1 学习情境学习情境2：尺寸误差及其检测：尺寸误差及其检测 任务任务1 1：长度检测长度检测； 任务任务2 2：内径和外径检测内径和外径检测； 思考题与习题思考题与习题 工作任务工作任务 2 学习情境学习情境2：尺寸误差及其检测：尺寸误差及其检测 图图2-1 齿轮油泵齿轮油泵 3 学习情境学习情境2：尺寸误差及其检测：尺寸误差及其检测 图图2-2 齿轮油泵装配图齿轮油泵装配图 4 学习情境学习情境2：尺寸误差及其检测：尺寸误差及其检测 图图2-3 齿轮泵主动轴零件图齿轮泵主动轴零件图 5 学习情境学习情境2：尺寸误差及其检测：尺寸误差及其检测 图中所示为机床润滑系统的齿轮油泵，通过齿轮轴图中所示为机床润滑系统的齿轮油泵，通过齿轮轴2的旋转，的旋转，并在大气压力作用下，把润滑油输送到各油路中。图并在大气压力作用下，把润滑油输送到各油路中。图2-2所示为齿所示为齿轮油泵的装配图，代号轮油泵的装配图，代号 12H7/g6体现了齿轮轴体现了齿轮轴3与泵体与泵体1内孔间孔与内孔间孔与轴的配合状态，轴的配合状态， 12g6是齿轮泵主动轴零件图上的尺寸公差。掌握是齿轮泵主动轴零件图上的尺寸公差。掌握尺寸公差与配合的相关知识并对给定的工件进行误差检测是本学习尺寸公差与配合的相关知识并对给定的工件进行误差检测是本学习情境的主要任务。情境的主要任务。 6 任务任务1：长度检测长度检测 知识点知识点： （1）尺寸公差与配合的基础知识；）尺寸公差与配合的基础知识； （2）尺寸公差与配合的国标规定；尺寸公差与配合的国标规定； （3）尺寸公差与配合的选择；）尺寸公差与配合的选择； （4）检测技术基本知识；）检测技术基本知识； （5）长度检测；）长度检测； 技能点技能点： （1）熟练掌握尺寸公差与配合所有术语的概念及相关计算；）熟练掌握尺寸公差与配合所有术语的概念及相关计算； （2）掌握）掌握尺寸公差与配合的国标规定及其选择；尺寸公差与配合的国标规定及其选择； （4）掌握有关检测技术的基本知识；）掌握有关检测技术的基本知识； （5）熟练掌握计量器具的结构、原理及其使用方法；）熟练掌握计量器具的结构、原理及其使用方法； （6）会选择合适的计量器具对工件的长度进行检测；）会选择合适的计量器具对工件的长度进行检测； （7）会利用相关知识对得到的数据进行处理并出具检测报告。）会利用相关知识对得到的数据进行处理并出具检测报告。 7 任务任务1：长度检测长度检测 一、任务描述及分析一、任务描述及分析 机床、刀夹量机床、刀夹量 具以及操作人员具以及操作人员 水平等的影响水平等的影响 加工出来的零件几加工出来的零件几 何参数与原设计不完何参数与原设计不完 全一致，经测量得出全一致，经测量得出 的差异值称为误差。的差异值称为误差。 导致导致 根据所学尺寸公差根据所学尺寸公差 的以及有关检测技术的以及有关检测技术 方面的知识，去检测方面的知识，去检测 工件的误差，并判断工件的误差，并判断 工件是否合格。工件是否合格。 限制误差允许的限制误差允许的 范围的规定是公差。范围的规定是公差。 8 任务任务1：长度检测长度检测 二、相关知识二、相关知识 2. 1 极限与配合基础极限与配合基础（GB/T1800.1GB/T1800.4） 1.有关尺寸的术语有关尺寸的术语 （1）尺寸：）尺寸：尺寸是以特定单位表示线性尺寸值的数值。例如：尺寸是以特定单位表示线性尺寸值的数值。例如：直径，半径，宽度，深度，中心距等。直径，半径，宽度，深度，中心距等。 9 任务任务1：长度检测长度检测 （2）孔与轴（）孔与轴（hole and shaft） 孔：孔：通常指工件的圆柱形内表面，也包括其他由单一尺寸确定的通常指工件的圆柱形内表面，也包括其他由单一尺寸确定的非圆柱形内表面（由两平行平面或切面形成的包容面）。非圆柱形内表面（由两平行平面或切面形成的包容面）。 轴：轴：通常指工件的圆柱形外表面，也包括其他由单一尺寸确定的通常指工件的圆柱形外表面，也包括其他由单一尺寸确定的非圆柱形外表面（由二平行平面或切面形成的被包容面）。非圆柱形外表面（由二平行平面或切面形成的被包容面）。 10 任务任务1：长度检测长度检测 图图2-4 孔和轴孔和轴 11 任务任务1：长度检测长度检测 （3）基本尺寸：）基本尺寸：基本尺寸是用来与上下偏差计算出最大，最小极基本尺寸是用来与上下偏差计算出最大，最小极限尺寸的尺寸，是设计给定的尺寸限尺寸的尺寸，是设计给定的尺寸。孔的基本尺寸用。孔的基本尺寸用D来表示，轴来表示，轴的基本尺寸用的基本尺寸用d来表示。来表示。 （4）实际尺寸：）实际尺寸：实际尺寸是通过测量获得的某一孔，轴的尺寸。实际尺寸是通过测量获得的某一孔，轴的尺寸。孔的实际尺寸以孔的实际尺寸以Da来表示，轴的实际尺寸以来表示，轴的实际尺寸以da来表示。来表示。 12 任务任务1：长度检测长度检测 （5）极限尺寸：）极限尺寸：极限尺寸是一个孔或轴允许的尺寸变化的两个极极限尺寸是一个孔或轴允许的尺寸变化的两个极端值。端值。 孔的最大和最小极限尺寸分别以孔的最大和最小极限尺寸分别以Dmax和和Dmin表示；轴的最大和表示；轴的最大和最小极限尺寸分别以最小极限尺寸分别以dmax和和dmin表示。表示。 完工零件的尺寸合格条件是任一局部实际尺寸均不得超出最大完工零件的尺寸合格条件是任一局部实际尺寸均不得超出最大和最小极限尺寸。和最小极限尺寸。 对于孔：对于孔：DmaxDaDmin 对于轴：对于轴：dmax da dmin 13 任务任务1：长度检测长度检测 （6） 最大实体状态和最大实体尺寸最大实体状态和最大实体尺寸（MMC）：孔、轴允许）：孔、轴允许材料量最多材料量最多时的状态为最大实体状态。在最大实体下的极限尺时的状态为最大实体状态。在最大实体下的极限尺寸，称为最大实体尺寸（寸，称为最大实体尺寸（MMS）或最大实体极限）或最大实体极限 （MML） 。它是孔的最小极限尺寸和轴的最大极限尺寸的统称。它是孔的最小极限尺寸和轴的最大极限尺寸的统称。 14 任务任务1：长度检测长度检测 图图2-5 最大实体状态和最小实体状态最大实体状态和最小实体状态 15 任务任务1：长度检测长度检测 （7） 最小实体状态和最小实体尺寸最小实体状态和最小实体尺寸（LMC） 孔、轴允许孔、轴允许材料量最少材料量最少时的状态为最小实体状态。在最小时的状态为最小实体状态。在最小实体下的极限尺寸，称为最小实体尺寸（实体下的极限尺寸，称为最小实体尺寸（LMS）或最大实体极）或最大实体极限限 （LML） 。它是孔的最大极限尺寸和轴的最小极限尺寸的。它是孔的最大极限尺寸和轴的最小极限尺寸的统称。统称。 注意：注意： 最大实体状态是装配最不利的状态，可能获得最大实体状态是装配最不利的状态，可能获得最紧最紧的装配，的装配， 也是工件也是工件强度最高强度最高的状态；最小实体状态是装配最有利的状态，的状态；最小实体状态是装配最有利的状态， 可能获得可能获得最松最松的装配，也是工件的装配，也是工件强度最低强度最低的状态；的状态； 16 任务任务1：长度检测长度检测 2.有关偏差与公差的术语有关偏差与公差的术语 （1）偏差）偏差 某一尺寸减其基本尺寸所得的某一尺寸减其基本尺寸所得的代数差。代数差。 1）实际偏差）实际偏差 实际尺寸减其基本尺寸所得的实际尺寸减其基本尺寸所得的代数差代数差。 孔的实际偏差：孔的实际偏差：Ea=Da-D 轴的实际偏差：轴的实际偏差：ea=da-d 17 任务任务1：长度检测长度检测 2）极限偏差（）极限偏差（limits of deviation） 其中最大极限尺寸与基本尺寸之差称为上偏差，其中最大极限尺寸与基本尺寸之差称为上偏差， 最小极限尺寸与基本尺寸之差称为下偏差，最小极限尺寸与基本尺寸之差称为下偏差， 实际尺实际尺寸与基本尺寸之差称为实际偏差，寸与基本尺寸之差称为实际偏差， 其值可正、其值可正、 可负可负或为零。或为零。 用公式表示如下：用公式表示如下： ES = DmaxD ， EI = DminD 轴轴: es = dmaxd ，ei = dmind 18 任务任务1:长度检测长度检测 注意：注意： 1.完工件尺寸合格性的条件是：完工件尺寸合格性的条件是： 孔：孔：ESEa EI 轴：轴：es ea ei 2.标注和计算偏差时极限偏差前面必须加注“标注和计算偏差时极限偏差前面必须加注“+”或“或“-”号（零除外）。其关系如图号（零除外）。其关系如图2-3所示。所示。 19 任务任务1:长度检测长度检测 3）极限偏差的计算）极限偏差的计算 如图所示为孔的示意图，请计算最大极限尺寸如图所示为孔的示意图，请计算最大极限尺寸Dmax，最小极限尺寸最小极限尺寸Dmin。 20 任务任务1:1:长度检测长度检测 （2）尺寸公差（）尺寸公差（Tolerance） 1）公差（）公差（Tolerance） 公差是指允许尺寸的变动量。公差、公差是指允许尺寸的变动量。公差、 极限尺寸、极限尺寸、 极限偏差之间的关系如下：极限偏差之间的关系如下： 孔孔:TD= | Dmaxdmin |= | ES-EI | 轴：轴：Td = | dmaxdmin |= | es-ei | 21 任务任务1:1:长度检测长度检测 注意：注意： 公差与偏差是两个不同的概念。公差表示公差与偏差是两个不同的概念。公差表示制造精度制造精度的要求，的要求，反映加工的难易程度，不允许为反映加工的难易程度，不允许为0； 偏差表示与基本尺寸的远离程度，它表示公差带的位置，偏差表示与基本尺寸的远离程度，它表示公差带的位置， 影响影响配合的松紧程度，是配合的松紧程度，是判断工件尺寸是否合格的依据判断工件尺寸是否合格的依据。 图图2-3 所示所示的公差是将半径方向叠加到直径上（为了分析和图解方便）。的公差是将半径方向叠加到直径上（为了分析和图解方便）。 22 任务任务1:长度检测长度检测 2） 公差带图解公差带图解 由图由图2-8知道尺寸与公差的比例不便统一。知道尺寸与公差的比例不便统一。 尺寸是毫米级，而尺寸是毫米级，而公差则是公差则是微米级微米级， 公差部分被放大了。公差部分被放大了。 为了表示尺寸、为了表示尺寸、 极限偏差和公差之间的关系，极限偏差和公差之间的关系， 将尺寸的实际将尺寸的实际标注值统一放大标注值统一放大500倍。倍。 此时可以不必画出孔和轴的全形，此时可以不必画出孔和轴的全形， 而采而采用简单的公差带图表示，用简单的公差带图表示， 用尺寸公差带的高度和相互位置表示公用尺寸公差带的高度和相互位置表示公差大小和配合性质。差大小和配合性质。 如图如图2-9所示所示, 它由它由零线零线和和公差带公差带组成。组成。 23 任务任务1:长度检测长度检测 图图2-8 极限偏差与极限尺寸的关系极限偏差与极限尺寸的关系 24 任务任务1:长度检测长度检测 零线：零线：确定偏差的基准线。确定偏差的基准线。 它所指的尺寸为基本尺寸，是极限偏它所指的尺寸为基本尺寸，是极限偏差的起始线。零线上方表示正偏差，差的起始线。零线上方表示正偏差， 零线下方表示负偏差，零线下方表示负偏差， 画图画图时一定要标注相应的符号时一定要标注相应的符号(“0”、 “+” 和和 “-”)。 零线下方的单箭头零线下方的单箭头必须与零线靠紧（紧贴），并注出基本尺寸的数值如：必须与零线靠紧（紧贴），并注出基本尺寸的数值如： 50、80等。等。 25 任务任务1:长度检测长度检测 公差带公差带: 在公差带图中，在公差带图中， 由代表上偏差和下偏差或最大极限尺寸与由代表上偏差和下偏差或最大极限尺寸与最小极限尺寸的两条直线所限定的区域。最小极限尺寸的两条直线所限定的区域。 沿零线