1、 单单 元元 小小 结结5能力训练任务及案例能力训练任务及案例2 单元学习目标、重点和难点单元学习目标、重点和难点3 任任 务务 实实 施施41 特特 色色 与与 创创 新新6单单元元设设计计Page 322认识互换性 1第一次课2二级直齿圆柱齿轮减速器中间轴同轴度误差检测 94CA6140车床导轨平行度误差检测 84二级直齿圆柱齿轮减速器箱体接合面平面度误差检测 74CA6140车床导轨直线度误差检测 6204二级直齿圆柱齿轮减速器低速轴圆度误差检测 5几何公差国家标准及检测6二级直齿圆柱齿轮减速器低速轴轴径、齿轮零件孔径尺寸检测及合格性评定 44尺寸精度设计 3144尺寸公差与识图2尺寸公
2、差与配合国家标准构成及检测合计学时单元标题单元序号模块情境：情境：观看视频：观看视频：减速器拆装、几何参数检测视频减速器拆装、几何参数检测视频(认识几何参数规格与装配的关系及参数的认识几何参数规格与装配的关系及参数的获得获得)本单元能力训练任务及案例本单元能力训练任务及案例 创造性地选择综合性的、典型的、学生都较熟悉的载体二级减速器内的零件和二级减速器内的零件和CA6140车床导轨零件的常用基本精度指标作车床导轨零件的常用基本精度指标作为综合性工作任务。为综合性工作任务。以二级减速器内的轴、箱体、齿轮、螺栓等作为剖析对象，以由简单到复杂的认知规律为导向，将该课程设置了4个学习模块共14个项目任
3、务。.互换性互换性 奥！原来我经常换相同规格的工作是在实现互换性啊 机械零件的机械零件的:-同一规格的零部件，按规定的同一规格的零部件，按规定的制造，任取其一，不经任何制造，任取其一，不经任何挑选、调整或修配挑选、调整或修配就能就能装配到机器上，并能满足其使用功能要求的特性叫装配到机器上，并能满足其使用功能要求的特性叫做互换性。做互换性。本课程本课程讨论讨论贯穿在产品设计、制造、使用和维修的全贯穿在产品设计、制造、使用和维修的全过程：过程：1)1)：零、部件具有互换性，就零、部件具有互换性，就可以最大限度地利用标准件、通用件和标准部可以最大限度地利用标准件、通用件和标准部件，从而简化制图、计算
4、工作，件，从而简化制图、计算工作，.互换性的作用互换性的作用没有互换性就没有工业现代化的可能性没有互换性就没有工业现代化的可能性 2)2)：便于组织生产协便于组织生产协作，进行专业化生产。采用高效率的生产作，进行专业化生产。采用高效率的生产设备，有利于实现加工过程和装配过程机设备，有利于实现加工过程和装配过程机械化、自动化。从而械化、自动化。从而。3)3)：零、部件具有互换：零、部件具有互换性可以及时更换已经磨损或损坏了的零、部性可以及时更换已经磨损或损坏了的零、部件，减少机器的维修时间和费用，保证机器件，减少机器的维修时间和费用，保证机器连续而持久地运转，从而连续而持久地运转，从而。4)4)
5、提高装配质量、缩短装配时提高装配质量、缩短装配时间、便于自动化装配、提高装配效率。间、便于自动化装配、提高装配效率。总之，遵循互换性原则进行设计、制造和使总之，遵循互换性原则进行设计、制造和使用，可降低产品成本，提高生产率，降低劳动用，可降低产品成本，提高生产率，降低劳动强度、保证产品质量。也为标准化、系列化、强度、保证产品质量。也为标准化、系列化、通用化奠定了基础。通用化奠定了基础。在现代工业生产中常采用在现代工业生产中常采用专业化专业化的协作的协作生产，即用生产，即用分散制造、集中装配分散制造、集中装配的办法来提的办法来提高生产率，保证产品质量和降低成本。要实高生产率，保证产品质量和降低成
6、本。要实行专业化生产保证产品具有互换性，必须采行专业化生产保证产品具有互换性，必须采用互换性生产原则。用互换性生产原则。手工单件生产方式大量生产方式3S标准化标准化-Standardization简单化简单化-Simplification专门化专门化-Specialization如何实现互换性如何实现互换性？如果将同一规格零件的几何量如果将同一规格零件的几何量制作得完全相同显然可以实现互换制作得完全相同显然可以实现互换性，但这不可能，也不必要。事实性，但这不可能，也不必要。事实上只要将同一规格零件的几何量控上只要将同一规格零件的几何量控制在公差允许的范围内，使同一规制在公差允许的范围内，使同一
7、规格零件的几何量彼此充分近似，就格零件的几何量彼此充分近似，就可以实现互换性可以实现互换性 公差控制公差控制3.互换性的实现互换性的实现4.互换性分类：互换性分类：（1）按互换的程度：完全互换和不完全互换）按互换的程度：完全互换和不完全互换 完全互换性：完全互换性：指一批规格相同的零部件在加工指一批规格相同的零部件在加工好以后，不需要作任何挑选、调整或修配，在好以后，不需要作任何挑选、调整或修配，在几何参数上具有互相替换的性能。几何参数上具有互相替换的性能。完全互换性应用于中等精度、批量生产。完全互换性应用于中等精度、批量生产。不完全互换性：不完全互换性：，对精度高的零件，需要，对精度高的零件
8、，需要作分组装配，加入中间环节或少量修配，作分组装配，加入中间环节或少量修配，达到在几何参数上具有互相替换的性能。达到在几何参数上具有互相替换的性能。不完全互换性应用于高精度或超高精度、小批量或单件不完全互换性应用于高精度或超高精度、小批量或单件生产。生产。1.几何要素与几何量几何要素与几何量点要素点要素:圆锥顶点圆锥顶点5 5 球心球心8 8线要素线要素:素线素线6 6轴线轴线7 7面要素面要素:球面球面1;1;圆锥面圆锥面2;2;环状平面环状平面3;3;圆柱面圆柱面4 4；渐开线齿面；渐开线齿面9 9412367859-表示几何要素大小、形状、位置表示几何要素大小、形状、位置及及 其精度的
9、参量。其精度的参量。尺寸尺寸形状误差形状误差位置误差位置误差表面粗糙度评定参数表面粗糙度评定参数典型零件典型零件(齿齿 轮、螺纹等轮、螺纹等)的精度评定参数的精度评定参数包括：包括：含线性尺寸含线性尺寸(简称简称)角度尺寸角度尺寸(简称简称)基本基本2.几何量公差与误差几何量公差与误差几何量公差几何量公差(简称简称)几何量的允许变动量。几何量的允许变动量。一般一般,公差主要用来控制加工误差公差主要用来控制加工误差.加工误差 由于各种因素的影响（如机床精度的限制、刀具刃磨角度的误差、工艺系统刚性较差等），在加工过程中，同一规格的零件的尺寸、形状、表面粗糙度以及相互位置等几何量很难达到理想状态，总
10、会存在或大或小的差异，这种差异就是加工误差。G 0.008 GRa 3.2 10-0.013-0.028尺寸公差尺寸公差:T=-0.013-(-0.028)=0.015mm表示要求该轴实际尺寸在表示要求该轴实际尺寸在9.972-9.987之间之间去除材料的方法获得的表面，去除材料的方法获得的表面，Ra的上限值：的上限值：3.2 um形位公差形位公差:t=0.008 mm表示要求表示要求10 轴轴线对轴轴线对G面的垂直度误差不得超过面的垂直度误差不得超过0.008 mm 测量的作用测量的作用:获取被测量量值以判断其是否满足设计要求;。检验的作用检验的作用:判断被验零件是否满足设计要求(合格与否)
11、.检测不仅用来评定产品质量，而且用于分析产生不合格品的原因，及时调整生产，监督工艺过程，预防废品产生。检测是机械制造的“眼睛”。产品质量的提高，除设计和加工精度的提高外，往往更有赖于检测精度的提高，尤其是智能制造的今天。合理地确定公差与正确进行检测，是保证产品质量、实现互换性生产的两个必不可少的条件和手段。尺寸尺寸形状误差形状误差位置误差位置误差表面粗糙度评定参数表面粗糙度评定参数典型零件典型零件(齿齿 轮、螺纹等轮、螺纹等)的精度评定参数的精度评定参数含线性尺寸含线性尺寸(简称简称)角度尺寸角度尺寸(简称简称)基本基本基本基本系系统统归归纳纳但但公差大小不同，效果则不同：公差大小不同，效果则
12、不同：公差公差大大允许几何允许几何量的变动量的变动大大加工难度加工难度小加工成小加工成本低本低完工的合格零完工的合格零件精度低、质件精度低、质量差量差公差公差小小允许几何允许几何量的变动量的变动小小加工难度加工难度大加工成大加工成本高本高完工的合格零完工的合格零件精度高、质件精度高、质量好量好：反映使用要求与加工工艺及成本：反映使用要求与加工工艺及成本 的的。提示：提示：公差、加工工艺与成本公差、加工工艺与成本三流的企业卖劳力；二流的企业卖产品；一流的企业卖专利；超一流的企业卖标准 第三代移动通信无线传输技术标准第三代移动通信无线传输技术标准3G，它的它的通信带宽是通信带宽是2M，可以上网和在
13、线看电影。可以上网和在线看电影。第一代为模拟系统和第二代的第一代为模拟系统和第二代的GSM数字系统数字系统都是进口产品，特别是标准都是进口产品，特别是标准。中国和德国西门子的第三代移动通信无线传输中国和德国西门子的第三代移动通信无线传输技术标准是技术标准是TD-SCDMA，与美国，与美国WCDMA、日本日本cdma2000等并列，成为国际第三代移动通信三大等并列，成为国际第三代移动通信三大主流技术之一。主流技术之一。1.标准与标准化标准与标准化按标准的级别分类按标准的级别分类 标准化标准化是发展贸易、提高产品在国际是发展贸易、提高产品在国际市场的竞争能力的技术保证市场的竞争能力的技术保证 2.
14、标准化是互换性生产的基础标准化是互换性生产的基础应遵守标准化原则应遵守标准化原则 -选择标准公差择标准公差与配合与配合。公差标准（例）：公差标准（例）：GB/T1800极限与配合极限与配合；GB/T1182 形状和位形状和位 置公差置公差；GB/T3505表面粗表面粗 糙度糙度；GB/T10095 渐开线园柱齿轮精渐开线园柱齿轮精 度度等等 当选定一个数值作为当选定一个数值作为参数指标时，该数值会按一定参数指标时，该数值会按一定的规律，向一切有关的规律，向一切有关和材料中传播，例如：和材料中传播，例如：M16-6H形成牵一发而形成牵一发而动全身的现象动全身的现象故故:技术参量应在技术参量应在R
15、5 公比公比 q51.6 R10 公比公比 q101.25 基本系列基本系列 R20 公比公比 q201.12R40 公比公比 q401.06 R80 公比公比 q801.03 补充系列补充系列例、某车床主轴共有例、某车床主轴共有1616级转速，其转速级转速，其转速数列为：数列为：25 40 63 80 100 125 160 200 250 25 40 63 80 100 125 160 200 250 320 400 500 630 800 1250 2000320 400 500 630 800 1250 2000，试分析，试分析确定其优先数系的组成特点。确定其优先数系的组成特点。R R
16、5 5R10R10R10/2R10/2（分组讨论）（分组讨论）教师进行评价总结与展望教师进行评价总结与展望新挑战：纳米精度！新挑战：纳米精度！本课程是机械类和近机类一门重要的技术基础课本课程是机械类和近机类一门重要的技术基础课。包含包含几何几何量公差量公差与与误差检测误差检测两大方面的内容。两大方面的内容。1 1、建立互换性的基本概念，掌握各有关公差标准的基本内容、特点、建立互换性的基本概念，掌握各有关公差标准的基本内容、特点和表格的使用，能根据零件的使用要求，初步选用其公差等级、配合和表格的使用，能根据零件的使用要求，初步选用其公差等级、配合种类、形位公差及表面质量参数值等。并能在图样上进行正确的标注。种类、形位公差及表面质量参数值等。并能在图样上进行正确的标注。2 2、建立技术测量的基本概念，了解常用测量方法与测量器具的工作、建立技术测量的基本概念，了解常用测量方法与测量器具的工作原理，通过实验，初步掌握测量操作技能，并分析测量误差与处理测原理，通过实验，初步掌握测量操作技能，并分析测量误差与处理测量结果。量结果。理论知识实践技能通过本课程的学习，应达到以下要求：通过本课程的学习，应达到以下要求：不同层次同学分组讨论，相互启发，加深学生对所学知识的记忆和理解 引导学生对所学知识进行归纳总结，培养良好的学习习惯
