互换性与技术测量4.2几何误差的评定与检测规定_百(精)
《互换性与测量技术》课程标准
《互换性与测量技术》课程标准课程名称：互换性与测量技术适用专业：机电技术应用专业、机电设备安装与维修专业一、课程的性质本课程是中等职业学校数控专业核心技术课。
通过本课程的学习，使学生掌握零件测量和产品质量控制的基本方法和技能；了解公差配合基本知识和最新的国家标准；熟练掌握通用量具和测量仪器的基本原理和使用方法，会根据不同的精度要求选择适合的量具和仪器；掌握形位误差和表面粗糙度的检测工艺；为今后学习其他课程打下坚实的基础，也为今后的技术工作打下基础。
二、课程的设计思路本课程针对中等职业学校学生的实际情况，贯彻“基于工作过程”的设计思路，坚持理实一体化的教学理念，注重学生质量意识、质量检测技能与职业素养的培养，将岗位素质教育和技能培养有机地结合起来。
教学中，既可作为一门专业课程单列教授，也可将课程中的项目活动穿插到其他课程项目中教学，具有很强的实用性与灵活性。
建议课时：64学时三、课程目标学习该课程的目的是使学生掌握零件测量和产品质量控制的基本方法和技能；了解公差配合基本知识和最新的国家标准；熟练掌握通用量具和测量仪器的基本原理和使用方法，会根据不同的精度要求选择适合的量具和仪器；掌握形位误差和表面粗糙度的检测工艺。
具体目标如下：（一）技能目标：1.掌握质量、互换性、标准化等概念；2.会使用常用测量工具；3．会检测零件的线性尺寸、形位误差、螺纹、表面粗糙度；4.会控制零件加工过程的质量；5.了解现代精密测量仪器及技术。
（二）方法目标：1.培养学生学习新知识能力2.新技能所需的方法能力（三）社会目标：1.培养学生相互合作能力2.相互沟通能力四、参考学时、学分机电技术应用专业参考学时56学时、学分3分，机电设备安装与维修专业参考学时56学时、学分3分。
五、课程内容及要求《互换性与测量技术》课程内容及要求六、课程实施建议（一）教材编写通过创新，开发全新的符合职业教育认知规律、由浅入深、基于工作过程的项目教学教材。
互换性与技术测量知识点
互换性与技术测量知识点第1章绪言互换性是指在同一规格的一批零、部件中任取一件，在装配时不需经过任何选择、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。
互换性应具备的条件：①装配前不换②装配时不调整或修配③装配后满足使用要求按互换性程度可分完全互换（绝对互换）与不完全互换（有限互换）。
按标准零部件和机构分外互换与内互换。
互换性在机械制造中的作用1.从使用方面看：节省装配、维修时间，保证工作的连续性和持久性，提高了机器的使用寿命。
2.从制造方面看：便于实现自动化流水线生产。
装配时，由于零部件具有互换性，不需辅助加工和修配，可以减轻装配工的劳动量，缩短装配周期。
3.从设计方面看：大大减轻设计人员的计算、绘图的工作量，简化设计程序和缩短设计周期。
标准与标准化是实现互换性的基础。
标准分类（1）按一般分：技术标准、管理标准和工作标准。
（2）按作用范围分：国际标准、国家标准、专业标准、地方标准和企业标准。
（3）按标准的法律属性分：强制性标准和推荐性标准。
国家强制性标准用代号“GB”表示。
国家推荐性标准用代号“GB/T”表示。
优先数系的种类（1）基本系列R5、R10、R20、R40（2）补充系列R80（3）派生系列选用优先数系的原则按“先疏后密”的顺序。
第2章测量技术基础测量过程的四要素：测量对象、计量单位、测量方法和测量精度。
测量仪器和测量工具统称为计量器具。
计量器具分类按其原理、结构和用途分为:（1）基准量具(2) 通用计量器具（3）极限量规类（4）检验夹具按测量值获得方式的的不同，测量方法可分为：1.绝对测量和相对(比较)测量法2.直接测量和间接测量法测量误差：测得值与被测量真值之差。
基本尺寸相同用∆评定比较测量精度高低基本尺寸不相同用ε评定（1）绝对误差Δ——测得值与被测量真值之差。
0x x -=∆（2）相对误差ε——测量的绝对误差的绝对值与被测量真值之比。
%100||||||000⨯∆≈∆=-=xx x x x ε （3）极限误差——测量的绝对误差的变化范围。
《互换性与技术测量》课程教学大纲
《互换性与技术测量》课程教学大纲学分：2.5 总学时：40 理论学时：32 实验/实践学时：8一、课程性质与任务《互换性与技术测量》是车辆工程的专业基础课。
本课程共40学时，2.5学分，考查课。
它是联系设计课程与工艺课程的纽带，是从基础课学习过渡到专业课学习的桥梁。
本课程由公差与检测两部分内容组成，前者主要通过课堂教学和课外作业来完成，后者主要通过实验课来完成。
《互换性与技术测量》课程的主要任务是：通过该课程的学习，使学生获得机械工程师必需具备的公差与检测方面的基本知识和技能。
二、课程的基本要求学习本课程后，应达到下列基本要求：1．初步了解机器制造中互换性原理和标准化的意义；2．基本掌握各项公差标准中的主要内容、特点和应用原则；3．初步学会根据机器和零件的功能要求，选用各项公差，正确标注图样，能查用本课程介绍的公差表格；4．熟悉各项误差的检测方法和初步学会使用常用的量具量仪。
三、先修课程《工程图学》、《金工实习》等。
四、主要参考教材[1]《几何量公差与检测》（第7版），甘永立主编，上海：上海科技出版社，2007[2]《机械精度设计与检测技术基础》，杨沿平主编，北京：机械工业出版社，2004[3]《互换性与测量技术基础》（第2版），王伯平主编，北京：机械工业出版社，2005[4]《互换性与测量技术基础》（第2版），陈于萍主编，北京：机械工业出版社，2005[5]《互换性与测量技术基础》（第5版），廖念钊主编，北京：中国计量出版社，2010五、课程内容绪论主要内容：课程的性质，任务和要求；互换性的定义、种类和作用；公差与检测；标准化。
（一）测量技术基础主要内容：测量过程四要素；量值传递；测量器具与测量方法；测量误差及数据处理。
(二) 尺寸公差与检测主要内容：基本术语及定义；公差配合的构成；公差配合的选用；未注公差简述；配制配合的方法、步骤；尺寸的检测。
（三）形位公差与检测主要内容：要素分类，形位公差项目与符号；形位公差标注方法及形位公差带；公差原则（形位公差与尺寸公差的关系）；形位公差的选择；形位误差的检测。
几何误差的检测
几何误差的检测
1.1 几何误差及其评定
1．形状误差 形状误差是指被测提取要素对其拟合要素的变动量，拟 合要素的位置应符合最小条件。
（1）最小条件
最小条件是指被测提取要素对其拟合要素的最大变动量 为最小。 “最小条件”准则有以下两种情况。
① 对于提取组成要素（线、面轮廓度除外），最小条件 就是其拟合要素位于实体之外，且与被测提取组成要素相接 触，并使被测提取组成要素对其拟合要素的最大变动量为最 小。
动），由指示计在给定方向上测得的最大与最小示值之差
1.2 几何误差的检测原则
与拟合要素 比较原则
是指将被测提取要素与其拟合要素作比较，通过比较获得
几何误差值的检测原则。该原则在实际生产中应用最广。应用 该检测原则时，拟合要素可用模拟方法来体现。
测量坐标 值原则
是指测量被测提取要素的坐标值（如直角坐标值、极坐标
3．位置误差
位置误差是指被测提取要素对一具有确定位置的拟合要 素的变动量，拟合要素的位置由基准和理论正确尺寸确定。 对于同轴度和对称度，理论正确尺寸为零。
位置误差值用定位最小包容区域（简称定位最小区域） 的宽度和直径表示。定位最小区域是指以拟合要素定位包容
被测提取要素时，具有最小宽度f或直径φf的包容区域。
则
细钢丝、刀口尺的刃
测量跳动 原则
量测其得对的是某最指参大被考与测点最提或小取线示要的值素变 之绕动 差基量 。准的 该轴检 原线如 度 测测 则回图 误 量原 主转4差 回则 要过-口 如1时 转。 用程0等 图5， 体变 于中所4作可 一-动 测，示1为0用 个量 量沿，3理所两 横是 跳给测想示点 截指 动定量直法 面指 误方圆线示 差向，计 。测
控制实效 边界原则
《互换性与技术测量》教学大纲及教案
《互换性与技术测量》课程教学大纲课程名称：互换性与技术测量课程代码：14627 学时：42学时适用专业：机械设计制造及其自动化，车辆工程，热能工程，农业机械，材料成型及控制工程，机械电子工程，测控技术及仪器等专业。
参考教材：《互换性与技术测量》，韩进宏编著，机械工业出版社。
一、课程性质、目标本课程是一门机械通用工种具有实践的技术基础课，属工程技术基础课的性质，应用性极强，以理论课或设计课为基础，应用几何量公差设计知识和检测知识，为专业课或工艺课进行设计，特别是保证零件（或部件）的工作功能进行几何方面的精度设计，给出合理的公差范围，使误差被较好地控制在合理的区间内，是机械零部件功能实现和工作寿命的保障和措施的体现。
课程目标就是：为在培养应用型高级工程技术人才的过程中，提供机械零部件几何精度设计理论和方法，并让学生熟悉相关国家标准及典型几何量测量技术。
二、课程的重点、难点及解决办法1．几何量测量基础一章是测量技术方面的重点内容，难点是涉及计量学范畴宽广，学生不易理解，解决办法是对常用仪器或量具规范分类，明确测量方法属性和常用计量技术指标的含义。
2．形位公差与尺寸公差之间关系（公差原则）为基础部分的重点与难点并存的内容，教师不易讲清，学生更难学懂，也是本课程中间时段的关键环节，处理不好的话，会影响学生对后面特殊用途零件精度问题的理解，特别是量规、齿轮等类型的精度问题，解决方法是，采取分析过程条理化（将大难点化为若干小难点）、应用特征明显化（不同公差原则有显著不同地方，但相互之间又有联系）、讲解概念准确清楚化（各个小难点被击破），实质要点就被抓住了。
3．齿轮精度标准是本课程最难理解的难点问题，又是课程近尾声处的重点内容，机械中用齿轮的地方实在太多了，不懂怎么行呢？解决办法是追溯齿轮渐开线的形成原理，齿轮加工过程的影响因素，然后针对标准规定项目深入浅出地讲解，引领学生学会对复杂问题进行分解处理，以不屈不挠的精神认真地对待每项指标的含义，概念清楚为最好是学习这一部分内容的根本所在，再配以多媒体图片的讲解方法，使问题清晰明了。
互换性与测量技术-第3章-几何公差与几何误差
（a）
（b）
1.几何公差框格和基准符号
基准符号
相对于被测要素的基准
注： 不能采用： E、 F 、 I、J、 L、 M、O、P、R等。
基准字母水平书写。
2.被测要素的标注方法
（1）被测要素为组成要素的标注
箭头指向该要素的轮廓线或其延长线 （箭头必须与尺寸线明显错开）。
2.被测要素的标注方法
（1）被测要素为组成要素的标注
2.被测要素的标注方法
（3）公共被测要素的标注方法
2.被测要素的标注方法
(4) 指引线箭头的指向
指引线箭头的方向应是公差带的宽度方向或直径方向。
(d) 指向圆球形公差带的直径方向
2.被测要素的标注方法
(5)附加标记或符号
被测要素为线素的标注 被测要素为线素：用“LE”注明
公差数值 GB/T1184-1996 形位公差未注公差值
5.几何公差现行标准体系
公差注法
GB/T13319-2003 位置度公差注法 GB/T16892-1997 非刚性零件注法 GB/T17773-1999 延伸公差带 GB/T17851-2009 基准和基准体系 GB/T17852-1999 轮廓的尺寸和公差注法
5.几何公差现行标准体系
误差检测
GB/T1958-2004 检测规定
GB/T7235-2004 圆度误差评定
GB/T11336-2004 直线度误差检测
GB/T11337-2004 平面度误差检测
JB/T7557
同轴度误差检测
GB/T8069-1998 功能量规
几何公差与几何误差检测
几何要素与几何公差特征项目
被测表面
箭头也可指向引出线的 水平线，引出线引自被 测面。
互换性课件 第四章几何公差及误差检测
• 3）用最小二乘法评定直线度误差 • 给定平面内的直线度误差和给定方向的直线度误差的最小
二乘评定方法有比较大的区别，给定平面内直线的直线度 误差的最小二乘法评定的步骤简介如下。
（1）根据各测得点的坐标值，按式（4-1）、式（4-2）求出
图4-20所示的最小二乘直线lLS的方程系数a、q ，即：
所限定的区域，提取（实际）表面应限制在间距等于公差 值0.08mm的两平行平面之间。
2.平面度误差的测量
A—D—C；
A—B—C； P1 — P1'
Pi — Pi'
Pn1
—
P' n1
3.平面度误差的评定
• 1)最小区域法
三角形准则：提取平面与两平行平面的接触点，投影在一个面上呈三角形，且三 个等值的最高点所包围的区域内含有一个最低点；或者三个等值的最低点所包围 的区域内含有一个最高点，如图4-25（a）所示。
2、相对于基准体系的线轮廓度公差
• 如图4-37所示，公差带是直径等于公差值t、圆心位于由基准平面A和基准平面B确定 的被测要素理论正确几何形状上的一系列圆的两包络线所限定的区域。在任一平行于 图示投影面的截面内，提取（实际）轮廓线应限定在直径等于公差值、圆心位于由基 准平面A、B所确定的被测要素理论正确几何形状上的一系列圆的两包络线之间。相对 于基准体系时，线轮廓度公差是方向或位置公差。
互换性与测量技术课程复习要点
互换性与测量技术课程复习要点《互换性与测量技术》课程复习要点课程名称：《互换性与测量技术》适⽤专业：机械设计制造及其⾃动化、车辆⼯程等辅导教材：《互换性与技术测量》管建峰、钟相强主编北京理⼯⼤学出版社复习要点：第⼀章绪论1、互换性的含义：机械制造中的互换性，是指按规定的⼏何、物理及其他质量参数的极限，来分别制造机械的各个组成部分，使其在装配与更换时不需辅助加⼯及修配，便能很好地满⾜使⽤和⽣产上的要求。
2、优先数和优先数系的定义、基本构成规律、数学特征定义：对各种技术参数进⾏协调、简化和统⼀的⼀种科学的数值制度。
优先数和优先数系?标准（GB321—80）与ISO3采⽤的优先数相同—⼗进制⼏何级数基本构成规律：（1）数系的项值中依次包含：…，0.001，0.01, 0.1, 1，10，100，…这些数，即由10的整数幂10N（其中N为整数）组成的⼗进数序列；（2）⼗进数序列按：…，0.001～0.01，0.01～0.1，0.1～1，1～10，10～100，100～1000，…的规律分成为若⼲区间，称为“⼗进段”；（3）每个“⼗进段”内都按同⼀公⽐q细分为⼏何级数，从⽽形成⼀个公⽐为q 的⼏何级数数值系列。
这样，可根据实际需要取不同的公⽐q，从⽽得到不同分级间隔的数值系列，形成优先数系。
数学特征（1）包含性在R40系列中包含有R20系列中的全部项值；在R20系列中包含有R10系列的全部项值；在R10系列中包含有R5系列的全部项值；在R80系列中包含有R40系列的全部项值。
（2）延伸性系列中的项值可以向两端⽆限延伸。
（3）相对差同⼀系列中，任意相邻两项优先数的相对差近似不变。
（4）积、商、和幂同⼀系列中，任意两项的理论值之积和商，任意⼀项理论值的整数幂，仍为此系列中⼀个优先数的理论值。
（5）和与差同⼀系列中，两个优先数的和与差，⼀般不再为优先数。
第⼆章⼏何量测量基础1.量块按“级”使⽤和按“等”使⽤有什么区别？①按“级”使⽤—忽略量块中⼼长度的制造误差，按量块的标称值使⽤。