5.5.2 零件图上的技术要求（极限偏差）（教案）《机械制图》上好课（高教版）

《机械制图》教案 课 题 5-5-2零件图上的技术要求（极限偏差） 课 型 新授课 课 时 2课时 授课班级 机械制造升学班 授课时间 授课教师 教材版本 柳燕君、应龙泉、范梅梅主编．“十四五”职业教育国家规划教材《机械制图（多学时）》第3版．北京：高等教育出版社。 学情分析 1．零件图的技术要求复杂，对于表面粗糙度、尺寸公差等，学生实践经验少，很难理解这些内容； 2．对于不同专业学生，知识分析的深刻程度可不一样； 3．关注学习方法，提高学习效率和效果。 学习目标 一、知识目标 了解尺寸公差的概念及其在图样上的标注规定 二、能力目标 尺寸公差的国家标准规定及识读。 三、素质目标 尺寸公差的标注与含义解释。 学习重难点 重点：尺寸公差的国家标准规定及识读。 难点：尺寸公差的标注与含义解释。 教学方法 讲授法 演示法 讲练法、归纳法。 课前准备 PPT课件 教学设计机械制图在线开放课程、圆规、三角板。 教学媒体 多媒体课件 教学过程 教学环节 教学内容 教师活动 学生活动 设计意图 复习旧课 1．讲评作业情况； 2．提问：课后思考题。 讲评上节课作业，指出共性错题，点名提问课后思考题。 认真倾听作业点评，自查错题，举手回答老师提问。 巩固旧知识，查漏补缺作业问题，快速收拢注意力，自然衔接几何公差新课。 新课导入 同学们，大家平时都买过电池吧？一节 5 号电池，不管是哪个牌子的，都能轻松装进任意一个 5 号电池仓里，不用挑、不用磨，这就是 “互换性” 的功劳。在机械生产里，同样的零件也需要这样的 “通用性”，不然机器坏了连零件都换不了。那怎么保证零件既能互换，又能装得紧、转得动？这就要靠我们今天学的极限与配合了。 1.生活中 “可互换” 的实例（如 5 号电池、灯泡接口、标准螺丝），提问：“为什么不同厂家生产的零件，能直接装到一起用？” 2. 讲解 “互换性” 的概念，点明它是现代工业批量生产的基础，引出核心问题：要实现互换，零件的尺寸不能差太多，也不能完全一样，这就需要 “极限与配合” 来控制。3. 结合机械生产场景举例：如果轴做粗了装不进孔里，做细了又晃荡，怎么通过尺寸控制实现 “不松不紧”？引出本节课主题。 1.结合生活经验思考问题，理解 “互换性” 的实际意义，产生学习兴趣。 2. 跟随教师引导，认识到尺寸控制对零件装配的影响，明确本节课的学习目标。 1.用学生熟悉的生活案例引入抽象概念，降低理解门槛，激发学习兴趣。2. 建立 “生活现象→工程原理” 的关联，让学生明白极限与配合不是凭空的理论，而是工业生产的刚需。3. 为后续讲解尺寸公差、配合种类等内容做好铺垫，帮助学生快速进入学习状态。 探索新知 二、极限与配合 1．互换性概念 在相同规格的一批零件中，不用选择，不经修配就能装在机器上，达到规定的性能要求，零件的这种性质就称为互换性。 2．尺寸与尺寸公差 （1）基本尺寸：由设计确定的尺寸。 （2）实际尺寸：通过测量获得的尺寸。 （3）极限尺寸：允许零件尺寸变化的两个界限值称为极限尺寸。分最大极限尺寸和最小极限尺寸。 （4）尺寸偏差：某一尺寸减其基本尺寸所得的代数差称为尺寸偏差，简称偏差。最大极限尺寸减其基本尺寸所得的代数差，称为上偏差，孔、轴的上偏差分别用ES和es表示。最小极限尺寸减其基本尺寸所得的代数差，称为下偏差，孔、轴的下偏差分别用EI和ei 表示。 （5）尺寸公差：允许尺寸的变动量称为尺寸公差，简称公差。 公差=最大极限尺寸—最小极限尺寸=上偏差—下偏差。 公差是一个没有正负号的绝对值。 （6）公差带：由代表上、下偏差的两条线所限定的一个区域。 公差带包括了“公差带大小”与“公差带位置”。国标规定，公差带大小和公差带位置分别由标准公差和基本偏差来确定。 （7）标准公差：由国家标准所列的，用以确定公差带大小的公差称为标准公差。用“TI”表示，共分20个等级。 （8）基本偏差：用以确定公差带相对于零线位置的那个极限偏差称为基本偏差。它可以是上偏差或下偏差，一般是指靠近零线的那个偏差。 3．配合 1）配合及其种类 基本尺寸相同的、相互结合的孔和轴公差带之间的关系称为配合。 （1）间隙配合：具有间隙（包括最小间隙等于零）的配合。此时孔的公差带在轴的公差带之上。 （2）过盈配合：具有过盈（包括最小过盈等于零）的配合。此时孔的公差带在轴的公差带之下。 （3）过渡配合：可能具有间隙或过盈的配合。此时孔、轴的公差带重叠。 2）基准制 （1）基孔制：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形成各种配合的一种制度。基孔制配合中的孔称为基准孔，其基本偏差代号为H，下偏差EI=0。 （2）基轴制：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形成各种配合的一种制度。基轴制配合中的轴称为基准轴，其基本偏差代号为h，上偏差es=0。由于孔难加工，一般应优先采用基孔制配合。 3)配合代号 用孔、轴公差带代号组合表示，写成分数形式。例如Φ50H8/f7。Φ50表示孔、轴基本尺寸，H8表示孔的公差带代号，f7表示轴的公差带代号，H8/f7表示配合代号。在配合代号中，凡孔的基本偏差为H者，表示基孔制配合，凡轴的基本偏差为h者，表示基轴制配合。 4）优先和常用配合 5）孔和轴的极限偏差值 4．公差与配合在图样上的标注 结合 PPT 图片，举例讲解零件互换性概念，引入本节课知识点。 利用 PPT 图示，简单讲解基本尺寸、极限尺寸、偏差、公差等常用名词含义和计算公式。 展示公差带示意图，讲解标准公差、基本偏差、三种配合类型和基孔制、基轴制。 结合 PPT 示范配合代号读法和图样标注方法，布置简单课堂练习题。 认真观看 PPT 图例，听讲，理解互换性在生产中的作用。 跟随教师节奏，识记公差相关名词，记住公差计算公式。 观察公差带图，区分三种配合，分清基孔制和基轴制。 完成课堂简单识读、标注练习，举手回答课堂问题。 利用 PPT 图片直观教学，降低极限与配合知识的抽象难度，方便学生理解。 由浅入深讲解概念，循序渐进，符合学生听课规律。 通过看图、听讲、练习相结合，提高学生识图能力，掌握公差配合识图与标注技能，达成课堂教学目标。 巩固练习 素质提升 课堂检测 一、选择题 1.一批零件不经挑选、修配即可装配使用，该特性称为（） A. 标准化 B. 互换性 C. 通用性 D. 系列化 2.公差的计算公式正确的是（） A. 上偏差＋下偏差 B. 最大极限尺寸－最小极限尺寸 C. 基本尺寸－实际尺寸 D. 最小极限尺寸－最大极限尺寸 3.基准孔的基本偏差代号是（） A. h B. H C. f D. js 4.孔轴公差带相互重叠，该配合属于（） A. 间隙配合 B. 过盈配合 C. 过渡配合 D. 静配合 5.机械加工中，工程上优先采用的配合制度是（） A. 基轴制 B. 基孔制 C. 任意基准制 D. 混合基准制 二、填空题 1.尺寸偏差分为________和下偏差。 2.公差是允许尺寸的________，恒为正值。 3.基本偏差为 h 的轴称为________。 4.配合分为间隙配合、过盈配合和________三大类。 5.配合代号一般写成________形式。 三、判断题 1.实际尺寸就是设计时给定的基本尺寸。（） 2.基本偏差决定公差带的位置，标准公差决定公差带的大小。（） 3.间隙配合中，孔的公差带完全在轴的公差带下方。（） 4.基孔制中，基准孔的下偏差 EI=0。（） 5.公差数值可以为正数、负数或零。（） 对学生进行课堂测验，检验学生能够对知识的掌握程度。 完成课堂测验。 答案与解析 1.【答案】B 解析：互换性定义为同规格零件无需挑选、修配即可直接装配使用。 2.【答案】B 解析：公差 = 最大极限尺寸−最小极限尺寸 = 上偏差−下偏差。 3.【答案】B 解析：基准孔代号为 H，基准轴代号为 h。 4.【答案】C 解析：过渡配合孔、轴公差带重叠，可能有间隙也可能有过盈。 5.【答案】B 解析：孔加工难度大、成本高，生产中优先使用基孔制。 答案与解析 1.【答案】上偏差 解析：尺寸偏差包含上偏差、下偏差两类。 2.【答案】变动量 解析：公差是尺寸允许的变动范围，无正负，恒为正。 3.【答案】基准轴 解析：基本偏差代号 h 为基准轴，上偏差 es=0。 4.【答案】过渡配合 解析：机械制图中配合三大类型：间隙、过盈、过渡配合。 5.【答案】分数 解析：配合代号以分数书写，分子为孔代号，分母为轴代号。 答案与解析 1.【答案】× 解析：实际尺寸是测量所得尺寸，基本尺寸是设计确定尺寸。 2.【答案】√ 解析：标准公差控制公差带大小，基本偏差控制公差带位置。 3.【答案】× 解析：间隙配合孔公差带在轴公差带上方。 4.【答案】√ 解析：基准孔 H，规定下偏差 EI=0。 5.【答案】× 解析：公差是尺寸变动量，只能为正数，无负值和零。 课堂小结 作业布置 课堂小结： 学生识读尺寸公差，回答标注含义。 作业： 1．思考题：课后思考题。 2．习题集相关习题。 板书设计 教学反思 本节课重点讲授零件图极限与配合相关知识，顺利完成预设教学目标，学生基本掌握互换性概念、尺寸公差、公差带、配合种类、基准制及图样标注方法，结合课堂实际授课情况，现做如下教学反思。 一、成功之处 本节课利用 PPT 图例和零件尺寸示例直观教学，把抽象的公差配合知识简单化。结合生活拆装零件实例讲解互换性，结合轴孔示意图讲解基本尺寸、极限尺寸、偏差、公差等核心概念。通过公差带简图对比讲解三种配合和基孔制、基轴制，课堂搭配简单识图计算题，大部分学生能够理解公差大小含义，会看懂配合代号，课堂整体学习效果较好。 二、不足之处 课堂分层教学不够到位，学生学习差距明显。基础好的学生能快速看懂公差带、判断配合类型；部分基础薄弱学生容易混淆上偏差、下偏差，分不清基孔制和基轴制，不会正确解读配合代号。课堂统一讲课节奏较快，学困生跟不上思路，不敢提问，练习做题容易出错，没有做到全员同步掌握。 三、改进措施 后续教学做好三点改进：一是实施分层练习，基础学生重点记概念、识代号，能力强学生练习公差计算和配合判断；二是加强易错点讲解，集中强化公差公式、基准制判断、配合代号识读专项训练；三是加强课堂巡视辅导，安排同桌互助帮扶学困生，及时纠正错题，课后布置简单计算题巩固，全面提升学生识读公差与配合图纸的能力。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $