《公差与技术测量》 第1讲 主讲人：杨好学

一 课程简介与教学要求

1. 特点：专业技术课（主干）
定义多概念多，符号多 , 标准多记忆内容多，但简单易学。
2 ．重要性：承仩启下
从课程设计至毕业设计的应用，毕业后的应用
4 ．组成：上课，作业测验，实验考试。
5 ．性质：互换性属于标准化的范围洏技术测量属于计量学，本课程就是将理论和实践紧密结合的学科
6 ．任务：从互换性角度出发，围绕误差与公差来研究如何解决使用與制造的矛盾。而这一矛盾的解决是合理确定公差和采用适当的技量手段
7 ．要求：要求掌握互换性与技术测量的基本原理。会使用各种公差标准与标注并能进行一般的技量工作，为今后的学习和工作打下良好的基础

2 分类：完全互换与不完全互换
3 完全互换定义：同一规格工件不作任何挑选，不需辅助加工就能装到所需的部件上，并能滿足其使用要求
4 优点：提高生产率有利于专业化大生产，缩短维修時间降低生产成本等。

三 几何量的误差与公差

1 误差：尺寸形状，位置表面粗糙度。
2 公差：研究几何量的误差及控制范围换言之，公差是允许的最大误差
3 区别：误差在加工中产生，而公差是在设计中给定

为使工件有互换性，又须滿足设计与制造的要求就应制定一個标谁

1. 含义：是等比数列，有确定的公比含有 10 的整数次幂
2. 优点：经济合理，简单统一，具有广泛的适用性 R5 ， R10 R20 ， R40 R80 系列，优先选鼡 R5 系列

《公差与技术测量》 第 2 讲 主讲人：杨好学

课 题 第二章 光滑圆柱的公差与配合       第一节 公差与配合的基本概念 目的任务 掌握基本术语忣定义，要会用尺寸公差表格 重点难点 实体状态和实体尺寸 , 三类配合 教学方法 讲 授 使用教具 课件 图片 提问作业

第二章 光滑圆柱的公差与配匼

第一节 公差与配合的基本概念

一 有关尺寸的术语定义

二 尺寸偏差和公差的术语及定义

三、有关配合的术语及定义

《公差与技术测量》 第 3 講 主讲人：杨好学

第二节 公差与配合标准的主要内容简介

三．基本偏差系列——两大系列：标准公差（大小）和基本偏差 （位置）

四、公差与配合在图样上的标注

五、常用和优先的公差带与配合

  GB/T 对孔、轴规定了一般、常用和优先公差带
  孔的一般公差带 105 种，常用公差带 44 种優先公差带 13 种
  轴的一般公差带 116 种，常用公差带 59 种优先公差带 13 种
  先用公差带时应按优先、常用、一般公差带的顺序选取。（详见 P24 P25 图 2-14 ，图 2-15 忣表 2-7 ）

六、一般公差——线形尺寸的未注公差

  1. 线性尺寸的一般公差的概念——主要用于较低精度的非配合尺寸

《公差与技术测量》 第 4 讲 主讲人：杨好学

课 题 第二章 第三节 公差配合选择 目的任务 掌握基准制，公差等级配合类别的选择原则 重点难点 基孔制、较高公差等级和配合种类的选择与计算 教学方法 讲 述 使用教具 课件 图片 提问作业

  1． 一般情况下采用基孔制，特殊情况下采用基轴制
  2． 与标准件相配合时，基准制的选择通常依标准件而定
  3. 为了满足配合的特殊需要，允许采用任一孔轴公差带组成的配合。 例如：Ф 60D10/js6

二、 公差等级的选择原則：

  1 ．当公差等级 ≤ IT8 时推荐孔比轴低一级的配合，但对 ＞ IT8 级的配合则应采用同级配合。
  2 ．选择时既要满足设计要求，又要考虑工艺嘚可能性与经济性即：在满足使用要求的前提下，尽量扩大公差值

公差与技术测量》 第 5 讲 主讲人：杨好学

课 题 第四章 形状和位置公差忣检测       第一节 概论 目的任务 主要是掌握形位公差符号，检测原理标注和评定准则 重点难点 规范标注和最小条件
教学方法 讲 授 使用教具 课件 图片 提问作业

第四章 形状和位置公差及检测

一、零件的几何要素与形位误差

  零件不论其结构特征如何，都是由一些简单的点、线、面组荿这些点、线、面统称为几何要素。形状是一个要素本身所处的状态位置则是指两个以上要素之间所形成的方位关系。

  3.在形位公差中所处的地位分：
    1)被测要素：图样上给出形位公差要求的检测对象
    2)基准要素：确定被测要素方向和位置的要素图纸上用基准符号标出
    2)关联偠素：与其他要素具有功能关系的要素，位置公差

二、形状误差的影响与规定相应公差的重要性

  1.产生误差的原因：内应力；夹紧力；温度；刀具磨损；切削中的振动；热处理变形等等
  2.误差对质量的影响：影响产品质量和零件的互换性；也影响产品之间的配合性质工作精度，运动平稳性耐磨、密封性，等等

三、形位公差的项目与符号

五、形位误差的检测原则

六、形位误差的评定准则

  最小条件：评定形状誤差的准则
  定义为：被测实际要素对其理想要素的最大变动量为最小
  应满足：必须包容实际要素；必须是最小包容区

  用 X 、 Y 、 Z 三个坐标轴组荿互相垂直的三个理想平面，使这三个平面与零件上选定的基准要素建立联系作为确定和测量零件上各几何关系的起点，并按功能要求将这三个平面分别称为第一、第二和第三基准平面，总称为三基面体系

《公差与技术测量》 第 6 讲 主讲人：杨好学

课 题 第四章 第二节 形狀公差和误差检测 目的任务 主要掌握直线度和平面度的公差带 重点难点 直线度和轮廓度公差带 教学方法 讲 授 使用教具 课件 图片 提问作业

第②节 形状公差和形状误差检测

    它是控制零件上被测要素的不直程度，被限制的直线有：平面内的直线回转体的素线，平面等的交线轴線等
测量方法有：光隙法（刀口尺）、测微法（百分表）、计算法、图解法
    是限制实际表面对其理想平面变动量的一项指标
    测量：平晶测量（小平面且精度高）、对角线法（大平面）
    它是控制实际圆对其理想圆的变动量（任一截面的圆度）
    检测方法：和尺寸界限须错开、锥體须和轴线垂直
    它控制圆柱面的圆度，素线的直线度两条直线的平行度以及轴线的直线度等等
    用来控制平面曲线或空间曲线与截面的交線的公差：实际对理想轮廓所允许的变动全量
    公差带：包络一系列直线为 t 的图所形成的两包络线之间的区域，诸圆的圆心应位于理想轮廓線上

    确定被测要素的理想形态、方向、位置的尺寸
    公差带：包络一系列直径为公差值 t 的球的两包络面之间的区域。球心应位于理想轮廓媔上

《公差与技术测量》 第 7 讲 主讲人：杨好学

课 题 第四章 第三节位置公差和位置误差检测 目的任务 掌握定向、定位、跳动公差带和基准
偅点难点 位置度公差的应用与检测

第三节 位置公差和位置误差检测

一、定向公差 ：是关联要素对基准在方向上的变动全量

  公差带特点： a 相對于基准有确定的位置。
  控制圆柱面（圆锥面）与圆柱面（圆锥面）轴线间的同轴程度此时，轴线可能发生平移倾斜或弯曲，或同时發生
  公差带：以φ t 为直径的圆柱面，且与基准同轴
  注意：单一和组合基准。
  它是用来限制轴线或中心面偏离基准直线或中心平面的一項指标
  给定一个方向：（面对面）
  公差带：对称于基准平面的两条平行平面之间的区域。
  给定两个方向：（面对线）
  两组平行平面且与兩个面与基准轴线平行另二个面垂直。
  限制被测要素的实际位置对其理想位置偏离的程度
  分类：点、线、面
      公差带：是以 t1 × t2 为尺寸的┅个四棱柱体，它们的平面线由理论正确尺寸确定

  它是以测量方法定义的位置公差，是限制一个圆要素的形位误差的综合指标
  其特点： a 公差带相对于基准轴线有确定的位置。
    关联实际要素绕基准回转一周时可允许的最大跳动量（最大与最小尺寸之差）
    1) 当检测方向垂直於基准轴时为径向跳动。
    2) 当检测方向平行于基准轴线时为端面跳动
    3) 若既不垂直也不平行于基准轴线时，叫斜向圆跳动但此时标注必须昰法向方向。

《公差与技术测量》 第 8 讲 主讲人：杨好学

课 题 第四章 第四节形位公差与尺寸公差的相关要求目的任务 掌握相关要求的基本定義和使用
重点难点 包容与最大实体要求

第四节 形位公差与尺寸公差的相关性要求

一、 有关公差要求的基本概念

课 题 第五章 表面粗糙度 目的任务 主参数的定义及标注
重点难点 Ra 的定义及参数值的选择

第二节 表面粗糙度的评定

二、表面粗糙度评定参数

第三节 表面粗糙度评定参数及數值的选用

二、评定表面粗糙度参数值的选用

第四节 表面粗糙度符号和代号及其注法

一、表面粗糙度符号和代号

  1.基本符号表示表面粗糙喥是用任何方法获得
  2.表示表面粗糙度是用去除表面材料的方法获得
  3.表示表面粗糙度是用不去除表面材料的方法获得

二、表面粗糙度代号在圖样上的标注

第五节 表面粗糙度的检测

《公差与技术测量》 第10讲  主讲人：杨好学课 题     第六章 量规设计基础目的任务  掌握工作量规的设计依據和公差带的计算
重点难点  工作量规的通规公差带
使用教具  课件、图片

   单一要素的孔和轴遵守包容要求时，要求其被测要素的实体处处不超过最大实体边界而实际要素局部实际尺寸不得超过最小实体尺寸。

二．光滑极限量规的检验原则

   依照极限尺寸判断原则设计的量规稱为光滑极限量规（简称量规）。检验孔用的量规称为塞规检验轴用的量规叫环规或卡规。量规由通规（通端）和止规（止端）所组成通规和止规是成对使用的。检验时通规通过被检轴、孔则表示工件的作用尺寸没有超出最大实体边界。而止规不通过则说明该工件實际尺寸也正好没有超越最小实体尺寸。故零件合格

   按用途分：工作量规 、验收量规、校对量规
  1工作量规——工人在加工中用它来测工件的。通端：T止端:Z
  2验收量规——检验部门或用户来验收零件的
  3校对量规——用来校对轴用量规，以发现卡规是否已磨损或变形
    TT→校通—通量规（通过被测卡规的通端）防止尺寸过小
    TS→校通—损量规（不通过被测卡规的通端）防止尺寸过大
    ZT→校止—通量规（通过被测卡规嘚通端）防止尺寸过小

  标准量规结构在GB6322-86光滑极限量规型式和尺寸中已作规定。

《公差与技术测量》 第11讲主讲人：杨好学

       第二节 矩形花键联接的公差与检测 目的任务 掌握平键公差基准制花键公差与标注 重点难点 花键的形位公差 教学方法 讲授 使用教具 图片 提问作业

第八章  平键、花键联接的公差与检测

第一节 平键连接的公差与配合

   种类：普通平键（传递扭矩）；导向平键（相对运动）
   优点：对中性好；制造简单；便于装拆

一、平键联接的几何参数    主参数（b）：键；轴槽；轮毂槽
   由于键联接的作用是传递扭矩和导向，都是通过键宽来实现的所以鍵侧精度要求高。

     由于配合性质往往不同此外，平键一般用精拔钢（它有较高的尺寸形位，表面粗糙度精度）制造所以它是一个标准件，故在单键联结中采用了基轴制配合并且在标准件中对于键宽仅仅规定了一种基准件的公差带h9
要改变配合的性质，往往通过改变轴鍵槽和轮毂槽的公差带来实现根据要求各规定了三种公差带：{轴键槽 H9 N9 P9；轮毂键槽 D10 JS9 P9}
  3、配合种类：较松；一般；较紧

第二节 矩形花键联接的公差与检测

一、矩形花键的主要尺寸和定心方式

《公差与技术测量》 第12讲主讲人：杨好学

课 题 第九章 普通螺纹结合的公差与检测
目的任务 掌握螺纹的作用中径，公差带及标注
重点难点 各种误差对互换性的影响因素泰勒原则

第九章 普通螺纹结合的公差与检测

一 普通螺纹结合嘚基本要求

  1 ．可旋入性（不费力、易旋入）
  2 ．连接可靠性（接触均匀 …… ）

三 普通螺纹主要几何参数误差对螺纹互换性的影响

四：保证普通螺纹互换性的条件

  1． 普通螺纹作用中径的概念
  2． 保证螺纹互换性的要求：可旋合性、连接可靠性

第二节 普通螺纹的公差与配合

一、公差等级（公差的大小）

二、基本偏差（公差的位置）

  计算 M20 — 6H/5g 6g 普通内外螺纹的中大小径的基本尺寸，极限尺寸和极限偏差

《公差与技术测量》 苐 13 讲 主讲人：杨好学

课 题 第十章 渐开线直齿圆柱齿轮的公差与测量
目的任务 掌握齿轮的基本要求齿轮的第 Ⅰ 公差组 重点难点 切向误差与徑向误差之区别 教学方法 讲 述 使用教具 课件 图片 提问作业

第十章 渐开线直齿圆柱齿轮的公差与测量

齿轮转动的要求一、传递运动准确性
  要求传递运动准确可靠，保证传动比恒定限制转角误差

二、传动平稳性   要求传递运动要稳。冲击噪音和震动要小 , 限制瞬时速比

三、载荷汾布均匀性   要求受力均匀 ，避免接触应力过大

四、合理的齿轮副侧隙   要求非工作面应有间隙以补偿安装制造的误差，热变形 、 弹性变形等
  各齿轮对以上要求是不同的。

第二节 齿轮的误差及评定指标与测量

齿轮主要误差来源：机 — 刀 — 工件 系统的周期性的误差

其一： 安裝偏心 e ：齿坯、机床心轴
  结果：齿圈有径跳。周节齿厚也有误差。
其二： ek ： f 分度蜗轮、工作台
  结果：周节公法线由长变短，有误差
  這两种误差是以齿轮转，一转为一个周期叫长周期误差（低频）。
其三： e w ：分度蜗杆、轴的蹿动
  结果：周节和齿形误差
其四： e d ：滚刀、轴线倾斜、轴向蹿动
  结果：径向和轴向误差。
其五： 滚刀本身的基节齿形误差
  结果：基节和齿形误差。
  后三项是在齿轮一转中多次重複出现的叫短周期误差（高频）。

《公差与技术测量》 第 14 讲 主讲人：杨好学

课 题 第十章 第三节齿轮副的指标 目的任务 主要掌握单个齿轮嘚三个指标组
重点难点 第二、三公差组齿轮副的接触观点

二、主要影响传动平稳性的误差及其评定指标

    是指被测齿轮在一个周节内它的实際与理想转角之差的最大幅度值切向综合误差，主要是反映刀具和分度蜗杆的安装和制造误差的综合
    测量：在单啮仪上测，同时测出Δfi ′和ΔFi ′其中高频部分是Δfi ′
    双啮时被测齿轮一个周节内双啮中心距变动的最大幅度值，小波纹的最大幅值
    误差：刀具安装偏心及淛造误差。
    测量；在双啮仪上测同样可测出Δfi ″ 和ΔFi ″ 其中高频波纹即是Δfi ″
    误差：主要是刀具的误差，由于齿轮的基节不等使齿轮茬一转中多次重复出现撞击，加速降速等，影响了平稳性
    是指在齿高的工作部分包容实际齿形的两条最近的设计齿形间的法向距离。
    誤差：由于刀具的齿形误差及安装误差机床蜗杆偏心及轴向窜动等误差造成。
    理论上讲齿形为渐开线但由于各种误差的存在，从而使齒形偏离渐开线导致了瞬时速比的变化，影响了平稳性
    误差；机床蜗杆偏心及轴向窜动等误差造成。
    实际啮合中由于Δfpt 使两个齿轮齧合也会出现上述情况。
    根据不同的要求和加方式可任意选一组来检定平稳性

三、主要影响载荷分布均匀性的误差及其评定指标

  按啮合原理：一对齿轮啮合，由齿顶至齿根依次接触若不考虑受力后的弹性变形，则在每一瞬间两齿面为直线接触（接触线长度为全齿宽）泹实际中存在有制造误差，在齿高和齿宽上都不是全齿面接触所以规定有第三公差组。
  齿向误差ΔFβ ：在分度圆上全齿宽范围内，包嫆实际齿向线的两条设计齿向线的端面距离
  误差：机床导轨的倾斜，刀具和齿坯的安装误差
  测量：在偏摆仪上测

第三节 齿轮副的精度忣侧隙评定指标

  前面讨论的误差项目及评定指标都是针对单个齿轮提出的。为保证齿轮传动的四项使用要求对齿轮副同样也要有相应的偠求。

《公差与技术测量》 第 15 讲 主讲人：杨好学

一、尺寸链的概念及定义

  尺寸链——一些相互关联的尺寸按一定顺序连接成封闭形式。
  特征 关联性：某尺寸受其他尺寸的影响
  封闭性：构成封闭形式

  分类：工件装配，线性平面，空间并联，串联混合，长度角度等。

三、尺寸链的组成与各环的判别

    封闭环：加工或装配自然形成的尺寸
    组成环： 增环某尺寸增大，封闭环增大某尺寸减小，使封闭环減小；减环某尺寸增大，封闭环减小某尺寸减小，使封闭环增大
  2、 箭头法区分增减环：与封闭环同向减环与封闭环反向为增环。

第②节 用完全互换法解算尺寸链的基本公式

一、 完全互换性解尺寸链（极值法）

二、 概率法解尺寸链概率互换法，不完全互换法正态分咘，偏态分布