2.3 基本偏差系列——孔、轴尺寸的极限配合（极限配合与技术测量，高教版）

2.3 基本偏差系列——孔、轴尺寸的极限配合（极限配合与技术测量，高教版） 一、教学目标 1. 知识目标： - 学生能够理解基本偏差的概念及其在极限配合中的重要性。 - 掌握孔、轴的基本偏差代号及其对应的偏差值。 - 了解不同基本偏差对零件配合性质的影响。 2. 能力目标： - 学生能够根据图纸要求，正确识别孔、轴的基本偏差代号，并确定其偏差值。 - 能够根据基本偏差和公差等级，绘制或识别零件的极限尺寸图。 - 培养学生的分析能力和解决问题的能力，使其能够根据实际工程需求选择合适的基本偏差和公差等级。 3. 素质目标： - 培养学生的严谨科学态度，注重细节，确保计算和分析的准确性。 - 增强学生的标准化意识，理解并遵守国家相关标准和规范的重要性。 - 激发学生的创新思维，鼓励在掌握基础知识的基础上，探索更多可能的配合设计方案。 二、教学重难点 - 教学重点： 1. 基本偏差的概念及其在极限配合中的应用。 2. 孔、轴的基本偏差代号及其对应的偏差值。 3. 不同基本偏差对零件配合性质的影响。 - 教学难点： 1. 理解基本偏差与公差等级之间的关系，以及它们如何共同决定零件的极限尺寸。 2. 掌握如何根据零件的功能要求和加工条件选择合适的基本偏差和公差等级。 3. 将理论知识与实际应用相结合，解决复杂的配合设计问题。 三、教学过程 （一）导入新课（约5分钟） 教师活动： - 回顾上节课内容，简要总结标准公差系列的概念及其在极限配合中的作用。 - 提问：“除了标准公差外，还有哪些因素会影响零件的极限尺寸和配合性质？”引导学生思考基本偏差的概念。 - 引出本节课主题：“2.3 基本偏差系列——孔、轴尺寸的极限配合”，强调基本偏差在极限配合设计中的关键作用。 学生活动： - 回顾上节课内容，思考教师提出的问题，激发对基本偏差的兴趣。 （二）讲授新知（约25分钟） 1. 基本偏差的概念 教师活动： - 引用教材原文：“基本偏差是确定公差带相对于零线位置的上偏差或下偏差，国家标准对其作了统一规定。”（第X页） - 讲解基本偏差的概念，强调它是决定公差带位置的关键因素。 - 展示基本偏差代号表，介绍孔、轴的基本偏差代号及其对应的偏差方向。 学生活动： - 认真听讲，记录基本偏差的概念和孔、轴的基本偏差代号。 2. 基本偏差对配合性质的影响 教师活动： - 分析不同基本偏差对孔、轴配合性质的影响，如间隙配合、过渡配合和过盈配合等。 - 通过图表或动画展示不同基本偏差下公差带的位置变化，帮助学生直观理解。 学生活动： - 观察图表或动画，思考并讨论不同基本偏差对配合性质的影响。 3. 基本偏差的查找与应用 教师活动： - 展示图纸示例，讲解如何根据图纸要求识别孔、轴的基本偏差代号，并查找对应的偏差值。 - 强调在实际工程中，选择合适的基本偏差和公差等级对于保证零件配合质量的重要性。 学生活动： - 跟随教师思路，学习基本偏差的查找方法。 - 讨论并思考如何选择合适的基本偏差和公差等级以满足工程需求。 （三）案例分析与实践操作（约30分钟） 教师活动： - 组织学生分组，每组分配一套包含不同基本偏差和公差等级要求的零件图纸。 - 给出案例分析任务：“根据图纸要求，确定孔、轴的基本偏差代号和公差等级，并绘制零件的极限尺寸图。” - 引导学生按照分析步骤进行实践操作，包括识别基本偏差代号、查找偏差值、绘制极限尺寸图等。 学生活动： - 分组合作，根据图纸要求进行讨论和分析。 - 使用标准公差表和基本偏差代号表，确定孔、轴的基本偏差代号和公差等级。 - 绘制零件的极限尺寸图，并标注相关尺寸和公差。 教师指导： - 巡回指导各组学生的实践活动，解答疑问，纠正错误。 - 强调实践操作中的注意事项，如查找表格时的准确性、绘制极限尺寸图时的规范性等。 （四）课堂总结与反馈（约10分钟） 教师活动： - 请几组学生代表上台展示他们的案例分析结果和极限尺寸图，包括基本偏差代号、公差等级以及极限尺寸图的绘制过程。 学生活动： - 学生代表上台展示，并简要说明选择基本偏差和公差等级的理由以及绘制极限尺寸图的思路。 - 其他学生认真观看并思考，准备提出疑问或补充观点。 教师总结： - 对学生的展示进行点评，肯定其优点并指出不足之处。 - 回顾本节课的主要知识点，包括基本偏差的概念、孔轴的基本偏差代号、基本偏差对配合性质的影响以及如何在图纸中查找和应用基本偏差。 - 强调在实际工程中，合理选择基本偏差和公差等级的重要性，及其对产品质量和成本控制的直接影响。 （五）课堂练习（约20分钟） 例题1（选择题）： - 下列哪个代号表示孔的基本偏差是下偏差且为负值？（A）H （B）js （C）es （D）JS - 答案：（A）H。因为“H”是孔的基本偏差代号之一，表示下偏差且为负值。 例题2（简答题）： - 解释什么是间隙配合，并举例说明其应用场景。 - 答案：间隙配合是指具有间隙（包括最小间隙等于零）的配合。在这种配合中，孔的公差带在轴的公差带之上。它适用于那些需要相对运动或有装配间隙的场合，如轴承与轴颈、滑动导轨等。 例题3（计算题）： - 已知某孔的基本偏差为-0.020mm，公差等级为IT7，查表得该公差等级下的标准公差为0.025mm。请计算该孔的上、下极限尺寸。 - 答案：下极限尺寸 = 基本偏差 = -0.020mm；上极限尺寸 = 下极限尺寸 + 标准公差 = -0.020 + 0.025 = 0.005mm。 例题4（判断题）： - 过渡配合一定是既具有间隙又具有过盈的配合。（） - 答案：错。过渡配合是指可能具有间隙或过盈的配合，但并非同时包含间隙和过盈。 例题5（综合分析题）： - 某传动轴需要与一轴承孔配合，要求既能顺畅旋转又能承受一定的轴向力。请结合所学知识，为该传动轴选择合适的基本偏差和公差等级，并说明理由。 - 答案：考虑到传动轴需要顺畅旋转，应选择间隙配合；同时，为了承受一定的轴向力，间隙不宜过大。因此，可以选择孔的基本偏差代号为H（或更紧一些的F、G等），轴的基本偏差代号为a、b或js等（视具体需求而定），公差等级根据加工精度和成本要求选择，如IT6、IT7等。这样既能保证轴承孔与传动轴之间有足够的间隙以顺畅旋转，又能通过适当的过盈或间隙调整来承受轴向力。 四、教学反思及评价 教学反思： - 本节课通过引入基本偏差的概念，结合案例分析和实践操作，使学生深刻理解了基本偏差在极限配合中的重要性及其应用方法。然而，在教学过程中发现部分学生对如何根据工程需求选择合适的基本偏差和公差等级仍感到困惑。未来教学中应增加更多贴近工程实际的案例分析，帮助学生建立理论与实践之间的联系。 教学评价： - 知识掌握情况：通过课堂练习和案例分析展示，可以看出大部分学生能够准确识别孔、轴的基本偏差代号，并理解其对配合性质的影响。但在选择合适的基本偏差和公差等级时，部分学生仍需加强练习。 - 能力提升情况：学生在实践操作中锻炼了分析问题、解决问题的能力，以及团队合作精神。通过绘制极限尺寸图，学生的绘图能力和标准化意识也得到了提升。 - 情感态度：学生对本课程的兴趣浓厚，能够积极参与课堂讨论和实践活动。通过案例分析，学生进一步认识到标准化在工程设计中的重要性，培养了严谨的科学态度和标准化意识。 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$