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1、-机械零件测量与检验轴径、长度和倒角的检测电子教案数控技术专业专递课程资源开发小组2021 年5月单元课教案首页第2次课课题轴径、长度和倒角的检测课时数4授课容子任务1：轴径、长度和倒角的检测子任务2：孔径和深度检测子任务3： 键槽和圆角及成形面的检测子任务4：退刀槽和螺纹的检测子任务5：、外锥的检测子任务6：齿轮的检测子任务7：轴类零件尺寸精度的检测子任务8：套类零件尺寸精度的检测教学目的与要求知识目标1、了解轴、套类零件的构造特点及应用；2、理解公差配合与零件检测的相关知识；3、掌握轴、套类零件尺寸精度的分析方法；4、掌握常用计量器具的类别、名称、规格、组成、操作步骤及维护保养；5、掌握轴
2、、套类零件常见构造的检测方法；6、了解相关标准和手册的查询方法；能力目标1、 能分析被测对象的尺寸精度等技术要求；2、 能查阅数得上标准和手册，计算被测对象的极限尺寸；3、 能合理选择计量器具和计量方法，制定检测方案；4、 能正确使用计量器具，对被测对象进展测量与检验；5、 规填写检测数据，分析质量情况，及时反响检测信息；6、 能执行7S管理；素质目标1、 做个目标明确的人；2、 做个有团队意识、责任感和担当的人；3、 做个有时间观念和执行力较强的人；4、 做个自动自发，有效益意识的人；5、 做个积极向上，奋勇前进的人；6、 做个自强不息，有创新精神的人；重点1、 分析被测对象的几何精度；2、
3、 使用计量器具，对轴、套类零件测量与检验；难点1、 有效掌握被测对象几何精度的分析方法；2、 正确使用计量器具，在规定时间完成被测对象的测量与检验；教学设计 通过情境导入，案例分析和任务驱动使学生明确课程学习目标，掌握零件几何精度的分析方法和计量方法，以便正确地使用计量器具，在规定时间完成轴、套类零件的测量与检验。教具电脑，投影仪，检测室计量器具；多媒体课件；视频等授课情况班级授课时间授课地点 注：1、每次课须填写单元课教案首页。以单元课的每一子课题的教学要求设计每一个教案。每个单元的备课由多个教案构成；子任务1：轴径、长度和倒角的检测情境设计：我校承接了中清洗车公司50件转向轴零件的加工，已
4、在数控车床上完成了试件的加工，现需我们对转向轴试件尺寸误差进展检测。如图2-1图2-1 转向轴零件图一、 零件尺寸公差的分析转向轴它属于轴类零件，由三个不同直径的外圆柱组成，此零件尺寸精度要求较高的部位都为外圆柱面，其尺寸为，查标准公差数值表可知其精度为IT8。中部轴段的直径尺寸要求为，查标准公差数值表可知没有与之正好相对应的标准公差等级，与之接近的精度为IT11级。对于定位尺寸，其精度为IT10。总长50为未注线性尺寸公差，按公司要求统一按GB/T 1804-M处理，通过查表可知其公差为0.6。相关专业术语及知识点1、轴的定义 1)轴轴通常指工件的圆柱形外外表，也包括非圆柱形外外表由两平行平
5、面或切面形成的被包容面，如图2-2所示。 图2-2 轴 2基准轴基准轴是指在基轴投影配合中选作基准的轴。对本标准，即上极限偏差为零的轴。2、尺寸的定义及相关术语: 1尺寸尺寸是以特定单位表示线性尺寸值的数值。尺寸表示长度的大小，长度值包括直径、半径、宽度、深度、高度和中心距等。在机械制造中，一般常用mm(毫米)作为特定单位，在图样上标注尺寸时，可将单位省略，仅标注数值。当以其他单位表示尺寸时，则应注明相应的长度单位。 2公称尺寸公称尺寸以前也称根本尺寸，是由图样规确定的理想形状要素的尺寸。公称尺寸一般由设计确定，是确定公差等级、公差数值和偏差差值的依据。轴的公称尺寸用d表示。如图2-3所示 3
6、实际尺寸(da)实际尺寸是提取组成要素局部尺寸的俗称，是零件加工后通过测量(用两点法相对测量)所得的尺寸。由于存在测量误差和零件形状偏差，所以实际尺寸只是近似于真实的尺寸。如图2-3所示，假设以da表示轴的真实尺寸，则零件该尺寸合格的条件为： 图2-3 实际尺寸 4极限尺寸 尺寸要素允许尺寸的两个极端称为极限尺寸。尺寸要素允许的最大尺寸称为上极限尺寸，以前版本中称为最大极限尺寸；尺寸要素允许的最小尺寸称为下极限尺寸，以前版本中称为最小极限尺寸。轴的上、下极限尺寸分别用dma*,dmin表示。它也是由设计确定的。如图2-3所示。 5定形尺寸 定形尺寸是确定形状和大小的尺寸。 6定位尺寸定位尺寸是
7、指确定各根本体之间相对位置的尺寸。要找到定位尺寸，必须先确定尺寸基准。 7总体尺寸 总体尺寸一般是指零件长、宽、高三个方向的最大尺寸。 图2-3 公称尺寸、极限尺寸、极限偏差 3、 公差的定义及相关术语 1尺寸公差 尺寸公差简称公差，它是允许尺寸的变动量，是一个没有符号的绝对值。上极限尺寸减下极限尺寸之差，或上极限偏差减下极限偏差之差的绝对值。 2标准公差GB/T 1800.2-2021产品几何技术规GPS极限与配合标准中所规定的任一公差。字母IT为国际公差的符号。见表2-1 3公差带 在公差带图解中，由代表上极限偏差和下极限偏差或上极限尺寸和下极限尺寸的两条直线所限定的一个区域称为公差带，由
8、公差大小和其相对零线的位置来确定。如图2-4所示 图2-4 公差带图解 4标准公差等级在GB/T 1800.2-2021产品几何技术规GPS极限与配合标准中，同一公差等级例如IT7对所有公称尺寸的一级公差被认为具有同等准确程度。标准规定，在公称尺寸至500mm的常用尺寸围，标准公差等级分为20级，即IT01、IT0、IT1至IT18。当公称尺寸在5003150mm的大尺寸围，规定了IT1-IT18共18个标准公差等级。随着公差等级的增大，尺寸的准确程度依次降低，公差数值依次增大，其中IT01级精度最高，IT18级最低。对一定的公称尺寸而言，公差等级越高，公差数值越小，尺寸精度越高。属于同一公差
9、等级的公差数值，公称尺寸越大，对应的公差数值越大，但被认为具有同等的准确程度。标准公差是按公式计算后，根据一定规则圆整尾数后确定的。在实际应用中，不同公称尺寸围的标准公差数值可直接查标准公差数值表获得。例如*轴的公称直径为，公差等级为IT7，则查表2-1可知，其公差值为0.025mm. 表 2-1 公称尺寸至3150mm的标准公差数值摘自GB/T 1800.1-2021) 5)一般公差 线性和角度尺寸的未注公差。对于加工工艺能保证精度的尺寸在图样上可不标注其尺寸公差，从而简化制图。这样的尺寸称为未注公差尺寸。主要用于较低精度的非配合尺寸。未注公差尺寸是有公差的，只是未标注。标准GB/T 180
10、4-2000对线性尺寸的一般公差规定了4个等级，它们分别是精细级f、中等级m、粗糙级c、最粗级v。此规定，适用于线性尺寸、角度尺寸要素的相互位置尺寸的未标公差。表2-2 线性和角度尺寸的一般公差4、偏差的定义及相关术语: 1零线 在极限与配合图解中，表示公称尺寸的一条直线，以其为基准确定偏差和公差。通常零线沿水平方向绘制，正偏差位于其上，负偏差位于其下。如图2-4所示。 2尺寸偏差尺寸偏差简称为偏差，是*一尺寸减其公称尺寸所得的代数差。偏差可+，也可。 3根本偏差 在本标准极限与配合制中，确定公差带相对零线位置的那个极限偏差。可以是上极限偏差或下极限偏差，一般为靠近零线的那个偏差。标准规定了孔
11、和轴的根本偏差各28种，分别用大、小写字母表示。孔的根本偏差代号为A、B.ZC；轴的根本偏差代号为a、b.zc。其中，根本偏差H代表基准孔，h代表基准轴，基准孔、基准轴的根本偏差都与零线重合，如图2-5，2-6所示。图2-5 根本偏差示意图 图2-6 根本偏差系列示意图 4实际偏差实际尺寸减其公称尺寸所得的代数差称为实际偏差，它是提取要素的局部偏差。轴的实际偏差分别用表示，则合格条件为： 5极限偏差 极限偏差可分为上极限偏差和下极限偏差。轴的上、下极限偏差代号用小写字线es、ei表示；上极限尺寸减其公称尺寸所得的代数差称为上极限偏差；下极限尺寸减其公称尺寸所得的代数差称为下极限偏差。 如图2-
12、5所示。 图2-5 极限偏差图 轴的上、下极限偏差 孔的上、下极限偏差 5、误差的定义及相关术语: 1)误差 测量结果与被测量的真值之差异称为测量误差。误差容，误差产生的原因及解决措施；测量误差常采用以下两种指标来评定：绝对误差 绝对误差是测量结果*)与被测量约定真值之差。即显然越小，被测几何量的测量值就越接近于真值，其测量精度也就越高，反之就越低。相对误差 当被测几何量大小不同时，不能再用来评定测量精度，这时应采用另一项指标相对误差来评定。所谓相对误差是测量的绝对误差的绝对值与被测量约定真值)之比。即 2测量误差的产生原因 1计量器具引起的误差由于量具因素所造成的误差，包括刻度误差、磨耗误差
13、及使用前未经校正等因素。刻度分划是否准确，必须经由较精细的仪器来校正与追溯。量具使用一段时间后会产生相当程度磨耗，因此必须经校正或送修方能再使用。 2 测量方法引起的误差 由于测试方法本身不完善、使用近似的经历公式、或试验条件不完全满足应用理论公式所要求的条件、基体或其他共存组分的干扰等引起的误差。在进展不同测试方法比对时，不同方法之间的差异也将产生的误差。测量方法误差包括3方面:测量原理误差、测量元件误差和测量条件误差。测量准确度由分辨率、稳定性和重复性综合决定。3人员引起的误差 由于人为因素所造成的误差，包括误读、误算和视差等。而误读常发生在游标尺、分厘卡等量具。游标尺刻度易造成误读一个最
14、小读数，如在10.00 mm处常误读成10.02 mm或9.98 mm。分厘卡刻度易造成误读一个螺距的大小，如在10.20 mm常误读成10.70 mm或9.70 mm。误算常在计算错误或输入错误数据时所发生。视差常在读取测量值的方向不同或刻度面不在同一平面时所发生，两刻度面相差约在0.30.4 mm之间，假设读取尺寸在非垂直于刻度面时，即会产生 的误差量。为了消除此误差，制造量具的厂商将游尺的刻划设计成与本尺的刻划等高或接近等高，(游尺刻划有圆弧形形成与本尺刻划几近等高，游尺为凹V形且本尺为凸V形，因此形成两刻划等高。4环境引起的误差 测量时受环境或场地之不同，可能造成的误差有热变形误差和随机误差为最显着。热变形误差通常发生于因室温、人体接触及加工后工件温度等情形下，因此必须在温湿度控制下，不可用手接触工件及量具、工件加工后待冷却后才测量。但为了缩短加工时在加工中需实时测量，因此必须考虑各种材料之热胀系数 作为补偿，以因应温度材料的热膨胀系数 不同所造成的误差。常用各种材料的热膨胀系数如表2-4-2所示。通常，必须应用以下公式修正：CMR: 工件在 20时的长度。二、 合理选择测量方法和测量器具根据转向轴的精度要求
