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1、东北石油大学本科生毕业设计（论文）摘 要本文论述了互换性技术基础网络课程开发的全过程。主要包括了机械精度设计及其检测网页设计，本网页注重课程内容与实践相结合，对课本的内容进行了一定的拓展，加入了形状与位置精度建模与分析。本文的重点是对课本知识的梳理和整合，在文章的最后，作者试图给出一个机械精度设计课程思路的总体特点，并透过这一特点提出一个将教学方案进行改进的设想，相信这一设想能有助于提高学生对于本课程的理解。 介绍了机械精度设计及测试基础网络课程的设计构思，并对设计过程以及相关制作技术进行了论述，为网络坏境下的学习者提供具有一定参考价值的指导资料。关键词：互换性技术；建模；精度；多媒体；CAI
2、课件Abstract This paper discusses the design of typical parts of the development process of precision putted forward. Mainly includes the mechanical precision design and testing, the courseware on courseware design courses, combined with the practice of the content of the text of the soft, join in cas
3、e of modeling shape and position accuracy modeling and analysis. This is the key to the textbook knowledge integration, and at the end of the article, the author tries to give a mechanical precision design ideas of the overall course features,and through this feature will put forward a teaching meth
4、od improvement ideas, believe this idea can help improve the students for this course.Introducing the mechanical precision design and test-based multimedia courseware design ideas, and the design process and related production technology are discussed, the production of courseware for the machinery
5、to provide a reference Key Word: interchangeability technology；modeling；precision；media；Computer Aided Instruction目 录第1章 互换性的重要性以及CAI概况11.1 互换性与技术测量的概念及意义：11.2 互换性在机械制造生产中的作用11.3 CAI概况11.4 CAI发展历史2第2章 关键技术实现32.1 素材采集32.2 主页设计32.3 课件纲目42.4 主流程线设计52.5 CAI模块实现52.6 插入部分动画的制作6第3章 互换性技术基础教学课件的实现83.1 尺寸极限与
6、圆柱结合的互换性模块设计83.2 尺寸公差与圆柱结合互换性的CAI课件设计93.3 输入文本的内容113.4 极限与配合基本术语和定义123.5 基准制，标准公差和基本偏差153.6 圆柱结合的精度设计18第4章 形状和位置精度设计模块CAI课件生成224.1 几何公差模块设计224.2 形位误差与形位公差224.3 形位误差的研究对象几何要素224.4 公差原则和公差要求234.5 形状和位置精度设计24第5章 滚动轴承精度设计255.1 概述255.2 配合选用的依据25结 论27参考文献28致 谢2928第1章 互换性的重要性以及CAI概况1.1 互换性与技术测量的概念及意义：互换性是指
7、在同一规格的一批零件或部件中，装配时，不需要经过任何选择、修配或调整，就能装配在整机上，并能满足使用性能要求的特性。互换性与测量技术基础是机械类各专业的一门技术基础课。本课程的主要任务是使学生掌握互换性与技术测量的基本原理。掌握各种结合件公差与配合标准的基础知识。为后继课程打下一定的学习基础，在机械设计、机械制造、设备维修等工作中能够合理应用公差与配合标准，能进行一般的技术测量。1.2 互换性在机械制造生产中的作用互换性在机械制造中有很重要的作用。从使用方面上看，如果一台机器的某零件具有互换性，则当该零件损坏后，可以很快地用一备件来代替，从而使机器维修方便，保证了机器工作的连续性和持久性，延长
8、了机器的使用寿命，提高了机器的使用价值。在某些情况下，互换性所起的作用是难以用价值来衡量的。从制造方面看，互换性是提高生产水平和进行文明生产的有力手段。装配时，由于零件具有互换性，不需要辅助加工和修配，可以减轻装配工的劳动量，因而缩短了装配周期；而且还可使装配工作按流水作业方式进行，以致实现自动装配。从设计方面看，由于产品中采用了具有互换性的零件，尤其使用一个较多的标准零件和部件，这就使许多零部件不必重新设计，从而大大减轻了计算与绘图的工作量，简化了设计程序，缩短了设计周期。因此，需要做多媒体的教学课件，以便学生更好的学习本课程的知识。1.3 CAI概况计算机辅助教学(Computer Aid
9、ed Instruction ，简称CAI)是在计算机辅助下进行的各种教学活动，以对话方式与学生讨论教学内容、安排教学进程、进行教学训练的方法与技术。CAI为学生提供一个良好的个人化学习环境。综合应用多媒体、超文本、人工智能和知识库等计算机技术，克服了传统教学方式上单一、片面的缺点。它的使用能有效地缩短学习时间、提高教学质量和教学效率，实现最优化的教学目标。1.4 CAI发展历史美国是进行计算机辅助教学研究和应用最早的国家，所以CAI的历史基本上是以美国CAI发展历史为主线。近四十年来，CAI的发展大体上经历了五个阶段。 （1）1958-1965年这是CAI发展的初期阶段。在这个时期，主要是以
10、大学和计算机公司为中心开展的软件硬件开发研究工作，并出现了一些有代表性的系统。如：PLATO系统。（2）1965-1970年这一时期的特点是研究规模扩大，并且将以前的研究成果投入应用。斯坦福大学在1966年研制了IBM1500教学系统。（3）1970-1975年这一时期，CAI的应用范围不断扩大，并进一步趋向实用化。开发的科目除了数学，物理之外，在医学、语言学、经济学、音乐等多种学科领域均开展了CAI的应用。（4）1975-80年代后期微型计算机进入教育领域之后，形成了极大的冲击，使之成为多种教育环境中的理想工具。 （5）80年代末以后80年代末和90年代初，多媒体计算机的出现，被称为计算机的
11、一场革命，它具有能够综合处理文字、图像、声音、图形的能力，显示了计算机在教育方面的非凡才能，很快成为CAI发展的重要方向。第2章 关键技术实现2.1 素材采集要制作一个好的多媒体作品，素材的收集是至关重要的。在选择好制作题材和开发工具后，应通过多种途径进行相关素材的收集，可以使用一些辅助工具来制作或处理一些素材，也可以从互联网上搜索并下载素材，以求达到自己满意的效果。在进行素材采集时要注意两点：一是素材要紧扣主题，切忌为了完成作品制作随便找一些与主题无关的素材；二是素材要丰富，例如就一个界面而言，可以通过多种素材的引用进行相互比较，从而选择出具有最佳效果的素材。2.2 主页设计主页的背景设计是
12、在Word Processing System软件中实现的，设置画布背景颜色，然后用文本形式排列好，再用文字工具，写下“互换性网络技术基础”的中文形式和拼音形式，字体选择为宋体，颜色为浅蓝色，同时选中相应的新建，选择【插入】/【文本框】命令，以此类推，完成其它文本附加到路径即可。主页主要是起一个突出主题的宣传作用，也可以加入背景音乐和等待延时等活跃课堂气氛，此处的等待延时不是普通的按钮或倒计时的显示形式，而是通过显示字母及等待点的形式，形象生动。主页下方还要插入一个音乐文件，命名为“背景音乐”，单击属性面板“插入”点击背景音乐，打开“导入哪个文件”窗口，选择音乐文件“兰花指”，再单击“打开”即
13、可，如图2-1所示图 2-1属性面板里的“插入”栏里的执行方式选择“超链接”，连接后直接点击播放即可。此外，绪论互换性概述全部是在wps中完成的，首先画布是宽640，高480，画布背景颜色为#FFFFCC，点击文字工具，输入“绪论”，颜色为#660066，透明度设为13，多复制几个，逆时针旋转相应角度排列开来，再将其与画布组合，再选择文字工具，写下“互换性概述”这个标题，字体为宋体，字号：44，颜色为浅蓝。正文部分字体为宋体，字号为32，颜色和标题一样。“绪论”一页在wps主流程线上命名为“首页”,2.3 课件纲目本课件制作了刘品、李哲主编的机械精度设计与监测基础一书中的第一章、第二章和第三章
14、的内容。运行中的第二个界面就列出了所有章节内容以及标注了已制作的章节，拖动一个显示图标到流程线上，命名为课件纲目，双击显示图标打开演示窗口，在工具栏上选择长方形，笔触颜色为白色，前景色为玫红色，背景色无，线形选最细的，模式选择透明，填充选择第6行第3列的小尖角图案，如下图：图 2-2然后在演示窗口中中画一个长方形，大小填满整个演示窗口，单击“文件/导入和导出/导入媒体”或者单击工具栏第四个“导入”按钮，打开“导入哪个文件”对话框，选择图片“麦穗”，然后点击“导入”，设置其模式为“反转”设置相应的大小，放置到演示窗口左下脚，最后选择文本按钮，设置笔触为淡蓝，标题字体为“宋体”，内容字体为“宋体”
15、，输入内容即可，效果图如2-3：图 2-32.4 主流程线设计整个课件的设计流程可归纳为“起始页-课程名称-课件纲目-教学内容主界面-第一章教学内容-第二章教学内容-第三章教学内容-退出程序”。主要学习内容均通过相应按钮来控制学习的，界面友好简捷，可操作性强，主要学习内容是课件的核心部分，相关文字材料、资料图片等均放在里面。从主流程线就能清晰地体现出课件的制作条理。2.5 CAI模块实现根据主流程线设计思想，主要是以知识结构为导向来设置不同的模块，设计时采用框架结构来实现主要内容。首先建立框架结构，为整个课件内容搭建框架，然后进行框架结构中“页”的设计，即每一部分具体内容的设计。2.5.1 框
16、架结构设计在wps的主流程线上拖入一个空白幻灯片儿并命名为“第一章”，然后在框架图标的下方添加文本框，分别输入为“互换性的含义”、“互换性的分类”、“检测技术的发展”、“本课程的特点和任务”、等。2.5.2 框架图标设计双击打开第一章框架图标，将其中已生成的内容删除，整个导航系统设置为交互结构，交互相应的方式均为按钮响应，总共12个按钮，其中有一个是下一章按钮。先拖动一个交互图标进来，再拖入12个导航图标，第一个命名为“下一章”，其属性栏中的“目的地”一栏选择“附近”。“页”选择“退出框架/返回”，如图：图 2-4其余4个按钮分别命名为“互换性的概念”、“标准化与优先系数”、“检测技术的发展”
17、、“本课程的特点和任务”等。它们的属性“目的地”选择“任意位置”，并在“页”中选择相应的页。打开第一章中的群组图标，在其中拖入一个显示图标，为每个显示图标取与其群组图标一致的名字，双击显示图标，在适当位置输入主要教学内容或者导入相应资料图片。2.6 插入部分动画的制作插入部分动画的设计思路是和之前的插入背景音乐信息类似，点击播放程序的时候会自动播放flash动画，具体操作如下：（1）添加一个动画在电脑文件里，命名为“互换性专题flash”，然后在其属性面板中选择“插入”选项，如图所示，图 2-5（2）单击插入选择“flash”图标，调整图片大小，在打开的演示窗口中单击已经制作好的“flash”
18、图片，如图所示图2-6（3）点击图标插入最下边的超链接，最后单击页面上的播放按钮即可。（4）添加一个计算图标到等待图标的下面，命名为“退出”，双击该图标，在打开的代码编辑窗口中输入下面的代码：Quit( )-退出程序图2-7第3章 互换性技术基础教学课件的实现3.1 尺寸极限与圆柱结合的互换性模块设计先在主流程线上导入一幅幻灯片片，然后在其下方拖入一个框架，再在框架图标右侧拖入一个群组图标，命名为“学习内容”，单击群组图标，插入一个文本框，命名为“目录”，下面添加一个交互文本。然后在每一个群组图标里放入相应的教学图片，下面在制作两个交互按钮，一个是“下一节”，另一个是“返回主目录”，返回主目录
19、的代码输入“GoTo(IconID目录)”，下一节与此类似，把“目录”改为下一节的标题就可以了。第二章主菜单效果如图：图3-1上图中的“退出本章”按钮的制作如下：双击第二章框架图标，把自动生成的全部删除，拖入一个交互图标，右侧拖入一个按钮导航，命名为“退出本章”设置按钮格式后，单击导航图标，属性栏中的“目的地”选择“附近”，“页”选择“退出框架/返回”，如图：图 3-23.2 尺寸公差与圆柱结合互换性的CAI课件设计3.2.1 插入幻灯片模板图形再输入文本在“插入”菜单的“插图”组中，单击“模板样式”，弹开图形选择窗口。选择所需要的模板，点击确定。幻灯片插入图3-3所示模板，右边是文本窗格，其
20、下可以查看有关该图形的解释信息。图3-3 图形幻灯片的效果图3.2.2 添加文字直接点击幻灯片图形中的文本占位符并键入文字内容，这样操作起来较直观。也可在文本窗格中进行输入，第一栏为中心题目内容，以下为正文文本的内容，前方的项目符号级别可看出彼此间的从属关系。如图3-4所示模板。所示的学习指导为绪论的从带关系。图 3-43.2.3 直接将幻灯片文字变成SmartArt图形如果幻灯片是一组带有项目符号的文字，那就可以快速将幻灯片文字转换为SmartArt图形。直接在文本上点击右键，选择“转换为SmartArt其他SmartArt图形”，在弹出窗口中选择“分离射线”，幻灯片即刻生成图3-5的效果。
21、图3-53.2.4 改变文本大小点击图形区域的任何地方，选择整个文本框图形，在开始菜单中设置全部字体为黑体，考虑到各圆形内的字号不同，使用“ctrl+”组合键，统一放大字号，使幻灯片文字更清晰。至此，一个看似复杂的PPT结构关系图通过简单的几个操作就完成了，较之以前的制作方法大大节约了设计时间和成本。SmartArt利用其内建的强大设计与配色轻松地完成了字词到视觉图形的转换，更好地阐释了作者的创意，是大家不得不用的好帮手。3.2.5 注意事项SmartArt提供了上百种的图形布局，让人目不暇接。因此，为SmartArt图形选择布局时，先自问一下需要传达什么信息以及是否希望信息以某种特定方式显示
22、。由于您可以快速、轻松地切换布局因此可以尝试不同类型的不同布局，直至您找到一个最适合对您的信息进行图解的布局为止。需要注意的是，很多SmartArt图形布局对项目数量有限制。例如“关系”类型中的“平衡箭头”布局只用于显示两个对立的项目，“基本目标图”布局用于显示最多五个分级关系或包含关系的项目。如果需要展示更多的项目，则只能切换到另一个布局。由于文字量和条目个数通常是布局选择的重要考虑因素，因此还要斟酌具体的文字是想突出要点还是细节。通常，在形状个数和文字量仅限于表示要点时，SmartArt图形最有效。如果文字量较大则会分散SmartArt图形的视觉吸引力，使这种图形难以直观地传达您的信息。但
23、也有某些布局(如“列表”类型中的“梯形列表”)适用于文字量较大的情况。3.3 输入文本的内容3.3.1 互换性的含义互换性的概念：互换性是指在同一规格的一批零件或部件中，装配时，不需要经过任何选择、修配或调整，就能装配在整机上，并能满足使用性能要求的特性。互换性应同时满足的两个条件：1） 不需经过任何选择、修配或调整便能装配。2） 装配或更换后的整机能满足使用性能要求的特性3.3.2 互换性的分类从定义可见广义互换性可分为几何参数互换性和功能互换性。功能互换性 物理性能 机械性能 质量几何参数互换性 尺寸 形状 位置 微观轮廓本课程只研究几何参数的互换性，即机械精度设计。按互换性的程度分类完全
24、互换（绝对互换） 不完全互换（有限互换）若零件在装配或更换时，不需选择、辅助加工或修配，则其互换性为完全互换。不完全互换性是指规格相同的零部件加工完以后，在装配（或更换）前需要挑选、调整或修配等辅助处理，在几何参数上才能满足互换性要求的性能。3.4 极限与配合基本术语和定义3.4.1 孔和轴孔：通常指圆柱形内表面，也包括非圆柱形内表面（由二平行平面或切面形成的包容面）轴：通常指圆柱形外表面，也包括非圆柱形外表面（由二平行平面或切面形成的被包容面）从装配关系看，孔是包容面，轴是被包容面从加工过程看，随着加工余量的切除，孔的尺寸由小变大，轴的尺寸由大变小孔、轴的概念是广义的，而且都有单一尺寸构成尺
25、寸：以特定单位表示线性尺寸值的数字基本尺寸：由设计者根据使用要求确定，并按照标准尺寸进行圆整后的尺寸，是运用上下偏差计算极限尺寸的基准实际尺寸：通过测量获得的某一孔、轴的尺寸局部实际尺寸：一个孔或轴的任一横截面中的任一距离，及任何两点之间测得的尺寸极限尺寸： 一个孔或轴所允许尺寸的两个极端，实际尺寸应位于其中或达到极限尺寸3.4.2 尺寸偏差和尺寸公差1）尺寸偏差：指某一尺寸（实际尺寸、极限尺寸等）减其基本尺寸所得的代数差上偏差：ES=Dmax-D es=dmax-d (3.1)下偏差：EI=Dmax-D es=dmin-d (3.2)实际偏差：Da-D da-d2）尺寸公差：允许尺寸的变动量
26、孔、轴公差TD和Td可分别用下式表示TD=|Dmax-Dmin|，Td=|dmax-dmin|由式（3.1）（3.2）可得Dmax=D+ES Dmin=D+EIDmax=d+es dmin=d+ei故：TD=|ES-EI| Td=|es-ei|注意：偏差是代数值，有正负值；公差是绝对值，无正负之分，且不能为零3)尺寸公差带图两个组成部分：零线和公差带零线：在公差带图中，确定偏差的一条基准直线，即零偏差线。在尺寸公差带图中应绘出零线的基本尺寸值和符号“+，-，0”尺寸公差带：在公差带图中，由代表上下偏差或最大极限尺寸和最小极限尺寸的两条直线所限定的一个区域公差带图的两种画法图3-63.4.3有关
27、配合的术语和定义配合是指基本尺寸相同的、相互结合的孔和轴公差带之间的关系注：配合是指一批孔、轴的装配关系而不是指单个孔和单个轴的相配间隙和过盈是指孔的尺寸减去相配合轴的尺寸所得的代数差。D-d0XD-d0Y配合的分类间隙配合是指具有间隙的配合（包括最小间隙为零）图3-7Xmax=Dmax-dmin=ES-eiXmin=Dmin-dmax=EI-es间隙值前面必须加正号1） 过盈配合是具有过盈的配合（包括最小过盈为零）图3-8Ymin=Dmax-dmin=ES-eiYmax=Dmin-dmax=EI-es过盈值前面必须标注负号3）过渡配合是可能具有间隙或过盈的配合图3-94）配合公差配合公差为允
28、许间隙或过盈的变动量，用代号Tf表示间隙配合中Tf=|Xmax-Xmin|=TD+Td过盈配合中Tf=|Ymin-Ymax|=TD+Td过渡配合中Tf=|Xmax-Ymax|=TD+Td注意：对于各类配合，其配合公差等于相互配合的孔公差和轴公差之和；Tf=TD+Td说明了配合精度的高低是由相互配合的孔和轴精度所决定。配合公差反映配合精度，配合种类反映配合性质。配合公差带图定义：配合公差的特性也可用配合公差带来表示。配合公差带的图示方法，称为配合公差带图。特点：零线以上的纵坐标为正值，代表间隙；零线以下的纵坐标为负值，代表过盈；符号代表配合公差带。当配合公差带完全处在零线上方时，是间隙配合；当配
29、合公差带完全处在零线下方时，是过盈配合；当配合公差带完全跨在零线上时，是过渡配合。配合公差带的上下两端的纵坐标值，代表孔、轴配合的极限间隙或极限过盈值。配合公差带图能直观反映配合的特性。注意：配合公差带图与公差带图不同！例题：计算孔50+0.025 0与轴50-0.025 -0.041配合、孔50+0.025 0与轴50配合、孔50+0.059 +0.043与轴50+0.018 +0.002配合的极限间隙，配合公差并画出配合公差带图。解：（1）Xmax=ES-ei=+0.066 Xmin=EI-es=+0.025 Tf=0.041(2) Ymax=EI-es=-0.059 Ymin=ES-ei
30、=-0.018 Tf=0.041(3) Xmax=ES-ei=+0.023 Ymax=EI-es=-0.018 Tf=0.0413.5 基准制，标准公差和基本偏差3.5.1 配合制（基准制）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各种配合的一种制度基孔制中选作基准的孔为基准孔，其代号为“H”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基轴制中选作基准的轴为基准轴，其代号为“h”图3-103.5.2 标准公差系列标准公差是指大小已经标准化了的公差值，即在本标准极限与配合之中所规定的任一公差，可以用于确定公差带的大小。公差计算表达式T=ai=af（D）
31、a公差等级系数i标准公差因子D基本尺寸几何均值根据科学实验和统计分析表明，标准公差因子与零件尺寸的关系如图所示图3-11有公差和误差的关系可知Tf加工+f测量标准公差因子i及其计算式的确定当D500mm时：i=0.45+0.001D当D5003150mm时：I=0.004D+2.1尺寸分段及D值的确定对于尺寸分段（DnDn+1）D=公差等级及a值的确定GB/T1800.3-1998在基本尺寸在500mm内规定了01,0,1,18共20个等级在基本尺寸大于500mm至3150mm内规定了1,2,18共18个等级各标准公差等级表达为：IT01，IT0，IT1，IT18，精度从IT01至IT18降低
32、，公差值依次增大不同尺寸的同一公差等级虽公差值不同，但应看作精度相同。3.5.3 基本偏差系列基本偏差是确定公差带相对于零线位置的那个极限偏差一般为靠近零线的那个偏差，是决定公差带位置的参数。图3-12基本偏差代号用拉丁字母表示，大写表示孔，小写表示轴。基本偏差的主要特点：1）对于轴的基本偏差：从ah为上偏差es（为负值或零）；从jzc为下偏差ei（多为正值）；对于孔的基本偏差：从AH为下偏差EI（为正值或零）；从JZC为上偏差ES（多为负值）。即由理想实体内向理想实体外移动2）H和h的基本偏差均为零，即H的下偏差EI=0，h的上偏差es=0。3）JS和js在各个公差等级中，公差带完全对称于零
33、线（1）AH与h 和ah与H 各形成11种间隙配合。其中A与h，a与H形成的配合间隙最大；其后，间隙依次减小；H与h，h与H形成的配合间隙最小，其最小间隙为零。（2）JS、JN与h和js、jn与H各形成5种过渡配合。其中JS与h，js与H形成的配合较松，获得间隙的概率较大N与h，n与H形成的配合较紧，获得过盈的概率较大。（3）PZC与h和pzc与H各形成12种过盈配合。其中P与h，p与H形成的配合过盈最小，其后，过盈依次增大，ZC与h，zc与H形成的配合过盈最大3.6 圆柱结合的精度设计3.6.1 配合制的选用1.一般情况下应优先选用基孔制2.在下列情况下应选基轴制（1）采用冷拉钢材直接作轴常
34、常应用在农业、纺织机械中。（2）直径小的光轧钢丝作轴常常应用在仪器仪表中。（3）结构上的需要。常常应用于一轴与多孔配合，且配合性质不同的情况。3.与标准零部件配合，基准件的选用由配合的标准件决定。4.为满足特殊的需要，允许采用任一适当的孔、轴公差带组成配合。3.6.2 标准公差等级的选用 3.6.2.1 选用原则在充分满足使用条件下，考虑工艺的可能性，应尽量选用精度较低的公差等级。图3-13每一工艺序列都具有一定的加工能力范围,即当公差要求增加到某一值,成本趋于无穷大。每一工艺序列都具有基本成本,公差要求降低到一定程序,成本不再降低。选用尺寸公差应遵循工艺等价性原则，孔和轴的工艺等价性是指孔和
35、轴的加工难易程度应相同。在常用尺寸段内：对间隙配合和过渡配合，孔的公差等级高于或等于IT8级时，轴比孔应高一级，如H8/g7，H7/n6。当孔的精度低于IT8级时，孔和轴的公差等级应取同一级，如H9/d9对过盈配合，孔的公差等级高于或等于IT7级时，轴应比孔高一级，如H7/p6，而孔的公差等级低于IT7级时，孔和轴的公差等级应取同一级，如H8/s8。这样可以保证孔和轴的工艺等价性。3.6.2.2 标准公差等级的选用1） 类比法根据具体情况，参照已被实践证明合理的实例来选用。 2）计算法公差与配合选择的分析图解法分析图解法原理a)确定配合的基准制(为了减少定值尺寸的刀具、量具,一般选用基孔制):
36、基孔制b)计算许用的配合公差TfTf=|Xmax-Xmin|间隙配合Tf=|Ymax-Ymin|过盈配合Tf=|Xmax-Ymax|过渡配合c)根据TfTH+ Ts,查标准公差表,一般连查三级，ITn+1,ITn，ITn-1，使ITn+1+ITn等于或接近Tf。d)分析试作尺寸公差带图1)初步确定孔轴的公差等级。在可能情况下,孔取较低公差等级ITn+1,并初作基准孔的公差带Hn+1,轴的公差等级视孔的公差等级ITn+1,取ITn+1或ITn。2)根据Xmax、Xmin或Ymax、Ymin等使用要求及相配轴的公差等级ITn+1或ITn。(根据工艺等价性要求)确定相配轴的极限偏差变化范围及基本偏差
37、选取范围,并以es、ei及es、ei分别表示相配轴的上、下偏差的上限及下限。3)根据轴的基本偏差选取范围、es、ei或es、ei查轴的基本偏差表,将处于基本偏差选取范围内所有的轴的基本偏差代号一并查出,便可得到所有满足要求的配合,从中确定最佳者。如果在轴的基本偏差选取范围内查不到适用的基本偏差代号,则说明基准孔的公差等级初选偏低,将基准孔标准公差提高1级至ITn级,重新确定相配轴的极限偏差变化范围及基本偏差选取范围,重新查轴的基本偏差表,直至查出轴的基本偏差代号为止。3.6.2.3 图解分析法应用举例例1已知某基孔制配合的基本尺寸为D= d=70mm,许用的最大间隙为Xmax=+35m许用的最
38、大过盈Ymax=-15m,试确定孔、轴尺寸的公差等级,并选择适当的配合。解:a)配合基准制为基孔制b)计算Tf=|Xmax-Ymax|=|+35-(-15) |=50mc)由Tf=50TH+ Ts,查标准公差表得IT5=13m,IT6=19m,IT7=30md)试作尺寸公差带图(未注单位:m)图3-14 试作尺寸公差带图1)初选基准孔公差带代号为H7,轴的公差等级为IT6。2)查轴的基本偏差表,知没有适用的基本偏差代号。3)再选基准孔公差带代号为H6,轴的公差等级为IT5,重作尺寸公差图(未注单位：m)图3-15 重作尺寸公差图查轴的基本偏差表得h=0,j=-7m,k=+2m,又由于es及ei
39、基本对称于零线,故有js=(IT5/2)=65m可作为基本偏差,所以可选用的配合有70H6h5,70H6/j5,70H6/js5,70H6/k5。三、配合的选用1.配合类别的选用：根据使用要求和孔轴间有无相对运动有间隙配合无间隙配合过盈配合过渡配合2.配合种类的选用配合种类的选用通常有计算法，类比法，试验法三种3.6.3 线性尺寸未注公差的选用是指在车间一般工艺条件下和机械加工能力可能达到的公差，在零件图上不标注它们的公差。1.未注尺寸公差的公差等级f-精密级m-中等级c-粗糙级v-最粗级一般公差的图样表示法在图样标题栏附近或技术要求中注出标准号和公差等级。如：GB/T1804-m一般公差的线
40、性偏差极限取值一律对称分布未注尺寸公差的尺寸数量很大约占零件尺寸总数的70%80%，选择时应从生产实际出发。（1）未注公差所要求的精度是机床经济加工精度中的最低等级，一般为粗加工精度。机床的加工精度与机床的状态有很大关系，一般来说新出厂的机床精度高，经过大修后的机床比新出厂时精度低一到两个等级。（2）未注公差的选用还应与零件的生产方式相匹配。一般而言，单件小批量生产尺寸未注公差比大批大量生产尺寸未注公差低一个等级比较适宜。（3）同时未注公差的选用还与量具的精度有关并须保留一定的精度储备。第4章 形状和位置精度设计模块CAI课件生成4.1 几何公差模块设计在尺寸极限与圆柱结合的互换性框架的下方拖
41、入第三章的背景图片，背景效果是在Wps中做的，导入图片，输入字体，画一个圆角矩形，填充白色。和上一章类似，拖入一个框架图标和群组图标，群组图标命名为“6学习内容”，双击群组图标，在第二层流程线上放入一个交互图标，在交互图标右侧拖入四个群组图标，交互方式为“下拉菜单”，最后在放入一个导航图标，交互方式也是“下拉菜单”，命名为“退出本章”，四个群组图标里面放入相应的资料图片，最后的导航图标属性目的地为“附近”，“页”选择“退出框架/返回”。本章内容的课件生成方法与上一章节的生成方法相同，在此不加以赘述，以下是此章节内文本内容。4.2 形位误差与形位公差（1）实际零件形状和相互位置与设计规定的理想几
42、何体形状和线、面位置之间存在差异，其中形状上的差异就是形状误差；相互位置上的差异就是位置误差。（2）形状和位置公差(又称几何公差)，用于控制零件上各要素的实际形状、方向和相互位置相对于理想形状、方向和相互位置的偏离程度，以保证零件的形位几何精度。（3）形位误差与形位公差间的关系：t形位f形位零件的形位误差对零件的使用性能的影响影响零件的功能要求影响零件的配合性能影响零件的自由装配性4.3 形位误差的研究对象几何要素几何要素零件上的特征部分，即构成零件几何特征的点、线、面图4-1形位公差项目共有14项，它们分别是形状公差4项：对单一要素提出要求，无基准要求位置公差8项：对关联要素提出的要求，大多
43、数情况下有基准要求形状或位置公差2 项：若无基准要求则为形状公差，有基准要求则为位置公差。4.4 公差原则和公差要求有关公差原则的一些术语和定义：体外作用尺寸是指被测要素在给定长度上，与实际内表面（孔）体外相接的最大理想面或与实际外表面（轴）体外相接的最小理想面的直径或宽度。孔Dfe=Daf形位 轴dfe=da+f形位最大实体状态和最大实体尺寸最大实体状态是指实际要素在给定长度上处处位于尺寸公差带内，并具有实体最大（即材料最多，重量最重）的状态。最大实体尺寸是指在最大实体状态下的尺寸：对孔DM=Dmin 对轴 dM=dmax最大实体实效状态和最大实体实效尺寸是指实际要素在给定长度上处于最大实体状态，且其中心要素的f形位=t形位时综合状态。最大实体实效尺寸是指在最大实体实效状态下的尺寸 对孔DMV=DM-t形位 对轴dMV=dM+t形位边界边界是设计给定的具有理想形状的极限包容面（既包括内表面，也包括外表面）。单一要素的边界没有方向和位置的约束，关联要素的边界应与基准保持图样上给定的方向或位置关系。独立原则图样上对某要素的t形位与T尺各自独立，彼此无关，分别满足各自公差要求。即f尺T尺 f形位t形位包容要求用于单一要素的一种相关要求表示实际要素应遵守其最大实体边界（即尺寸为最大实体尺寸的边界），其局部实际尺寸不应超过最小实体尺寸对轴dfedM=dmax 且dadL=