互换性与测量技术教案 第二章练习
《互换性与测量技术》教学教案(全)
《互换性与测量技术》教学教案(第一部分)一、教学目标1. 让学生了解互换性的概念及其在工程中的应用。
2. 使学生掌握测量技术的基本原理和方法。
3. 培养学生运用互换性和测量技术解决实际问题的能力。
二、教学内容1. 互换性的概念及其含义2. 互换性的重要性3. 测量技术的基本原理4. 测量方法及其分类5. 测量误差及其处理方法三、教学重点与难点1. 互换性的概念及其含义2. 测量技术的基本原理3. 测量误差的处理方法四、教学方法1. 讲授法：讲解互换性的概念、含义及其重要性，测量技术的基本原理和方法。
2. 案例分析法：分析实际案例，使学生了解互换性和测量技术在工程中的应用。
3. 讨论法：组织学生讨论测量误差处理方法，培养学生的动手能力和团队协作精神。
五、教学准备1. 教材：《互换性与测量技术》2. 课件：互换性、测量技术的相关图片和实例3. 工具：尺子、量具等测量工具4. 设备：实验室测量设备《互换性与测量技术》教学教案(第二部分)六、教学目标1. 让学生了解互换性的分类及其特点。
2. 使学生掌握不同测量方法的适用范围和注意事项。
3. 培养学生运用互换性和测量技术解决实际问题的能力。
七、教学内容1. 互换性的分类及其特点2. 不同测量方法的适用范围和注意事项3. 测量仪器的选择和使用方法八、教学重点与难点1. 互换性的分类及其特点2. 不同测量方法的适用范围和注意事项3. 测量仪器的选择和使用方法九、教学方法1. 讲授法：讲解互换性的分类及其特点，不同测量方法的适用范围和注意事项。
2. 实践操作法：引导学生进行实验室测量实践，掌握测量仪器的选择和使用方法。
3. 讨论法：组织学生讨论测量过程中可能遇到的问题，培养学生的动手能力和团队协作精神。
十、教学准备1. 教材：《互换性与测量技术》2. 课件：互换性、测量方法的相关图片和实例3. 工具：尺子、量具等测量工具4. 设备：实验室测量设备《互换性与测量技术》教学教案(第三部分)十一、教学目标1. 让学生了解测量误差的概念及其分类。
互换性与技术测量基础教案及讲义
互换性与技术测量基础教案及讲义一、课程简介1.1 课程名称：互换性与技术测量基础1.2 课程目标：使学生掌握互换性的概念及其在工程中的应用，理解技术测量基本原理和方法，提高工程测量技能。
1.3 课程内容：本课程主要包括互换性概念、技术测量原理、长度测量、角度测量、形状和位置误差测量、表面粗糙度测量等内容。
二、教学方法2.1 讲授：通过理论讲解，使学生掌握互换性及技术测量的基本概念、原理和方法。
2.2 实验：安排实验室实践环节，培养学生的动手能力和实际操作技能。
2.3 讨论：组织学生针对实际问题进行讨论，提高学生分析问题和解决问题的能力。
三、教学安排3.1 课时：共计32课时，其中包括16课时理论教学和16课时实验教学。
3.2 教学进度安排：第一周：互换性概念及其在工程中的应用第二周：技术测量原理及测量工具第三周：长度测量和角度测量第四周：形状和位置误差测量第五周：表面粗糙度测量四、教学评价4.1 平时成绩：包括课堂表现、作业完成情况，占总成绩的30%。
4.2 实验报告：实验教学环节完成后，提交实验报告，占总成绩的30%。
4.3 期末考试：理论知识考试，占总成绩的40%。
五、教学资源5.1 教材：《互换性与技术测量基础》，王永强著。
5.2 实验设备：卡尺、千分尺、角尺、量块、表面粗糙度仪等。
5.3 辅助资料：教案、PPT、实验指导书等。
六、测量误差及其减小方法6.1 误差的概念：介绍误差的定义，误差与错误的区别，以及误差在测量过程中的普遍性。
6.2 误差的来源：分析测量过程中可能产生的各种误差来源，如仪器误差、环境误差、操作误差等。
6.3 误差的大小表示：介绍绝对误差、相对误差、系统误差、偶然误差和粗大误差等概念。
6.4 误差减小方法：探讨通过改进测量方法、选用精密度高的测量工具、采用适当的测量技术和误差补偿等方法来减小误差。
七、测量不确定度评定7.1 不确定度的概念：解释不确定度的定义，阐述不确定度在测量结果评价中的重要性。
最新《互换性与测量技术》电子教案、课后题解及教学参考项目二
2)零部件精度的匹配性
3）加工成本
3.配合类型的选择
配合类型的选择是在确定了基准制的基础上，根据机器或部件性能所允许间隙或过盈的大小情况，选定非基准件的基本偏差代号。有的配合也同时确定基准件与非基准件的公差等级。
当孔、轴有相对运动要求时，选择间隙配合；当孔、轴无相对运动时，应根据具体工作条件的不同，确定过盈（用于传递扭矩）、过渡（主要用于精确定心）配合。确定配合类别后，首先应尽可能地选用优先配合，其次是常用配合，再次是一般配合，最后若仍不能满足要求，则可以选择其他任意的配合。
教学目标
学习目标：掌握配合制的相关知识，包括配合的标注、配合制（基孔制、基轴制）及其选择原则、公差等级的选择及配合类型的选择；了解线性尺寸的一般公差；根据零件被测要素的要求，熟练、正确查用国家公差与配合标准内容；掌握内孔精度的检测方法。
教学重点
理解配合制相关知识；掌握公差等级、配合类型的选择原则及方法。
尺寸公差与配合的选择是在公称尺寸已经确定的情况下进行的尺寸精度设计。
公差与配合选择的原则是在满足使用要求的前提下，获得最佳的技术经济效益。
公差配合的选择一般有三种方法：类比法、计算法、试验法。
◎类比法就是通过对类似的机器和零部件进行调查研究、分析对比后，根据前人的经验来选取公差与配合。
◎计算法是按照一定的理论和公式来确定需要的间隙或过盈。
教学难点
正确进行内孔精度检测。
教学手段
实物演示；教学板书；录பைடு நூலகம்插件；电子课件。
教学学时
10
教学内容与教学过程设计
注释
项目二衬套配合件的识图与检测
〖任务描述〗
如图2-1所示是衬套配合件中一个衬套实物图、图2-2是其零件图，图2-3和图2-4分别是衬套配合件装配图和实物图。根据衬套在配合件中的地位和作用，分析零件的精度要求，对于零件图中的标注进行合理的解释，并选择适当的测量工具进行精度检测。
互换性与测量技术教案 第二章练习
第二章复习题2-1 判断下列说法是否正确，正确用“T”示出，错误用“F”示出，字母一律写在括号内。
（1）公差是零件尺寸允许的最大偏差。
（╳）（2）公差通常为正，在个别情况下也可以为负或零。
（╳）（3）孔和轴的加工精度越高，则其配合精度也越高。
（╳）（4）配合公差总是大于孔或轴的尺寸公差。
（√）（5）过渡配合可能有间隙，也可能有过盈。
因此，过渡配合可以是间隙配合，也可以是过盈配合。
（╳）（6）零件的实际尺寸就是零件的真实尺寸。
（╳）（７）某一零件的实际尺寸正好等于其基本尺寸，则这尺寸必适合格。
（╳）（８）间隙配合中，孔的公差带一定在零线以上，轴的公差带一定在零线以下。
（╳）（９）零件的最大实体尺寸一定大于其最小实体尺寸。
（╳）（10）基本尺寸一定时，公差值愈大，公差等级愈高。
（√）（11）不论公差值是否相等，只要公差等级相同，尺寸的精确程度就相同。
（√）（12）ø75±0.060mm的基本偏差是+0.060mm尺寸公差为0.06mm( ╳) （13）因Js为完全对称偏差，故其上、下偏差相等。
( ╳) （14）基准孔的上偏差大于零,基准轴的下偏差的绝对值等于其尺寸公差。
（ √ ）（15）ø600.0060.019--mm. ( ╳ )(16) 因配合的孔和轴基本尺寸相等，故其实际尺寸也相等 。
（ ╳ ）（17）由于零件的最大极限尺寸大于最小极限尺寸，所以上偏差绝对值大于下偏差绝对值。
（╳ ）（18）尺寸偏差可以正值，负值或零。
（ √ ）（19）尺寸误差是指一批零件上某尺寸的实际变动量。
（ √ ）（20）选择公差等级的原则是，在满足使用要求的前提下，尽可能选择较小的公差等级。
（ ╳）3-2．什么是基孔制配合与基轴制配合？为什么要规定基准制？广泛采用基孔制配合的原因何在？在什么情况下采用基轴制配合？答：（1）基孔制配合是指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。
互换性与技术测量课后习题
5．三个量块的实际尺寸和检定时的极限误差分别为20±0.0003, 1.005±0.0003, 1.48±0.0003，试计算这三个量块组合后的尺寸和极限误差。
3．用某测量方法在等精度的情况下对某一试件测量了15次，各次的测得值如下（单位为mm）:30.742,30.743,30.740,30.741,30.739,30.740,30.739,30.741,30.742,30.743,30.739,30.740,30.743,30.742,30.741,求单次测量的标准偏差和极限误差。
0.021
轴：ø40
-0.050
-0.112
轴：ø60
60.041
0.030
轴：ø85
84.978
0.022
2．已知下列三对孔、轴相配合。要求：
（1）分别计算三对配合的最大与最小间隙（Xmax,Xmin）或过盈（Ymax,Ymin）及配合公差。
（2）分别绘出公差带图，并说明它们的类别。
a)孔： 轴：
Chap10键和花键的公差及检测
1． 减速器中有一传动轴与一零件孔采用平键联结，要求键在键槽和轮彀槽中均固定，并且承受的载荷不大，轴与孔的直径为 ，现选定键的公称尺寸为 ，试按GB1095-79确定孔及轴槽宽与键宽的配合，并将各项公差值标注在零件图（图10-1）上。
2．在装配图上，花键联接的标注为：
Chap9螺纹公差及检测
1．查表9-2、9-3，写出 螺栓中径、大径和螺母中径、小径的极限偏差。
2．有一螺栓 ，其公称螺距 ，公称中径 ，加工后测得 ，螺距累积误差 ，左、右牙型半角误差 ，问此螺栓中径是否合格？
《互换性与技术测量》教学大纲及教案
《互换性与技术测量》课程教学大纲课程名称：互换性与技术测量课程代码：14627 学时：42学时适用专业：机械设计制造及其自动化，车辆工程，热能工程，农业机械，材料成型及控制工程，机械电子工程，测控技术及仪器等专业。
参考教材：《互换性与技术测量》，韩进宏编著，机械工业出版社。
一、课程性质、目标本课程是一门机械通用工种具有实践的技术基础课，属工程技术基础课的性质，应用性极强，以理论课或设计课为基础，应用几何量公差设计知识和检测知识，为专业课或工艺课进行设计，特别是保证零件（或部件）的工作功能进行几何方面的精度设计，给出合理的公差范围，使误差被较好地控制在合理的区间内，是机械零部件功能实现和工作寿命的保障和措施的体现。
课程目标就是：为在培养应用型高级工程技术人才的过程中，提供机械零部件几何精度设计理论和方法，并让学生熟悉相关国家标准及典型几何量测量技术。
二、课程的重点、难点及解决办法1．几何量测量基础一章是测量技术方面的重点内容，难点是涉及计量学范畴宽广，学生不易理解，解决办法是对常用仪器或量具规范分类，明确测量方法属性和常用计量技术指标的含义。
2．形位公差与尺寸公差之间关系（公差原则）为基础部分的重点与难点并存的内容，教师不易讲清，学生更难学懂，也是本课程中间时段的关键环节，处理不好的话，会影响学生对后面特殊用途零件精度问题的理解，特别是量规、齿轮等类型的精度问题，解决方法是，采取分析过程条理化（将大难点化为若干小难点）、应用特征明显化（不同公差原则有显著不同地方，但相互之间又有联系）、讲解概念准确清楚化（各个小难点被击破），实质要点就被抓住了。
3．齿轮精度标准是本课程最难理解的难点问题，又是课程近尾声处的重点内容，机械中用齿轮的地方实在太多了，不懂怎么行呢？解决办法是追溯齿轮渐开线的形成原理，齿轮加工过程的影响因素，然后针对标准规定项目深入浅出地讲解，引领学生学会对复杂问题进行分解处理，以不屈不挠的精神认真地对待每项指标的含义，概念清楚为最好是学习这一部分内容的根本所在，再配以多媒体图片的讲解方法，使问题清晰明了。
互换性教案2
互换性与测量技术前言本课程的教学目标与任务是使学生初步掌握有关了解互换性生产原则及公差与配合的规律和选用；掌握相关的基本概念和圆柱结合精度检测技术的基本知识，从互换性角度出发，通过系统简练地介绍几何量公差的有关标准、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检测的基础理论和基本技能。
本课程的教学目标和能力培养目标是知识教学目标1、系统、简练地宣传贯彻国家颁布的几何量公差的有关标准和选用方法；2、从保证机械零件的互换性和几何精度出发，介绍测量技术的基本理论和方法。
能力培养目标1、掌握有关互换性、公差、检测及标准化概念；2、掌握公差配合、形位公差、表面粗糙度标准的规定并能正确选用及标注；3、基本掌握常用件的互换性规定及常用检测方法；4、掌握尺寸传递概念，理解计量器具的分类、常用度量指标、测量方法并能正确应用；5、掌握尺寸链的计算方法。
本课程的重点、难点及解决办法课程重点1、光滑圆柱体结合的互换性及检测、公差配合的选用、相关标准；2、形位公差及其检测、形位公差的特征项目、标注及检测、公差原则；3、表面粗糙度及检测、表面粗糙度的评定及标注；4、尺寸链的计算。
课程的难点1、公差配合的选用；2、形位公差公差带形状、方向和位置的确定，最小条件，公差原则；3、常用标准件的互换性。
解决方法整个教学过程中，以突出“提高实际应用能力”为主导思想，以教师为主导，学生为主体，结合实验、实训教学，创造真实的加工、使用、检测氛围，理论课程体系与实践课程体系相辅相承。
采用多媒体教学，使用教具、挂图等工具，并使用动画等手段，将“形位公差的公差带”等抽象的概念具体化、立体化；通过学生自行对实验进行分析、设计，提高其应用知识的能力和动手能力。
在实训过程中，开设综合测量项目，组织学生将理论与实践相结合，熟练掌握常用的测量器具及方法。
通过以上方式，提高学生对理论知识的理解，锻炼学生的实际动手能力，取得较好的教学效果。
课题第一章绪论学时0.5目的要求1、掌握互换性的概念、互换性与公差、检测的关系。
互换性与测量技术教案-第2章
第2讲课程名称：《互换性与测量技术》（高等教育出版社）章节课题：第二章光滑圆柱体结合的互换性及其检测2—1 概述2—2 极限与配合的基本术语及其定义教学目的：1、了解孔与轴的定义及其特点;2、掌握尺寸、偏差、公差、配合的术语及其定义；|3、学会画公差带图;4、理解公差与偏差的联系与区别。
教学重点、难点：重点：1、尺寸、偏差、公差、配合的术语及其定义；2、画公差带图。
难点：公差与偏差的联系与区别。
教学方法：讲授课时：共2学时（90分钟）。
[教学过程：2．1 基本术语与定义拿出塞规示范给同学们看，问同学们，塞规通规和工件的结合是一种什么样的结合啊它们是圆柱体的结合，是孔与轴的结合。
为了使加工后的孔与轴能满足互换性要求，就必须在设计时采用极限与配合的标准。
这种圆柱体结合的“极限与配合”标准是一种基本标准，也是机器制造中的基础标准。
极限与配合的标准化:不仅可防止任意规定公差和配合的混乱现象，保证零部件互换性能和配合质量；而且还有利于刀具、量具的标准化；有利于组织专业化协作生产和技术交流。
为了更好地理解与应用《极限与配合》标准，首先，我们必须学好极限与配合的术语及定义。
本节介绍的有关术语和定义都源于GB/—1997。
一、孔和轴（1、孔（1）孔的定义孔：主要指圆柱形内表面，也包括其他内表面中由单一尺寸确定的部分。
（2）孔的特点①装配后孔是包容面。
②加工过程中，随着零件实体材料变少，而孔的尺寸由小变大。
2、轴（1）轴的定义轴：主要指圆柱形外表面，也包括其他外表面中由单一尺寸确定的部分。
①装配后轴是被包容面。
②加工过程中，随着零件实体材料变少，而轴的尺寸由大变小。
—（3）孔与轴的关系在极限与配合中，孔是包容面，轴是被包容面；在加工过程中，孔的尺寸由小到大，而轴的尺寸由大变小；从标注的尺寸线内容看，无材料的是孔。
二、尺寸的术语及其定义1、尺寸尺寸：以特定单位表示线性长度的数值，称为尺寸。
国标中规定：在机械工程中，一般采用毫米（mm）作为尺寸的特定单位。
互换性与技术测量基础课后答案 第二版
课后作业题答案第1 章课后作业1.1（1）正确。
原因：一般情况下，实际尺寸越接近基本尺寸说明制造的误差越小。
（2）错误。
原因：规定的是公差带的宽度，不是位置，没有正负。
（3）错误。
原因：配合是由孔、轴的配合性质、装配等综合因素决定，不是由零件的加工精度决定。
但在通常情况下，加工精度高，可在一定程度上提高配合精度。
（4）正确。
原因：过渡配合必须保证最大过盈量和最小间隙的要求。
（5）错误。
原因：可能是过渡配合，配合公差是孔、轴公差之和。
1.2（1）①28，②孔，③下偏差为零，④正值，⑤轴，⑥上偏差为零，⑦负值（2）①基孔制，②基轴制，③基孔制，④定值刀具、量具的规格和数量（3）①20，②01，③18，④5 到12 级（4）①间隙，②过盈，③过渡，④间隙1.3基本尺寸最大极限尺寸最小极限尺寸上偏差下偏差公差孔0 0500 032 12 ..++φφ12 φ12.050 φ12.032 +0.050 +0.032 0.018轴0 0720 053 60 ..++φφ60 φ60.072 φ60.053 +0.072 +0.053 0.019孔0 04130 0 060 ..−−φφ30 φ29.959 φ29. 940 -0.041 -0.060 0.021轴0 0050 034 50 ..φφ50 φ50.005 φ49.966 +0.005 -0.034 0.0391.4（1）φ50 +0.039 0 0.039 -0.025 -0.064 0.039 +0.103 +0.025 +0.064 0.078 间隙（2）φ25 -0.014 -0.035 0.021 0 +0.013 0.013 -0.014 -0.048 -0.031 0.034 过盈（3）φ80 +0.005 -0.041 0.046 0 -0.030 0.030 +0.035 -0.041 -0.003 0.076 过渡1.5（1）0 0200 041 25 ..−−φ，（2）0 1000 146 60 ..−−φ，（3）0 0180 002 50 ..++φ，（4）0 0200 009 40 ..++φ，（5）0 1420 080 50 ..++φ，（6）0 0170 042 40 .−−φ，（7）0φ80±0.0230 021 30 −. φ，（8）1.6（1）φ18h 6，（2）φ120H 9，（3）φ50e7，（4）φ65M81.7解：因要求最大间隙为+0.013，最大过盈为-0.021，所以需采用过渡配合在没有特殊要求的前提下，一般采用基孔制配合，并根据工艺等价的要求，孔的公差等级要低于轴1 至2 个公差等级。
互换性与测量技术基础-第2章-尺寸公差
EI = 0 es = 0
14
D(d)
D(d)
基孔制： + 0 -
基轴制： + 0 -
Td TD
Td
TD Td
TD
零线 EI=0
零线 es=0
15
（习题2-2）： 已知：D（d）＝Φ25，Xmax＝＋0.013， Ymax＝－0.021，Td＝0.013，因结构需要采用基轴制（h）。 求：ES、EI、es、ei、Tf ，并画出尺寸公差带图。
4. 配合公差:允许间隙或过盈的变动量
Tf Xmax (Ymin ) Xmin (Ymax ) TD Td
决定了配合质量
13
5. 配合制（基准制）
为了设计和制造上的方便， 把其中孔或轴的公差带位 置固定下来改变另一配合 件的公差带位置，形成所 需要的配合叫基准制
基孔制配合
基轴制配合
机械精度设计多媒体系列CAI课件
互换性与测量技术基础课程电子教案
1
第2章 尺寸精度设计 机械精度设计
尺寸精度
几何精度
（形状、方向、位置和跳动公差）
表面粗糙度
2
第2章 尺寸精度设计
2.1 概述
一. 孔、轴结合的使用要求 1.用作相对运动副 这类结合必须保证有一定的间隙(如导轨与滑块) 。
2.用作固定连接 这类结合必须保证有一定的过盈(如涡轮轮缘与轮毂结合) 。
之间的关系，用公差带相互的位置关系来体现
2.间隙和过盈
(孔的尺寸)-(轴的尺寸) ≥0 ≤0
间隙X 过盈Y
间隙:
最大间隙: Xmax=Dmax-dmin=ES-ei 最小间隙: Xmin=Dmin-dmax=EI-es 平均间隙: Xav=1/2•(Xmax+Xmin)
最新《互换性与测量技术》电子教案、课后题解及教学参考教学
五、常用尺寸孔、轴的公差
为了使公差实现标准化，GB/T 1800.1—2009《产品几何技术规范（GPS）极限与配合第1部分：公差、偏差和配合的基础》规定了两个基本系列，即标准公差系列和基本偏差系列。
1.标准公差系列
标准公差等级代号由IT和数字组成，常用尺寸段规定了IT01、IT0～IT18共20个等级。IT01为最高级，依次降低，IT18为最低级。
下极限偏差为下极限尺寸减其公称尺寸所得的代数差。孔用EI表示，轴用ei表示。
四、olerance
尺寸公差简称公差，是允许尺寸的变动量，等于上极限尺寸减下极限尺寸之差，或上极限偏差减下极限偏差。尺寸公差是一个没有符号的绝对值。
孔、轴的公差分别用TD和Td表示。
公差与极限偏差两者的区别如下。
国标规定了一般、常用和优先轴用公差带共116种。规定一般、常用和优先孔用公差带共105种，如图1-10所示。图中方框内的43种为常用公差带，圆圈内的13种为优先公差带。
图1-10一般、常用和优先孔用公差带
六、测量技术基础知识
1.测量的基本要素
测量是以确定量值为目的的全部操作。
一个完整的测量过程应包含被测对象、计量单位、测量方法（含测量器具）和测量精度等四个要素。
2.公称尺寸nominal size
公称尺寸是由图样规范确定的理想形状要素的尺寸。常用D表示孔的公称尺寸，用d表示轴的公称尺寸。
3.实际（组成）要素real(integral) feature
实际（组成）要素是通过测量获得的某一孔、轴的尺寸。常用Da表示孔的实际（组成）要素，用da表示轴的实际（组成）要素。
2.公差带tolerance zone
在公差带图解中，由代表上极限偏差和下极限偏差或上极限尺寸和下极限尺寸的两条直线所限定的一个区域称为公差带。
《互换性与测量技术》教学教案(全)
《互换性与测量技术》教学教案(第一部分)第一章：互换性概念与重要性1.1 教学目标让学生理解互换性的基本概念。
使学生认识到互换性在工程和制造领域的重要性。
引导学生了解互换性对产品质量和性能的影响。
1.2 教学内容互换性的定义和特点互换性在制造业中的应用互换性对产品性能的影响案例分析1.3 教学方法采用讲授法，讲解互换性的基本概念和特点。
利用案例分析法，分析互换性在实际工程中的应用和影响。
1.4 教学准备教学PPT和相关案例材料投影仪和音响设备1.5 教学过程导入新课，介绍互换性的概念（10分钟）讲解互换性的特点和重要性（15分钟）分析互换性在制造业中的应用案例（15分钟）学生互动讨论，提问和解答（10分钟）总结本节课的主要内容（5分钟）第二章：测量技术基础2.1 教学目标让学生掌握测量技术的基本原理和方法。
使学生了解测量工具和设备的使用。
培养学生进行实际测量的能力和技巧。
2.2 教学内容测量的基本原理和方法常见测量工具和设备的使用方法实际测量操作技巧和注意事项2.3 教学方法采用讲授法，讲解测量技术的基本原理和方法。
利用示范法，演示测量工具和设备的使用。
采用实践法，进行实际测量操作练习。
2.4 教学准备教学PPT和相关理论知识材料测量工具和设备（如卡尺、千分尺、量具等）实际测量操作的材料和场地2.5 教学过程导入新课，介绍测量技术的重要性（10分钟）讲解测量的基本原理和方法（15分钟）演示测量工具和设备的使用方法（15分钟）学生实践操作，进行实际测量练习（15分钟）总结本节课的主要内容（5分钟）第三章：公差与配合3.1 教学目标让学生理解公差和配合的概念及其在工程中的应用。
使学生掌握公差和配合的计算方法。
培养学生根据设计要求选择合适的公差和配合的能力。
3.2 教学内容公差和配合的定义和分类公差和配合的计算方法公差和配合在工程中的应用案例分析3.3 教学方法采用讲授法，讲解公差和配合的基本概念和计算方法。
互换性与测量技术基础案例教程 第2版 第2章 尺寸精度设计
公差带大小标准化
Td
公差带位置标准化
18
公称尺寸
一. 标准公差系列——公差带大小的标准化
IT01~IT18 20个等级(500)
3150 18个等级(500-3150)
19
二. 基本偏差系列——公差带位置的标准化
ES(es)
T尺寸
EI(ei)
0
ES(es)
T尺寸
EI(ei)
公称尺寸
规律一：公差带在零线上面，其基本偏差为下偏差。 规律二：公差带在零线下面，其基本偏差为上偏差。
机械精度设计多媒体系列CAI课件
互换性与测量技术基础课程电子教案
1
第2章 尺寸精度设计 机械精度设计
尺寸精度
几何精度
（形状、方向、位置和跳动公差）
表面粗糙度
2
第2章 尺寸精度设计
2.1 概述
一. 孔、轴结合的使用要求 1.用作相对运动副 这类结合必须保证有一定的间隙(如导轨与滑块) 。
2.用作固定连接 这类结合必须保证有一定的过盈(如涡轮轮缘与轮毂结合) 。
0.028
3孔1
8
0.0
46；
4孔18
0.046；
0.028
0.028
28
（习题2.10）: 已知D(d)=φ95，要求Xmax +55μm，Xmin +10μm，确定孔、轴公差等级。
29
2.3 配合的选用
尺寸精度设计内容
Φ16 H7 g6
配合制
公差等级
基孔制H 基轴制h
配合类 别和种
类
＝TD＋Td
（1） （2） （3） （4） （5）
（6）
16
（习题2-2）： 已知：D（d）＝Φ25，Xmax＝＋0.013， Ymax＝－0.021，Td＝0.013，因结构需要采用基轴制（h）。 求：ES、EI、es、ei、Tf ，并画出尺寸公差带图。
互换性第二章课后答案
习 题 22.1 测量的实质是什么？一个完整的几何测量过程包括哪几个要素？测量是将被测量与测量单位或标准量在数值上进行比较，从而确定两者比值的过程。
测量过程应包括以下四个要素：测量对象；测量单位；测量方法；测量精度。
2.2 量块按“等”或按“级”使用，哪一种使用情况存在着系统误差？哪一种使用情况仅存在着随机误差？量块按“等”使用，仅存随机误差；按“级”使用，存在系统误差。
2.3 什么是测量误差？测量误差有几种表示形式？为什么规定相对误差？测量误差是测得值与被测量真值之差。
分为绝对误差和相对误差。
对不同尺寸的测量，测量精度的高低却不适合用绝对误差的大小来评定，而需用相对误差来评定。
2.4 随机误差的评定指标是什么？随机误差能消除吗？应怎样对它进行处理？以单次测量值作为结果时，随机误差为σ3±以算术平均值作为结果时，随机误差为 x σ3±随机误差可通过多次重复测量减少，但不能完全消除。
2.5 怎样表达单次测量和多次测量重复测量的测量结果？测量列单次测量值和算术平均值的标准偏差有何区别？单次测量值的表达式： σ3±=i i x d 1n x x n 1i 2i -⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=σ∑= 多次重复测量的表达式：x x d σ3±= n x σσ=2.6 G B/T3177-1997《光滑工件尺寸的检验》规定了哪两种验收极限方式来验收工件？这两种方式的验收极限各如何确定？方法 1：验收极限是从图样上标定的上极限尺寸和下极限尺寸分别向工件公差带内移动一个安全裕度A 来确定，安全裕度A 由工件公差T 确定，A 的数值一般取工件公差的1/10。
方法2：验收极限等于图样上标定的上极限尺寸和下极限尺寸，即安全裕度A 值等于零。
⑴ 对要求符合包容要求的尺寸、公差等级高的尺寸，其验收极限按方法1确定。
⑵ 对工艺能力指数Cp ≥1时，其验收极限可以按方法2确定〔工艺能力指数Cp 值是工件公差T 与加工设备工艺能力C σ之比值。
互换性与测量技术课程教案5
清华大学研究生院《互换性与测量技术》课程教案一、管理信息课程代码：制订人：所属系部：批准人：制订时间：二、基本信息学分：4学时：64学时.课程类型：专业基础课适用专业：机电一体化专业三、课程定位1. 定位：按照高职高专人才培养模式的需求，以应用为目的，“必需、够用”为度，以讲清概念、强化应用为重点的原则确定了本课程在专业培养目标中的定位与课程目标。
极限配合与测量技术课程是我院机械类各专业的一门重要基础课程，为专业学习起到承前启后的作用，它既突出扎实的理论又有较强的实践性，在整个专业教学计划中占有相当重要的地位。
2. 课程目标：通过本课程的学习，使学生掌握正确地处理本课程的基本知识和正确使用各种国家标准之间的关系；正确地处理设计与制造、公差与误差之间的关系；掌握常用量具的正确使用方法，培养学生独立设计选择零件精度及选择零件精度检测方法和仪器的综合运用能力。
为专业知识的学习打下良好的基础。
四、课程设计（一）课程总体目标1.专业能力（1）具有与本课程有关的识图、标注、执行国家标准、使用技术资料的能力；（2）正确选用现场计量器具检测产品的基本技能及分析零件质量的初步能力；（3）具有设计光滑极限量规的能力。
2.社会能力（1）具有较强的分析概括、沟通和协调能力；（2）具有团队合作和协助精神；（3）具有良好的心理素质、礼仪修养、诚信品格和社会责任感；3.方法能力（1）能自主学习，具有终生学习的能力；（2）能通过各种学习资源查找所需信息；（3）在老师指导下，锻炼养成自学的能力；（二）课程设计思路《互换性与测量技术》课程设计主要遵循理论教学结合实训教学的原则，教学设计应注重以下几方面的培养，第一，注重引导学生理论知识的积累；第二，注重培养学生动手操作的能力；第三，注重规范化教学，保证校内外实训教学的规范性；第四，遵循由浅入深的职业认知规律，把握教学内容的深度。
（三）课程内容与教学目标《互换性与测量技术》课程内容与教学目标（包括单元标题、学时、教学重点难点、教学内容和目标等5项内容），具体见进度表1。
《互换性与测量技术》教学教案(全)
《互换性与测量技术》教学教案(第一部分)第一章：互换性概述1.1 教学目标1. 了解互换性的概念及其重要性2. 掌握互换性的基本特性3. 理解互换性与标准化、系列化的关系1.2 教学内容1. 互换性的概念与定义2. 互换性的重要性3. 互换性的基本特性4. 互换性与标准化、系列化的关系1.3 教学方法1. 讲授法：讲解互换性的概念、特性和重要性2. 案例分析法：分析实际案例，理解互换性的应用1.4 教学设计1. 引入话题：讨论产品的通用性和互换性2. 讲解互换性的概念与定义3. 分析互换性的重要性4. 讲解互换性的基本特性5. 探讨互换性与标准化、系列化的关系1.5 教学评估1. 课堂问答：检查学生对互换性概念的理解2. 案例分析：评估学生对互换性应用的掌握第二章：测量技术基础2.1 教学目标1. 掌握测量的基本概念2. 了解测量技术的基本原理3. 熟悉测量工具和仪器2.2 教学内容1. 测量的概念与分类2. 测量技术的基本原理3. 测量工具和仪器的基本知识2.3 教学方法1. 讲授法：讲解测量的概念、分类和基本原理2. 实物演示法：展示测量工具和仪器，加深学生对测量的认识2.4 教学设计1. 引入话题：讨论测量在日常生活中的应用2. 讲解测量的概念与分类3. 讲解测量技术的基本原理4. 介绍测量工具和仪器的基本知识2.5 教学评估1. 课堂问答：检查学生对测量概念的理解2. 实物演示：评估学生对测量工具和仪器的认识第三章：尺寸测量3.1 教学目标1. 掌握常见尺寸测量方法2. 了解尺寸测量误差及其处理方法3. 熟悉尺寸测量工具和仪器3.2 教学内容1. 常见尺寸测量方法2. 尺寸测量误差及其处理方法3. 尺寸测量工具和仪器的基本知识3.3 教学方法1. 讲授法：讲解尺寸测量的方法和误差处理2. 实验演示法：展示尺寸测量过程，介绍测量工具和仪器3.4 教学设计1. 引入话题：讨论尺寸测量在制造业中的应用2. 讲解常见尺寸测量方法3. 讲解尺寸测量误差及其处理方法4. 介绍尺寸测量工具和仪器的基本知识3.5 教学评估1. 课堂问答：检查学生对尺寸测量方法的理解2. 实验演示：评估学生对尺寸测量过程的掌握第四章：形状和位置测量4.1 教学目标1. 掌握常见形状和位置测量方法2. 了解形状和位置测量误差及其处理方法3. 熟悉形状和位置测量工具和仪器4.2 教学内容1. 常见形状和位置测量方法2. 形状和位置测量误差及其处理方法3. 形状和位置测量工具和仪器的基本知识4.3 教学方法1. 讲授法：讲解形状和位置测量的方法和误差处理2. 实验演示法：展示形状和位置测量过程，介绍测量工具和仪器4.4 教学设计1. 引入话题：讨论形状和位置测量在制造业中的应用2. 讲解常见形状和位置测量方法3. 讲解形状和位置测量误差及其处理方法4. 介绍形状和位置测量工具和仪器的基本知识4.5 教学评估1. 课堂问答：检查学生对形状和位置测量方法的理解2. 实验演示：评估学生对形状和位置测量过程的掌握第五章：测量误差与数据处理5.1 教学目标1. 掌握测量误差的基本概念2. 了解测量数据处理的方法3. 熟悉测量误差和数据处理在实际测量中的应用1. 测量误差的基本概念2. 测量数据处理《互换性与测量技术》教学教案(第二部分)第六章：测量误差的基本概念（续）6.1 教学目标1. 理解系统误差和偶然误差的区别2. 学会计算测量误差3. 了解减小测量误差的方法6.2 教学内容1. 系统误差和偶然误差的定义和特点2. 测量误差的计算方法3. 减小测量误差的方法和技术6.3 教学方法1. 讲授法：讲解系统误差和偶然误差的概念2. 计算演示法：演示如何计算测量误差3. 案例分析法：分析实际测量中减小误差的方法6.4 教学设计1. 复习测量误差的基本概念2. 讲解系统误差和偶然误差的定义和特点3. 演示如何计算测量误差4. 分析实际测量中减小误差的方法1. 课堂问答：检查学生对系统误差和偶然误差的理解2. 计算练习：评估学生计算测量误差的能力第七章：测量数据处理的方法7.1 教学目标1. 掌握测量数据的采集和记录方法2. 学会使用最小二乘法拟合数据3. 了解测量数据的统计分析方法7.2 教学内容1. 测量数据的采集和记录方法2. 最小二乘法的基本原理和应用3. 测量数据的统计分析方法7.3 教学方法1. 讲授法：讲解数据采集和记录的重要性2. 计算演示法：演示如何使用最小二乘法拟合数据3. 案例分析法：分析实际测量数据处理的例子7.4 教学设计1. 复习测量数据处理的重要性2. 讲解测量数据的采集和记录方法3. 演示如何使用最小二乘法拟合数据4. 分析实际测量数据处理的例子7.5 教学评估1. 课堂问答：检查学生对数据采集和记录的理解2. 计算练习：评估学生使用最小二乘法拟合数据的能力第八章：测量不确定度评定8.1 教学目标1. 理解测量不确定度的概念2. 学会计算测量不确定度3. 了解测量不确定度在实际测量中的应用8.2 教学内容1. 测量不确定度的定义和分类2. 测量不确定度的计算方法3. 测量不确定度在实际测量中的应用8.3 教学方法1. 讲授法：讲解测量不确定度的概念和计算方法2. 案例分析法：分析实际测量中测量不确定度的应用8.4 教学设计1. 复习测量不确定度的概念2. 讲解测量不确定度的定义和分类3. 演示如何计算测量不确定度4. 分析实际测量中测量不确定度的应用8.5 教学评估1. 课堂问答：检查学生对测量不确定度的理解2. 计算练习：评估学生计算测量不确定度的能力第九章：互换性在产品设计中的应用9.1 教学目标1. 理解互换性在产品设计中的重要性2. 学会应用互换性原理进行产品设计3. 了解互换性在制造业中的应用案例9.2 教学内容1. 互换性在产品设计中的重要性2. 互换性原理在产品设计中的应用方法3. 互换性在制造业中的应用案例9.3 教学方法1. 讲授法：讲解互换性在产品设计中的重要性2. 案例分析法：分析互换性在制造业中的应用案例9.4 教学设计1. 复习互换性的概念和特性2. 讲解互换性在产品设计中的重要性3. 演示互换性原理在产品设计中的应用方法4. 分析互换性在制造业中的应用案例9.5 教学评估1. 课堂问答：检查学生对互换性在产品设计中重要性的理解2. 案例分析：评估学生分析互换性在制造业中应用案例的能力第十章：互换性与测量技术的发展趋势10.1 教学目标1. 了解互换性和测量技术的发展趋势2. 学会分析新兴技术对互换性和测量技术的影响3. 熟悉互换性和测量技术重点和难点解析重点环节1：互换性的概念与定义解析：理解互换性的定义是学习本课程的基础，需要学生清晰地理解互换性在产品设计和制造业中的应用价值。
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第二章复习题2-1 判断下列说法是否正确，正确用“T”示出，错误用“F”示出，字母一律写在括号内。
（1）公差是零件尺寸允许的最大偏差。
（╳）（2）公差通常为正，在个别情况下也可以为负或零。
（╳）（3）孔和轴的加工精度越高，则其配合精度也越高。
（╳）（4）配合公差总是大于孔或轴的尺寸公差。
（√）（5）过渡配合可能有间隙，也可能有过盈。
因此，过渡配合可以是间隙配合，也可以是过盈配合。
（╳）（6）零件的实际尺寸就是零件的真实尺寸。
（╳）（７）某一零件的实际尺寸正好等于其基本尺寸，则这尺寸必适合格。
（╳）（８）间隙配合中，孔的公差带一定在零线以上，轴的公差带一定在零线以下。
（╳）（９）零件的最大实体尺寸一定大于其最小实体尺寸。
（╳）（10）基本尺寸一定时，公差值愈大，公差等级愈高。
（√）（11）不论公差值是否相等，只要公差等级相同，尺寸的精确程度就相同。
（√）（12）ø75±0.060mm的基本偏差是+0.060mm尺寸公差为0.06mm( ╳) （13）因Js为完全对称偏差，故其上、下偏差相等。
( ╳) （14）基准孔的上偏差大于零,基准轴的下偏差的绝对值等于其尺寸公差。
（ √ ）（15）ø600.0060.019-- mm. ( ╳ )(16) 因配合的孔和轴基本尺寸相等，故其实际尺寸也相等 。
（ ╳ ）（17）由于零件的最大极限尺寸大于最小极限尺寸，所以上偏差绝对值大于下偏差绝对值。
（ ╳ ）（18）尺寸偏差可以正值，负值或零。
（ √ ）（19）尺寸误差是指一批零件上某尺寸的实际变动量。
（ √ ）（20）选择公差等级的原则是，在满足使用要求的前提下，尽可能选择较小的公差等级。
（ ╳ ） 3-2．什么是基孔制配合与基轴制配合？为什么要规定基准制？广泛采用基孔制配合的原因何在？在什么情况下采用基轴制配合？答：（1）基孔制配合是指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。
而基轴制配合是指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。
（2）因为国家标准规定的20个公差等级的标准公差和28个基本偏差可组合成543个孔公差带和544个轴公差带。
这么多公差带可相互组成近30万种配合。
为了简化和统一，以利于互换，并尽可能减少定值刀具、量具的品种和规格，无需将孔轴公差带同时变动，只要固定一个，变更另一个，便可满足不同使用性能要求的配合，且获得良好的技术经济效益。
因此，国家标准对孔与轴公差带之间的相互位置关系，规定了两种基准制，即基孔制和基轴制。
（3）因为采用基孔制可以减少定值刀、量具的规格数目，有利于刀量具的标准化、系列化，因而经济合理，使用方便，能以广泛采用基孔制配合。
（4）选择基轴制配合的情况如下：a 、由冷拉棒材制造的零件，其配合表面不经切削加工；b 、与标准件相配合的孔或轴；c 、同一根轴上（基本尺寸相同）与几个零件孔配合，且有不同的配合性质。
2-3更正下列标注的错误：（1）Φ0.1210.09180-- （2）0.039030- （3）0.1210.121120+-（4）Φ7860f H （5）Φ8680Fd （6）Φ0.0390508H 解： 更正如下：(1) Φ80 (2) Φ30 (3)120±0.021 (4) Φ60(5) Φ80 (6) Φ50 (7) Φ50H8()。
2-4 下面三根轴哪根精度最高？哪根精度最低？（1）Φ0.1050.07570++ （2）Φ0.0150.044250-- （3）Φ00.02210-解： （1）由TD=∣es-ei ∣得TD1=∣es1-ei1∣=∣+0.105-(+0.075)∣=0.030mm 查表3-2得：轴的公差系级为IT7。
（2）由TD=∣es-ei ∣得TD2=∣es2-ei2∣=∣(-0.105)-(-0.044)∣=0.029mm查表3-2得：轴的公差系级为IT6。
（3）由TD=∣es-ei ∣得TD3=∣es3-ei3∣=∣0-(-0.022)∣=0.022mm查表3-2得：轴的公差系级为IT8。
由此观之，第二根轴精度最高，第三根轴轴精度最低。
2-6查表确定下列各尺寸的公差带代号（1）Φ0.01118-（轴）（2）Φ0.087120+（孔）（3）Φ0.0500.07550--（轴）（4）Φ0.0050.04165+-（孔）解：（1）基本偏差es=0 基本偏差代号为h，Td=es-ei=0-(-0.011)=0.011mm=11um查表3-2得：公差等级为IT6故公差带代号为h6。
(2) 基本偏差EI=0 基本偏差代号为H，TD=ES-EI=+0.087-0=0.087mm=87um查表3-2得：公差等级为IT9故公差带代号为H9。
(3) 基本偏差es=-0.050 查表3-3得基本偏差代号为e，Td=es-ei=-0.050-(-0.075)=0.025mm=25um查表3-2得：公差等级为IT7故公差带代号为e7。
(4) 基本偏差ES=+0.005 查表3-4得基本偏差代号为M，TD=ES-EI=+0.005-(-0.041)=0.046mm=46um查表3-2得：公差等级为IT8故公差带代号为M8。
3-7 有一孔,轴配合为过渡配合,孔尺寸为Ø80mm,轴尺寸为Ø80±0.015mm,求最大间隙和最大过盈;画出配合的孔,轴公带图。
解：最大间隙Xmax=ES-ei=+0.046-(-0.015)mm=+0.061mm最大过盈Ymax=EI-es=0-(+0.015)mm=-0.015mm2-8 有一组相配合的孔和轴为Ø30,作如下几种计算并填空:查表得N8=(), h7=()(1)孔的基本偏差是__-0.003__mm,轴的基本偏差是___0______.(2)孔的公差为____0.033_____mm,轴公差为____0.021______mm.(3)配合的基准制是___基轴制____;配合性质是_过渡配合________.(4)配合公差等于_______0.054___mm.(5)计算出孔和轴的最大,最小实体尺寸.解：孔的最大实体尺寸：DM=Dmin=ø30+(-0.036)=ø29.964mm 孔的最小实体尺寸：DL=Dmax= ø30+(-0.003)=ø29.9997mm轴的最大实体尺寸：dm=dmax=d+es= ø30+0= ø30.0mm轴的最小实体尺寸：dl=dmin=d+ei= ø30+(-0.021)= ø29.979mm2-9 在某配合中,已知孔的尺寸标准为Ø20,Xmax=+0.011mm,Tf=0.022mm,求出轴的上,下偏差及其公差带代号.解：TD=ES-EI=+0.013-0=0.013mm因为Tf=TD+Td所以Td=Tf-TD=0.022-0.013=0.009mm查表3-2提：轴的公差等级为IT5。
因为：Xmax=ES-ei所以：ei=ES-Xmax=+0.013-0.011=+0.002mmes=Td+ei=0.009+0.002=+0.011mm查表3-3得轴的基本偏差代号为R。
ø20k5()。
2-10基本尺寸为ø50mm的基准孔和基准轴相配合,孔轴的公差等级相同,配合公差Tf=78um,试确定孔、轴的极限偏差，并写成标注形式。
解：因为Tf=TD+Td 且TD=Td所以Tf=2TD=2Td 则TD=Td==um=39um又因为基准孔的EI=0，基准轴的es=0,所以ES=TD+EI=39+0=+39umEi=es-Td=0-39=-39um写成标注形式为孔：ø50()mm轴：ø50()mm2-11画出Ø15Js9的公差带图，并该孔的极限尺寸，极限偏差，最大实体尺寸和最小实体尺寸。
（已知基本尺寸为15mm时，IT9=43um）解：因为Js是对称偏差，且IT9的公差值为43um是奇数所以ES=-EI===+21um写成尺寸标注形式为：ø50±0.021mmDmax=D+ES= ø15+0.021= ø15.021mmDmin=D+EI= ø15-0.021= ø14.979mmES=+0.021mmEI=-0.021mmDm=Dmin= ø14.979mmDl=Dmax= ø15.021mm画出公差带图：2-12已知ø40M8()，求ø40H8/h8的极限间隙或极限过盈。
解：IT8 基本尺寸为ø40的公差值TD=ES-EI=+0.005-(-0.034)=0.039mm ø40H8基准孔的EI=0，ES=TD=+0.039mmø40h8基准轴的es=0,ei=-Td=-0.039mm极限间隙：Xmax=ES-ei=+0.039-(-0.039)=+0.078mmXmin=EI-es=0-0=0mm2-13已知基本尺寸为ø40的一对孔、轴配合，要求其配合间隙为41～116，试确定孔与轴的配合代号，并画出公差带图。
解：（1）选择基淮制因为没有特殊要求，所以选用基孔制配合，基孔制配合EI=0。
（2）选择孔，轴公差等级由式（2-10）得，Tf=TD+Td=∣Xmax-Xmin∣,根据使用要求，配合公差Tf´=∣Xmax-Xmin∣=∣116-41∣=75um,即所选孔轴公差之和TD+Td应最接近Tf而不大于Tf。
查表3-2得：孔和轴的公差等级介于IT7和IT8之间，取孔比轴大一级，故选为IT8级，TD=39um,轴为IT7级，Td=25um,划配合公差Tf=TD+Td=39+25=64um小于且最接近于75um。
因此满足使要求。
（3）确定孔，轴公差带代号因为是基孔制配合，且孔的标准公差等级为IT8级，所以孔的公差带代号为ø40H8()又因为是间隙配合，Xmin=EI-es=0-es=-es由已知条件X´min=+41um 则es´=-41um即轴的基本偏差es应最接近于-41um。
查表3-3，反轴的基本偏差不e，es=-50um, 则ei=es-Td=-50-25=-75um所以轴的公差带代号为ø40e7()mm确定的孔与轴配合代号为（4）验算设计结果Xmax=ES-ei=+0.039-(-0.075)=+0.114mm=+114umXmin=EI-es=+0-(-0.050)=+0.050mm=+50um它们介于41~116之间，设计合适。