尺寸公差与配合论文（精选12篇）
尺寸公差与配合论文 篇1
抽查范围:太原市市场上经销的由山西省省外企业生产的31个批次的防盗安全门。
抽查结果:合格29个批次,不合格2个批次,不合格产品检出率为6.5%。
主要问题:尺寸公差与配合间隙不合格。
主要不合格项目分析
尺寸公差与配合间隙不合格。防盗安全门尺寸公差与配合间隙不合格,增加了防盗安全门沿门缝被撬开的几率,降低了产品的防盗安全性能。
防破坏性能不合格。防破坏性能不合格是影响防盗安全门防盗安全性的重要指标,此项目不合格,严重降低产品的防盗安全性能。
软冲击性能不合格。门扇冲击试验后的残余变形量应符合标准规定要求,软冲击性能不合格,门扇容易变形,易导致锁闭点脱落,影响产品使用寿命,降低产品的防盗安全性能。
尺寸公差与配合论文 篇2
答：允许零件尺寸和几何参数的变动量就称为公差，
2． 什么称为尺寸？
答：用特定单位表示长度值的数字。
3． 什么称为基本尺寸？
答：使设计给定的尺寸。
4． 什么称为实际尺寸？
答：是通过测量获得的尺寸。
5． 什么称为极限尺寸？
答：是指允许尺寸变化的两个极限值。
6． 什么称为最大实体状态(简称MMC)和最大实体尺寸？
答：最大实体状态系指孔或轴在尺寸公差范围内，具有材料量最多时的状态。在此状态下的尺寸，称为最大实体尺寸，它是孔的最小极限尺寸和轴的最大极限尺寸的统称。
7． 什么称为最小实体状态(简称LMC)和最小实体尺寸？
答：最小实体状态系指孔或轴在尺寸公差范围内，具有材料最少时的状态。在此状态下的尺寸，称为最小实体尺寸，它是孔的最大极限尺寸和轴的最小极限尺寸的统称。
8． 什么称为作用尺寸？
答：在配合面的全长上，与实际孔内接的最大理想轴尺寸，称为孔的作用尺寸。与实际轴外接的最小理想孔的尺寸，称为轴的作用尺寸。
9． 什么称为尺寸偏差？
答：是指某一个尺寸减其基本尺寸所得的代数差。
10．什么称为尺寸公差？
答：是指允许尺寸的变动量。
11．什么称为零线？
答：在公差与配合图解(简称公差带图)中，确定偏差的一条基准直线，即零偏差线。
12．什么称为公差带？
答：在公差带图中，由代表上、下偏差的两条直线所限定的一个区域。
13．什么称为基本偏差？
答：是用来确定公差带相对于零线位置的上偏差或下偏差，一般指靠近零线的那个偏差。当公差带位于零线上方时，其基本偏差为下偏差；位于零线下方时，其基本偏差为上偏差。见图1
图1
14．什么称为标准公差？
答：国标规定的，用以确定公差带大小的任一公差。
15．什么称为配合？
答：是指基本尺寸相同的、互相结合的孔和轴公差带之间的关系。
16．什么称为基孔制？
答：是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
种配合的一种制度。
17．什么称为基轴制？
答：是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。
18．什么称为配合公差？
答：是允许间隙的变动量，它等于最大间隙与最小间隙之代数差的绝对值，也等于互相配合的孔公差带与轴公差带之和。
19．什么称为间隙配合？
答：孔的公差带完全在轴的公差带之上，即具有间隙的配合(包括最小间隙等于零的配合)。
20．什么称为过盈配合？
答：孔的公差带完全在轴的公差带之下，即具有过盈的配合(包括最小过盈等于零的配合)。
21．什么称为过渡配合？
答：在孔与轴的配合中，孔与轴的公差带互相交迭，任取其中一对孔和轴相配，可能具有间隙，也可能具有过盈的配合。
22．基孔制配合为H11/c11或基轴制基孔制配合为C11/h11时，优先配合特性是什么？
答：间隙很大，用于很松的、转动很慢的动配合；要求大公差与大间隙的外露组件；要求装配方便的很松的配合。相当于旧国标的D6/dd6。
23．基孔制配合为H9/d9或基轴制基孔制配合为D9/h9时，优先配合特性是什么？
答：间隙
1． 什么称为公差？
答：允许零件尺寸和几何参数的变动量就称为公差。
2． 什么称为尺寸？
答：用特定单位表示长度值的数字。
3． 什么称为基本尺寸？
答：使设计给定的尺寸。
4． 什么称为实际尺寸？
答：是通过测量获得的尺寸。
5． 什么称为极限尺寸？
答：是指允许尺寸变化的两个极限值。
6． 什么称为最大实体状态(简称MMC)和最大实体尺寸？
答：最大实体状态系指孔或轴在尺寸公差范围内，具有材料量最多时的状态。在此状态下的尺寸，称为最大实体尺寸，它是孔的最小极限尺寸和轴的最大极限尺寸的统称。
7． 什么称为最小实体状态(简称LMC)和最小实体尺寸？
答：最小实体状态系指孔或轴在尺寸公差范围内，具有材料最少时的状态。在此状态下的尺寸，称为最小实体尺寸，它是孔的最大极限尺寸和轴的最小极限尺寸的统称。
8． 什么称为作用尺寸？
答：在配合面的全长上，与实际孔内接的最大理想轴尺寸，称为孔的作用尺寸。与实际轴外接的最小理想孔的尺寸，称为轴的作用尺寸。
9． 什么称为尺寸偏差？
答：是指某一个尺寸减其基本尺寸所得的代数差。
10．什么称为尺寸公差？
答：是指允许尺寸的变动量。
11．什么称为零线？
答：在公差与配合图解(简称公差带图)中，确定偏差的一条基准直线，即零偏差线。
12．什么称为公差带？
答：在公差带图中，由代表上、下偏差的两条直线所限定的一个区域。
13．什么称为基本偏差？
答：是用来确定公差带相对于零线位置的上偏差或下偏差，一般指靠近零线的那个偏差。当公差带位于零线上方时，其基本偏差为下偏差；位于零线下方时，其基本偏差为上偏差。见图1
图1
14．什么称为标准公差？
答：国标规定的，用以确定公差带大小的任一公差。
15．什么称为配合？
答：是指基本尺寸相同的、互相结合的孔和轴公差带之间的关系。
16．什么称为基孔制？
答：是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
种配合的一种制度。
17．什么称为基轴制？
答：是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。
18．什么称为配合公差？
答：是允许间隙的变动量，它等于最大间隙与最小间隙之代数差的绝对值，也等于互相配合的孔公差带与轴公差带之和。
19．什么称为间隙配合？
答：孔的公差带完全在轴的公差带之上，即具有间隙的配合(包括最小间隙等于零的配合)。
20．什么称为过盈配合？
答：孔的公差带完全在轴的公差带之下，即具有过盈的配合(包括最小过盈等于零的配合)。
21．什么称为过渡配合？
答：在孔与轴的配合中，孔与轴的公差带互相交迭，任取其中一对孔和轴相配，可能具有间隙，也可能具有过盈的配合。
22．基孔制配合为H11/c11或基轴制基孔制配合为C11/h11时，优先配合特性是什么？
答：间隙很大，用于很松的、转动很慢的动配合；要求大公差与大间隙的外露组件；要求装配方便的很松的配合。相当于旧国标的D6/dd6。
23．基孔制配合为H9/d9或基轴制基孔制配合为D9/h9时，优先配合特性是什么？
答：间隙
很大的自由转动配合，用于精度非主要要求时，或有大的温度变动、高转速或大的轴颈压力时。相当于旧国标D4/de4。
24．基孔制配合为H8/f7或基轴制基孔制配合为F8/h7时，优先配合特性是什么？
答：间隙不大的转动配合，用于中等转速与中等轴颈压力的精确转动；也用于装配较易的中等定位配合。相当于旧国标D/dc。
25．基孔制配合为H7/g6或基轴制基孔制配合为G7/h6时，优先配合特性是什么？
答：间隙很小的滑动配合，用于不希望自由转动、但可自由移动和滑动并要求精密定位时，也可用于要求明确的定位配合。相当于旧国标D/db。
26．基孔制配合为H7/h6; H8/h7; H9/h9; H11/h11或基轴制基孔制配合为H7/h6; H8/h7; H9/h9; H11/h11时，优先配合特性是什么？
答：均为间隙定位配合，零件可自由装拆，而工作时一般相对静止不动。在最大实体条件下的间隙为零，在最小实体条件下的间隙由公差等级决定。H7/h6相当于旧国标D/d；H8/h7相当于旧国标D3/d3；H9/h9相当于旧国标D4/d4；H11/h11相当于旧国标D6/d6。
27．基孔制配合为H7/h6或基轴制基孔制配合为K7/h6时，优先配合特性是什么？
答：过渡配合，用于精密定位。相当于旧国标D/gc。
28．基孔制配合为H7/n6或基轴制基孔制配合为N7/h6时，优先配合特性是什么？
答：过渡配合，允许有较大过盈的更精密定位。相当于旧国标D/ga。
29．基孔制配合为H7/p6或基轴制基孔制配合为P7/h6时，优先配合特性是什么？
答：过盈定位配合，即小过盈配合，用于定位精度特别重要时，能以最好的定位精度达到部件的刚性及对中性要求，而对内孔随压力无特殊要求，不依靠配合的紧固性传递摩擦负荷。相当于旧国标D/ga～D/jf。其中H7小于或等于3mm为过渡配合。
30．基孔制配合为H7/s6或基轴制基孔制配合为S7/h6时，优先配合特性是什么？
答：中等压入配合，适用于一般钢件；或用于薄壁件的冷缩配合，用于铸铁件可得到最紧的配合，相当于旧国标D/je。
31．基孔制配合为H7/u6或基轴制基孔制配合为U7/h6时，优先配合特性是什么？
答：压入配合，适用于可以随大压入力的零件或不宜承受大压入力的冷缩配合。
32．轴的基本偏差为a;b时，配合特性是什么？
答：属间隙配合，可得到特别大的间隙，很少应用。
33．轴的基本偏差为c时，配合特性是什么？
答：属间隙配合，可得到很大的间隙，一般适用于缓慢、松弛的动配合。用于工作条件较差（如农业机械），受力变形，或为了便于装配，面必须保证有较大的间隙时。推荐配合为H11/c11，其较高级的配合，如H8/c7适用一轴在高温工作的紧密动配合，例如内燃机排气阀和导管。
34．轴的基本偏差为d时，配合特性是什么？
答：属间隙配合，配合一般用于IT7～IT11级，透用于松的转动配合，如密封盖、滑轮、空转带轮等与轴的配合。民适用于大直径滑动轴承配合，如透平机、球磨机、轧滚成型和重型弯曲机及其他重型机械中的一些滑动支承。
35．轴的基本偏差为e时，配合特性是什么？
答：属间隙配合，多用于IT7～IT9级，通常适用于要求有明显间隙，易于转动的支承配合，如大跨距、多支点支承等，高等级的e轴适用于大型、高速
、重载支承配合，如蜗轮发电机、大型电动机、内燃机、凹轮轴及摇臂支承等。
36．轴的基本偏差为f时，配合特性是什么？
答：属间隙配合，多用于IT6～IT8级的一般转动配合。当温度影响不大时，被广泛用于普通润滑油（脂）润滑的支承，如齿轮箱、小电动机、泵等的转轴与滑动支承的配合。
37．轴的基本偏差为g时，配合特性是什么？
答：属间隙配合，配合间隙很小，制造成本高，除很轻负荷的精密装置外，不推荐用于转动配合。多用于IT5～IT7级，最适合不回转的精密滑动配合，也用于插销等定位配合，如精密连杆轴承、活塞、滑阀及连杆销等。
38．轴的基本偏差为h时，配合特性是什么？
答：属间隙配合，多用于IT4～IT11级。广泛用于无相对转动的零件，作为一般的定位配合，若没有温度变形影响，也用于精密滑动配合。
39．轴的基本偏差为js时，配合特性是什么？
答：属过渡配合，为完全对称偏差（+IT/2）。平均为稍有间隙的配合，多用于IT4-7级，要求间隙比h轴小，并允许略有过盈的定位配合(如联轴器)，可用手或木锤装配。
40．轴的基本偏差为k时，配合特性是什么？
答：属过渡配合，平均为没有间隙的配合，适用于IT4-IT7级。，推荐用于稍有过盈的定位配合，倒台为了消除振动用的定位配合。一般用木锤装配。
41．轴的基本偏差为m时，配合特性是什么？
答：属过渡配合，平均为具有小过渡配合。适用IT4I-T7级，用锤或压力机装配，通常推荐用于紧密的组件配合。H6/n5配合时为过盈配合。
42．轴的基本偏差为n时，配合特性是什么？
答：属过渡配合，平均过盈比m轴稍大，很少得到间隙，适用IT4-IT7级，用锤或压力机装配，通常推荐用于紧密的组件配合。H6/n5配合时为过盈配合。
43．轴的基本偏差为p时，配合特性是什么？
答：属过盈配合, 与H6或H7配合时是过盈配合，与H8孔配合时则为过渡配合。对非铁类零件，为较轻的压入配合，当需要时易于拆卸。对钢、铸铁或铜、钢组件装配是标准压入配合。
44．轴的基本偏差为r时，配合特性是什么？
答：属过盈配合, 对铁类零件为中等的入配合，对非铁类零件，为轻打入的配合，当需要时可以拆卸。与H8孔配合，直径在100mm以上时为过盈配合，直径小时为过渡配合。
45．轴的基本偏差为s时，配合特性是什么？
答：属过盈配合, 用于钢和铁制零件的永久性和半永久装配。可产生相当大的结合力。当用弹性材料，如轻合金时，配合性质与铁类零件的P轴相当。例如套环压装在轴上、阀座等配合。尺寸较大时，为了避免损伤配合表面，需有热胀或冷缩法装配。
46．轴的基本偏差为t;u;v;x;y;z时，配合特性是什么？
答：属过盈配合,过盈量依次增大，一般不推荐。
47．什么情况下选用基轴制？
答：直接使用按基准轴的公差带制造的有一定公差等级（—般为8至11级） 而不再进行机械加工的冷拔钢材做轴。这时，可以选择不同的孔公差带位置来形成各种不同的配合需求。在农业机械和纺织机械中，这种情况比较多。
加工尺寸小于1mm的精密轴要比加工同级的孔困难得多，因此在仪器仪表制造、钟表生产、无线电和电子行业中，通常使用经过光轧成形的细钢丝直接
做轴，这时选用基轴制配合要比基孔制经济效益好。
从结构上考虑，周一根轴在不同部位与几个孔相配合，并且各自有不同的配合要求，这时应考虑采用基轴制配合。
48．与标准件如何配合？
答：若与标准件配合，应以标准件为基准件确定配合制。
例如，在滚动轴承支撑结构中，滚动轴承外圈与箱体孔的配合应采用基轴制，轴承内圈与轴颈的配合应该采用基孔制，箱体孔按J7制造，轴颈按k6制造。
49．研磨加工方法，应取公差等级什么范围？
答：应取IT1～IT5。
50．衍磨加工方法，应取公差等级什么范围？
答：应取IT4～IT7。
51．金刚石车加工方法，应取公差等级什么范围？
答：应取IT5～IT7，
52．金刚石镗加工方法，应取公差等级什么范围？
答：应取IT5～IT7。
53．圆磨加工方法，应取公差等级什么范围？
答：应取IT5～IT8。
54．平磨加工方法，应取公差等级什么范围？
答：应取IT5～IT8。
55．拉削加工方法，应取公差等级什么范围？
答：应取IT5～IT8。
56．精车精镗加工方法，应取公差等级什么范围？
答：应取IT7～IT9。
57．铰孔加工方法，应取公差等级什么范围？
答：应取IT6～IT10。
58．铣削加工方法，应取公差等级什么范围？
答：应取IT8～IT11。
59．刨、插加工方法，应取公差等级什么范围？
答：应取IT10～IT11。
60．滚压、挤压加工方法，应取公差等级什么范围？
答：应取IT10～IT11。
61．粗车加工方法，应取公差等级什么范围？
答：应取IT10～IT12。
62．粗镗加工方法，应取公差等级什么范围？
答：应取IT10～IT12。
63．钻削加工方法，应取公差等级什么范围？
答：应取IT10～IT13。
64．冲压加工方法，应取公差等级什么范围？
答：应取IT10～IT14。
65．砂型铸造加工方法，应取公差等级什么范围？
答：应取IT14～IT15。
66．金属型铸造加工方法，应取公差等级什么范围？
答：应取IT14～IT15。
67．锻造加工方法，应取公差等级什么范围？
答：应取IT15～IT16。
68．气割加工方法，应取公差等级什么范围？
答：应取IT15～IT18。
69．确定基本偏差有几种方法？
答：确定基本偏差的方法有三种：试验法、计算法和类比法。
70．什么称为试验法？
答：试验法就是应用试验的方法确定满足产品工作性能的配合种类，主要用于如航天、航空、国防、核工业以及铁路运输行业中一些关键性机构中，对产品性能影响大而又缺乏经验的重要、关键性的配合。该方法比较可靠。其缺点是需进行试验，成本高、周期长。较少应用。
71．什么称为计算法？
答：计算法是根据使用要求通过理论计算来确定配合种类。其优点是理论依据充分，成本较试验法低，但由于理论计算不可能把机器设备工作环境的各种实际因素考虑得十分周全，因此设计方案不如通过试验法确定的准确。例如，用计算法确定滑动轴承间隙配合的配合种类时，根据液体润滑理论可以计算其允许的最小间隙，据此从标准中选择适当的配合种类；用计算法确定完全靠过盈传递负荷的过盈配合种类时，根据要传递负荷的大小，按弹、塑性变形理论，可以计算出需要的最小过盈，据此选择合适的过盈配合种类，同
时验算零件材料强度是否能够承受该配合种类所产生的最大过盈。由于影响配合间隙、过盈的因素很多，理论计算只能是近似的。
72．什么称为类比法？
答：类比法就是以与设计任务同类型的机器或机构中经过生产实践验证的配合作为参考，并结合所设计产品的使用要求和应用条件的实际情况来确定配合。该方法应用最广，但要求设计人员掌握充分的参考资料并具有相当的经验。用类比法确定配合时应考虑的因素如下：
受力大小。受力较大时，趋向偏紧选择配合，即应适当地增大过盈配合的过盈量，减小间隙配合的间隙量，选用获得过盈的概率大的过渡配合。
拆装情况和结构特点。对于经常拆装的配合，与不经常拆装的任务相同的配合相比，其配合应松些。装配困难的配合，也应稍松些。
结合长度和形位误差。配合长度越长，由于形位误差的存在，与结合长度短的配合相比，实际形成的配合越紧。因此，宜选用适当松一些的配合。
材料、温度。当相配件的材料不同（线性膨胀系数相差较大）且工作温度与标准温度＋20 ℃相差较大时，要考虑热变形的影响。
装配变形的影响。
73．公差等级为5级时，应用在哪些场合？
答：主要用在配合公差、形位公差要求甚小的场合，配合性质稳定，一般在机床、发动机、仪表等重要部位应用。如与D 级滚动轴承配合的箱体孔；与E级滚动轴承配合的机床主轴，机床尾架与套筒，精密机械及高速机械中的轴颈，精密丝杠径等。
74．公差等级为6级时，应用在哪些场合？
答：配合性质能达到较高的均匀性，如与E级滚动轴承相配合的孔、轴颈；与齿轮、蜗轮、联轴器、带轮、凸轮等连接的轴径，机床丝杠轴径；摇臂钻立柱；机床夹具中导向件的外径尺寸；6级精度齿轮的基准孔，7、8级齿轮基准轴。
75．公差等级为7级时，应用在哪些场合？
答：7级精度比6级稍低，应用条件与6 级基本相似，在一般机械制造中应用较为普遍。如联轴器、带轮、凸轮等孔径；机床夹盘座孔，夹具中固定钻套，可换钻套；7、8级齿轮基准孔，9、10级齿轮基准轴。
76．公差等级为8级时，应用在哪些场合？
答：在机器制造中属于中等精度。如轴承座衬套沿宽度方向尺寸，9～12级齿轮基准孔；11～12级齿轮基准轴。
77．公差等级为9～10级时，应用在哪些场合？
答：主要用于机械制造中轴套外径与孔；操纵件与轴；空轴带轮与轴；单键与花键。
78．公差等级为11～12级时，应用在哪些场合？
答：配合精度很低，装配后可能产生很大间隙，适用于基本上没有什么配合要求的场合。如机床上法兰盘与止口；滑快与滑移齿轮；加工中工序间尺寸；冲压加工的配合件；机床制造中的扳手孔与扳手座的连接
79．间隙配合在实际的设计中如何选用？
答：见图2
起重机吊钩的铰链 带榫槽的法兰盘 内燃机的排气阀和导管
滑轮与轴的配合 &n
bsp; 内燃机主轴的配合
齿轮轴套与轴的配合 钻套与衬套的配合
图2
80．过渡配合在实际的设计中如何选用？
答：见图3
车床尾座的顶尖套筒的配合 带轮与轴的配合
刚性联轴节的配合 蜗轮青铜轮缘与轮辐的配合
图3
81．过盈配合在实际的设计中如何选用？
答：见图4
连杆小头孔与衬套的配合 联轴节与轴的配合
火车车轮与钢箍的配合
图4
82．零件图上线性尺寸公差如何标注？
答：见图5
图5
83．装配图上线性尺寸公差如何标注？
答：见图6
图6
84．标准件线性尺寸公差如何标注？
答：见图7
图7
85．线性尺寸公差标注有什么要求？
答：公差代号与基本尺寸数字同高。
采用极限偏差标注线性尺寸公差时，上下偏差数字比基本尺寸数字小一号，且上下偏差小数点位数必须对齐，并标出正负号。
其中一个偏差为零，可用“0”标出，并与另一个偏差个位数对齐。
下偏差底线与基本尺寸注在同一底线上。
当上下两偏差数值相等时，偏差只注写一次，并在偏差与基本尺寸之间注“+/-”号，且二者字号相同。
86．什么称为圆锥配合？
答：基本圆锥相同的内、外圆锥直径之间，由于结合不同所形成的相互关系。圆锥配合的配合特征是通过相互结合的内、外圆锥规定的轴向位置来形成间隙或过盈。间隙或过盈是在垂直于圆锥表面方向起作用，但按垂直于圆锥轴线方向给定并测量；对锥度小于或等于1:3的圆锥，垂直于圆锥表面与垂直于圆锥轴线给定的数值之间的差异可忽略不计。按确定相结合的内、外圆锥轴向位置的不同方法，圆锥配合分为结构型圆锥配合和位移型圆锥配合两种类型。
87．什么称为结构型圆锥配合？
答：由结构本身或结构尺寸来确定内、外圆锥相对轴向位置而获得的配合。
88．什么称为位移型圆锥配合？
答：规定轴向位移或产生轴向位移的轴向力的大小来确定内、外圆锥相对轴向位置而获得的配合。
89．标准公差系列由哪三项内容组成？
答：由公差等级、公差单位和基本尺寸分段。
90．什么称为一般公差？
答：是指在车间普通工艺条件下机床设备一般加工能力可达到的公差。
91．GB／T1804-1992为线性尺寸的一般公差规定了什么？
答：规定了f、m、c和v共4个公差等级，字母f表示精密级，m表示中等级，c表示粗糙级，v表示最粗级。公差等级f、m、c和v分别相当于IT12、IT14、lt16和IT17。
92．什么是线性尺寸一般公差的极限偏差数值表？
答：见表1
表1
93．什么是倒圆半径和倒角高度的极限偏差数值表？
答：见表2
表2
94．间隙配合时要注意什么？
答：基准孔H（或基准轴h）与相应公差等级的轴a～h（或孔A～H）形成间隙配合，共11种，其中
H／a（或A／h）组成的间隙最大，H／h的配合间隙最小。
H／a（A／h）、H／b（B／h）、H／c（C／h）配合，这3种配合的间隙很大，不常使用。一般用在工作条件较差，要求灵活动作的机械上，或用于受力变形大，轴在高温下工作需保证有较大间隙的场合。
H／d（D／h）、H／e（E／h）配合，这两种配合间隙较大，用于要求不高易于转动的支撑。其中H／d（D／h）适用于较松的传动配合，如密封盖、滑轮和空转带轮等与轴的配合。也适用于大直径滑动轴承的配合，如球磨机、轧钢机等重型机械的滑动轴承，适用于IT7～IT11级。例如滑轮与轴的配合。
H／f（F／h）配合，这个配合的间隙适中，多用于IT7～IT9的一般传动配合，如齿轮箱、小电动机、泵等的转轴及滑动支撑的配合。
H／g（G／h）配合，此种配合间隙很小，除了很轻负荷的精密机构外，一般不用做转动配合，多用于IT5 ～IT7 级，适合于作往复摆动和滑动的精密配合。例如钻套与衬套的配合。
H／h配合，这个配合的最小间隙为零，用于IT4～IT11级，适用于无相对转动而有定心和导向要求的定位配合，若无温度、变形影响，也用于滑动配合，推荐配合H6／h5、H7／h6、H8／h7、
H9／h9和H11／h11。
95．过渡配合时要注意什么？
答：基准孔H与相应公差等级轴的基本偏差代号j～n形成过渡配合（n与高精度的孔形成过盈配合）。
H／j、H／js配合，这两种过渡配合获得间隙的机会较多，多用于IT4～IT7级，适用于要求间隙比h小并允许略有过盈的定位配合，如联轴节、齿圈与钢制轮毂以及滚动轴承与箱体的配合等。
H／k配合，此种配合获得的平均间隙接近于零，定心较好，装配后零件受到的接触
应力较小，能够拆卸，适用于IT4～IT7级，如刚性联轴节的配合。
H／m、H／n配合，这两种配合获得过盈的机会多，定心好，装配较紧，适用于IT4～IT7。
96．过盈配合时要注意什么？
答：基准孔H与相应公差等级轴的基本偏差代号p～zc形成过盈配合（p、r与较低精度的H孔形成过渡配合）。
H／p、H／r配合，这两种配合在高公差等级时为过盈配合，可用锤打或压力机装配，只宜在大修时拆卸。主要用于定心精度很高、零件有足够的刚性、受冲击负载的定位配合，多用于IT6～IT8级。
H／s、H／t配合，这两种配合属于中等过盈配合，多采用IT6、IT7级。用于钢铁件的永久或半永久结合。不用辅助件，依靠过盈产生的结合力，可以直接传递中等负荷。一般用压力法装配，也有用冷轴或热套法装配的，如铸铁轮与轴的装配，柱、销、轴、套等压入孔中的配合。
H／u、H／v、H／x、H／y、H／z配合，这几种属于大过盈配合，过盈量依次增大，过盈与直径之比在0．001以上。它们适用于传递大的扭矩或承受大的冲击截荷，完全依靠过盈产生的结合力保证牢固的连接，通常采用热套或冷轴法装配。火车的铸钢车轮与高锰钢轮箍要用H7
／u6甚至H6／u5配合。由于过盈大，要求零件材质好，强度高，否则会将零件挤裂，因此采用时要慎重，一般要经过试验才能投入生产。装配前往往还要进行挑选，使一批配件的过盈量趋于一致，比较适中。
97．为什么优先选用基孔制？
答：因为孔的加工难于轴，改变孔的尺寸需要改变刀具、量具的数量。而改变轴的尺寸不会改变刀具、量具的数量。
98．公差等级的如何应用？
答：见表3
表3
99．使用要求如何确定配合的类别？
答：当孔、轴有相对移动或转动时，必须选择间隙配合。相对移动选取间隙较小的配合，相对转动选取间隙较大的配合。
当孔、轴之间无键、销、螺钉等联接件，只能靠孔、轴之间的配合来实现传动时，必须选择过盈配合。
过渡配合的特性是可能产生间隙，也可能产生过盈，但间隙或过盈的量相对较小。因此，当零件之间无相对运动、同心度要求较高，且不靠配合传递动力时，常常选择过渡配合。
100．尺寸公差与配合的选择的原则是什么？
尺寸公差与配合论文 篇3
摘要：以圆柱形孔轴配合的结合面为研究对象，研究了新一代GPS标准体系下多公差项的孔轴配合实际误差模型。以圆柱度为例，结合GPS标准中圆柱面形状误差的评定方法，采用蒙特卡洛法模拟误差的随机性，建立了孔轴圆柱面体外拟合尺寸实际变动区间求解模型，并分析实际误差对配合性质的影响。分析了包括方向公差（或位置公差）在内的三类公差耦合作用下孔轴结合面误差的形成机理，建立了不同配合性质下的圆柱形孔轴结合面的实际误差模型，获得了结合面误差分量的实际变动区间以及实际的配合性质。实现了在设计阶段对孔轴实际装配精度的预测。以实际的孔轴结合面精度与配合性质要求为约束，孔轴加工成本为目标，进行了孔轴零件的公差优化设计。最后以一孔轴配合的装配误差分析与公差优化为例，验证了该方法的可行性与实用性。
关键词：蒙特卡洛模拟法；结合面误差；装配精度预测；配合性质；公差优化设计
中图分类号：TH115 文献标识码：A
孔轴配合是机械产品中最常见的重要配合类型之一。根据产品的功能要求确定孔轴的配合性质，进行合理的公差设计，对保证装配精度和降低制造成本具有重要的意义。孔轴的装配精度影响结合面的接触状态，从而对产品的运动精度、装配难易程度和使用寿命等产生影响。因此，进行孔轴装配精度研究具有重要的工程意义。
国内外学者对圆柱形孔轴配合精度的影响因素与建模方法进行了大量有意义的研究。徐旭松和黄芳研究了基于新一代GPS规范体系的SDT公差建模理论，探讨了装配公差分析模型。U.Roy等分析了公差的语义，建立了基于数学定义的尺寸公差、形状公差、定向与定位公差的数学模型，用于求解孔轴装配误差。Anselmetti将偏差分解为基本几何元MEDG的变动，通过建立约束几何模型和偏差矢量，计算孔轴偏差传递。周思杭通过对单个零件及零件间的偏差传递分析，建立偏差传递模型，提出了基于偏差传递模型的装配精度计算方法。刘伟东等详细阐述了装配偏差的种类、作用，偏差计算模型和评价方法，提出了孔轴配合偏差的有向图表达方法。
上述研究重点针对孔轴间的某类公差进行，从装配结合面角度对存在多种公差耦合作用的孔轴配合装配误差建模方法以及加工误差对配合性质影响的研究还比较少见。零件加工误差通过装配结合面传递、累积，因此，结合面是误差传递累积作用的关键点。本文针对圆柱形孔轴配合的装配结合面，在考虑多种误差数据随机性的基础上，提出孔轴结合面装配误差的建模方法，分析了实际误差对配合性质的影响。据此在设计阶段实现对孔轴装配精度的预测，并以此为依据进行零件的公差优化设计，保证设计要求的装配精度与功能要求的配合性质。
1 孔轴圆柱面的误差与配合性质
孔轴圆柱面的加工误差是孔轴装配结合面误差的主要来源。需首先明确圆柱表面自身的误差变动，因此，此时圆柱面为单一要素，即除尺寸公差外，只有形状公差要求。两者的关系可以为相互独立、相互影响或相互补偿，并以具体关系为依据判别加工零件是否合格。独立原则是处理两者关系的基本原则。下面主要讨论独立原则下圆柱面在尺寸公差与形状公差要求下的误差变动情况。
1.1 孔轴圆柱面误差的实际变动分析
以圆柱度作为形状公差，分析同时存在尺寸公差和形状公差要求时孔轴圆柱面的误差变动。由于形状误差的存在使圆柱面的形状发生了改变，分析这种改变对孔轴配合性质的影响，通常以孔和轴的体外拟合尺寸代替实际孔轴圆柱面尺寸进行配合误差分析。结合GPS标准体系中圆柱度误差的测量与评定方法，可知圆柱度公差作用下的孔轴圆柱面与其体外拟合尺寸的关系如图1所示。
图1中，圆柱的轴线为实际圆柱面的拟合轴线，TF为圆柱面形状公差，Dae为该圆柱面作为内表面（孔）时的体外拟合尺寸，dae为该圆柱面作为外表面（轴）时的体外拟合尺寸，dact为任意一处圆柱面的局部实际尺寸。
设圆柱面的直径基本尺寸为D，尺寸公差为TD，上下偏差分别为TDU，TDL（TD=TDU-TDL）。可知局部实际尺寸的变动区间为：
上述讨论确定了在尺寸公差与形状公差作用下，圆柱面作为孔和轴表面的体外拟合尺寸的变动区间及约束关系。但未考虑加工过程的随机性，无法确定孔轴圆柱面体外拟合尺寸的实际变动区间。
1.2 孔轴体外拟合尺寸的实际变动区间
由于圆柱面加工误差具有随机性，因此孔轴体外拟合尺寸的变动也具有随机性。本文采用蒙特卡洛法模拟孔轴体外拟合尺寸变动的随机性，进而获取孔轴体外拟合尺寸的实际变动区间。蒙特卡洛模拟法是通过对随机变量的统计实验和随机模拟来求解问题近似解的方法，具有适应性强、方便程序实现、求解误差与问题维数无关等优点。
蒙特卡洛法求解孔轴体外拟合尺寸实际变动区间的步骤如下：
1）假设孔轴体外拟合尺寸符合正态分布（有效分布范围6σ）。由式（2）得Dae，dae理想分布的均值及标准差为（D+（TDL+TDU-TF）/2，（TD+TF）/6），（D+（TDL+TDU+TF）/2，（TD+TF）/6）。
2）进行孔轴体外拟合尺寸的模拟抽样。因约束关系式（3）的存在，dae，Dae不同的变动顺序可能导致取值区间不同。因此，分别对两种变动顺序进行抽样。以dae→Dae为例，抽样流程如图2所示：
图2中，k记录满足条件的样本数量，初值为0；K为每种抽样顺序要求的合格样本数，取K=10000；K1为常量，用以防止抽样过程陷入死循环。完成抽样后可得2K组孔轴体外拟合尺寸样本。
3）因dae，Dae的实际分布与理想分布存在差异，因此采用x2拟合检验法对孔轴体外拟合尺寸进行假设验证。若经验证属于正态分布，则采用极大似然估计法估计分布函数的均值与方差分别为：若经验证不属于正态分布，则可通过当量正态化法将其转化为等效正态分布，在此不做详细讨论。
4）根据孔轴体外拟合尺寸的实际分布类型与标准差，查表可得孔轴体外拟合尺寸的实际变动区间带宽为：式中：G为相对分布系数，正态分布时G取1。孔轴体外拟合尺寸的实际变动区间为：
1.3 孔轴配合的实际配合性质
孔轴的配合性质与孔和轴圆柱面的尺寸和形状误差相关，直接影响运动精度、装配性能等，是保证产品功能的重要因素。由于孔轴实际表面在随机误差作用下偏离了理想的设计尺寸与形状，可能导致孔轴的配合性质超出设计范围。因此，有必要对孔轴的实际配合性质进行分析。
孔轴的配合性质与孔和轴的体外拟合尺寸直接相关。根据孔与轴各自的公差设计值，通过蒙特卡洛法分别获得孔轴体外拟合尺寸样本。以孔轴配合间隙Sc衡量孔轴配合性质。Sc≥0表示最小间隙为0的间隙配合，Sc<0表示过盈配合。可通过对样本的分析获取实际配合性质与设计要求的配合性质之间的关系。例如，通过对间隙值的分析可得实际配合性质符合设计要求的概率。
2 孔轴结合面误差建模
圆柱形孔轴结合面是指具有配合关系的圆柱形孔轴表面相互贴合形成的一对接触面。孔轴的尺寸、形状及方向位置误差伴随装配过程在结合面处耦合累积形成的结合面误差，是影响装配体误差传递、运动精度、产品性能与使用寿命等的关键因素。在产品设计阶段依据精度设计值通过合理的误差模型进行产品装配精度预测是验证精度设计合理性的重要手段。
2.1 结合面误差的形成机理
孔与轴的理想轴线的相对位姿变动体现了孔轴各类误差在结合面处综合作用的效果。下面以孔轴理想轴线的相对位姿变动讨论结合面误差，如图3所示。
图3中，孔与轴的表面为实际体外拟合圆柱面。TP1，TP2分别为轴与孔的方向或位置公差。a1，a2为轴、孔的理想轴线，a1′，a2′为轴、孔的实际体外拟合圆柱面轴线，l为孔轴的配合长度。
理想装配（零误差）时应有a1与a2重合，因方向或位置误差的存在使实际拟合轴线a1′与a2′偏离各自的理想轴线，又因配合间隙等使a1′与a2′不重合，形成了结合面复杂的误差形式。以轴为装配基准件，结合面的误差形成机理如图4所示。
2.2 结合面误差建模
为方便描述结合面的误差变动，采用小位移旋量（SmallDisplacementTorsor，SDT）描述结合面误差，即S=（α，β，δ，u，v，ω）。其中口，β，δ表示绕x，y，z轴转动的微小变动量，u，v，ω表示沿x，y，z轴移动的微小变动量。
根据新一代GPS标准中的恒定度概念可知，当一个几何要素受到自身形状与方位限制后，仍可沿（或绕）某一坐标轴方向平动（或转动），则其具有该方向上的恒定度，对应的SDT分量为0。以垂直度及位置度为例，设孔轴的理想轴线均为z轴方向（后文均默认轴线为z轴方向），其SDT如表1所示。
设图3中公差TP1，TP2均为具有圆柱形公差域的位置公差。因圆柱面具有径向同性的特点，因此以过轴线的xoz截面内的孔轴位姿为例，分析结合面的误差变动。结合面误差为理想轴线a2相对于a1的位姿变动（误差分量为β，ω）。结合面误差根据其形成机理，各部分误差分量的变动可统一表示如下：式中：βiU，βiL为第i部分误差中误差分量β变动区间的上、下边界；ωiU，ωiL为第i部分误差中误差分量叫变动区间的上、下边界，-l/2≤x≤l/2（后文中x取值均为该区间）。则结合面误差为：
各部分误差中，各误差分量变动区间的边界取值如下：
1）i=11时，位置公差TP1限制了a1到a1′的误差变动，因此βiU=-βiL=TP1/l，ωiU=-ωiLTP1/2。
2）i=12时，a1'到a2'的误差变动与孔轴具体的配合性质直接相关，具体如下：
a）过盈配合时，因孔轴圆柱表面完全贴合，因此轴线重合，无相对位姿变动。βi=0，ωi=0。
b）间隙配合时，因配合间隙Sc=D2-D1，使孔轴产生相对位姿变动。因此有βiU=-βiL=Sc/l，ωiU=-ωiL-Sc/2。D1，D2为轴、孔实际体外拟合尺寸。
3）i=22时，位置公差TP2限制了a2'到a2的误差变动，因此βiU=-βiL=TP2/l，ωiU=-ωiLTP2/2。
结合式（5）与步骤1）～3）的误差分量变动区间，通过蒙特卡洛法分别获得各βiU与各叫ωiU的变动区间，由式（6）可得结合面误差分量的实际变动区间。
圆柱面直径尺寸公差域和形状公差域均径向同性，若孔与轴的位置公差域也径向同性（如公差域为圆柱区域），则结合面误差的SDT为（0，β，δ，0，v，ω），且δ12=β12，v12=ω12。否则δ12与v12需根据各部分误差源对应的公差域特点具体分析，在此不再赘述。根据设计给定的公差值及上述结合面误差模型可实现具体孔轴配合的装配精度预测。
3 孔轴配合的公差优化设计
加工成本是进行公差设计需要考虑的主要因素。如果经误差分析与装配精度预测后，孔轴装配精度或配合性质不满足设计要求，则需改进公差设计来减小误差，提高配合质量。进行公差优化设计的目的是在满足精度与配合要求的前提下，同时满足加工的经济性。
遗传算法是源于自然遗传进化机制的搜索优化算法，已经广泛应用于公差优化研究中。本文以加工成本为目标，结合面装配精度与配合间隙为约束条件，且满足公差设计时TD>TP>TS的基本原则，其中TD为尺寸公差，TP为位置公差，TS为形状公差。设孔与轴的各项公差的公差域均有径向同性的特点，即结合面误差的SDT为（0，β，δ，0，V，ω），且δ=β，V=ω。按照带约束优化问题的表达形式，孔轴配合的公差优化问题可表达如下：式中：CF（T）为加工成本函数；n为公差项数；m为约束不等式gi（T）的数量。
上述问题的约束不等式多为复杂的隐式函数，因此优化过程也非常复杂。为兼顾工程经济性与计算效率，本文将以一合理的计算代数作为优化过程的结束条件，因此需保证优化过程中的每组迭代点均处于约束的可行域内。而内点惩罚函数法是在处理不等式约束优化问题中满足上述需求的一种十分有效的方法。因此，本文选取内点惩罚函数法将上述问题转化为非约束问题。根据约束gi（T）≤0，可取惩罚项为：式中：c为下降系数，c<1，一般可取c=0.5～0.7。初始惩罚因子r（0）的选取应适当，r（0）选取过小时，可能导致函数形态变坏，r（0）选取过大将使收敛速度下降，计算效率降低，但可保证计算过程的稳定性。通常，初始点的选择应使惩罚项在适应度函数中不起到主导作用。遗传算法公差优化流程如图5所示。
图5中G为优化过程的计算代数。Φmin为计算过程中的优化结果，其初始值由当前公差设计值根据式（7）计算。
4 实例分析
图6为孔轴配合零件的公差设计图。要求孔轴结合面误差分量β12，δ12位于区间[-0.005，0.005]内，v12，ω12位于区间[-0.1200，0.1200]内，且满足设计图给定配合间隙的概率不小于98%。
由图5可知，设计的配合间隙为[0，0.25]。设计给出的轴的尺寸公差、位置公差、形状公差分别为TD1=0.1（TOU1=0，TDL1=0.1），TP1=0.08，TP1=0.04，孔的尺寸公差、位置公差、形状公差分别为TD2=0.15（TDU2=0.15，TDL2=0），TP2=0.1，TP2=0.04。孔与轴的各项公差的公差域均径向同性。根据前文所述方法，通过MATLAB编程实现结合面误差求解、配合性质分析及公差优化设计。过程如下：
1）通过蒙特卡洛模拟分别求得孔轴实际体外作用尺寸的实际变动区间，通过对模拟结果的样本分析获得孔轴实际配合间隙的分布，如图7所示。
图7中，满足配合要求的概率为98.9%，满足设计要求，即虽然产生了超出配合要求的过盈配合，但概率很小，可忽略其影响。
2）由于孔与轴的位置公差域均径向同性，可知结合面误差的SDT为（0，β，δ，1，v，ω），且δ12=β12，v12=ω12，因此，可仅针对β12与叫ω12进行求解。结合面误差分量的实际变动区间为：
另外，为验证结合面误差求解方法的精确效果，通过极值法求得结合面误差分量的变动区间如下：对比两种方法所求的结合面误差，如表2所示。
由表2可知，本文所述的方法较极值法求得的结合面误差的变动区间宽度平均下降了18.18%。但实际的精度仍然未达到精度设计要求。在此，进行公差的优化设计以提高精度，满足装配精度要求。
3）孔轴表面的公差优化设计。采用文献给出的加工成本模型，也是加工成本最常用的模型：
a）轴的尺寸与形状公差成本函数：b）孔的尺寸及形状公差成本函数：
代人计算得总公差加工成本为15.21。
根据图5所示流程，通过MATLAB编程实现公差的优化设计。遗传算法的基本参数为：种群规模M-100，交叉概率R-0.8，变异概率Pm-0.05，计算代数G-200。优化结果（保留两位小数）如表3所示。
根据公差优化值可得优化后的配合间隙满足配合要求的概率为98.10%，零件公差加工成本为11.72。可见，通过公差的优化设计，在满足精度要求的前提下大幅降低了加工成本。
本文所述的结合面误差求解方法考虑了多种公差的耦合作用，可更准确地预测装配精度和实际配合性质，并提供了公差优化设计方法，从而满足孔轴配合的精度要求，并降低了加工成本。
5 结论
尺寸公差与配合论文 篇4
机械零件除了要求有一定的尺寸精度来控制零件的大小外,为了保证装配过程中各零件间的配合关系,以满足零件在工作过程中的各种性能要求,零件必须具有一定的形状精度和位置精度。尺寸公差、形位公差项目及精度的合理选择不仅是保证零件技术性能的要求的基础,也是降低生产成本,提高产品经济性的重要因素。零件的尺寸精度、形状精度以及位置精度之间既相互联系,又相互制约,因此,只有弄清它们之间的相互关系,才能做到合理选用。
2 确定零件形体的要素
由于零件是空间形体,是三维空间的量,因此要描述它的形体,就必须在六个自由度即沿x、y、z三个坐标轴的移动自由度和分别绕这三个坐标轴转动的旋转自由度加以限定。如图1所示的具有六个自由度的长方体来说,只要标注出其长、宽、高度尺寸a、b、c,就可以确定这个长方体的大小形状。也就是说,长方体的长、宽、高所描述的是各不相同的自由度上的量,即分别沿y、x、z轴的移动自由度的量,并且,它们之间是相互独立的,是一个平移自由度上的量。
零件构成要素在旋转自由度上的情况如图2所示。平面ABCO绕x轴的旋转至平面AB0C0O的位置时,引起平面ABCO对平面xoy的垂直度误差;若该平面绕z轴旋转至平面A′B′CO的位置,虽然两平面之间的位置变了,但并不影响该两平面间的垂直度;如果ABCO平面绕y轴旋转到A″B″CO位置,也不会改变平面ABCO对平面xoy的垂直度。另外,零件绕x轴的回转误差,不会改变零件绕y轴或z轴的回转误差;同理,零件绕y轴(或z轴)的回转误差,也不会改变零件绕x轴或z轴(或x轴或y轴)的回转误差。可见,平面与平面之间的垂直度,只反映它们在一个旋转自由度上的位置误差。
平面ABCD对平面xoy的平行度,如图3所示。当平面ABCD绕x轴旋转到A′B′CD后,将造成此两平面的不平行。同样平面绕y轴旋转到平面AB0C0D的位置,也必导致该两平面的不平行。但是平面ABCD绕z轴旋转到AB″C″D位置,对该两平面的平行度没有影响,因此,平面与平面之间的平行度,反映了二个旋转自由度上的误差要求。
可见,尺寸及其公差都反映在数轴上,描述了平移自由度,它是一个自由度上的量。位置关系则描述了旋转自由度。
3 尺寸公差与形状公差的关系
国标GB/T 1958-2004规定,形状误差是指单一被测提取要素对其拟合要素的变动量[1]。形状误差包括直线度误差、平面度误差、圆度误差、圆柱度误差等4项。圆柱度是限制提取圆柱面对拟合圆柱面变动量的一项指标。它的公差带是以公差值f为半径差的两个同轴圆柱面之间的区域如图4(a)。它控制了圆柱体径向剖面和轴向剖面内的各项形状公差,如圆度公差带图4(b)、轴线直线度,素线直线度公差带如图4(c)等。可见,其公差带是宽度为f的移动自由度的量,所以,可以用尺寸公差来控制。例如某轴的尺寸要求为ɸ500-0.025,即表示轴径允许在ɸ49.975～ɸ50mm之间变动,则圆度误差也就自然地控制在直径差为0.025mm的两个同心圆之间。所以当形状误差可由尺寸公差控制时,就不必再给出形状公差要求。只有在给定的尺寸公差范围内,形状精度尚不能满足设计要求时,才可给出形状公差。
4 尺寸公差与位置公差之间的关系
国标GB/T 1958-2004规定位置误差由定向误差、定位误差、圆跳动3项组成。
4.1 定向误差
定向误差包括平行度误差、垂直度误差、倾斜度误差等3项。根据上面的分析,垂直度误差、倾斜度误差是一个旋转自由度上的位置关系,所以,可以用尺寸公差来控制。至于平行度误差,平面对平面的平行度误差是二个旋转自由度上的位置关系(如图3),所以,不能用尺寸公差来完全控制。但是圆柱体是规则的回转体如图5所示,当它绕y轴(轴线)转动时,其中的素线AB与相对应的素线以及平面xoy的平行度不会改变。同样,绕z轴转动,也不会改变其平行度。但绕x轴转动,则改变其平行度。可见,圆柱体表面间的平行度是一个旋转自由度上的位置关系,所以可以用尺寸公差来控制。
4.2 定位误差
定位误差包括同轴度、对称度及位置度误差,其公差带如图6所示。可见,定位误差公差带也是移动自由度上的量,可以用尺寸公差来控制。
4.3 跳动
跳动包括圆跳动和全跳动,圆跳动是指关联被测提取要素绕基准轴线做无轴向移动回转一周时,由位置固定的指示计在给定方向上测得的最大与最小示值之差[1]。其中,径向圆跳动的公差带与圆度误差公差带相同时移动自由度上的量可以用尺寸公差来控制。而端面跳动误差的公差带,则是二个旋转自由度上的量,不能用尺寸公差带来完全控制。
零件上的尺寸公差与有关位置公差相互牵连,当尺寸精度要求高于位置公差精度要求,且可用尺寸公差来控制的位置公差项目,就不必再标注位置公差。反之,位置精度要求高于尺寸精度要求时,在零件图中必须标注位置公差。
5 位置公差与形状公差之间的关系
在一般情况下,由二个旋转自由度控制的位置误差,能够控制有一个旋转自由度的形状误差。如定位公差中的平行度可以控制形状误差中的平面度;径向跳动可以控制圆度;同轴度可以控制轴线的直线度等。因此,在选择形位公差时,首先考虑位置公差。当位置公差选定后,且能够控制相应的形状误差,并能满足使用要求,则可以不考虑形状公差的要求[2]。
用尺寸公差、形状公差以及位置公差来确定零件同一要素的各种不同公差时,应注意它们之间的相互关系,一般应符合T形状
6 结语
零件的尺寸精度、形状精度、位置精度,对其技术性能、加工、检测及评定方法都有很大的影响。因此,只有在保证零件功能的前提下,根据不同的生产条件、检测条件合理选择尺寸公差、形状公差以及位置公差,才能降低制造成本,提高产品的经济性。
摘要：零件的尺寸公差、形位公差项目及精度的合理选择不仅是保证零件技术性能要求的基础,也是降低生产成本,提高产品经济性的重要因素。零件的尺寸精度、形状精度以及位置精度之间既相互联系,又相互制约,因此,弄清它们之间的相互关系,对机械零件的设计是十分重要的。
关键词：尺寸公差,形位公差,关系
参考文献
[1]GB/T 1958-2004,产品几何量技术规范(GPS)形状和位置公差检测规定[S].
[2]李国富.简析形位公差选择的合理性[J].鄂州大学学报,2007(3):350-37.
公差与配合期末考试题 篇5
（三）（满分100分）
班级：姓名：
一、选择题（每题2分，共30分）
1、公差与配合国家标准中规定的标准公差有（）个公差等级
A、18B、28C、20D、192、一般配合尺寸的公差等级范围大致为（）
Ａ、ＩＴ１～ＩＴ７ Ｂ、ＩＴ２～ＩＴ５
Ｃ、ＩＴ５～ＩＴ１３ Ｄ、ＩＴ８～ＩＴ１４
3、下面哪种误差是不可避免的（）
A、系统误差B、随即误差 C、加工误差 D、绝对误差
4、保证互换性生产的基础是（）
Ａ、通用化 Ｂ、系列化 Ｃ、标准化 Ｄ、优化 ５、基本偏差代号f的基本偏差是（）
A、ESB、EIC、esD、ei6、当相配孔、轴既要求对称中心，又要求拆卸方便时，应选用（）
A、间隙配合 B、过盈配合 C、过渡配合 D、间隙配合或过渡配合7、形位公差的形状决定于（）
A、形位公差特征项目 B、形位公差标注形式
C、被测要素的理想形状 D、被测要素的理想形状、形位公差特征项目和标注形式
8、径向全跳动公差的形状和（）公差带的形状相同
A、同轴度 B、圆度 C、圆柱度 D、位置度
9、最大实体尺寸是指（）
A、孔和轴的最大极限尺寸 B、孔和轴的最小极限尺寸
C、孔的最小极限尺寸和轴的最大极限尺寸 D、孔的最大极限尺寸和轴的最小极限尺寸
10、公差原则是指（）
A、确定公差值大小的原则B、制定公差与配合标准的原则
C、尺寸公差与形位公差的关系 D、形状公差与位置公差的关系
11、如果是过盈配合，则孔的尺寸减去相配合轴的尺寸之差为()。
A、正B、0C、负
12、尺寸公差与形位公差采用独立原则时，零件加工后的实际尺寸和形位误差中有一项超差，择该零件（）
A、合格 B、尺寸最大 C、不合格 D、变形最小
13、比较两尺寸精度高低的依据是（）
A、基本偏差 B、公差数值 C、公差等级
14、基本偏差为r的轴的公差带与基准孔H形成（）
A、间隙配合 B、过渡配合 C、过盈配合 D、过渡或过盈配合15、零件超差的极限偏差是（）
A、测量得到的 B、加工后形成的 C、设计给定的二 填空（每空2分，共30分）
1、尺寸是以特定单位表示（）和（）的数值。
2、配合是（）相同的，互相结合的孔和轴公差带之间的关系。
3、基准制分为（）和（）。
4、在选择孔、轴配合的基准制时，一般情况下，优先选用（）。
5、配合分为以下三种()()()。
6、机械制造中的互换性按互换的程度分，可分为（）互换和（）互换两类。
7、尺寸公差带包括()和（）两个要素。
8、包容要求的使用可以用（）公差来控制（）误差，从而保证孔、轴的配合性质。
三 判断对错（每题1分，共10分）
1、（）最大极限尺寸一定大于基本尺寸，最小极限尺寸一定小于基本尺寸。
2、（）公差是允许尺寸的变动量。
3、（）在间隙配合中，孔的公差带都处于轴的公差带的下方。
4、（）某一尺寸后标注表示遵循包容原则。
5、（）极限尺寸是指允许尺寸变化的两个界限值。
6、（）一般以靠近零线的那个偏差作为基本偏差。
7、（）实际尺寸在极限尺寸之内的工件一定是合格件。
8、（）可逆要求可用于任何公差原则与要素。
9、（）只要有公差标准，就能保证零件的互换性。
10、（）规定取样长度的目的之一是为了减少波度的影响。
四简答（20分）
1、已知下列配合，指出其基准制，配合种类，并求出其配合的极限
盈、隙。
0.0200.0160.0201）Ф20H8（.00.033）/f7（Ф40H6（0）/m5（ 0.041）2）0.009）
五 问答题（10分）
1.滚动轴承内圈与轴的配合采用哪种配合制？
尺寸公差与配合论文 篇6
关键词：公差配合与技术测量 项目教学 教学方法 多媒体
中图分类号：G71 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2012）12（a）-0-01
《公差配合与技术测量》作为高等职业院校数控技术、机械自动化等机械类专业或近机类专业的一门重要的专业基础课，主要包括几何公差和零件产品检测两方面的内容。目前，高职院校培养的是实践能力很强的高技能人才，毕业后面对的岗位职业群主要是设备操作工人、设备维修工人、产品检验员、产品装配工人等岗位，为满足高职学生教育的岗位需求，同时结合高职学生自身的基础知识较薄弱、学习兴趣不高的特点，因此，在教学中应积极探索新的教学途径和方法，以“适度、够用”为基本原则，把教学的重点放在理论和实际的有机结合上，不断提高学生的实际动手操作能力，为更好的适应今后的工作岗位打下良好的基础。
1 正确定位，确立切合实际的课程目标
传统的教学过于强调公差的基本理论，忽视技术测量的方法和手段，造成了理论教学和实际生产的严重脱节。对高职学生来说，其就业后从事的岗位和生产紧密相关，因此，在制定课程目标时应符合要从事的岗位群，经过企业调查和研究，本课程的课程目标应该是通过学习，使学生能够认识几何公差的基本知识，相关的国家标准，具备通用量具和部分专用量具的测量技能，掌握企业现用的先进的精密测量仪器的测量技术，能够结合零件的结构特点和精度对典型零件进行综合测量等，最终将学生培养成为真正能为企业生产服务的高技能应用型人才。
2 根据企业实际需求优化教学内容
在教学内容的选取上，要做到重点突出，注重公式的运用和量具量仪的使用等，省略理论推导过程，同时强调实用性，把用结论解决企业生产实际问题作为讲解的重点。例如，在讲 “标准公差系列”和“基本偏差系列”时，可省略不实用的理论内容，把孔、轴配合种类和查表内容作为重点；在讲形位公差时，不过分强调如何进行标注，而是重点讲解形位公差带的形状、含义及如何测量；在讲卡尺、千分尺等测量工具时，对其工作原理简单介绍，把重点放在用量具测量实际工件上。同时，公差标准的内容随着生产的发展而不断更新，教师要根据企业需求及时更新教材上的陈旧内容，把生产一线的最新信息融入到课堂中去，提高学生的实际技能。
3 改革教学方法和教学手段，提高教学质量
教学方法的选择直接影响到学生对知识的理解和掌握程度，好的教学方法和教学手段可以做到事半功倍。对于任何一门课程在选择教学方法和教学手段时应做到突出课程特点，有针对性的进行教学。
3.1 开展项目教学
以企业的真实生产任务为载体，将课程的内容设计成零件尺寸测量、形位误差检测、表面粗糙度检测、螺纹检测、齿轮检测、键和轴承检测、精密测量、综合件检测八个教学项目，并将项目任务始终贯穿于整个教学过程中。在项目实施过程中，强调以学生为中心，让学生去感知、去体会，让学生去发现问题解决问题，教师在整个教学中只是引导者、组织者。
3.2 启发式教学
为适应高职学生活泼好动、喜欢挑战、希望得到满足感的特点，教学中巧妙运用启发提问式教学方法。在讲新内容时，先由实际问题引出，经过启发，最后归纳总结，完成新内容的学习。如在讲零件尺寸公差时，先从零件图为什么要标注尺寸公差引入，然后引出相关知识点，最后通过师生共同努力解决问题并归纳总结。
3.3 讲练结合
针对课程概念名词多这一特点，采用了讲解+练习的方式。如在讲公差和偏差两个术语时，学生易记定义，但做题时，在符号上容易出错，为此可让学生多做练习，找出出错的原因，让学生真正掌握其含义。
3.4 开展实验教学
为实现理论和实际的结合，增强应用技能，实验不可缺少。安排实验教学时，要做到适时、适度，根据实验内容灵活变通授课方式，有些实验可在课堂上讲解完相关理论后集中到实验室进行实践操作，有些实验可在实验室边讲解边操作。实验可让学生掌握常用量具和专用量具的使用方法和注意事项，如用卡尺、千分尺、内径百分表等完成零件的尺寸测量，用螺纹环（塞）规检测外（内）螺纹完成螺纹的综合测量，用R样板完成圆弧检测等；除此之外，还可带学生到大型企业的检测中心参观，让学生了解和体验先进测量设备（如三坐标测量机等）。
4 运用多媒体技术，让课堂变得生动
直观
根据讲授的课程内容合理和正确使用多媒体，在增大课程的信息量的同时可使课程变得生动直观，学生更容易接受和理解。如在讲授形位公差带的定义、形状和位置时，用课本进行讲解很难让学生清晰的认识公差带特征，而运用多媒体则简单直观，学生理解起来也容易得多；又如在介绍公差原则中的体外（内）作用尺寸、最大（小）实体尺寸、最大（小）实体实效尺寸时，运用多媒体动画可使书本上静态的概念变得形象、直观，激发学生的学习兴趣，活跃课堂气氛，提高教学效果。总之，企业需要理论知识扎实，实践能力强的高技能人才，高职学校教师应以培养实用性高技能人才为目标，在教学中注重学生实践动手能力的培养，使理论知识真正运用到生产实际中。
参考文献
[1] 范强，刘浩亮.高职公差配合与技术测量课程教学改革实践与探索[J].科技信息，2007（20）.
尺寸公差与配合论文 篇7
AutoCAD在机械行业的使用非常广泛,它操作界面友好,图形编辑和输出功能强大,绘图速度和精度高,但仍然存在不足,例如它没有尺寸公差自动查询功能,设计人员必须通过相关手册查询尺寸的极限偏差,然后再标注。AutoCAD环境下尺寸公差值的自动查询并标注的功能已有学者进行了研究[1,2,3],他们给出的方法能直接按公差值进行标注,但工程设计人员习惯采用公差代号标注的方式,而且上述文献提出的方法每次只能处理一个尺寸。作者提出的方法使设计人员可先按公差带代号标注形式绘制图形,然后实现公差代号的自动搜索和批量转换,直接将各公差带代号标注形式转换为公差值标注形式。
1 尺寸公差识别方法
1.1 尺寸公差常用表示方法
所谓公差就是允许的尺寸变动量,尺寸公差的标注方法是将公差带代号写在基本尺寸之后,有3种表示方式:d40H8; d40undefined; d40H8undefined。
1.2 AutoCAD环境下尺寸公差标注方法
由于AutoCAD环境下提供多种标注公差的方法,要想识别公差,必须先对公差标注的常用方法进行分析。
a) 当直接标注公差数值时,对于对称公差标注,如d40±0.015,可采用两种标注方法:一种是利用文字替代输入,替代内容为“%%c40%%p0.015”(当采用英文字体标注时)或“d40±0.015”(当采用中文字体标注时);另一种是把显示公差特性栏设置为“对称”,并在公差上偏差特性栏输入“0.015”。
b) 当直接标注公差数值时,对于非对称公差标注,如d40undefined,一般是把显示公差特性栏设置为“极限偏差”,并在公差上偏差特性栏输入“0.039”,公差下偏差特性栏输入“0”。
c) 当直接标注公差代号时,如d40H8,可采用两种标注方法:一种是利用文字替代输入,替代内容为“%%c40H8”(当采用英文字体标注时)或“d40H8”(当采用中文字体标注时);另一种是在标注后缀中输入“H8”。
由于不同的绘图人员在绘图时有不同的绘图习惯,故公差识别需考虑上述多种情况。
1.3 AutoCAD环境下尺寸公差的提取算法
若要提取尺寸公差,需分析上述不同标注方法在AutoCAD下形成的不同的内部数据表达形式,并且分析公差显示的控制变量,通过分析可得到如下结论:
a) 尺寸标注是否显示公差数值,由变量DIMTOL和DIMLIM控制,当DIMTOL=TRUE时,将显示公差数值;当DINLIM=TRUE时,将显示极限尺寸。故当只要这两个变量中有一个为TRUE,即意味着该尺寸标注有尺寸公差要求。此时可通过变量DIMTP和DIMTM提取该尺寸的上、下偏差。
b) 若尺寸标注采用尺寸公差代号形式表示,则需提取基本偏差代号和公差等级。此时可分为两种情况处理:一种是使用了文字替代功能;另一种是没有使用文字替代功能。
当无文字替代时,AutoCAD将按“前缀+<>+公差数值+后缀”内容显示尺寸文字,其中“<>”表示测量尺寸。此时若变量DIMTOL或DIMLIM有一个为TRUE,则可通过变量DIMTP和DIMTM提取该尺寸的上、下偏差的数值,若变量DIMTOL和DIMLIM均为FALSE,则意味着公差代号可能由后缀保存,此时可通过变量DIMPOST取得标注的尺寸文字,其格式是“前缀+<>+公差数值+后缀”,然后取“<>”后面的后缀作为尺寸公差代号。
当有文字替代时,若替代文字中有“<>”,则直接取替代文字中“<>”后面的内容作为公差带代号。若替代文字中无“<>”,如“d40H8”形式,则取第二个非数字字符及其后的内容作为公差带代号。
c) 获得公差带代号后,应该分离出基本偏差代号和公差等级,然后通过数据库操作得到对应的上、下偏差。
d) 对于未标注公差要求的尺寸应按未注尺寸公差处理,精度等级若无特殊说明,按中等精度等级处理。
根据上述分析,可得公差识别的流程图如图1所示。
1.4 尺寸公差值标注
当尺寸标注采用公差数值标注时,无需转换。但尺寸标注采用公差带代号标注时,将通过数据库技术查询得到上偏差赋值给变量DIMTP,下偏差赋值给变量DIMTM。若想显示上下偏差,则赋值DIMTOL=TRUE,若想显示极限尺寸则赋值DINLIM=TRUE。
2 螺纹公差识别
2.1 螺纹公差标注方法
国家标准《普通螺纹》GB 197-81将螺纹公差带的两个基本要素—公差带大小(公差等级)和公差带位置(基本偏差)进行标准化,组成各种螺纹公差带。
对于外螺纹大径,公差等级有4,6和8级,对于外螺纹中径,公差等级有3, 4, 5, 6, 7和8级,基本偏差代号为e, f, g和h。
螺纹的完整标记由螺纹代号、螺纹公差带代号和旋合长度等组成。在零件图上标注方法为M10×1LH-5g6g-L。M表示普通螺纹,10表示公称直径,1表示螺距,LH表示左旋螺纹,5g6g表示中径和顶径的公差带代号,L表示旋合长度。
2.2 螺纹公差识别
螺纹公差的识别主要是从螺纹标注中识别出公称直径,螺距、旋向和中径和顶径代号。螺纹识别过程是:
a) 首先获得直径方向尺寸标注,方法同上面尺寸标注识别时的判断方法。
b) 然后提取直径方向尺寸的前后缀,方法同上面尺寸标注的前缀和后缀的提取算法。如对于螺纹标注M10×1LH-5g6g-L提取的前缀将为M,后缀为×1LH-5g6g-L。
c) 若前缀为M,可据此判断为螺纹标注,然后可从后缀中分离出螺距、旋向、中径和顶径的公差带代号。处理螺距时需注意如果标注中没有给出螺距,应该通过数据库检索出对应的粗牙螺距,若没有给出旋向,则按右旋默认值处理。若只给出了一个公差带代号,则意味着中径和顶径具有相同的公差带代号。若没有给出公差带代号,则按“6g”默认值处理。
d) 根据公差带代号通过螺纹数据库获得极限偏差,并计算出极限尺寸。
3 自动搜索方法
尺寸的自动识别是通过遍历AutoCAD数据库得以实现。实现代码如下:
4 数据库技术
由于零件图上通常标注公差带代号,所以在工艺参数的提取过程中需要将公差带代号通过数据库技术得到对应的上下偏差。本文利用DAO数据库接口技术实现数据库的操作。数据库文件由ACCESS建立。
根据尺寸公差的知识,尺寸公差带由基本偏差和公差带大小两个要素组成,所以为了查询尺寸公差,建立了“标准公差数值”、“孔的基本偏差数值”、“轴的基本偏差数值”和“未注公差线性尺寸的极限偏差”4张数据表。为了查询螺纹的有关参数,建立了“普通螺纹粗牙螺距”、“普通螺纹基本偏差”和“普通螺纹外螺纹大径公差”3张数据表。表1为标准公差数值表的结构。
5 结语
尺寸公差自动识别与转换的方法使机械设计人员避开了烦琐的查询公差手册的工作,给设计工作带来了较大的便利。同时尺寸公差转换的结果能实现有关的自动计算,在作者开发的自动车床编程系统中就利用公差自动识别与转换功能,实现了自动计算零件的公差带中心尺寸,并成功应用于数控车床的自动编程。
摘要：分析了尺寸公差的标注方法,以ObjectARX为开发手段,实现尺寸公差的自动查询,能自动将尺寸公差带代号转换为对应的公差数值。分析了尺寸公差在AutoCAD数据库中的表示形式,介绍了尺寸公差和螺纹公差的提取算法及所使用的数据库技术。
关键词：AutoCAD,公差,自动识别,转换
参考文献
[1]段星光,徐岩,吴立勋.AutoCAD环境下公差与配合自动标注二次开发[J].现代制造工程,2004(9):103-105.
[2]潘应晖.用VBA开发公差自动查询标注[J].机械制造与自动化,2005,34(4):102-105.
尺寸公差与配合论文 篇8
1 传统尺寸公差部分实验教学中存在的问题
在高职院校, 《互换性与测量技术》前面两章主要是绪论和测量的基本知识, 从第三章开始接触尺寸公差与配合的相关概念和专业术语, 如什么是轴、孔, 基本尺寸、实际尺寸、偏差、基本偏差、公差、基准制等定义。结合本校实际教学情况, 课堂上表现出学生似乎听懂和理解, 等到本章讲完之后, 在实验室安排尺寸公差实验 (孔、轴的测量) 时, 学生表现出对实验讲解过程及后期数据处理概念混淆, 比如实验得到实际偏差, 并已知基本尺寸, 不知如何得到实际尺寸, 反映出学生对基本尺寸、实际偏差及实际尺寸三者概念模糊以及不清楚三者之间的关系, 造成实验报告后期数据处理错误频出。另外, 实验操作过程中, 学生不理解实验内容和实验步骤, 实验教师前半节课的讲解作用微乎其微, 即使教师坚持在一旁辅导, 也难以面面俱到, 并加重教师的课堂负担, 实验教学质量下降。
基于上述情况, 问题归纳总结主要存在于两方面。一是学生的问题。高职学生基础知识差, 自觉性低, 在理论课上学生对知识概念模糊、混淆, 实验课上教师讲解时, 学生乏味、泛泛而听, 实验操作时随意, 违规现象严重, 后期实验数据处理草草了之, 并在课后缺乏教师监督的情况下, 实验报告不了了之。总之, 不能达到实验教学的预期效果;二是教师的问题。传统的实验教学中, 教学模式以教师为主, 学生为辅, 教师前半节课讲授、演示, 学生后半节课操作、记录数据, 可见, 教师的教和学生的学是完全分开的、各自独立的, 没有形成完整的、系统的课堂教学体系, 致使实验教学仅仅是“走过程”, 最终学生的动手能力和工程实践能力并未得到真正锻炼和提高。
2 实验教学方式方法改革的几点思考
结合本校实际情况, 针对上述问题笔者尝试采取了实验教学改革方案主要包括两部分:第一, 学生实验课前, 教师必须安排并监督实验内容预习情况, 甚至在理论课上教师和学生一起进行实验预习, 带着问题进公差实验室。比如, 在孔、轴测量前, 预习相关术语, 讲授实验原理、步骤, 使学生形成初步的实验印象, 并填写实验预习报告;第二, 进入公差实验室后, 教师和学生一起进行实验, 采取以教师为主导, 学生为主体的教学模式, 结合实验报告, 测量实验数据, 实验操作过程中, 学生是主体, 教师仅仅起启发、引导作用。当学生遇到问题时, 教师必须悉心教导, 将学生置身于实验课堂的主体地位。处理数据时, 师生共同查阅书籍, 甚至在自习辅导时解决学生数据处理过程中存在的问题, 直到学生弄清弄懂为止, 达到巩固理论知识的目的。
如以孔的测量实验为例, 课前预习内容包括仪器的名称、分度值、测量范围, 器具不确定度允许值, 安全裕度, 被测件名称、尺寸, 并查表确定最大、最小验收极限尺寸, 最后填写实验预习报告。进行实验时, 学生是主体, 教师的主要任务是引导其正确进行实验操作。本实验中, 可以先询问学生实验操作思路, 指出存在的问题, 然后借助图示板讲解对孔测量时在3个不同截面, 每个截面位置处互相垂直测量两次, 并让学生动手操作, 教师在一旁指导其正确进行即可, 因为学生是实验的主体, 最后将实验数据填到实验报告相应位置。
以上是结合笔者所在学校学生情况, 对尺寸公差部分实验教学的简单分析。推而广之, 在工科实验教学中都可以采用学生是主体, 教师是主导的教学模式, 将学生置身于实验室的主人, 避免实验教学“走过程”的现象, 让学生真正在实验课上得到锻炼, 以提高学生的实践动手能力。
3 结束语
总之, 笔者基于《互换性与测量技术》课程尺寸公差部分实验教学情况, 简单分析了传统实验教学存在的问题, 并提出相应对策, 让实验教学真正在学校的实践教学中发挥作用, 有助于学生巩固理论知识和提高工程实践能力。
参考文献
[1]徐秀娟.互换性与测量技术[M].北京:北京理工大学出版社, 2009.
[2]马宪亭.高职《互换性与测量技术》课程综合性实验教学改革实践[J].职业教育研究, 2011 (7) :130-131.
[3]刘素明, 赵强, 张令.《互换性与技术测量》研究性教学研究与实践[J].河北工程大学学报, 2011, 28 (2) :90-92.
尺寸公差与配合论文 篇9
关键词：公差配合与测量技术,教学方法,工学结合,课程改革
《公差配合与测量技术》是机械类专业基础课, 其实用性强, 与生产实际密切相关联。通过课程学习, 学生不仅要了解、认识各项机械基础标准, 会查各项公差表格, 更重要是要具备机械产品精度设计及检测的初步技能。但因该课程基本概念多、名词术语多、原则规定多等原因, 在教学过程中, 如不讲究教学方法, 学生一般会感到枯燥、乏味, 兴趣不高。根据教学实践, 笔者认为要解决上述问题, 必须突出教学的互动性和趣味性, 合理规划教学环节, 增强学生的参与意识, 激发学生潜能, 充分发挥学生的主体作用。
一、教学分析
1. 课程性质与定位
《公差配合与测量技术》是高职院校机械类专业必修的一门技术基础课, 从课程体系上讲, 该课程具有联系设计类课程与制造工艺类课程的纽带作用, 具有从基础课向专业课过渡的桥梁作用。课程主要培养学生具备零件测量和产品检测的专业技能, 同时养成“一丝不苟、精益求精”的职业素养。在学习《机械制图》、《机械设计基础》课程后开设本课程, 是为后续《机械加工技术》、《机械加工设备》等课程学习和技能培养打下基础。课程目标是, 通过学习使学生获得机械零件几何量公差制度知识、最新国家标准、掌握通用量具测量技能、掌握精密测量仪器测量技能、掌握逆向工程技术等。
2. 精通教材、精心备课、因材施教
备好课是上好课的基础和前提, 在详细了解本课程的特点和教学大纲要求的基础上, 教师首先应认真钻研教材和查阅有关参考书籍, 根据课时安排制定出教学进度计划, 精心备好每一次课, 认真编写每节课的教案。高职学生毕业后主要从事生产第一线的技术工作, 必须掌握《公差配合与测量技术》的基本知识, 具备识读图样上多种技术要求和进行常规检测的初步能力。针对学生的具体情况, 首先应按照本课程教学的目标和要求, 合理分析和处理教材, 讲授要有一个梯度, 由易到难, 循序渐进。对于重点内容, 如极限与配合国家基础标准等要讲深讲透, 熟练掌握, 以打好基础;对于难点内容, 如形位公差国家标准、公差原则等, 则只要求掌握最基本最常用的内容。
3. 以“实用为主、够用为度”为原则, 保证教学成果
本课程主要内容由几何精度设计和检测两大部分组成。课程的最终任务是使学生获得有关几何量公差与测量技术方面的基本理论、基本知识和基本技能。故需坚持“实用为主, 够用为度”的教学原则。
(1) 全面系统的把握课程主线, 激发学生对新课程的学习兴趣。在学习初始, 学生对本课程的名称和内容都会感到陌生, 为此, 首先应充分利用学生对新课程的好奇心, 提出问题, 巧妙地导入新课。应尽量用通俗易懂的语言和生动的例子, 密切联系日常生活实际和生产实践, 由浅入深, 激发学生的学习兴趣和学习动力, 导入得法无疑会为课程的学习奠定一个良好的基础。
(2) 注重基本概念教学, 勤练习巩固教学成果。基本术语以及定义是本课程的重要组成部分, 在教学中要注意结合实例详细讲解各个术语的定义, 指出与日常口语中含义的不同之处, 并通过分析各术语之间的区别和联系, 加深对各术语的理解。在课堂教学中要精心准备典型实例, 还应将已有的机械制图、机械原理、机械工艺知识与新课程的学习相结合, 提高教学效果。在巩固课堂教学效果方面, 要有目的、有计划、有步骤地精选练习题, 合理布置课后作业、适当的测验是巩固课堂教学、增强学生对知识的理解和记忆、提高教学效果的有效途径。选习题时应针对与生产实际有关的内容和教材中的重点内容, 从不同角度精选练习题, 让学生通过训练加深对概念的理解, 巩固教学成果。
4. 以实验为载体, 提高学生的实际动手能力
本课程是由“公差配合”与“测量技术”两个独立的部分有机地结合在一起的。“测量技术”的内容只有通过学生自己动手做实验才能达到预期效果。通过实验能够提高学生的实际检测能力, 掌握正确使用常用测量器具, 学会处理数据, 提高教学效果。
二、课程教学探讨
1. 实现课程教学与工作过程相结合
首先, 根据机械加工过程中, 工业制品测绘、零件加工、装配调试岗位所要具备的零件或产品检测的职业能力要求, 确定教学内容, 以企业真实产品为载体, 组织课程教学。
其次, 教师要转变思想观念、更新教学方法, 明确认识高职教育的育人目标, 学生的智力类型, 明确过程教学的必要性, 并在教学行动中进行角色变换, 认识到优秀的教师是学习过程的组织者、咨询师。
2. 打破传统教学环节
本课程传统的教学环节主要包括授课、实验两部分, 其中教师讲授时间占总学时的80%左右, 忽视对学生自学能力和精度设计能力的培养。因此, 教学环节中可以增强精度设计大型作业环节。即课程的教学应包括授课、精度设计、实验三个主要环节。在实验部分应增加设备和新工具的介绍, 可将比较新颖、应用较为普遍或反映本学科最新发展的新型测量仪器介绍给学生。
参考文献
[1]任建华, 魏效玲, 赵立新.关于《互换性与测量技术基础》课程教学方法和课程改革探[J].河北建筑科技学院学报, 2004, (3) .
[2]李磊.《公差配合与技术测量》课程教学改革的思考[J].邢台职业技术学院学报2008, (25) .
[3]刘哲.基于工作过程的课程开发方法[J].青岛职业技术学院学报, 2008, (6) .
尺寸公差与配合论文 篇10
关键词：公差配合与技术测量,教学方法,探讨
《公差配合与技术测量》课程是职业院校机械类专业的重要基础课程之一。在机械行业, 无论是机械设计工程师还是一线操作工人, 都需要具备公差与技术测量方面的知识和基本技能。在制造业中, 该课程的知识与技能是实际生产过程中不可或缺的。职业教育主要以培养实用型、应用型人才为目标, 公差与技术测量知识技能应是职业教育的重点内容之一, 此课程的教学质量直接影响着学生在工作岗位上的实际表现。
课程特点与难点分析
《公差配合与技术测量》主要由两部分组成:公差配合、测量技术。公差配合主要介绍国家有关的技术标准。这些标准主要应用在机械设计过程中, 要求设计时合理地给出零件的尺寸公差、形位公差和表面粗糙度等数值, 将零件的制造误差限制在一定范围内, 使机械产品装配后能正常工作, 保证产品质量。技术测量主要介绍确定被测对象的量值而进行的一系列实验方法和实验过程。测量技术是进行质量管理的手段, 是贯彻质量标准的技术保证, 零件的质量特性合格与否, 需要通过测量或检验方能确定。综合分析这两部分内容特点, 主要有:抽象概念多、术语定义多、标准符号多、需要记忆的内容多、逻辑推理少等。其中最突出的特点就是基本概念和术语多。这些概念和术语总体可以归结为两大类:一类是属于设计要求的术语和定义, 如公差、配合、配合公差、基本尺寸、极限尺寸、最大最小实体尺寸等。以上这些概念都是体现设计思想的, 设计一旦完成, 这些术语和定义就可以确定下来, 而与任何一个实际零件无关。它们之间的关系可以通过公式表示, 数值可以通过具体的设计计算或者根据使用要求, 依据公差配合标准确定。另一类是属于零件个体上实际存在的术语和定义, 如实际偏差、实际间隙、实际过盈、实际尺寸、作用尺寸等。以上这些术语是反映零件实际状态的, 只有指明具体的完工零件, 才能定量地确定其大小。一般情况下, 对于不同的零件, 这些属性的值是不同的。上文提到的这两类基本概念和术语是本课程的基础内容, 教学的难点在于如何使学生充分认识并理解这些概念以及把握它们之间的区别与联系。
应充分掌握互换性生产的重要性。为在更加广泛的范围内和更高级的程度上实现互换性生产需要进行各种标准化工作, 让学生在以后的课程设计和实际工作中注重标准件和通用件的应用, 有意识地提高产品的互换性。为了较好地教好本门课程应注重采用多样化的教学方法。
教学内容综合化, 坚持应用为主、够用为度的教学原则
应用为主, 够用为度《公差配合与技术测量》课程基本理论部分按照“必需、够用”的原则, 对实际工作中用不到的或较少用到的内容不讲或少讲。对理论性较强的内容可以只讲理论, 着重引导学生学会分析问题和解决问题的方法。在教学中要重视增强学生查用国家标准的能力, 课堂上演示和练习查阅表格, 学会零件各个公差值的查阅和标注;突出光滑圆柱的公差和配合、形状和位置公差、表面粗糙度等基础理论和相关国家标准的使用等。在讲课过程中做到有所侧重。
教学内容综合化在教学实践中, 应以专业培养目标对本课程的要求为标准, 对《公差配合与技术测量》的教学内容进行综合。这有利于学生对所学知识的整体认识, 由互换性概念引出其他相关知识。可用机械行业中的典型例子———齿轮泵作为载体进行切入, 将轴、箱体、轴承、键、齿轮等零件直接摆在学生面前。从而提出, 机器正常运行就必须有若干零件配合, 就必须有一系列的公差与配合的要求。需要介绍互换性的原理, 提出几何量误差对互换性的影响, 从而介绍尺寸误差、行位误差、表面粗糙度的概念, 并且引出几何量精度的基本术语及定义, 尺寸公差标准及标注、常用表格的使用、形位公差的标注, 培养学生的综合思维能力和发现、分析、解决问题的能力。
针对术语多、内容复杂的课程特点采用行之有效的教学方法
(一) 总结与分类是应对众多概念定义的好方法
面对该课程中繁多的概念与定义, 最好的讲授办法就是将概念与定义进行分类总结, 这样便于学生对相似概念的区分理解与记忆。
例如, 在讲授“形位公差项目及其公差带”含义时, 形位公差带的形状复杂, 学生难于理解, 如平行度、垂直度、倾斜度三个公差项目。但可按照被测要素和基准要素的几何特征将每一个公差项目分成线对线、线对面、面对线和面对面四种形式, 当直线为被测要素时又分为三种情况, 即给定一个方向、两个方向、任意方向上的要求。
(二) 恰当采取多媒体教学, 加深学生对术语的理解
多媒体技术具有对信息承载的多元化、集成化、交互化特征, 可有效增加教学信息量, 丰富信息的表达力, 增强信息的表现效果, 提高课堂效率, 已逐渐成为提高教学质量的重要教学手段。对于《公差配合与技术测量》课程中的难于理解的定义, 可通过多媒体手段结合例子形象地将定义中的主要意思展示出来。同时多媒体技术可提高展示信息量, 实现信息交流的高流量, 为学生营造立体的想象空间, 最大限度地提高学习效率。
大量的实际经验证明, 将多媒体技术应用到课堂教学, 能为教学带来很多有益的变化。一方面, 能促进教学手段和方法的改革, 方便教师讲授, 有利于教育资源重复使用和共享;另一方面, 形象生动的多媒体技术能激发学生学习的积极性和主动性, 使得抽象枯燥的理论知识更易于接受, 从而有效地改善教学效果。如在形位公差部分, 对于形位公差带的形状、位置、大小等概念最好利用多媒体课件进行教学, 可以把抽象的问题形象化, 改善课堂教学。
恰当地应用多媒体技术需要注意以下几点:选择合适的知识点;内容长度要适中;多媒体展示中, 色彩、动画等元素要合理搭配;不能忽略课堂上的心理沟通与互动。
采用与其他课程相结合的教学方法进行思维拓展
《公差配合与技术测量》课程内容是机械类专业学生应掌握的基本技能, 其中的知识与很多机械课程相关, 如《机械制图》、《机械制造工艺学》。从课程体系上看, 公差配合有联系设计类课程与制造工艺类课程的纽带作用, 有从基础课向专业课过渡的桥梁作用。明显的表现是在这些机械课程的学习过程中, 都与设计图或者工艺图有关。在设计图或者工艺图中, 除了零件图形本身外, 图形中其他各种各样的标注、符号等都是《公差配合与技术测量》中的知识点。因此, 讲授《公差配合与技术测量》知识不能仅仅局限在本课程上, 在讲授其他相关机械课程时遇到相关的知识点也要仔细讲授。比如在《机械制造工艺学》课程中, 利用工艺尺寸链解“工序尺寸和公差的确定”类习题时, 对于基本尺寸、上偏差、下偏差、极限尺寸反复应用。首先, 应复习几个基本概念;然后, 结合具体尺寸链分析封闭环以及各组成环尺寸大小的关系, 再推导总结公式。
这样的教学模式可减轻《公差配合与技术测量》课程的信息容量, 将部分相关内容转移到其他机械课程中, 既有利于理解知识, 又能巩固教学效果。
针对课程特点制定适当的考核方式
《公差配合与技术测量》课程中的内容在整个机械课程体系中属基础知识范畴, 并且与其他机械课程紧密联系, 脱离了其他课程的应用, 就失去了其存在的意义。因此, 在课程考核方面, 不能单纯地只考核本课程的知识内容。
作业和考试不仅要巩固课堂教学, 加深学生对知识的理解与应用, 还应训练和培养学生处理问题的能力。因此, 作业布置和考试安排应以提高学生素质为中心, 加大综合应用型习题量, 减少纯粹的记忆内容。作业和考试的形式应多种多样, 不仅有练习题, 还要包括实验报告、小论文等。如将课堂大作业与机械零件测绘结合, 要求学生分组测量减速箱, 确定主要零件的公差精度及配合类型, 在绘图过程中强调公差的标注。通过分组综合练习, 学生不仅能巩固《公差配合与技术测量》课程的知识, 也能将机械零件测绘、工程制图和产品的拆装技能等进行了一次综合运用, 使原有的知识与技能对学习新知识产生积极有效的影响, 有利于新知识的掌握。
中国伟大的教育家孔子曾提出对待学生要“因材施教”。从笔者多年的教育经验看, 对待不同的课程, 教育者同样要秉承“因材施教”的思想, 充分分析不同课程之间的特点与难点, 制定相应的教学策略, 才能够事半功倍, 取得更好的教学效果。
参考文献
[1]姚新华.《公差配合与技术测量基础》的教学心得[J].现代企业教育, 2009, (2下) .
[2]聂法宪.谈《公差配合与技术测量》课程的性质、特点与教学重点[J].濮阳职业技术学院学报, 2006, (4) .
[3]王亚红.对《极限配合与技术测量》课程教学的思考[J].科技创新导报, 2009, (21) .
[4]赵春.在课堂教学中如何恰当地使用多媒体辅助教学[J].试题与研究:教学论坛, 2009, (17) .
尺寸公差与配合论文 篇11
【关键词】高职院校 公差配合与技术测量 精品课 建设思路
【中图分类号】G71【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2016）06-0248-01
面对全新的市场发展形势，高职院校为了更好的实现专业人才培养目标，必须要提高对构建公差配合与技术测量精品课的重视度，创新原有的教学模式，探索出建设精品课的全新途径及思路。所以开展高职院校公差配合与技术测量精品课建设新思路新探索的研究具有非常重要的意义，能够提高学生的专业技术能力，为社会发展输送优秀的人才，并为其它研究提供参考意见。
一、编制针对性的教材，明确学生专业能力的培养目标
公差配合与技术测量课程最显著的特征为知识抽象化、综合性强，将工艺、设计课程有机的整合了起来，兼具基础性、专业性课程的性质。所以在建设精品课程的过程中，首先要明确学生专业能力的培养目标，针对高职院校机械专业教育状况，编制一套针对性的公差配合与技术测量教材。教材要突出不同章节之间的联系，避免各章节知识内容相互脱离，要基于综合实践的角度编写出高质量的教材。可以在原有教材的基础上，围绕锻炼学生综合能力的目标，适当的增大实践练习所占的课堂比重。例如：针对箱体类机械零件加工图纸章节，可以将表面粗糙程度、形位/尺寸公差等知识综合起来，挑选相应的实训练习题，让学生形成良好的公差运用能力。
二、对精品课的教学内容进行优化设计，落实实用性的教学原则
因为公差配合与技术测量课程的课时有限，为了更好的利用课堂时间，实现理论与实践教学的完美融合，可以对实践、理论教学的课时进行适当的调整，优化精品课的课程结构。传统的课程教学内容设置存在很大的不足，与实际岗位需求存在偏差，在建设精品课的过程中，必须要遵循实用性的原则，合理的设计教学内容。针对测量知识，可以将重点放在量具应用、选取及数据分析方面；针对形状位置精度知识，课程重点应为形位公差内涵、注释、公差项目实际选取等内容；针对表面精度知识，要详细的对表面粗糙度的测量、选取、标注和评定等内容进行讲解。在合理课程内容的规范下，教学质量会大幅度提升，达到精品课的教学目标。
三、提升学生的专业技能水平，实现理论和实践教学的整合
社会所需的机械加工专业人才不仅要具备扎实的理论基础，还要拥有较强的实践操作能力。在建设公差配合与技术测量精品课时，要将理论性的教学内容与实践性的教学内容进行有机的融合，突出学生专业能力的培养，通过有效的教学项目来增强学生的专业技能水平。公差配合与技术测量精品课的建设措施如下：1）图纸分析能力对于机械专业人才来说非常重要，所以精品课教学要注重对学生图纸识别、分析能力的锻炼，可以在课堂中提供多样化的图纸供学生练习；2）应专门设置机械零件测绘课程，锻炼学生对箱体、圆盘及轴等各种类型机械零件的绘图能力，为实践运用能力的提升提供保障；3）要细化对测量技术课程的设计，可以按照实际测量教学、自主进行测具选取/使用、测量实训的步骤，循序渐进的开展课程教学，让学生在掌握基础知识后能够结合实践训练进一步增强知识的灵活运用能力。
四、强化网络课程资源建设力度，改善精品课的教学质量
公差配合与技术测量精品课的建设仅依靠教材远远不够，还需要充分发挥先进网络技术的优势，实现网络课程同公差配合与技术测量课程的完美融合，将课程知识通过多媒体的方式呈献给学生，使教学课程更加丰富、全面。可以利用网络课程资源，弥补书本教学内容的不足，让学生了解到更多的机械行业发展信息，使课堂教学知识更加生动和直观，调动学生的主观能动性，改善学生的学习效果。在开展尺寸及形位公差知识教学时，可以运用项目教学的方式，针对课程教学的实际内容，从零件设计、图纸分析和质量检验等教学角度入手，借助多媒体教学手段构建三维立体模型，保证学生能够透彻的理解和掌握知识，加深对知识的印象，全面提升学生的综合素质。
五、结语
综上所述，要想实现高职院校的公差配合与技术测量课程教学与社会岗位的有效对接，必须要加大建设公差配合与技术测量课程精品课的力度，以市场需求为导向明确人才培养的最终目标。应基于精品课教学内容、网络技术运用、精品课教材等角度，设计出满足实际岗位要求的精品课教学模式，提高学生的综合素质和能力，让学生成为社会所需的机械专业人才。
参考文献：
[1]马恒.《公差配合与技术测量》课学生实践能力的提高[J]. 科技创新与应用. 2013（12）
[2]吴恒艺.浅谈理论与实践相结合教学法在《公差配合与技术测量》中的作用[J]. 科技信息. 2010（07）
作者简介：
尺寸公差与配合论文 篇12
关键词：高职,课程,教学
1、前言
公差配合与技术测量课程是联系机械制图、机械设计等设计类课程与金属工艺、机械制造技术等制造类课程的纽带, 是从基础课向专业课过渡的桥梁。
任何机械产品的设计总是包括四个方面:运动设计、结构设计、强度设计和精度设计[1]。前三方面是机械设计、工程力学等课程解决的内容, 精度设计则是公差配合与技术测量课程研究的主要问题。本课程包括“公差配合”与“测量技术”两部分, “公差配合”主要介绍有关的国家技术标准, 学习目的是给出零件合适的尺寸公差、形位公差和表面粗糙度, “测量技术”主要介绍对零件进行检测的方法, 是对零件精度设计要求的技术保证, 因为零件加工后是否符合精度设计要求, 必须通过检测进行判断。
2、教学思路
根据高职类教学的指导思想, 应以“实用为主, 够用为度”为原则, 精选授课内容, 并注重学生实践能力的培养。一般来说, 本课程首选删去尺寸链计算等重学术的内容, 删去圆锥和角度公差、平键与花键连接公差、渐开线直齿圆柱齿轮公差等与专业培养目标关系不大的内容, 而突出光滑圆柱结合的公差与配合、形状和位置公差、表面粗糙度等基础理论和相关国家标准的使用等主要内容, 并按学校的现有条件尽量多安排一些实验项目, 以培养学生的操作技能。
从表面上看, 本课程教材枯燥难懂, 其中有很多公式、抽象的概念, 以及大量的国标规定, 内容涉及很广, 而且比较零散、杂乱[2]。如果不加以引导, 必定使得学生丧失学习的信心, 这就要求教师为学生理出头绪, 找出一根主线来组织教学活动。
按照互换性生产已成为机械制造业中一个普遍遵守的原则, 为了实现互换性, 必须把零件的几何参数误差控制在一定的范围内, 也就是设定零件的尺寸公差、形位公差和表面粗糙度, 这正是本课程介绍的主要内容。所以, 应根据互换性这一贯穿整个课程始终的主线来组织教学。
首先, 以光滑孔和轴结合的互换性为基础展开教学, 介绍广义上孔和轴的公差与配合、然后介绍了一些常见零件结合的互换性, 如滚动轴承、普通螺纹、渐开线圆柱齿轮等, 这些零件的配合具有光滑孔与轴配合的基本特点, 但是又有各自的特殊之处, 简单来说, 国标规定滚动轴承单一平面平均内、外径的公差带均采用“上偏差为零, 下偏差为负”的布置方式;而对普通螺纹, 国标对内螺纹规定了两种基本偏差:G、H, 对外螺纹规定了四种基本偏差:e、f、g、h。其次, 无论是光滑孔轴还是滚动轴承、普通螺纹, 除了尺寸精度的要求外, 都还有形状和位置公差, 以及表面粗糙度的要求。
按照这样的思路组织教学, 可以使学生把握课程的主脉, 更容易理解课程的内容。
3、教学方法
3.1 采用多媒体教学
在课堂教学中充分发挥多媒体的优势, 已经成为现代教学的趋势。公差配合与技术测量课程中有很多比较抽象的概念, 尤其是形位公差部分, 对形位公差带的理解很难用语言完全描述清楚, 借助于多媒体技术, 可以非常直观地描述出公差带的定义。再如螺纹部分, 影响普通螺纹互换性的主要参数理解起来也比较困难, 当螺纹的这些参数出现误差时, 内外螺纹的旋合情况如果能用多媒体的形式表现出来, 对学生的理解必然起到事半功倍的效果。
3.2 实验教学
高职教育一直把培养高级应用型、技能型人才作为培养目标, 要求高职类毕业生除了具备寄出的理论知识、专业技术知识外, 还必须具有解决生产工作中实际问题的能力[3]。所以, 必须对实验教学引起足够重视, 并且激发起学生对实验学习的兴趣, 提高学生的动手操作能力。
公差配合与技术测量课程中的“测量技术”部分包括常用计量器具的使用及其测量方法, 用于光滑圆柱体尺寸的检测、表面粗糙度的检测、普通螺纹的检测、渐开线圆柱齿轮的检测等内容, 这些实验内容与工厂、企业目前所采用的检测技术密切相关, 通过实验教学可以培养学生参与生产的能力, 使专业理论知识得以升华, 为学生将来就业打下坚实的技能基础。
参考文献
[1]聂法宪.谈《公差配合与技术测量》课程的性质、特点与教学重点[J].濮阳职业技术学院学报.2006, 4
[2]王元娥.浅谈《公差配合与测量技术》课程教学[J].科技信息.2008, 13