差在同一测量条件下，多次测量同一量值时，绝对值和符号以不可预定方式变化的误差称为随机误差。粗大误差粗大误差超出在规定条件下预期的误差称为粗大误差，或称“寄生误差”。此误差值较大，明显歪曲测量结果，如测量时对错了标志、读错或记错了数、使用有缺陷的仪器以及在测量时因操作不细心而引起的过失性误差等。v 精度可分为：v
36、 (1)精密度 它反映测量结果中随机误差的影响程度。v (2)准确度 它反映测量结果中系统误差的影响程度。v (3)精确度 它反映测量结果中系统误差和随机误差综合的影响程度。教学目标教学目标1、正确掌握光滑工件的质量验收标准；、正确掌握光滑工件的质量验收标准；2、掌握选用通用测量器具的方法和步骤；、掌握选用通用测量器具的方法和步骤；3、了解极限量规的作用，能设计工作量规。、了解极限量规的作用，能设计工作量规。重、难点重、难点重点重点难点难点1、验收原则；、验收原则；2、计量器具的选择；、计量器具的选择；工作量规尺寸的计算工作量规尺寸的计算工作任务工作任务 分析图纸上零件的轴径精度要求；选择检测
37、所给零件合适的计量器具和辅助工具；完成零件的检测任务；填写检测记录1、确定被检测的项目2、选择测量器具3、检测前准备4、采集数据5、数据处理6、填写检测结果 检测的主要步骤：1、确定被检验的项目、确定被检验的项目2、选择测量器具、选择测量器具单件、小批量单件、小批量生产时，使用生产时，使用通用测量器具通用测量器具检验。检验。大批量大批量生产时，为提高检测效率，常采用生产时，为提高检测效率，常采用极限量规极限量规来来进行检验。进行检验。一般来讲由于被测零件的形状、大小、应用条件、精度要求以及生产批量不同，故使用测量器具不尽相同。一、用通用测量器具检验 在单件小批量生产中，常用游标卡尺、千分尺、指
38、示表、比较仪等通用量具或量仪来进行零件加工检验。v1.误判现象v 2.尺寸验收极限 v 3.测量器具的选择通常我们会遇到三个问题用示值误差为 4um的外径千分尺验收 40.002 39.938 测量数据 1.误判现象误判现象当测得值在极限尺寸附近时，将处于公差带之外的当测得值在极限尺寸附近时，将处于公差带之外的废品误判为合格品而接收的现象。废品误判为合格品而接收的现象。当测得值在极限尺寸附近时，将处于公差带之当测得值在极限尺寸附近时，将处于公差带之内的合格品误判为废品而报废的现象。内的合格品误判为废品而报废的现象。国家标准国家标准GB/T 3177-1997光滑工件尺寸的检验光滑工件尺寸的检验
39、作出规定：作出规定：“应只接收位于尺寸极限之内的工件应只接收位于尺寸极限之内的工件”。验收原则验收原则验收原则验收原则“应只接收位于尺寸极限之内的工件应只接收位于尺寸极限之内的工件”只允许出现误废不允许出只允许出现误废不允许出现误收现误收测量原理、方法、步骤、测量原理、方法、步骤、测量器具、测量器具、环境、人员等等环境、人员等等 测量器具不确定度测量器具不确定度u1=0.9 2.安全裕度和验收极限安全裕度和验收极限（1）安全裕度安全裕度A为体现为体现这一规定这一规定，将原极限尺寸公差带内缩一个数值，将原极限尺寸公差带内缩一个数值，称为安全裕度称为安全裕度A A。表6-1A=1/10T孔的验收极
40、限：上验收极限=DmaxA 下验收极限=Dmin+A轴的验收极限：上验收极限=dmaxA 下验收极限=dmin+A（2）验收极限3.测量器具的选择测量器具的选择b、按照被测工件的精度来选择计量器具，使选择的计量器具的不确定度u1，既能保证测量精度，又符合经济性要求。a、按照被测工件的外形、位置和尺寸大小以及被测参数的特性来选择测量器具，使选择的测量器具测量范围能满足工件要求；（1）测量器具的选择原则测量器具的选择原则检验中的重要环节根据根据u1,选择测量量具选择测量量具不确定度不确定度根据工件精度确定测量量具不确定度允许值根据工件精度确定测量量具不确定度允许值u1u1量具的不确定度量具的不确定
41、度 工件允许的量具不确定度工件允许的量具不确定度（2）测量器具的选择步骤）测量器具的选择步骤表6-1表6-3、4、51、确定被检测的项目2、选择测量器具3、检测前准备4、采集数据5、数据处理6、填写检测结果 检测的主要步骤：决策检测方案检测方案包括；选用的计量器具，检测部位，验收包括；选用的计量器具，检测部位，验收极限，数据处理等极限，数据处理等 根据图样要求选择所需的计量器具；确定检测部位和检测次数；进行检测；确定测量数据处理；计划尺寸公差的标记尺寸公差的标记 24f9计量器具、辅助装置及其规格计量器具、辅助装置及其规格如何调整校对计量器具如何调整校对计量器具在什么部位测量？测几次在什么部位
42、测量？测几次测量数据的处理方法测量数据的处理方法所测参数合格性的判断依据所测参数合格性的判断依据填写检测报告填写检测报告如何检查自己的工作如何检查自己的工作外径千分尺（外径千分尺（025）调零调零轴向不同截面及径向的不同方向上轴向不同截面及径向的不同方向上进行测量进行测量取平均值取平均值极限尺寸极限尺寸复查测量过程复查测量过程(记录的数据）及结论记录的数据）及结论清洗被测轴选择计量器具的规格调整与校正计量器具用千分尺测量轴径；记录并处理数据判断轴径的合格性填写检测记录零件清洗、防锈处理 实施实施方法：教师示范，然后学生分组测量 检查任务的完成情况 复查数据 分析整个工作过程，对出现的问题进行修
43、改并优化 教师总结 资料存档检查评估二、用光滑极限量规检验 量规是一种没有刻线的、专门用来检验工件孔、轴合格量规是一种没有刻线的、专门用来检验工件孔、轴合格性与否的定值专用量具。用它只能判断工件尺寸是否处于性与否的定值专用量具。用它只能判断工件尺寸是否处于规定的极限尺寸范围内，不能测量出工件实际尺寸。规定的极限尺寸范围内，不能测量出工件实际尺寸。量规是成对使用的，一端是量规是成对使用的，一端是通规通规，按最大实体尺寸，按最大实体尺寸（Dmin、dmax）制造，代号为）制造，代号为T；一端是；一端是止规止规，按最小实体尺寸（按最小实体尺寸（Dmax、dmin）制造，代号为）制造，代号为Z。检验时
44、，若通规能通过，止规不能通过，则工件合格，如下图所示。图 光滑极限量规图 量规的公差带轴用量规：通端 上偏差=esZ+T/2 止端 上偏差=ei+T 下偏差=esZT/2 下偏差=ei 孔用量规：通规 上偏差=EI+Z+T/2 止端 上偏差=ES 下偏差=EI+ZT/2 下偏差=EST计算计算20H7/f620H7/f6孔、轴用工作量规的极限偏差。孔、轴用工作量规的极限偏差。工作任务工作任务 基准制的选择；尺寸公差等级的选择；配合的选择；尺寸公差与配合的标注。教学目标教学目标1、掌握基准制选择设计的原则；、掌握基准制选择设计的原则；2、掌握尺寸公差等级的选择原则及方法；、掌握尺寸公差等级的选择
45、原则及方法；3、掌握配合选择的方法、步骤；、掌握配合选择的方法、步骤；4、能进行零件图的尺寸标注及装配图中配合尺寸的标注。、能进行零件图的尺寸标注及装配图中配合尺寸的标注。重、难点重、难点重点重点难点难点通过计算确定尺寸的公差与配合通过计算确定尺寸的公差与配合通过计算确定尺寸的公差与配合通过计算确定尺寸的公差与配合公差与配合公差与配合的选用的选用3、配合的选择、配合的选择2、公差等级、公差等级的选择的选择1、基准制的选择、基准制的选择一、公差与配合的选用（一）（一）.基准制的选择基准制的选择1、基准制的选择原则、基准制的选择原则（2）有些情况下选用基轴制）有些情况下选用基轴制;（1）一般情况下
46、，优先采用基孔制配合制；一般情况下，优先采用基孔制配合制；（3）特殊情况可以采用非基准制）特殊情况可以采用非基准制在纺织机械、农业机械、仪器仪表中，经常采用一些冷拉钢材做轴。在纺织机械、农业机械、仪器仪表中，经常采用一些冷拉钢材做轴。、与标准件配合时，必须按标准件的规定选择基准制；、与标准件配合时，必须按标准件的规定选择基准制；、“一轴多孔一轴多孔”，而且构成的多处配合的松紧程度要求不同的场合，而且构成的多处配合的松紧程度要求不同的场合；采用非基准制2、基准制选择设计的应用、基准制选择设计的应用选用基准孔选用基准孔（二）（二）.尺寸公差等级的选择尺寸公差等级的选择1、公差等级选择的基本原则、公
47、差等级选择的基本原则在满足零件使用要求的前提下，尽量选取较低的公差等级。在满足零件使用要求的前提下，尽量选取较低的公差等级。2、公差等级的选择方法、公差等级的选择方法3、确定公差等级应考虑的几个问题、确定公差等级应考虑的几个问题（4）、非基准制配合）、非基准制配合（1）、联系工艺等价性原则）、联系工艺等价性原则（3）、联系零部件的相关精度要求）、联系零部件的相关精度要求（2）、联系配合种类）、联系配合种类（5）、用类比法选择公差等级时，应掌握各个公）、用类比法选择公差等级时，应掌握各个公差等级的应用及范围和各种加工方法所能达到的差等级的应用及范围和各种加工方法所能达到的公差等级。公差等级。表表
48、2-8、2-9、2-104、公差等级选择设计的应用、公差等级选择设计的应用类比法类比法（三）（三）.配合的选择配合的选择1、配合选择的任务、配合选择的任务确定非基准件的基本偏差代号确定非基准件的基本偏差代号2、配合选择的方法、配合选择的方法3、配合选择的步骤、配合选择的步骤（1）、根据使用要求，确定配合的类别）、根据使用要求，确定配合的类别（3）、进一步确定非基准件的基本偏差代号）、进一步确定非基准件的基本偏差代号表2-11表2-13、2-14（2）、按工作条件对配合的松紧作适当的调整，）、按工作条件对配合的松紧作适当的调整，最后确定选用哪种配合。最后确定选用哪种配合。表2-124、配合选择的
49、应用、配合选择的应用小间隙配合、参考小间隙配合、参考表表2-13、2-14练习：已知孔、轴基本尺寸练习：已知孔、轴基本尺寸25，间隙，间隙+0.020+0.054之间之间,试确定孔、轴的公差试确定孔、轴的公差等级和公差带及配合代号。等级和公差带及配合代号。解：（1）选择基准制：基孔制（2）选择公差等级：由给定条件知，此孔、轴配合为间隙配合，要求的配合公差为：Tf=|Xmax-Xmin|=Th+Ts=(0.045-0.010)mm=0.035mm=35m即所选的孔、轴公差之和应最接近而又不大于35m假设孔与轴为同级配合，则Th=Ts=Tf/2=0.015mm=15.5m查表1-1，IT7=21m
50、，IT6=13m，故孔与轴的公差等级介于IT6与IT7之间，一般取孔比轴大一级，即孔 IT7=21m 轴 IT6=13m 则配合公差Tf=Th+Ts=(21+13)m=34m1016 0.25 0.5 1 1.5 2.5 4 6 10 15 25 40 80 1625 0.3 0.6 1.2 2 3 5 8 12 20 30 50 100 2540 0.4 0.8 1.5 2.5 4 6 10 15 25 40 60 120 4063 0.5 1 2 3 5 8 12 20 30 50 80 150 63100 0.6 1.2 2.5 4 6 10 15 25 40 60 100 200 注：
