2022年机械知识互换性教案

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1、理论教案课题课题一 1-1互换性的概念 12基本术语与定义课时教学目的1、了解互换性概念2、掌握尺寸的术语、偏差与公差的术语与定义教学重点1、尺寸的术语、偏差与公差的术语与定义教学难点1、尺寸的术语、偏差与公差的术语与定义课的类型讲授课教学方法讲解法教具实物精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 6 页教 学 内 容引入新课：螺栓丝扣坏了， 我们可以买个新的换上；灯泡坏了我们也可以买个新的换上，而有的则不可以，我们要到

2、生产厂家制新的零部件换上才可以，为什么呢？这里涉及到互换性的概念。讲授新课 1-1互换性的概念一、互换性的概述 : 互换性是现代化生产的一个重要技术经济原则。它普遍应用机械设备和各种机电产品的生产中，随着现代化生产的发展，专业化、协作化生产模式的不断扩大，互换性原则的应用范围越来越大。例如：汽车生产、电动机生产、实习工厂生产的压机等。1、互换性的含义 ：广义的说是： “一种产品、过程或服务，代替另一种产品、过程或服务能满足同样要求的能力。 ”定义：在机械工业中， 互换性 是指： “制成的同一规格的一批零件或部件， 不需作任何挑选、 调整或辅助加工， 就能进行装配，并能满足机械产品的使用性能要求

3、的一种特性”举例说明： 如螺钉（M106H6g） 、灯管启辉器、 自行车辐条及各部件、机床主轴轴承、皮带、齿轮等。零部件的互换性 一般来说应 包括其几何参数、力学性能、物理化学性能方面的互换性。本课程只对几何参数的互换性进行讨论。如：零件的尺寸、形状、位置要素、表面光滑程度等。二、互换性的（基本形式）种类： （按其程度和范围不同分）（1）完全互换性 （绝对互换性）： 及零件在装配或更换时，不作任何选择、调整和修配就能满足预定的使用要求。对互换性要求高、大批量生产生产中广泛应用此（因其程度深、范围广、互换性高），如灯、锁、螺钉、钟表的机芯、洗衣机的水封等。（2）不完全互换性 （有限互换性）： 在

4、装配和更换前，允许有附加的选择、 调整，但不允许修配， 装配后能满足预定的要求。对互换性要求不高、单件小批量生产一般用于机器上某些部位装配精度要求很高的场合（因其程度浅、范围窄、互换性要差一些）。当机器上某些部位装配精度要求高时，为降低零件的加工要求难度，又保证部件的装配精度高的要求，可在生产中采用分组装配法来实现互换。（例如：滚动轴承装配中其内外圈与滚动体的装配及柴油机喷油器柱塞的装配等。）精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 6 页教 学 内 容应用场合 ：不完全互换性仅限于部件或机构的制造厂内部的装配，有一定的局限性；而

5、完全互换性可广泛用于厂际协作或配件的生产。三、互换性的技术经济意义：（1）.设计方面：设计工作简化，缩短设计周期，便于计算机辅助设计。（2）.生产制造方面：可分散加工，集中装配。有利于专业化生产，厂际协作，提高设备利用率，利于采用流水线生产方式，减轻劳动强度，缩短装配周期，保证装配质量。（如汽车装配）（3）.使用与维修方面：缩短维修时间（换件） ，减少费用保证维修质量。提高机器利用率并延长机器使用寿命。互换性生产是随着产品大批量生产的需求而逐步发展和完善起来的。随着数控技术和计算机技术的发展及机械制造业越来越趋于现代化， 在多品种、小批量生产中互换性应用也越来越广泛。故互换性原则是组织现代化生

6、产极为重要的技术经济原则。（对小批量、多品种生产传统生产方式是采用专用夹具、定值刀具和量具，故生产成本高，互换性应用少；而现代化方式则是变换产品时，不更换工艺设备，只需更换数控机床操作程序。）四、实现互换性的基本条件保证互换性的根本是保证零件的几何参数的准确性。实际生产情况告诉我们 ,由于各种因素（机床精度、计量器具精度、工人技术水平、生产环境等） 的存在 ,零件在加工过程中 ,总是会出现各种误差 ,这些误差就称为零件的几何量误差。几何量误差主要包括尺寸误差、形状误差、位置误差和表面微观形状误差（表面粗糙度）等。只要能将这些误差限制在一定的范围之内，就能保证零件的互换性要求。为了控制几何量误差

7、 ,提出了公差的概念。 所谓几何参数的公差就是零件几何参数允许的变动量。它包括尺寸公差、形状公差和位置公差等。 也就是说，只要将零件的各种误差控制在相应的公差之内，就能保证零件的互换性。（为了保证零件的互换性，国家制定了一系列的技术标准标准。 ）补：公差标准和标准化为了保证零件的互换性，国家制定了一系列的公差标准。公差标准是一种技术标准，它是规范技术要求的法规，是专为产品和工程的技术质量、规格及检验方法等方面所做的技术规定，是从事生产建设工作的共同技术依据。制订标准和贯彻标准的全过程称为标准化。标准化是一项重要的技术措施，只有严格按标准加工，才能保证互换性的真正实现。因此说，标准是保证互换性的

8、基础，标准化是实现互换性生产的基础。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 6 页教 学 内 容12 基本术语与定义孔和轴孔-指工件圆柱形内表面，也包括非圆柱形内表面。(由两平行平面或切面所组成的包容面)。如齿轮、螺母、键槽等轴-指工件的圆柱形外表面 ,也包括非圆柱形外表面(由两平行平面或切面所组成的 被包容面 )。如键和键槽的配合、各类轴、螺杆等。从装配关系上看， 凡包容面都统称为孔， 被包容面统称为轴。从加工过程看，在切削过程中尺寸由小变大的为孔，尺寸由大变小的为轴。孔和轴的表面不一定是封闭的表面。一、尺寸的术语及定义：表

9、1-11、尺寸用特定单位表示长度尺寸值的数值称为尺寸。尺寸由数值和特定单位组成。例30mm 强调：a. 长度尺寸值（直径、半径、宽度、厚度、深度、高度、中心距等）. b. mm 为单位，在图纸上可不标2、基本尺寸( D, d ) :针对一批（同一规格）孔和轴而言基本尺寸由 设计给定， 设计时可根据零件的使用要求和主要强度要求，通过计算、试验或类比的方法确定基本尺寸。图样上的尺寸，通常都是基本尺寸。如图11 例如： 250.015, 320.026 注意: 孔用大写字母“ D”表示，如D30 轴用小写字母“ d ”表示，如d25 为了减少定值刀具、量具、型材和零件尺寸的规格，国标已将尺寸标准化。

10、 不是所有尺寸都能用， 因而基本尺寸应尽量选取标准尺寸，一般在标准中应选取靠近它的大值。（不是所有尺寸都可用，举轴颈例）（参见图 11 讲解基本尺寸的标注）3、实际尺寸( Da , da ) ： （针对某一具体的孔或轴而言） 通过测量获得的某一孔轴的尺寸。注意 : 因测量误差、形状误差等因素存在，故实际尺寸并非是其真实尺寸。（例：图 12）4、极限尺寸 ： 一个孔或轴允许的尺寸的两个极端为极限尺寸。孔和轴允许的最大尺寸称 最大极限尺寸 ，反之称 最小极限尺寸 。图 13 例解释：极限尺寸及基本尺寸和实际尺寸的关系极限尺寸可大于、等于或小于基本尺寸精选学习资料 - - - - - - - - -

11、 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 6 页教 学 内 容50%C57.549.7549.835050.25注意 : 基本尺寸是设计时确定的。实际尺寸应在极限尺寸之间，否则，零件一定为不合格。在机加工中，由于机床、夹具、刀具、量具等多种因素而存在加工误差，要把同一规格的零件加工成同一尺寸是不可能的，从使用角度讲也是完全没有必要的。只要将零件的实际尺寸控制在给定的极限范围之内，零件就是合格的。(不考虑形位误差的影响) 极限尺寸作用 ：是用来控制实际尺寸的，零件的实际尺寸必须在最大、最小极限尺寸之间 （也可等于二者之一），零件的尺寸才合格。小结：1、互换性的含义2、互换性的（基本形式）种类3、互换性的技术经济意义：4、实现互换性的基本条件5、孔和轴6、尺寸的术语及定义：课堂练习：习题册 P1二、判断题作业：习题册 P1一、三、四精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 6 页