第一章 量具设计
量具教学设计
量具教学设计量具教学设计是一种帮助学生了解和掌握量具使用方法的教学方法。
量具是测量、检验和评定物体大小、形状和质量的工具。
在科学实验和工程设计中，准确地使用量具是十分重要的。
教学目标：1. 了解常见的量具种类和用途；2. 掌握量具使用的基本技巧；3. 能够正确选择和使用合适的量具，进行简单的测量操作；4. 培养学生的观察力和实验技能。
教学步骤：引入：1. 引入量具的概念，介绍量具在科学实验和工程设计中的重要性。
2. 通过图片和实物展示不同种类的量具，并介绍它们的用途。
理论知识掌握：1. 在黑板或PPT上列出不同种类的量具和它们的用途，让学生记忆和理解。
2. 通过讲解，使学生了解量具的基本结构和工作原理。
3. 通过实例讲解量具的使用注意事项，如保持量具清洁、正确使用量具、保持量具的精确度等。
示范操作：1. 教师进行量具的示范操作，如游标卡尺的使用、螺旋测微计的读数、千分尺的使用等。
2. 强调正确使用量具的方法和注意事项，例如保持垂直、精确读数等。
实践操作：1. 学生分组进行实践操作，每组配备一套常见的量具。
2. 学生根据教师提供的实验要求进行测量操作，并记录结果。
结果分析与讨论：1. 学生将实测的数据进行汇总和分析。
2. 对于存在的错误或不准确的数据，进行讨论和分析错误原因。
巩固与评估：1. 学生通过小组或个人展示，演示量具的使用方法。
2. 可以设计一些简单的测量题目，评估学生的量具使用技能。
拓展与应用：1. 学生根据教师提供的实际问题，进行测量和计算。
例如，测量一段铁丝的长度、测量一个物体的质量等。
2. 学生设计简单的实验，利用量具进行数据采集和分析。
教学资源：1. 图片和实物展示不同种类的量具；2. 黑板或PPT，用于讲解量具的种类和用途；3. 实验室设备和量具，供学生进行实验操作；4. 实验指导书，供学生进行实验操作和记录。
通过以上的教学设计，学生可以全面了解和掌握量具的使用方法，提高他们的实验技能和观察力。
第一章 量具设计
18
•
• • •
•
直线尺寸量规的制造公差、磨损公差及校对量 规的制造公差，可以根据工件基本尺寸及其制造 公差查表16-4得出（当工件未给出基本尺寸，而 只给出两极限尺寸时，为统一起见，规定用量规 通端基本尺寸查表）. 一般工作量规的制造公差约为工件公差的10%， 即±5%；磨损公差约为工件公差的8%。 量规工作面之间的平行度公差为其制造公差的 2/3。 量规工作面的表面粗糙度为Ra0.4～0.2，非工 作表面粗糙度应不低于R a3.2。 量规材料通常采用T10A或20钢渗碳，热处理硬 度为58～65HRC。为了提高量规的寿命，工作表 面也常镶焊硬质合金。量规非工作表面须经氧化 处理。
5
（3）量规工作表面的耐磨性和抗腐蚀性 量规的耐 磨性和抗腐蚀性对它的使用寿命有很大影响，设 计时毖须加以考虑。解决的方法也较多，如可减 少量规工作表面的粗糙度数值，选择抗磨性和抗 腐蚀性较好的材料（如铬钢和硬质合金等），对 几何形状简单的量规可在工作表面上镀以耐磨材 料，对几何形状复杂的量规工作表面氮化处理等。 （4）量规工作尺寸的稳定性 这主要是通过选材和 热处理加以解决，特别是对于几何形状复杂的量 规，更应注意这个问题。 此外，量规设计时，在保证足够刚度的前提 下应尽量减轻其重量，同时还要使用方便，检验 效率高和制造工艺性好等。
• 2．相关原则 • 就是图样上给定的形位公差与尺寸公差相互有关 的公差原则，也即尺寸值有富余时可补偿给形位值的 原则。根据被测要素所应遵守的边界不同，相关原则 又可分为包容原则和最大实体原则两种。 • (1)包容原则(EP) 包容原则就是以最大实体尺寸作 为边界值，当被测要素上各点 的实际尺寸已达到此 边界时，否则此要素不得再有任何形状误差，而只有 当实际尺寸偏离最大实体尺寸时，其偏离值允许补偿 给形位误差。 采用包容原则时，工件按泰勒原则检验，即可用 全形通端量规代表最大实体边界，另用两点式止端量 规代表最小实体尺寸。这种检验不仅控制了实际尺寸， 而且也控制了形状误差。
第1章 仪器设计导论
x { x} x0 测量结果＝测量数值×测量单位，即：
6
1.1.2 测量的定义（续）
测量的内涵
①测量对象：被测客体中的相应的量值信息；
测量目的：从被测对象取得一个定量的认识；
②测量过程:
通过实验去认识对象的过程 ③测量方法：比较；
A.直接比较 B.间接比较；C.需要测量仪器；
25
1.2.4 测量基准的权威性和相对性
1.基准的权威性
基准的理论定义最严格的、制作工艺技术最
先进。 原器基准自身也会随时间、地点、环境条件 而变化，甚至会损坏，会失传。 从现代科学的观点来看，最好的基准是原子 基准。
2.基准的相对性
一个时期的测量基准反映当时的人类认识水平 和科学水平
26
1.2.4 测量基准的权威性和相对性（续）
29
1.3.1 电子测量中的变换技术(续）
2.频率变换
（1）检波：交流电压变成直流电压
常用磁电式电表，它只能测量直流，交流信号必须检波成 直流信号来测量 （2）斩波：把一个直流电压调制成交流电压，经过交 流放大，然后再把交流电压通过反调制（解调）还原 为直流电压的过程。 斩波的作用是对微弱的直流电压进行高稳定放大。
30
1.3.1 电子测量中的变换技术(续）
（3）变频率覆盖范围。 ③获得高增益，提高测量仪器的灵敏度。 ④实现中频或低频替代，以提高测量精度。 ⑤实现频率的精密测量。
31
1.3.1 电子测量中的变换技术(续）
（4）倍频 ①倍频器是频率综合技术中的乘法器。 ②差频倍增法
23
1.2.3 基准和标准（续）
3.几个术语
（1）计量器具： 凡是能用以直接或间接测出被测对象量 值的量具、计量仪器和计量装臵都统称为计量器具。计量 器具按作用可分为计量基准、计量标准和工作计量器具三 类。 （2）计量标准器具： 准确度低于计量基准，用于检定计 量标准或工作计量器具的计量器具。 （ 3）工作计量器具： 工作岗位上使用，不用于进行量值 传递，而是直接用来测量被测对象量值的计量器具。
量具设计设计说明书
量具设计说明书（宋体、加黑、小三）1.工序尺寸精度分析
外圆ø38的尺寸精度是h8级的，表面粗糙度Ra1.6
2.量具类型确定
外圆ø38所用工作量规为卡规。
3.极限量具尺寸公差确定
es=0 ei=-0.017
查表的IT8 尺寸为ø38的量规公差为T=0.004mm Z=0.006mm
位置要素
通规上偏差=es-Z+T/2
=0-0.006+0.002
=-0.004mm
下偏差=es-Z-T/2
=-0.008mm
磨损极限=es=0
止规上偏差=ei+T
=-0.039+0.004
=-0.035mm
下偏差=ei=-0.039mm
4.极限量具尺寸公差带图
设计总结
通过这次设计不仅使我们对原课程有了更清楚认识，更使我们掌握了许多新知识。
在掌握新知识的同时也使我们温习了许多旧知识。
虽然这次设计遇到了许难，但我们还是一一克服。
这是我们这次设计最大的欣慰对于以后，我们清楚的认识，设计的难度与复杂性，这点不使我们再以后的学习生活中，对此予以重视，这些是我们自身方面的问题。
当然要想在这方面有所成，就必须付出大的实践练习我们还恳求老师在以后能够多练习一这方面的知识。
《量具和常用手动工具作业设计方案》
《量具和常用手动工具》作业设计方案第一课时一、教学目标：1. 了解各种常用量具和手动工具的名称、用途及特点；2. 精通应用常用量具和手动工具的方法和注意事项；3. 培育同砚的观察力、思维能力和动手能力。
二、教学内容：1. 常用量具：尺子、卷尺、卡尺、量规等；2. 常用手动工具：扳手、螺丝刀、榔头、钳子等。
三、教学重点：1. 各种量具和手动工具的名称、用途及特点；2. 应用常用量具和手动工具的方法和注意事项。
四、教学难点：1. 尺子与卷尺的差别及用法；2. 不同类型的扳手和螺丝刀的应用方法。
五、教学过程设计：1. 导入环节（10分钟）：老师向同砚展示各种常用量具和手动工具，并让同砚猜想它们的名称和用途。
2. 进修环节（30分钟）：a. 常用量具的介绍：分别介绍尺子、卷尺、卡尺、量规等，并让同砚观察、比较它们的特点；b. 常用手动工具的介绍：讲解扳手、螺丝刀、榔头、钳子等的用途和应用方法。
3. 操作练习（40分钟）：a. 同砚分组进行实际操作练习，应用尺子测量物体的长度、应用卷尺测量长度、应用卡尺测量宽度等；b. 同砚进修应用扳手拧螺丝、应用螺丝刀拧螺丝、应用榔头敲打物体等操作。
4. 拓展延伸（20分钟）：同砚自主实践操作，用所学的量具和手动工具完成一项简易的手工制作任务，如搭积木、组装玩具等。
六、作业安置：1. 完成一份关于常用量具和手动工具的小结，包括名称、用途及应用方法；2. 自行选择一个小工程，通过实际操作应用量具和手动工具完成。
七、评判方式：1. 平时表现：包括教室参与、操作练习的表现等；2. 作业完成状况：小结的内容是否全面、手工制作任务是否完成等。
八、教学反思：1. 需要引导同砚勤勉对待进修量具和手动工具的知识，提高动手实践的能力；2. 合理打算时间，让同砚有足够的时间进行操作练习，稳固所学内容。
第二课时一、教学目标：1. 了解量具和常用手动工具的种类、用途及应用方法。
2. 精通量具和常用手动工具的正确应用技巧。
刀具量具设计总结范文
一、前言刀具和量具是机械加工中不可或缺的工具，它们的质量直接影响着产品的加工精度和加工效率。
在本次毕业设计中，我主要针对刀具和量具的设计进行了深入研究，以下是对本次设计工作的总结。
二、设计背景及目的随着我国制造业的快速发展，对刀具和量具的要求越来越高。
为了提高加工效率和产品质量，降低生产成本，本设计旨在对刀具和量具进行优化设计，使其在满足加工要求的同时，具有更高的性能和可靠性。
三、设计内容1. 刀具设计（1）刀具材料选择：根据加工材料、加工精度和加工速度等因素，选择合适的刀具材料，如高速钢、硬质合金等。
（2）刀具结构设计：根据加工零件的形状、尺寸和加工要求，设计刀具的结构，如直柄、锥柄、可转位刀具等。
（3）刀具几何参数设计：确定刀具的前角、后角、刃倾角等几何参数，以实现加工精度和加工效率的平衡。
2. 量具设计（1）量具材料选择：根据量具的使用环境和测量精度要求，选择合适的材料，如钢、铝合金、不锈钢等。
（2）量具结构设计：根据测量对象和测量要求，设计量具的结构，如卡尺、千分尺、角度量具等。
（3）量具几何参数设计：确定量具的尺寸、形状和精度等级，以满足测量要求。
四、设计过程1. 收集资料：查阅相关书籍、论文和专利，了解刀具和量具的设计原则、方法和实例。
2. 确定设计参数：根据加工要求，确定刀具和量具的材料、结构、几何参数等。
3. 设计软件应用：运用CAD、SolidWorks等设计软件，进行刀具和量具的建模和仿真。
4. 分析与优化：对设计结果进行分析，根据实际加工情况进行优化。
5. 制造与测试：将设计图纸交付制造厂家，制作刀具和量具，并进行实际加工和测量测试。
五、设计成果1. 设计了一款适用于高速加工的硬质合金刀具，提高了加工效率。
2. 设计了一款高精度测量卡尺，满足了测量精度要求。
3. 通过优化设计，降低了刀具和量具的生产成本。
六、总结本次毕业设计通过对刀具和量具的优化设计，提高了加工效率和产品质量，降低了生产成本。
量具课程设计实验报告
量具课程设计实验报告一、教学目标本课程旨在通过量具的知识教授与实践操作，使学生掌握量具的种类、功能及使用方法，培养学生精确测量和科学实验的能力。
知识目标包括了解各种常见量具（如卷尺、游标卡尺、千分尺等）的结构与原理，理解量具在工程和科学研究中的应用。
技能目标强调学生能够正确使用量具进行测量，并能够进行简单的数据处理和误差分析。
情感态度价值观目标则着重于培养学生的科学探究精神，提高对精确测量工作重要性的认识，养成严谨、细致的学习态度。
二、教学内容本课程的教学内容依据我国《中学物理课程标准》和选用教材进行设计。
教学大纲涵盖量具的基本概念、各类量具的结构特点、使用方法及其在实际测量中的应用。
具体内容包括：量具的历史发展、各类量具（如直线量具、角度量具、深度量具等）的识别与使用、量具的维护保养、测量误差的基础知识、测量数据的处理方法等。
三、教学方法为提高教学效果，本课程将采用多种教学方法相结合的方式进行。
包括：讲授法——用于讲解量具的理论知识、原理和操作方法；讨论法——鼓励学生在课堂上提问、交流，以促进对量具使用中遇到的问题的深入理解；案例分析法——通过分析具体案例，使学生学会将理论知识应用于实际问题；实验法——在实验室进行量具操作的实践教学，使学生在动手实践中掌握量具的使用技巧。
四、教学资源为实现教学目标，我们将充分利用教学资源，包括选用教材、参考书籍、多媒体课件、网络资源以及实验室的量具设备等。
教材和参考书籍用于提供理论知识的学习路径；多媒体课件和网络资源用以辅助说明和实践操作；实验室的量具设备则是学生实践操作的重要工具，通过亲自操作，加深对量具使用的理解和记忆。
五、教学评估为全面评估学生的学习成果，本课程将采用多元化的评估方式。
平时表现将占据20%的评分比例，包括课堂参与度、提问与回答问题的情况等；作业将占据30%的评分比例，包括书面作业和实验报告；期中和期末考试将各占据20%的评分比例，用以检验学生对量具知识的掌握程度和实际操作能力；最后的课程设计报告将占据10%的评分比例，评估学生在实际操作中的问题解决能力。
量具设计课程设计
量具设计课程设计一、教学目标本课程的学习目标包括知识目标、技能目标和情感态度价值观目标。
知识目标要求学生掌握量具设计的基本原理和方法，了解不同类型量具的特点和应用。
技能目标要求学生能够运用所学知识进行量具的设计和制作，具备一定的创新和实践能力。
情感态度价值观目标要求学生培养对量具设计的兴趣和热情，增强对工程实践的认识和理解。
通过分析课程性质、学生特点和教学要求，我们将目标分解为具体的学习成果。
课程目标旨在培养学生的综合素质，使他们在掌握专业知识的同时，能够运用所学知识解决实际问题，培养创新精神和团队合作意识。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括量具设计的基本原理、不同类型量具的特点和应用、量具设计的方法和步骤等。
教学大纲将根据课程目标进行制定，确保教学内容的科学性和系统性。
教材将选用国内知名高校的教材《量具设计》，并结合相关参考书籍和期刊论文，以丰富学生的知识体系。
教学内容的安排和进度将紧密结合学生的实际情况，注重理论与实践相结合，使学生在学习过程中能够逐步掌握量具设计的核心知识。
三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性，本课程将采用多种教学方法。
主要包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。
讲授法将用于传授基本概念和理论知识，使学生能够系统地掌握量具设计的基础知识。
讨论法将鼓励学生积极参与课堂讨论，培养学生的思考能力和团队协作精神。
案例分析法将通过分析实际案例，使学生了解量具设计在工程实践中的应用，提高学生的实践能力。
实验法将学生进行实验操作，培养学生的动手能力和创新意识。
四、教学资源本课程的教学资源包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备等。
教材《量具设计》将为学生提供系统的理论知识，参考书籍和期刊论文将丰富学生的知识体系。
多媒体资料将通过图像、视频等形式，生动展示量具设计的过程和实例，帮助学生更好地理解教学内容。
实验设备将用于开展实践教学，使学生能够亲自动手，提高实践能力。
教学资源的选择和准备将充分考虑教学内容和教学方法的需求，以支持教学的实施，丰富学生的学习体验。
量具设计课程设计
量具设计课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解量具的基本概念，掌握量具的分类和使用方法。
2. 学生能描述量具设计的基本原理，了解量具在工程和日常生活中的重要性。
3. 学生能运用所学的量具知识，分析并解释简单物理现象。
技能目标：1. 学生具备独立操作常见量具的能力，如尺子、电子秤等。
2. 学生能够运用量具设计原理，参与小组合作设计简单的量具，并提出改进方案。
3. 学生能够运用量具进行数据收集、处理和分析，解决实际问题。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对量具设计和应用的兴趣，激发创新意识。
2. 学生在学习过程中，培养合作精神，提高沟通与团队协作能力。
3. 学生认识到量具在科技发展和生产生活中的重要作用，增强社会责任感和使命感。
课程性质：本课程为实践性较强的学科课程，结合理论知识与实际操作，培养学生的动手能力和创新能力。
学生特点：六年级学生具有较强的求知欲和动手能力，对新鲜事物充满好奇，但需引导培养合作意识和团队精神。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，强调学生在课堂中的主体地位，鼓励学生积极参与，充分调动学生的积极性。
在教学过程中，关注学生的个体差异，因材施教，确保每个学生都能达到课程目标。
通过课程学习，使学生具备一定的量具设计和应用能力，为后续学习打下基础。
二、教学内容本课程依据课程目标，结合课本内容，组织以下教学大纲：1. 量具基础知识：- 量具的定义、分类及用途。
- 量具的精度、误差与修正。
2. 量具设计原理：- 量具设计的基本要求。
- 量具设计中的力学原理。
- 量具设计的创新思维。
3. 常见量具的使用与维护：- 尺子、卡尺、电子秤等量具的使用方法。
- 量具的日常维护与故障排除。
4. 量具设计实践：- 小组合作设计简单的量具。
- 设计过程中考虑实用性、经济性和创新性。
- 设计成果的展示与评价。
教学内容安排与进度：第一课时：量具基础知识学习。
第二课时：量具设计原理讲解。
第三课时：常见量具的使用与维护。
课程设计中量具的选择
课程设计中量具的选择一、课程目标知识目标：1. 学生能理解量具的定义、分类及用途，掌握常见量具的使用方法和注意事项。
2. 学生能够描述量具的测量原理，解释不同量具的测量精度和误差。
3. 学生了解量具在生产和生活中的应用，认识到量具在科技发展中的重要性。
技能目标：1. 学生能够正确选择合适的量具进行测量，并熟练操作。
2. 学生能够分析测量数据，判断量具的测量精度和可靠性。
3. 学生能够运用量具解决实际问题，提高解决问题的能力。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对测量工作的兴趣，激发探究精神，养成严谨的科学态度。
2. 学生认识到量具在科技发展和生产生活中的重要性，增强社会责任感和使命感。
3. 学生通过合作学习，培养团队协作能力和沟通能力，树立正确的价值观。
分析课程性质、学生特点和教学要求，本课程旨在使学生掌握量具的基本知识，提高实际操作能力，培养学生严谨的科学态度和合作精神。
课程目标具体、可衡量，便于教师进行教学设计和评估。
在教学过程中，注重理论与实践相结合，激发学生的学习兴趣，培养其解决实际问题的能力。
二、教学内容1. 量具的定义与分类：介绍量具的概念、用途及分类，包括长度、面积、体积、角度等量具。
- 教材章节：第一章第三节2. 常见量具的使用方法与注意事项：详细讲解游标卡尺、千分尺、百分表、电子秤等量具的操作方法及使用过程中的注意事项。
- 教材章节：第二章3. 量具的测量原理与误差分析：阐述量具的测量原理，分析测量误差产生的原因，探讨减小误差的方法。
- 教材章节：第三章4. 量具的选择与应用：根据测量需求，指导学生选择合适的量具，并介绍量具在生产和生活中的应用实例。
- 教材章节：第四章5. 实践操作与问题解决：安排学生进行量具的实际操作，培养解决实际问题的能力，提高测量精度。
- 教材章节：第五章6. 量具在科技发展中的作用：介绍量具在科技发展中的重要性，激发学生的探究兴趣和科技创新意识。
- 教材章节：第六章教学内容科学系统，注重理论与实践相结合，以教材为基础，合理安排教学进度。
量具设计课程设计方案模板
一、课程基本信息1. 课程名称：量具设计2. 课程代码：XXX3. 学分：XX4. 学时：XX5. 授课对象：XX年级XX专业学生6. 教学目标：使学生掌握量具设计的基本原理、方法和技术，提高学生的设计能力和创新能力。
二、课程学习目标1. 知识目标：（1）了解量具设计的基本概念、分类和特点；（2）熟悉量具设计的基本原理和设计方法；（3）掌握量具设计的相关标准和规范。
2. 能力目标：（1）具备独立进行量具设计的能力；（2）提高学生分析问题、解决问题的能力；（3）培养学生的创新意识和团队协作精神。
3. 素质目标：（1）培养学生的职业道德和社会责任感；（2）提高学生的审美能力和审美情趣；（3）培养学生的沟通能力和团队协作能力。
三、课程内容1. 课程模块一：量具设计基础（1）量具设计的基本概念、分类和特点；（2）量具设计的基本原理和方法；（3）量具设计的相关标准和规范。
2. 课程模块二：量具设计实践（1）量具设计的基本步骤和流程；（2）量具设计实例分析；（3）量具设计软件的应用。
3. 课程模块三：量具设计创新（1）量具设计创新思维方法；（2）量具设计创新实践；（3）量具设计创新成果展示。
四、教学方法与手段1. 讲授法：系统讲解量具设计的基本理论、方法和技巧；2. 案例分析法：通过分析实际案例，帮助学生掌握量具设计的方法和技巧；3. 实践操作法：引导学生进行量具设计实践，提高学生的动手能力；4. 讨论法：组织学生进行课堂讨论，激发学生的学习兴趣和思考能力；5. 多媒体教学：利用多媒体课件、视频等教学资源，丰富教学内容，提高教学效果。
五、考核方式1. 平时成绩：占课程总成绩的30%，包括课堂表现、作业完成情况等；2. 期中考核：占课程总成绩的30%，考察学生对课程知识的掌握程度；3. 期末考核：占课程总成绩的40%，包括理论考试和实践操作考核。
六、教学进度安排1. 第一周：介绍课程概述、教学目标和考核方式；2. 第二周至第四周：讲解量具设计基础；3. 第五周至第七周：进行量具设计实践；4. 第八周至第十周：进行量具设计创新；5. 第十一周至第十二周：复习巩固，进行期中考核；6. 第十三周至第十四周：进行实践操作考核；7. 第十五周至第十六周：总结课程内容，进行期末考核。
第一章 量具设计.
第二节 光滑极限量规
一、量规的名称、代号和用途 光滑极限量规是用通端和止端检验光滑工件极限 尺寸的量具。表16-1列出了各种光滑极限量规的 名称、代号和用途。
7
二、量规的结构
孔用和轴用光滑极限量规的结构形式很多， 主要的如下图所示。
8
9
三、量规尺寸公差带分布及公差
量规的制造精度比被检验工件高得多，但量规制造时 不可避免地也会产生误差，故要规定制造公差。 通规在检验时，经常要通过被检工件，其测量表面会 产生磨损，故需要留出适当磨损储量，以使通规有一定的 使用寿命。而止规由于它不应通过被检工件，因此不留磨 损储量。校对量规也不留磨损储量 1．工作量规公差带 工作量规的通规是检验工件的作用尺寸是否超过最大 实体尺寸（轴的最大极限尺寸或孔的最小极限尺寸），工 作量规中的止规是检验工件的实际尺寸是否超过最小实俸 尺寸（轴的最小极限尺寸或孔的最大极限尺寸），所以各 种量规是以被检验的极限尺寸作为基本尺寸。 为保证工件尺寸’能符合其规定要求，国家标准 GB1957-81对量规公差带的大小和位置作了具体规定。 图 16-5和图16-6分别为孔用工作量规公差带、轴用工作量规 及其校对量规公差带图。 10
14
量规测量面的表面粗糙度为 Ra0.4～0.025，校对量规测量面的 表面粗糙度应比工作量规更小。
15
• 作业： • P291-4 • 计算Φ180H9/h9孔用和轴用工作量规以及 轴用校对量规的工作尺寸，并绘出尺寸公 差带图。
16
第三节 直线尺寸量规
• 一、直线尺寸量规的用途、测量原理及其公差
第四篇
量具设计
主讲：陶福春
1
第四篇 量具设计
量具按其结构特点及用途，通常分为以下四类： • • (1)基准量具 测量中用作标准量的量具，称为基准量具， 如基准米尺、量块、角度块、900角尺和线纹尺等。 • (2)通用量具 有刻度，能量出一定范围内几何量的具体数 值的量具为通用量具。如游标卡尺、游标量角器、内外径千 分尺、机械式量仪、光学量仪、气动和电动量仪等。 • (3)极限量规极限量规是一种没有刻度的，用来检验工件 的尺寸、形状和位置误差的专用检验工具。它不能测出工件 具体尺寸的大小，但可确定工件的几何量是否在规定公差的 极限范围内，从而判断其是否合格。如光滑极限量规二位置 量规、样板量规、键槽量规、圆锥量规、螺纹量规和花键综 合量规等。 • (4)检验夹具 检验夹具是专门为测量工件上某一参数或某 些特定多数，用来提高检验效率而设计的专用检验工具。在 大量和成批生产中用得性和抗腐蚀性对它的使用寿命有很大影响，设 计时毖须加以考虑。解决的方法也较多，如可减 少量规工作表面的粗糙度数值，选择抗磨性和抗 腐蚀性较好的材料（如铬钢和硬质合金等），对 几何形状简单的量规可在工作表面上镀以耐磨材 料，对几何形状复杂的量规工作表面氮化处理等。 （4）量规工作尺寸的稳定性 这主要是通过选材和 热处理加以解决，特别是对于几何形状复杂的量 规，更应注意这个问题。 此外，量规设计时，在保证足够刚度的前提 下应尽量减轻其重量，同时还要使用方便，检验 效率高和制造工艺性好等。
第一章 测控仪器设计概论 测控仪器设计 教学课件
多种物镜，从 360x.360µ m 至 7x7mm 视场
用可溯源的ISO样 板或样块标定 33/327
结构
遥控的光源，对测量头 无热传输 双处理器及强大的可编程的软件
Taylor Hobson 专利算法 内置自诊断 可选配自动 标配的防震台
齿轮的“大”与“小”
3 放大部件
7 驱动控制器部件
4 瞄准部件
8 机械结构部件
“微电子产品视觉检测仪”
支承底座、精密工作台、X、Y二维运动导轨、立柱、显微镜及CCD摄像
器件、光栅系统、精密驱动系统、光源。
图1-1 微电子产品视觉检测仪三维效果图
工作原理：
Z向运动具有自动调焦功能，通过计算机对CCD摄像器件摄取图像进行 分析，用调焦评价函数来判断调焦质量。被检测的印刷线路板或IC芯片 的瞄准用可变焦的光学显微镜和CCD摄像器件来完成。摄像机的输出经图 像卡送到计算机进行图像处理实现精密定位和图像识别与计算，并给出 被检测件的尺寸值、误差值及缺陷状况。
（5）开发新原理
随着科学技术的发展，需要测量的极端参数（超高压、超高温、 超低温、超大尺寸、原子空间）和特种参数（识别颜色、气味）也 在增加，要求也更奇特，因此要不断研究新原理、开发新仪器。如 仿生仪器等。
（6）动态测量
研究的对象已经从静态转入动态，如研究原子的价态、分子结 构和聚集态、固体结晶形态、生命化学物理进程的激发态的现场实 施检测手段，需要研究超快时间和超高空间的分辨技术。
传感器与感受转换部件
测控仪器中的传感器是仪器的感受转换部件，它的作用是感受被测 量，拾取原始信号并将它转换为易于放大或处理的信号。
不同测量对象可以用不同测量原理的传感器进行感受与转换，因此正 确选用和设计传感器是十分重要的，通常要遵守仪器设计的精度原则和经 济原则等。
学生动手DIY自己的测量工具教案设计
概述
测量工具是日常生活中必不可少的工具，然而市面上的高质量测量工具价格较高，对于学生来说可能不太容易购买。为了解决这个问题，本文提出了一种学生动手DIY自己的测量工具教案设计，旨在帮助学生了解测量的基本原理，培养学生的动手能力，并且节省购买高质量测量工具的成本。
教学目标
3.教师带领学生完成测量பைடு நூலகம்具的制作过程，学生需要在班上利用简单的物料制作出自己的测量工具
第二节：测量实验
1.教师向学生介绍测量方法和误差处理的基本原理
2.教师带领学生使用自己制作的测量工具进行长度、角度和体积等的测量实验
3.学生需要记录下实验结果，教师指导学生如何处理测量误差
第三节：讨论和总结
1.教师带领学生讨论测量实验中的问题和处理方法
3.讨论教学
学生在实验完成后，与其他同学共同探讨实验中的问题和处理方法，不断地提高自己的思维能力和创新能力。
评价方法
1.实验报告
学生需要在实验后编写实验报告，介绍制作工具的过程、实验过程及结果、测量误差处理等，向教师和同学展示自己的实验成果。
2.作品展示
学生制作的测量工具可以在班上进行展示，让其他同学看到自己的制作成果，吸取其他同学的意见，不断提高自己的能力。
2.教师引导学生分析制作工具的优劣和对测量误差的影响
3.学生可以对自己的测量工具进行改进，提高精度和使用方便性
教学方式
1.讲授教学
教师通过介绍测量工具的制作方法和测量误差处理原理，让学生了解测量的基本概念和原理，为后续的测量实验做好准备。
2.实验教学
学生通过动手制作自己的测量工具，然后进行测量实验，从实践中掌握测量的具体方法和技巧，培养动手实践的能力。
《量具和常用手动工具作业设计方案-2023-2024学年高中通用技术地质版2019》
《量具和常用手动工具》作业设计方案第一课时一、教学目标：1. 让学生了解不同类型的量具和常用手动工具的名称、用途和使用方法；2. 帮助学生培养正确使用量具和手动工具的技能和意识；3. 提高学生的观察力、动手能力和解决问题的能力。
二、教学内容：1. 量具的种类及用途：卷尺、游标卡尺、千分尺等；2. 常用手动工具的种类及用途：螺丝刀、扳手、榔头等；3. 量具和常用手动工具的正确使用方法；4. 量具和常用手动工具的保养和维护。
三、教学过程：1. 导入：通过介绍一些实际场景，让学生感受到量具和手动工具的重要性；2. 知识讲解：以PPT、实物展示等形式介绍不同类型的量具和手动工具的名称、用途和使用方法；3. 示范操作：老师现场演示一些量具和手动工具的正确使用方法，让学生参与其中；4. 学生练习：分组让学生进行练习操作，纠正他们在使用过程中出现的错误；5. 实践应用：设计一些实际情境让学生运用所学知识，解决实际问题；6. 总结反思：引导学生总结今天所学内容，思考如何将所学知识运用到实际工作和生活中。
四、作业设计：1. 组织学生观察并记录家中或学校中常见的量具和手动工具，写出它们的名称、用途和使用方法；2. 设计一个小制作任务，要求学生使用量具和手动工具完成，如制作一个简单的木工品或机械模型；3. 出一些真实情境的问题，让学生运用所学知识解决，如测量某个物体的尺寸或拧紧一个松动的螺丝。
五、评价方式：1. 考察学生对量具和手动工具的了解程度、正确使用和操作能力；2. 评价学生在实际操作中的动手能力和解决问题的能力；3. 对学生的作业进行综合评价，包括书面作业、实践操作和思维能力等方面。
六、拓展延伸：1. 鼓励学生多参与实践操作，提高他们的动手能力；2. 引导学生多关注身边的事物，培养他们的观察力和分析能力；3. 利用互联网资源和实践经验，拓展学生对量具和手动工具的学习和应用。
通过以上设计方案，希望可以激发学生对量具和手动工具的兴趣，提高他们的学习积极性和实践能力，从而为将来的学习和生活奠定良好的基础。
《量具和常用手动工具作业设计方案-2023-2024学年高中通用技术地质版2019》
《量具和常用手动工具》作业设计方案第一课时一、设计背景：本设计方案旨在帮助学生掌握量具和常用手动工具的基本知识和使用方法，提高他们的实际操作能力和工程素质。
通过本次作业设计，学生将了解各种量具和手动工具的名称、功能、使用方法及注意事项，培养他们的实践能力和工程思维。
二、作业内容：1.量具部分：(1)学习量具的分类：直尺、卷尺、游标卡尺、卡规、量块等。
(2)学习量具的正确使用方法和注意事项。
(3)测量实验：要求学生使用不同的量具对给定的物体进行测量，并记录测量结果。
2.常用手动工具部分：(1)学习常用手动工具的种类：螺丝刀、扳手、锤子、钳子等。
(2)学习手动工具的正确使用方法和注意事项。
(3)实际操作：要求学生使用常用手动工具完成指定的装配或拆卸任务，并记录操作过程。
三、作业要求：1.认真学习量具和手动工具的相关知识，掌握各种工具的名称、功能和使用方法。
2.独立完成量具测量和手动工具操作实验，注意实验过程中的安全操作。
3.按照要求记录实验结果和操作过程，包括所用工具、测量数据等。
4.作业提交前请整理好实验记录和作业报告，确保内容准确、清晰。
四、评分标准：1.学生对量具和手动工具的掌握程度。
2.实验操作的准确性和规范性。
3.实验记录和报告的完整性和规范性。
4.作业提交的及时性和整洁性。
五、参考资料：1.《机械工程量具技术与应用》2.《机械制图与CAD》3.网络资源：如视频教程、实验指导等。
六、作业安排：1.学生自主学习量具和手动工具相关知识，并准备实验所需材料。
2.实验操作时间：2-3小时。
3.作业报告撰写时间：2小时。
4.作业提交时间：下周三。
七、总结：通过本次作业设计，学生将深入了解量具和手动工具的基本知识和操作要点，提高他们的实际操作能力和工程素质。
希望学生能够认真完成作业，并在实践中不断提升自己的技能和能力。
第二课时一、设计背景本作业设计旨在帮助学生熟悉和掌握在工程领域中常用的量具和手动工具，提高他们的实际操作能力和工程技能。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
17
•
Hale Waihona Puke 直线尺寸量规的通端(T)和止端(Z)的基本尺 寸分别是工件的两个极限尺寸。由于量规的两个 工作面都有可能磨损，故量规工作尺寸有可能变 大，也有可能变小。因此，规定量规通端(T)与止 端(Z)的制造公差和磨损公差值完全一样，并分别 对称分布在量规的基本尺寸的两侧（即双向公 差），见图16-11。
14
量规测量面的表面粗糙度为 Ra0.4～0.025，校对量规测量面的 表面粗糙度应比工作量规更小。
15
• 作业： • P291-4 • 计算Φ180H9/h9孔用和轴用工作量规以及 轴用校对量规的工作尺寸，并绘出尺寸公 差带图。
16
第三节 直线尺寸量规
• 一、直线尺寸量规的用途、测量原理及其公差
第四篇
量具设计
主讲：陶福春
1
第四篇 量具设计
量具按其结构特点及用途，通常分为以下四类： • • (1)基准量具 测量中用作标准量的量具，称为基准量具， 如基准米尺、量块、角度块、900角尺和线纹尺等。 • (2)通用量具 有刻度，能量出一定范围内几何量的具体数 值的量具为通用量具。如游标卡尺、游标量角器、内外径千 分尺、机械式量仪、光学量仪、气动和电动量仪等。 • (3)极限量规极限量规是一种没有刻度的，用来检验工件 的尺寸、形状和位置误差的专用检验工具。它不能测出工件 具体尺寸的大小，但可确定工件的几何量是否在规定公差的 极限范围内，从而判断其是否合格。如光滑极限量规二位置 量规、样板量规、键槽量规、圆锥量规、螺纹量规和花键综 合量规等。 • (4)检验夹具 检验夹具是专门为测量工件上某一参数或某 些特定多数，用来提高检验效率而设计的专用检验工具。在 大量和成批生产中用得较多。 2
13
四、量规的技术要求
• 工作量规的形状和位置误差应在量规的制造 公差带内，通常量规的形位公差取为量规制造公 差的50%为便于制造，量规上的形位公差一般不 应小于0.001mm。对于校对量规,因其制造公差已 经很小，所以形位公差不再另外规定，只要在其 制造公差带内即可。 • 量规工作部分一般采用碳素工具钢(T10A)、 合金工具钢(CrMn、GCr15)20钢渗碳或硬质合金 (YG6、YG8)制造。钢制量规测量面硬度应为 58～65HRC，并经尺寸稳定性处理。手柄材料可 用35钢，表面需氧化处理。
•
23
24
设计这种量规时，除需选用合适的量规结构外，还应注意如下问题：
• 1)活动测销孔的直径D，可根据量规结构选取，它与测销 的配合可按H7/g6制造。 • 2)活动测销（或量规本体）的台阶尺寸C应等于被测尺寸 的公差，其制造公差可按表16-6选取。 • 3)当量规两测量面间为一定尺寸时（如图16-13所示其尺 寸为H时），台阶基面与台阶上平面应齐平，其不平度在 制造时允许偏差Q，磨损时允许偏差QS。 Q和Qs可根据 尺寸H和被测尺寸公差，由表16-4中查出。
5
（3）量规工作表面的耐磨性和抗腐蚀性 量规的耐 磨性和抗腐蚀性对它的使用寿命有很大影响，设 计时毖须加以考虑。解决的方法也较多，如可减 少量规工作表面的粗糙度数值，选择抗磨性和抗 腐蚀性较好的材料（如铬钢和硬质合金等），对 几何形状简单的量规可在工作表面上镀以耐磨材 料，对几何形状复杂的量规工作表面氮化处理等。 （4）量规工作尺寸的稳定性 这主要是通过选材和 热处理加以解决，特别是对于几何形状复杂的量 规，更应注意这个问题。 此外，量规设计时，在保证足够刚度的前提 下应尽量减轻其重量，同时还要使用方便，检验 效率高和制造工艺性好等。
• 2．相关原则 • 就是图样上给定的形位公差与尺寸公差相互有关 的公差原则，也即尺寸值有富余时可补偿给形位值的 原则。根据被测要素所应遵守的边界不同，相关原则 又可分为包容原则和最大实体原则两种。 • (1)包容原则(EP) 包容原则就是以最大实体尺寸作 为边界值，当被测要素上各点 的实际尺寸已达到此 边界时，否则此要素不得再有任何形状误差，而只有 当实际尺寸偏离最大实体尺寸时，其偏离值允许补偿 给形位误差。 采用包容原则时，工件按泰勒原则检验，即可用 全形通端量规代表最大实体边界，另用两点式止端量 规代表最小实体尺寸。这种检验不仅控制了实际尺寸， 而且也控制了形状误差。
20
三、高度规和深度规
高度规和深度规是用来检验工件高度尺寸和深度尺寸的极限 量规。 • 高度规和深度规的形式很多，常用的有板式和台阶式两种。 1．板式高度规和深度规 • 这种量规结构简单，量规本体一般是用厚度为3～8的钢板制 成的，可以做成单头的，也可以做成双头的。表16-5为板式高 度规和深度规的几种典型结构。 设计这种量规时须注意以下问 题： 1)确定量规工作面长度及其相互位置时，应保证量规基准面 有适当的工作长度，同时还应保证量规有足够的测量位置。 • 2)量规的通端(T)和止端(Z)除应作出标记外，在结构上允许时 还可在通端一边作出45度倒角，止端一边作圆角，以示区别。 • 3)量规上的空刀槽应做出圆弧形，以防止量规热处理时在该 处产生裂纹。 • 表16-5板式高度规和深度规的典型示例
二、量规设计原则及设计时应考虑的几个问题 (1)量规的公差和公差带分布位置量规制造与其它机 器零件制造一样，也应该规定一定的制造公差； 此外，为了控制其在使用中的磨损量，还规定有 磨损公差。 (2)量规设计原则：设计量规时应尽量遵守泰勒原则 （极限尺寸判断原则）的规定。即通端量规（简 称通规）应与被检工件的相配件原形相似；并能 检查到被检工件的一切尺寸参数，而止端量规 （简称止规）则应分别检查工件的各个部分。从 互换性要求的观点来看，这是最可靠的，否则就 有可能出现差错。
第一章 量规设计
第一节 量规的分类及设计时硬考虑的问题 一、量规的分类 按使用方法可分为标准量规和极限量规两种： （1）、标准量规 工作尺寸是按照工件基本尺寸制造的量规。 （2）、极限量规 工作尺寸是按照工件极限尺寸制造的量规。
3
量规按其使用性质可分为： (1)工作量规：工作量规是操作者在制造工件过程中所使用的量 规。操作者应该使用新的或磨损较少的通规。 (2)验收量规：验收量规是检验部门或用户代表验收工件时所使 用的量规。验收量规一般不另行制造，检验人员应该使用与 操作者相同类型且已磨损较多但未超过磨损极限的通规。这 样，由操作者自检合格的工件，检验人员验收时也一定合格 （3）校对量规：校对量规是检验工作量规和验收量规用的量规。 对于孔用工作量规可以很方便地使用量仪检验，不需要校对 量规。所以，只有轴用工作量规才使用校对量规。 根据同时检验工件参数的数目，量规可分为单项量规 （检验单个参数）和综合量规（检验多项参数）。例如，花 键和螺纹的通端量规就是典型的综合量规。 量规按用途又可分为：光滑塞规和卡规、高度规和深度 规、圆锥量规、同轴度量规、孔位置量规、矩形花键量规、 螺纹量规、样板量规和键槽量规等 4
•
量规制造公差T和位置要素Z的确定原则，主 要是从有利于工件的制造出发的。为了给．工件 制造留有较大生产公差，量规制造公差‘T和位置 要素Z占工件公差的比例应尽量小。表16-2中列出 了它们的具体数值。
11
12
2．校对量规公差带
轴用通规的“校通一通”量规TT的作用是防 止轴用通规发生变形而尺寸过小，检验时应通过被 校对的轴用通规，它的公差带从通规的下偏差算起， 向通规公差带内分布。轴用通规的“校通一损”量 规TS的作用是检验轴用通规是否达到磨损极限， 它的公差带从通规的磨损极限算起，向轴用通规公 差带内分布。轴用止规的“校止一通”量规ZT的 作用是防止止规尺寸过小，检验时应通过被校对的 轴用止规，它的公差带从止规的下偏差算起，向止 规的公差带内分布。校对量规的公差TP规定等于 工作量规公差的一半，即TP=T720
18
•
• • •
•
直线尺寸量规的制造公差、磨损公差及校对量 规的制造公差，可以根据工件基本尺寸及其制造 公差查表16-4得出（当工件未给出基本尺寸，而 只给出两极限尺寸时，为统一起见，规定用量规 通端基本尺寸查表）. 一般工作量规的制造公差约为工件公差的10%， 即±5%；磨损公差约为工件公差的8%。 量规工作面之间的平行度公差为其制造公差的 2/3。 量规工作面的表面粗糙度为Ra0.4～0.2，非工 作表面粗糙度应不低于R a3.2。 量规材料通常采用T10A或20钢渗碳，热处理硬 度为58～65HRC。为了提高量规的寿命，工作表 面也常镶焊硬质合金。量规非工作表面须经氧化 处理。
6
第二节 光滑极限量规
一、量规的名称、代号和用途 光滑极限量规是用通端和止端检验光滑工件极限 尺寸的量具。表16-1列出了各种光滑极限量规的 名称、代号和用途。
7
二、量规的结构
孔用和轴用光滑极限量规的结构形式很多， 主要的如下图所示。
8
9
三、量规尺寸公差带分布及公差
量规的制造精度比被检验工件高得多，但量规制造时 不可避免地也会产生误差，故要规定制造公差。 通规在检验时，经常要通过被检工件，其测量表面会 产生磨损，故需要留出适当磨损储量，以使通规有一定的 使用寿命。而止规由于它不应通过被检工件，因此不留磨 损储量。校对量规也不留磨损储量 1．工作量规公差带 工作量规的通规是检验工件的作用尺寸是否超过最大 实体尺寸（轴的最大极限尺寸或孔的最小极限尺寸），工 作量规中的止规是检验工件的实际尺寸是否超过最小实俸 尺寸（轴的最小极限尺寸或孔的最大极限尺寸），所以各 种量规是以被检验的极限尺寸作为基本尺寸。 为保证工件尺寸’能符合其规定要求，国家标准 GB1957-81对量规公差带的大小和位置作了具体规定。 图 16-5和图16-6分别为孔用工作量规公差带、轴用工作量规 及其校对量规公差带图。 10
21
22
2．台阶式高度规和深度规