互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)復(fù)習題及答案一、填空1、允許零件幾何參數(shù)的變動量稱為（公差） 2、按互換的程度不同，零部件的互換性可分為（完全）互換和（不完全）互換。 3、配合的選用方法有（計算法）（實驗法）（類比法）. 4、公差類型有 ?（尺寸（角度））公差，（形狀）公差，（位置）公差和（表面粗糙度）。 5、向心滾動軸承（除圓錐滾子軸承）共分為：（B）（C）（D）(E)(Ｇ)五等級，其中（Ｂ）級最高，（Ｇ）級最低。 6、配合是指（基本尺寸）相同的，相互結(jié)合的孔和軸的公差帶的關(guān)系。 7、光滑極限量規(guī)簡稱為（量規(guī)），它是檢驗（孔、軸零件）的沒有（刻度）的專用檢驗工具。 8、根據(jù)配合的性質(zhì)不同，配合分為（間隙）配合，（過盈）配合，（過渡）配合。 9、用量規(guī)檢驗工件尺寸時，如果（通）規(guī)能通過，（止）規(guī)不能通過，則該工件尺寸合格。 10、按照構(gòu)造上的特征，通用計量器具可分為（游標量具），（微動螺旋副量具），（機械量具），（光學量具），（氣動量具），（電動量儀。） 11、 形狀公差包括（直線度），（平面度），（圓度），（圓柱度），（線輪廓度），（面輪廓度）。 12、國際單位制中長度的基本單位為（米） 13、位置公差包括（平行度），（垂直度），（傾斜度），（同軸度），（對稱度），（位置度），（圓跳動），（全跳動）。 14、在實際測量中，常用（相對）真值代替被測量的真值，例如，用量塊檢定千分尺，對千分尺的示值來說，量塊的尺寸就可視為（相對）真值。 15、螺紋按其用途不同，可分為（緊固）螺紋，（傳動）螺紋和（密封）螺紋。 16、表面粗糙度Ｒａ、Ｒｚ、Ｒｙ三個高度參數(shù)中，（Ｒａ）是主要參數(shù) 17、表面粗糙度的評定參數(shù)有（輪廓算術(shù)平均偏差Ra），（微觀不平度十點高度Rz）(輪廓最大高度Ry),（輪廓微觀不平度的平均距離Sw）,(輪廓的單峰平均間距S)，（支撐長度率Tp） 18、當通用量儀直接測量角度工件時，如果角度精度要求不高時，常用（萬能量角器）測量；否則，用光學角分度頭或（測角儀）測量。 19、表面粗糙度檢測方法有：（用光切粗糙度樣塊比較——比較法）（用電動輪廓儀測量——針描法）（用光切顯微鏡測量——光切法）（用干涉顯微鏡測量——干涉法）。 20、鍵的種類有（平鍵）（楔鍵）（半圓鍵）。 21、平鍵配合是一種（ 基軸）制的配合，配合種類只有三種，（較松）鍵連接，（一般）鍵聯(lián)接和（較緊）鍵聯(lián)接，其中（較松）鍵聯(lián)接是間隙配合。（一般）鍵聯(lián)接和（較緊）鍵聯(lián)接是過渡配合。 22、角度和錐度的檢測方法有(用定值基準量具比較)（用通用量儀直接測量）和（ 用通用量具間接測量） 23、平鍵和半圓鍵都是靠鍵和鍵槽的（側(cè)）面?zhèn)鬟f扭矩。 24、檢驗工件最大實體尺寸的量規(guī)稱為（通規(guī)）。檢驗工件最小實體尺寸的量規(guī)稱為（止規(guī)）。 二 名詞解釋1.基本尺寸：（設(shè)計時給定的尺寸） 2.實際尺寸：（通過測量得到的尺寸） 3.尺寸公差：（允許尺寸的變動量） 4.極限尺寸：（允許尺寸變化的兩個極端） 5.上偏差：（最大極限尺寸減其基本尺寸所得的代數(shù)差）

6.下偏差：（最小極限尺寸減其基本尺寸所得的代數(shù)差）

7.基孔制：（基本偏差為一定的孔的公差帶與不同基本偏差的軸的公差帶形成各種配合的一種制度）

8.基軸制：（基本偏差為一定的孔的公差帶與不同的基本偏差的軸的公差帶形成各種配合的一種制度）

9.分度值：計量器具標尺上每一刻度間隔所代表的被測量的數(shù)值）

10.綜合測量：（同時測量零件上的幾個有關(guān)參數(shù)，從而綜合評定零件是否合格）

11.單項測量：（個別地彼此沒有聯(lián)系地測量零件的單項被測量）

12.接觸測量：（儀器的測量頭與測量零件的表面直接接觸的測量）

13.非接觸測量：(儀器的測量頭與被測零件表面不接觸的測量。)

14.形狀誤差：(單一被測實際要素對其理想要素的變動量。)

15.定位誤差：(被測實際要素對具有確定位置的理想要素的變動量。)

16.表面粗糙度：（是指加工表面上具有的較小的間距的微小峰谷組成的微觀幾何形狀特性）。

17.圓錐角：是指在通過圓錐軸線的截面內(nèi)，兩條素線間的夾角。

18.錐度C：是指兩個垂直于圓錐軸線截面的圓錐直徑之差與該兩截面間的軸向距離之比。

19.孔的作用尺寸：(指在配合的全長上，與實際孔內(nèi)接的最大理想軸的尺寸)。

軸的作用尺寸：(指在配合的全長上，與實際軸外接的最大理想軸的尺寸)

20.測量誤差：(是指測得值與被測量的真值之間的差異)。

21.測量范圍：（計量器具所能測出被測量的最大與最小值）

三、簡答題

1、選定公差等級的基本原則是什么？

答 ： 在首先滿足使用要求的前提下，盡量降低精度要求，使綜合經(jīng)濟效果為最好

2、 基準制的選用原則是什么？

答 ： 主要考慮工藝的經(jīng)濟性和結(jié)構(gòu)的合理性，一般情況下，優(yōu)先采用基孔制 ， 這樣可以減少備用的定值孔用刀具、量具的種類，經(jīng)濟效益比較好

3、那些情況下，采用基軸制？

?答 ： 以下情況下，采用基軸制

1） 直接用冷拉鋼材做軸，不再加工

2） 與標準件配合，如滾動軸承外環(huán)外徑、標準圓柱銷外徑與孔的配合。

3） 儀器、儀表和鐘表中的小尺寸段的公差與配合

4） 同一基本尺寸，一軸多孔且配合性質(zhì)不同時

4、在機械加工過程中，被加工表面的粗糙度是什么原因引起的？

答：是由于刀痕、材料的塑性變形，工藝系統(tǒng)的高頻震動，刀具與被加工表面的摩擦等原因引起的。

5、表面粗糙度對零件的使用性有什么影響？

答： 它對零件的配合性能、耐磨性、抗腐蝕性、接觸剛性、抗疲勞強度、密封性及外觀都有影響。

6、表面粗糙度高度參數(shù)允許值的選用原則是什么？

?答： 總的原則是在滿足使用功能要求的前提下，盡量選用較大的優(yōu)先數(shù)值，具體地說

1）同一零件上工作表面的粗糙度允許值應(yīng)小于非工作表面的表面粗糙度

2）受循環(huán)載荷的表面及易引起應(yīng)力集中的表面（如圓角，溝槽）粗糙度允許值要小。

3）配合性質(zhì)相同時，零件尺寸小的比尺寸大的表面粗糙度允許值要小，同一公差等級， ? ? ? ? ? 軸比孔的表面粗糙度允許值要小，同一公差等級，軸比孔的表面粗糙度要小

4）運動速度高，單位壓力大的摩擦表面應(yīng)比運動速度低單位壓力小的摩擦表面粗糙度允許值要小

5）一般來講，表面形狀精度要求高的表面，表面粗糙度要小

6）在選定表面粗糙度時，要考慮加工方法和經(jīng)濟效果。

7、與光滑圓柱配合相比，光滑圓錐配合的優(yōu)點是什么？

?答： 1）具有較高精度的同軸度 2）能保證多次重復(fù)裝配精度不變 ?3）配合的自鎖性和密封性好 4）間隙量或過盈量可以調(diào)整

8、螺紋中徑對螺紋配合有何意義？

?答： 決定螺紋配合性質(zhì)的主要幾何參數(shù)是中徑

1）為了保證螺紋的旋和性，對于普通內(nèi)螺紋最小中徑應(yīng)大于外螺紋的最大中徑。

2）為了保證連接強度和緊密性，內(nèi)螺紋最小中徑與外螺紋最大中徑不能相差太大。

3）從經(jīng)濟性考慮，中徑公差等級應(yīng)盡量低一些。

4）為了保證傳動精度，螺紋中徑公差等級不能太低

9、與單鍵相比，花鍵聯(lián)接的優(yōu)缺點

?答：1）同軸性、導(dǎo)向性好

2）鍵與軸一體，軸的剛性較大

3）鍵數(shù)多，負荷分布均勻，因此能傳遞較大的扭矩

4）連接的緊固性和可靠性好

5）制造精度要求高，工藝復(fù)雜，制造成本高。

編輯切換為居中

編輯切換為居中

1．什么是互換性？互換性按程度分哪幾類？

答：機器在裝配或更換零部件時，從大批生產(chǎn)出來的同一規(guī)格的零部件中，任意取出一件，不需要做任何選擇、附加調(diào)整或修配，就能夠組裝成部件或整機，并且能夠達到預(yù)定的設(shè)計性能和使用要求，這種技術(shù)特性叫做互換性。

互換性按其程度可分為完全互換性和不完全互換性。

2．配合分哪幾類？各類配合中孔和軸公差帶的相對位置有何特點？

答：配合分三類：間隙配合、過渡配合和過盈配合。

間隙配合中孔的公差帶在軸的公差帶上方；過盈配合中孔的公差帶在軸的公差帶下方；過渡配合中孔的公差帶和軸的公差帶相互重疊。

3．為什么要規(guī)定基準制？為什么優(yōu)先采用基孔制？

答：標準公差帶形成最多種的配合，國家標準規(guī)定了兩種配合基準制：基孔制和基軸制。

一般情況下優(yōu)先選用基孔制配合是考慮中、小尺寸孔常采用定尺寸刀具加工，這樣可以減少定尺寸刀具、量具的品種、規(guī)格、數(shù)量，而大尺寸刀具則考慮習慣、方便，也采用基孔制。

4．簡述測量的含義和測量過程的四要素。

答：測量是將被測幾何量的量值和一個作為計量單位的標準量進行比較，求得其比值的過程。測量過程應(yīng)包括被測對象、計量單位、測量方法和測量精度四要素。

5．“示值范圍”和“測量范圍”有何區(qū)別？

答：“示值范圍”指計量器具所能顯示或指示的最低值或最高值的范圍；“測量范圍”指在允許的誤差限內(nèi)，計量器具所能測出的被測量的范圍。

6．測量誤差按其性質(zhì)可分為哪幾類？各有何特征？實際測量中對各類誤差的處理原則是什么？

答：測量誤差按其性質(zhì)可分為系統(tǒng)誤差、隨機誤差和粗大誤差三大類。系統(tǒng)誤差在相同條件下，多次測量同一值時，誤差的絕對值和符號均保持不變或按某一規(guī)律變化；隨機誤差在相同條件下，多次測量同一值時，誤差的絕對值和符號以不可預(yù)定的方式變化；粗大誤差是超出規(guī)定條件下預(yù)計的誤差。實際測量中對系統(tǒng)誤差用修正法消除；對隨機誤差可通過概率統(tǒng)計方法尋求和描述規(guī)律，評定其影響程度；對粗大誤差按一定規(guī)則予以剔除。

7．表面結(jié)構(gòu)中粗糙度輪廓的含義是什么？它對零件的使用性能有什么影響？

答：表面結(jié)構(gòu)中粗糙度輪廓的含義是指零件表面由間距很小的微小峰、谷所形成的微觀幾何誤差。它對零件的使用性能中的耐磨性、耐腐蝕性和耐疲勞性以及配合性質(zhì)的穩(wěn)定性均有影響。

8．為什么在表面粗糙度輪廓標準中，除了規(guī)定“取樣長度”外，還規(guī)定“評定長度”？

答：由于零件表面的微小峰、谷的不均勻性，在表面輪廓的不同位置的取樣長度上的表面粗糙度輪廓測量值不盡相同。為了更可靠地反映表面粗糙度輪廓的特性，應(yīng)測量連續(xù)的幾個取樣長度上的表面粗糙度輪廓，即規(guī)定“評定長度”。

9．滾動軸承內(nèi)圈與軸頸的配合和外圈與外殼孔的配合分別采用哪種基準制？為什么？滾動軸承內(nèi)圈內(nèi)徑公差帶相對于以公稱直徑為零線的分布有何特點？其基本偏差是怎樣規(guī)定的？

答：滾動軸承內(nèi)圈與軸頸的配合采用基孔制，外圈與外殼孔的配合采用基軸制。原因是滾動軸承是標準件。滾動軸承內(nèi)圈內(nèi)徑公差帶相對于以公稱直徑為零線的分布特點是在零線以下，基本偏差是上偏差，且為零。

10．與圓柱配合相比，圓錐配合有哪些優(yōu)點？

答：（1）對中性好 內(nèi)、外圓錐體的軸線具有較高精度的同軸度，且能快速裝拆。

（2）配合的間隙或過盈可以調(diào)整。

（3）密封性好 內(nèi)、外圓錐的表面經(jīng)過配對研磨后，配合起來具有良好的自鎖性和密封性。

11．簡述對齒輪傳動的四項使用要求？其中哪幾項要求是精度要求？

答：齒輪傳動的四項使用要求：

（1） 齒輪傳遞運動的準確性

（2） 齒輪傳動的平穩(wěn)性

（3） 載荷分布均勻性

（4） 合理的齒側(cè)間隙

其中前三項要求屬精度要求。

12．求解尺寸鏈的基本方法有哪些？各用于什么場合？

答：求解尺寸鏈的基本方法有完全互換法（極值法）和大數(shù)互換法。極值法用于尺寸鏈環(huán)數(shù)較少或環(huán)數(shù)較多但精度要求較低的場合；大數(shù)互換法用于精度要求高且環(huán)數(shù)較多的尺寸

13、選定公差等級的基本原則是什么？

答 ： 在首先滿足使用要求的前提下，盡量降低精度要求，使綜合經(jīng)濟效果為最好

14、 基準制的選用原則是什么？

答 ： 主要考慮工藝的經(jīng)濟性和結(jié)構(gòu)的合理性，一般情況下，優(yōu)先采用基孔制 ， 這樣可以減少備用的定值孔用刀具、量具的種類，經(jīng)濟效益比較好

15、那些情況下，采用基軸制？

?答 ： 以下情況下，采用基軸制

1） 直接用冷拉鋼材做軸，不再加工

2） 與標準件配合，如滾動軸承外環(huán)外徑、標準圓柱銷外徑與孔的配合。

3） 儀器、儀表和鐘表中的小尺寸段的公差與配合

4） 同一基本尺寸，一軸多孔且配合性質(zhì)不同時

16、在機械加工過程中，被加工表面的粗糙度是什么原因引起的？

答：是由于刀痕、材料的塑性變形，工藝系統(tǒng)的高頻震動，刀具與被加工表面的摩擦等原因引起的。

17、表面粗糙度對零件的使用性有什么影響？

答： 它對零件的配合性能、耐磨性、抗腐蝕性、接觸剛性、抗疲勞強度、密封性及外觀都有影響。

18、表面粗糙度高度參數(shù)允許值的選用原則是什么？

?答： 總的原則是在滿足使用功能要求的前提下，盡量選用較大的優(yōu)先數(shù)值，具體地說

1）同一零件上工作表面的粗糙度允許值應(yīng)小于非工作表面的表面粗糙度

2）受循環(huán)載荷的表面及易引起應(yīng)力集中的表面（如圓角，溝槽）粗糙度允許值要小。

3）配合性質(zhì)相同時，零件尺寸小的比尺寸大的表面粗糙度允許值要小，同一公差等級， ? ? ? ? ? 軸比孔的表面粗糙度允許值要小，同一公差等級，軸比孔的表面粗糙度要小

4）運動速度高，單位壓力大的摩擦表面應(yīng)比運動速度低單位壓力小的摩擦表面粗糙度允許值要小

5）一般來講，表面形狀精度要求高的表面，表面粗糙度要小

6）在選定表面粗糙度時，要考慮加工方法和經(jīng)濟效果。

19、與光滑圓柱配合相比，光滑圓錐配合的優(yōu)點是什么？

?答： 1）具有較高精度的同軸度 2）能保證多次重復(fù)裝配精度不變 ?3）配合的自鎖性和密封性好 4）間隙量或過盈量可以調(diào)整

20、螺紋中徑對螺紋配合有何意義？

?答： 決定螺紋配合性質(zhì)的主要幾何參數(shù)是中徑

1）為了保證螺紋的旋和性，對于普通內(nèi)螺紋最小中徑應(yīng)大于外螺紋的最大中徑。

2）為了保證連接強度和緊密性，內(nèi)螺紋最小中徑與外螺紋最大中徑不能相差太大。

3）從經(jīng)濟性考慮，中徑公差等級應(yīng)盡量低一些。

4）為了保證傳動精度，螺紋中徑公差等級不能太低

21、與單鍵相比，花鍵聯(lián)接的優(yōu)缺點

?答：1）同軸性、導(dǎo)向性好

2）鍵與軸一體，軸的剛性較大

3）鍵數(shù)多，負荷分布均勻，因此能傳遞較大的扭矩

4）連接的緊固性和可靠性好

5）制造精度要求高，工藝復(fù)雜，制造成本高。

2008-2009學年第一學期考試試卷 ?A

互換性與技術(shù)測量

參考答案及評分標準

一、填空題（共19分，每空1分）

（1）φ30H7/m6表示 基本尺寸 為30mm的 基孔制 （基準制）的 過渡 配合。其中H、m是 基本偏差 代號，7、6表示 公差等級（或標準公差） ?。

（2）尺寸公差標準規(guī)定有 間隙 、 過渡 、和 過盈 三大類配合，當孔軸無相對運動，要求有良好定心精度，且易于拆卸時，應(yīng)選用 過渡 配合。

（3）位置公差又分為 ?3 ?種，它們分別是 ?定向 、 ?定位 和 ?跳動公差 。

（4）若某軸的尺寸標注為

，則該零件采用的公差原則為 最大實體要求(最大實體原則) ，其最大實體尺寸為 φ20.05 ，此時的形位公差值為 φ0.02 ；其最小實體尺寸為 φ20 ，此時的形位公差值為 φ0.07；其最大實體實效尺寸為 φ20.07 。

二、簡答題：（共18分）

（1）如圖1所示的零件標注。請回答：

1） 該標注采用的公差原則是什么？遵守什么邊界？其邊界尺寸為多少？

2） 其最大實體尺寸為多少？此時的形位公差值為多少？

3） 其最小實體尺寸為多少？此時的形位公差值為多少？（7分）

編輯

圖1

答：1） 該標注采用的公差原則是最大實體原則，遵守最大實體實效邊界，其邊界尺寸為 φ19.95（3分）

2） 其最大實體尺寸為φ20，此時的形位公差值為φ0.05（2分）

3） 其最小實體尺寸為φ20.13，此時的形位公差值為φ0.18（2分）

（2）齒輪的各項公差分為哪幾個公差組？對傳動性能各有什么影響？（3分）

答：分為第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ公差組（2分），分別影響傳遞運動的準確性、傳動的平穩(wěn)性、載荷分布的均勻性（1分）。

（3）對以螺紋標記加以說明：

1）M10×1－7g6g－20， ?2）M20－6H－40 。 ?(4分)

答：1)公稱直徑為10mm且螺距為1mm，外螺紋，公差帶為7g6g。旋合長度20(2分)

2）公稱直徑為20mm，內(nèi)螺紋，公差帶為6H，旋合長度40(2分)

（4）對以下兩個粗糙度符號加以說明：

1） ? ?

，2）

(4分)

答：（1）用去除材料的方法獲得的表面，Ra最大值為3.2um(2分)

（2）用不去除材料的方法獲得的表面，Ra最大值為6.3um(2分)

三、根據(jù)的孔

與

的軸配合，填寫下表1，并畫出公差帶圖指出配合類型。（15分）

表1 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 單位：mm

孔

軸

上偏差

+0.025

+0.059

下偏差

0

+0.043

基本偏差

0（1分）

+0.043（1分）

最大極限尺寸

φ50.025

φ50.049

最小極限尺寸

φ50

φ50.043

標準公差

0.025（1分）

0.016（1分）

最大間隙或過盈

Ymax=-0.059（1分）

最小間隙或過盈

Ymin=-0.018（1分）

配合公差

Tf=0.041（1分）

編輯

（注：大括號內(nèi)的內(nèi)容要全對才給1分，否則不得分）

過盈配合（1分）

公差帶圖：（3分）

四、已知Ф30H7/k6、Ф30K7/h6孔軸配合 ，查附表（見后）分別計算所有孔與軸的極限偏差并畫出公差帶圖。(8分)

解：對于Ф30H7/k6：ES=+0.021mm，EI=0（1分）；es=+0.015mm；ei=+0.002mm（1分）

對于Ф30K7/h6：ES=+0.006mm，EI=-0.015mm（1分）；es=0，ei=-0.013（1分）

（注：孔或軸的極限偏差要全對才給1分, 否則不得分）

公差帶圖：（共4分，每個圖2分）

編輯切換為居中

五、孔與軸相配合，根據(jù)給定數(shù)值，試確定它們的公差等級，并選用適當?shù)呐浜稀?配合的基本尺寸=25mm，Xmax=+0.086mm，Xmin=+0.02mm。（7分）

解：Tf=| Xmax - Xmin |=0.066=TD+Td ? ? ?

查表得：IT8=0.033，取孔與軸的公差等級為IT8 ?

可得：TD=Td=0.033 ? ? ?

編輯

六、83塊一套量塊尺寸如下：

間隔0.01mm，從1.01，1.02……到1.49，共49塊；間隔0.1mm，從1.5，1.6……到1.9，共5塊；間隔0.5mm，從2.0，2.5……到9.5，共16塊；間隔10mm，從10，20到100，共10塊；1.005，1，0.5各一塊。選用適當?shù)牧繅K組成尺寸58.785mm，并寫出步驟。（4分）

解： 58.785

?-1.005 ? ?第一塊（1分）

?57.78

?-1.28 ? ? 第二塊（1分）

?56.50

?-6.5 ? ? ?第三塊（1分）

?50 ? ? ? ?第四塊（1分） ?

七、圖1所示零件標注了的兩種不同的形位公差，試說明標注各表示的意思，并指出它們的公差帶有何不同？（5分）

編輯切換為居中

圖1

答：圖(a)的標注為：斜面對基準A、B的位置度；圖(b)的標注為：斜面對基準A的傾斜度。（3分）

圖(a)的標注為定位公差，其公差帶的位置是固定的；圖(b)的標注為定向公差，其公差帶的位置是在軸線方向上是浮動的（2分）。

八、圖2所示零件的技術(shù)要求是：①2-φd軸線對其公共軸線的同軸度公差為φ0.02mm；②φD軸線對2-φd公共軸線的垂直度公差為0.02mm；③φD軸線對2-φd公共軸線的偏離量不大于±10μm。試在圖上用形位公差代號標出這些要求。（9分）

編輯切換為居中

圖2

每個標注要求3分，其中公差項目正確1分，箭頭和基準等格式1分，公差值1分。

九、改正圖3標注中的錯誤（要求不改變各公差項目符號，將正確的標注重新標注在圖(b)上）（7分）

編輯

(a)

編輯

(b)

圖3

每個形位公差項目的改正得1分，共6分，另外基準A處的改正得1分（要完全改對才給分）。

十、解釋圖4中各形位公差標注的含義（8分）

編輯切換為居中

圖4

編輯

：軸線的任意方向的直線度為φ0.05 ?(2分)

編輯

：外圓面的圓度公關(guān)為0.003 ?(2分)

：圓錐面母線的直線度為0.16 ?(2分)

：圓錐面對基準軸線的斜向圓跳動0.001 ?(2分)