第一单元极限与配合

第一单元 极限与配合

授课时间 授课时数 授课地点 授课章节 名 称 2016.9.19-10.21 12节 班级、多媒体教室 授课班级 授课形式 授课方法 1527 讲练 讨论法、演示法、任务驱动法 理实一体 极限与配合 （1）选用教材及学习单元：《机械加工检测技术》第一单元 学习资源 （2）教学资源：多媒体、各类测量教具 1、理解极限与配合的基本术语和定义 2、能够熟练绘制、分析公差带图 知识技能目标： 3、学会判断配合类别和采用的配合制 4、掌握配合制的选择方法 5、了解三种配合类别的基本应用范围 1、培养学生自学能力 德育目标： 2、举一反三的能力 3、培养学生的创造力 1、极限与配合的基本概念 2、公差带和配合代号意义 3、三种配合的的基本应用范围 1、熟练绘制、分析公差带图 2、合理选择孔、轴的公差等级 教学目的 教学重点 教学难点 教学后记

教学内容 教学 环节 教学内容 课前准备 绪论讲解 引入新课 极限配合应用范围 一、 基本概念 教学活动过程 学生活动 思考学习 教师活动 教师讲解 意图 为本节课做准备 留给学生思考空间 资源使用 多媒体 学生听讲 【课题一】：基本术语及定义 基本尺寸：设计时确定的尺寸。 实际尺寸:经测量获得的某一孔、轴的尺寸。 极限尺寸:一个孔或轴允许的尺寸的两个界限值。 最大极限尺寸:孔或轴允许尺寸的最大值。 最小极限尺寸:孔或轴允许尺寸的最小值。 零件合格的条件： 最大极限尺寸≥实际尺寸≥最小极限尺寸 例：一个孔的直径为F40±0.005 基本尺寸: F 40 最大极限尺寸: F 40.005 最小极限尺寸: F 39.995 零件合格的条件： F 40.005≥实际尺寸≥ F 39.995 课题二、尺寸偏差和尺寸公差 讲解 上偏差= 最大极限尺寸－基本尺寸 代号：孔为ES 轴为es 下偏差= 最小极限尺寸－基本尺寸 代号：孔为EI 轴为ei 尺寸公差(简称公差): 允许实际尺寸的变动量。 公差 = 最大极限尺寸－最小极限尺寸 = 上偏差－下偏差 例： F45±0.004 上偏差 = 45.004－45 = +0.004 下偏差 = 44.996－45 = -0.004 公 差= 0.004－(-0.004) = 0.008 公差带图： 作用：直观地表示出了公差的大小及公差带相对于零线的位置。 在国家标准中，公差带包括： 公差带大小 ： 由标准公差确定 公差带位置 ： 由基本偏差确定 三、有关配合的术语及定义 1.配合——公差带之间的关系（基本尺寸相同） 孔——轴 { 其差值为正是 X ；其差值为负是 Y} 2.间隙配合——具有间隙（含 Xmin =0 ）的配合。孔在轴的公差带之上。 最大间隙 Xmax =Dmax -dmin =ES-ei 最小间隙 Xmin =Dmax -dmax =EI-es 平均间隙 Xp=1/2（Xmax +Xmin ） 3.过盈配合——具有过盈（含 Ymin =0 ）的配合。孔在轴的公差带之下。 最小过盈 Ymin =Dmax -dmin =ES-ei 最大过盈 Ymax =Dmin -dmax =EI-es 平均过盈 Yp=1/2（Ymin +Ymax ） 4.过渡配合——可能具有 X 或 Y 的配合。此时孔轴公差带相互交叠。 公式用以上 X ， Y 5.配合公差——允许 X 或 Y 的变动量。 间隙配合：Tf= ∣Xmax -Xmin ∣ 过盈配合：Tf= ∣Ymin -Ymax ∣ 过渡配合：Tf= ∣Xmax -Ymax ∣ 结论 ：配合精度与零件的加工精度有关，若要配合精度高，则应降低零件的公差，即提高工件本身的加工精度。反之亦然。 【课题二】：公差带的标准化 本课题主要讲述公差配合标准，了解基准制中基孔制和基轴制的特点、标准公差系列和基本偏差系列的构成，重点掌握标准公差数值表和孔与轴的基本偏差数值表的查用，会在图样上正确标注公差配合。掌握一般公差的表示方法。 一、基准制 1.基孔制 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。 基孔制配合中的孔为基准孔，是配合的基准件。标准规定，基准孔的基本偏差为下偏差EI，数值为零，即EI=0，上偏差为正值，其公差带偏置在零线上侧。基准孔的代号为H。 2.基轴制 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。 基轴制配合中的轴为基准轴，是配合的基准件。标准规定，基准轴的基本偏差为上偏差es，数值为零，即es=0，下偏差为负值，其公差带偏置在零线下侧。基准轴的代号为h。 二、标准公差系列 1.标准公差因子（公差单位） 标准公差因子是用以确定标准公差的基本单位，该因子是基本尺寸的函数，是制定标准公差数值的基础。 i?0.453D?0.001D 式中 D——基本尺寸分段的计算尺寸（mm） i——公差单位（μm） 2.公差等级 确定尺寸精确程度的等级称为公差等级。不同零件和零件上不同部位的尺寸，对精确程度的要求往往不同，为了满足生产的需要，国家标准设置了20个公差等级，各级标准公差的代号为IT01、IT0、IT1、IT2、…、IT18，IT01精度最高，其余依次降低，标准公差值依次增大。 3.尺寸分段 在计算标准公差时，公差单位算式中D取尺寸段首尾两个尺寸的几何平均值。 三、基本偏差系列 1.代号 基本偏差代号用拉丁字母表示，孔用大写字母表示，轴用小写字母表示。28种基本偏差构成了基本偏差系列。 2.基本偏差系列图及其特征 图1-9为基本偏差系列图。图中，基本偏差系列各公差带只画出一端，另一端未画出，它取决于公差的大小。 3.基本偏差数值 （1）轴的基本偏差数值 轴的基本偏差数值是以基孔制配合为基础，按照各种配合要求，再根据生产实践经验和统计分析结果得出的一系列公式经计算后圆整尾数而得出。轴的基本偏差数值表，如表1-4所示。 轴的基本偏差可查表确定，另一个极限偏差可根据轴的基本偏差数值和标准公差值按下列关系式计算 ei=es－IT es=ei+IT （2）孔的基本偏差数值 ①通用规则 用同一字母表示的孔、轴的基本偏差的绝对值相等，符号相反。孔的基本偏差是轴的基本偏差相对于零线的倒影。即 ES=－ei （适用于A～H） EI=－es （适用于同级配合的J～ZC） ②特殊规则 用同一字母表示的孔、轴的基本偏差的符号相反，而绝对值相差一个Δ值。即 ES=－ei+Δ Δ=ITn－ITn-1=ITh－ITs 特殊规则适用于基本尺寸≤500mm，标准公差≤IT8的J、K、M、N和标准公差≤IT7的P～ZC。 孔的另一个极限偏差可根据孔的基本偏差数值和标准公差值按下列关系式计算 EI=ES－IT ES=EI+IT 例1-5 查表确定φ25H8/p8，φ25P8/h8孔与轴的极限偏差，并计算这两个配合的极限盈隙。 解：1）查表确定孔和轴的标准公差 查表1-2得 IT8=33μm 2）查表确定轴的基本偏差 查表1-4得 p的基本偏差为下偏差ei=+22μm h的基本偏差为上偏差es=0 3）查表确定孔的基本偏差 查表1-5得 H的基本偏差为下偏差EI=0 P的基本偏差为上偏差ES=－22μm 4）计算轴的另一个极限偏差 p8的另一个极限偏差es=ei+IT8=（+22+33）μm =+55μm h8的另一个极限偏差ei=es－IT8=（0－33）μm=－33μm 5）计算孔的另一个极限偏差 H8的另一个极限偏差ES=EI+IT8=（0+33）μm=+33μm P8的另一个极限偏差EI=ES－IT8=（－22－33）μm=－55μm 6）标出极限偏差 ?0.0330.022H8(0)P8(??0.055)φ25 φ250.0550p8(?)h8(?0.022?0.033) 7）计算极限盈隙 对于φ25H8/p8 Ymax=EI－es=（0－0.055）mm=－0.055mm Xmax=ES－ei=（+0.033－0.022）mm=+0.011mm 对于φ25P8/h8 Ymax=EI－es=（－0.055－0）mm=－0.055mm Xmax=ES－ei={－0.022－（－0.033）}mm=+0.011mm 可见φ25H8/p8与φ25P8/h8配合性质相同。 例1-6 查表确定φ20H7/p6，φ20P7/h6孔与轴的极限偏差，并计算这两个配合的极限盈隙。 解：1）查表确定孔和轴的标准公差 查表1-2得 IT6=13μm IT7=21μm 2）查表确定轴的基本偏差 查表1-4得 p的基本偏差为下偏差ei=+22μm h的基本偏差为上偏差es=0 3）查表确定孔的基本偏差 查表1-5得 H的基本偏差为下偏差EI=0 P的基本偏差为上偏差ES=（－22+Δ）μm=（－22+8）μm=－14μm 4）计算轴的另一个极限偏差 p6的另一个极限偏差es=ei+IT6=（+22+13）μm =+35μm h6的另一个极限偏差ei=es－IT6=（0－13）μm=－13μm 5）计算孔的另一个极限偏差 H7的另一个极限偏差ES=EI+IT7=（0+21）μm=+21μm P7的另一个极限偏差EI=ES－IT7=（－14－21）μm=－35μm 6）标出极限偏差 ?0.0210.014H7(0)P7(??0.035)φ20 φ20?0.035p6(?0.022)h6(0?0.013) 7）计算极限盈隙 对于φ20H7/p6 Ymax=EI－es=（0－0.035）mm=－0.035mm Ymin=ES－ei=（+0.021－0.022）mm=－0.001mm 对于φ20P7/h6 Ymax=EI－es=（－0.035－0）mm=－0.035mm Ymin=ES－ei={－0.014－（－0.013）}mm=－0.001mm 可见φ20H7/p6与φ20P7/h6配合性质相同。 1.2.4 公差与配合在图样上的标注 1.公差带代号与配合代号 孔、轴的公差带代号由基本偏差代号和公差等级数字组成，例如H7、F7、K7、P6等为孔的公差带代号；h7、g6、m6、r7等为轴的公差带代号。

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