资源简介

模块四 误差与公差
4.1极限与配合
【章节名称】
极限与配合
【教学目标与要求】
一、知识目标
1.了解极限与配合的含义。
2.熟悉公称尺寸、实际尺寸、极限尺寸、上下极限偏差、实际偏差、公差、标准公差
、基本偏差、配合精度和配合等概念的含义。
二、能力目标
会读懂零件图样中上下极限偏差、配合精度与配合种类。
三、素质目标
1.了解零件加工中合格产品的尺寸范围要求。
2.了解零件互换性与标准化的重要性。
四、教学要求
1.了解极限与配合的概念；
2.能读懂零件图样中极限与配合标注的含义。
【教学重点】
读懂零件图样中极限与配合的标注。
【难点分析】
概念名词多，与生产实际联系多。讲课时要由浅入深、联系生活生产实际。
【教学方法】
讲课时注意联系学生所能接触到的实际。
【教学资源】
机械基础在线开放课程．“中国职教MOOC”频道，高等教育出版社。
【教学安排】
6学时（270分钟）
【教学方法】：讲授与互动交叉进行、讲授中穿插练习与设问。
【教学过程】
一、 导入新课
某个生活用品坏了，可以到商店买个同型号的换上。而新零件必需具备互换性才能正常使用。这就要求零件的生产必需达到标准化的技术要求，才能有互换性。它必需满足零件的极限与配合的技术要求，这是本节课所讲的内容。
二、新课教学
（一）互换性与标准化
1.完全互换与不完全互换
完全互换 指新零件在装配或更换时不需要挑选或修配就能使用。
不完全互换 指新零件在装配或更换时需要作微小的挑选或修配才能使用。
互换性是大规模生产的前提，是提高经济效益基础。
2.标准化
标准化是实现互换性生产的前提，是对生产实施标准化鉴督、管理，和惯彻技术标准的过程。标准分国家标准（代号GB）－最低标准，行业标准和企业标准－最高标准。
（二）尺寸精度
1.孔和轴
孔 圆柱形内表面。
轴 圆柱形外表面。
2．尺寸
公称尺寸 设计尺寸。
实际尺寸 实际测量获得的尺寸。
极限尺寸 加工中允许的两个极限尺寸。
3．偏差、公差和公差带
（1）偏差分上、下极限偏差和实际偏差
上极限偏差 上极限尺寸减去公称尺寸所得的代数差。
下极限偏差 下极限尺寸减去公称尺寸所得的代数差。
实际偏差 实际尺寸减去公称尺寸所得的代数差。
（2）尺寸公差 允许尺寸的变动量，等于上极限偏差减去下极限偏差的值，也等于上极限尺寸减去下极限尺寸的值。公差永远大于零。
（3）公差带 由两极限偏差或极限尺寸所限定的一个区域。
公差带图 如图4－3所示。包括公差带大小和基本偏差两个因素。计算如例4－1。
4．极限制
（1）标准公差 由公差等级和公称尺寸组成。公差分成20个等级，用IT表示。如表4－1所示。
（2）基本偏差 孔和轴的基本偏差各有28种，用26个字母表示。如图4－5所示，A～H的基本偏差为下极限偏差；K～ZC基本偏差的为上极限偏差。H的基本偏差为零。
轴、孔的基本偏差值如表4－2、3所示。实际使用中，将和标准公差合成常用的极限偏差表，如表4－4、5所示。从极限偏差表中可以直接查到上、下极限偏差值，不必再经过复杂的计算。教学中重点是使学生会查轴和孔的极限偏差表，通过反复的练习达到要求。
（3）代号及标注
公差带代号由基本偏差代号（字母）和标准公差代号（数字）构成，如H8表示基本偏差代号为H，标准公差为8级的公差带代号。孔的基本偏差代号用大写字母，轴的基本偏差代号用小写字母表示。
标注时有三种方法：
仅注上、下极限偏差数值－适用于零件图的标注；
仅注公差带代号，不注上、下极限偏差数值－适用于装配图的标注；
不仅注公差带代号，还注上、下极限偏差数值－适用于生产目标不明确。
（4）未注公差
未注公差不是没有公差，而是一般公差，也称自由公差。查表1－5。
（三）配合精度
1．配合种类
（1）间隙配合 孔的实际尺寸大于轴的实际尺寸，孔与轴之间存在间隙。适用于动连接。如图4－7。
（2）过盈配合 孔的实际尺寸小于轴的实际尺寸，孔与轴之间存在。适用于静连接。如图4－8。
（3）过渡配合 孔的实际尺寸大于或小于轴的实际尺寸，间隙或过盈量都很小。适用于定位连接。如图4－9。
2．配合公差带图 如图4－10。间隙配合的配合公差带图位于零线以上；过盈配合的配合公差带图位于零线以下；过渡配合的配合公差带图位于零线上、下两侧。如例4－6。
2．配合制
同一极限制的孔和轴组成的配合制度。分基孔制和基轴制。
基孔制 以孔为基准，用代号H表示，与不同基本偏差的轴形成各种配合状态。下极限偏差为零。
基轴制 以轴为基准，用代号h表示，与不同基本偏差的孔形成各种配合状态。上极限偏差为零。
3．配合代号与标注
如公称尺寸为60mm，基孔制的间隙配合，孔的配合精度为8级，轴的配合精度为7级，公差带代号为g ，其标注为60H8/g7。
如公称尺寸为100 mm，基孔制的过渡配合，孔的配合精度为7级，轴的配合精度为6级，公差带代号为m，其标注100H7/m6。
如公称尺寸为120 mm，基轴制的过盈配合，孔的配合精度为7级，轴的配合精度为6级，公差带代号为S，其标注为120h7/S6。
4．标准公差等级的选择
常用机械零件配合公差选IT5－IT12等级，以IT6－IT8等级为最常用。非配合公差选IT12－IT18等级。
5．基轴制的选用
由于孔比轴难加工，所以一般应首先选用基孔制的配合。
三、小结
尺寸精度在机械加工非常重要，要能看懂图样上尺寸精度标记的含义，才能加工出合格的零件。
布置作业
活动作业：找出生产和生活中的实际例子，说明互换性的优越性。分别在什么情况下采用间隙配合、过盈配合和过渡配合？试找出实例说明。

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