互换性与测量技术基础第八章
互换性与测量技术(基础)
重点难点 第一章绪论 重点： 1）明确本课程的研究对象，特点，主要内容。
2）掌握互换性和标准化的基本概念。
3）了解本课程的学习方法。
第三章尺寸公差、圆柱结合的精度设计 重点： 1）掌握有关偏差、公差及配合的基本术语和定义。
2）公差与配合国家标准体系与构成，公差与配合标准的应用。
难点： 1）标准公差和基本偏差的应用。
2）圆柱结合的精度设计内容和基本方法。
第四章形状和位置精度设计 重点： 1）形位公差的征项目及在图样上的标注方法。
2）公差原则和公差要求的含义，独立原则、包容要求和最大实体要求的图样标注和应用范围。
难点： 1）形位公差的标注、形位公差项目及公差值的选择。
2）公差原则和公差要求。
第五章表面粗糙度 重点： 1）表面粗糙度评定参数的名称、代号及其在图样上的标注方法。
2）表面粗糙度的选用。
难点： 表面粗糙度评定参数及其在图样上的标注方法 第六章滚动轴承与孔、轴结合的精度设计 重点： 1）滚动轴承的公差等级及其应用范围。
2）滚动轴承的内、外径公差特点。
3）滚动轴承配合的选用、配合表面的形位公差和表面粗糙度以及在图样上的标注。
难点： 配合表面的形位公差和表面粗糙度以及在图样上的标注。
第八章键、花键结合的精度设计 重点： 1）平键和矩形花键结合的特点。
2) 平键和矩形花键结合的公差的选用及其图样标注； 难点： 平键和矩形花键结合的公差的选用及其图样标注 第九章螺纹结合的精度设计 重点： 1) 螺纹的主要几何参数及其对螺纹结合互换性的影响； 2) 螺纹公差(公差带的构成)和螺纹精度的概念 3) 螺纹在图样上的标注 难点： 螺纹几何参数误差对互换性的影响、作用中径的概念及螺纹的合格条件。
第十章圆柱齿轮精度设计 重点： 1）评定齿轮精度、侧隙的必检参数及其的概念 2）齿轮精度设计的内容及其基本方法 3）齿轮精度等级和侧隙在图样上的标注方法 难点： 1）评定齿轮精度、侧隙的必检参数 2）齿轮精度设计的基本方法及在图样上的标注方法 第十一章尺寸链的精度设计基础 重点： 1）尺寸链图的画法 2）尺寸链的组成以及封闭环和增减环的判别方法 3）极值法计算尺寸链—正计算和中间计算 难点： 1）尺寸链图的画法、尺寸链的封闭环和增减环的判别方法 2）极值法计算尺寸链—反计算词汇表2.完全互换：指对同一规格的零件，不加挑选和修配，就能满足使用要求的互换性。
互换性与测量技术基础复习与练习及答案
互换性与测量技术基础复习与练习洛阳理工学院《互换性与测量技术基础》是江苏城市职业学院统设课程，它适用于2006级高职模具设计与制造专业，教学计划为3学分，54学时。
课程选用由周文玲主编的《互换性与测量技术》（机械工业出版社）作为教材。
《互换性与测量技术基础》是模具设计与制造专业的一门专业必修课。
本课程的任务是研究零件的设计、制造精度与测量方法，使学生掌握必要的互换性与技术测量方面的基本知识和公差设计的方法，为今后的工作打下坚实的基础。
期末考试由江苏城市职业学院统一命题，题型为填空题、选择题、判断题、简答题、综合题等。
第一部分复习要求课程的有关内容主要按“了解、掌握和熟练掌握”三个层次要求，具体要求如下：第一章绪论1、掌握互换性的概念。
2、了解互换性生产的特点、意义。
3、了解标准化的意义4、明确互换性与公差、标准化、检测的关系。
5、了解优先数系的概念及实质第二章尺寸极限与配合1、熟练掌握极限与与配合的基本术语及定义2、掌握公差与配合国家标准的构成与特点：公差等级、公差因子、标准公差的计算及规律、尺寸分段、基本偏差系列、基准制、公差和配合在图样上的标注。
3、掌握正确地查用公差与配合国家标准的常用表格：标准公差数值表、基本偏差数值表。
4、了解一般公差的概念。
5、初步掌握公差与配合的选用。
第三章形状和位置公差及其检测1、了解形状和位置公差对零件使用性能的影响以及形位公差的研究对象。
2、掌握形状和位置公差的种类、定义及其标注方法。
3、熟悉形状和位置公差的公差带特性----形状、大小和方位。
4、掌握形状和位置误差的概念、形位误差的评定及测量方法。
5、熟练掌握有关公差原则的基本概念，熟悉独立原则、包容原则、最大实体要求等形位误差不同控制方法的概念及其正确标注。
6、掌握形状和位置公差选择的原则及方法。
第四章测量技术基础1、掌握测量的概念、测量过程四要素和基本测量原则。
2、了解长度量值传递系统及其重要的量值传递媒介----量块。
互换性与测量技术基础习题及答案
第一章绪论思考题1-1 广义互换性的定义是什么？机械产品零部件互换的含义是什么？1-2 互换性与公差的关系是什么？进行零件精度设计时，确定公差大小的原则是什么？1-3 互换性在机器制造业中有什么作用和优越性？1-4 互换性原则是否在任何生产情况下都适用？试加以说明。
1-5 互换性可以分成哪两类，试述它们各自的特点和如何实现？1-6 何谓标准？何谓标准化？互换性生产与标准化的关系是什么？1-7 按标准的使用范围，我国如何制定标准，并进行划分？试述不同使用范围的标准各自的特点？1-8 为什么说当选定一个数值作为某种产品的参数指标时，这个数值就会“牵一发而动全身”？1-9 GB-T321-1980规定什么数列作为优先数系，试述这个数列的特点和优点？1-10 GB-T321-1980规定的优先数系分哪五个系列，试述这五个系列的特点和优点？1-11 何谓几何量公差包括的内容和几何量检测工作的作用？习题1 试按《几何量公差与检测》基本教材附表1-1写出基本系列R5中优先数从0.1到100的常用值。
2 试写出派生系列R5/3、R10/2、R20/3中自1以后的5个优先数（常用值）。
3 自IT6级以后，孔、轴标准公差等级系数为10,16,25,40,64,100,160,…。
试判断它们属于哪个优先数系列。
4 自3级开始至9级止，普通螺纹公差等系数为0.50,0.63,0.80,1.00,1.25,1.60,2.00。
试判断它们属于哪个优先数系列。
5 试写出家用灯泡15~100W中的各种瓦数，并指出它们属于优先数系中的哪个系列。
第二章几何量测量基础思考题2-1 我国法定计量单位中长度的基本单位是什么？试述第十七届国际计量大会通过的长度基本单位的定义？2-2 测量的实质是什么？一个完整的测量过程应包括哪四个要素？2-3 以量块作为传递长度基准量值的媒介有何优点，并说明量块的用途？2-4 量块的制造精度分哪几级，量块的检定精度分哪几等，分“级”和分“等”的主要依据是什么？2-5 量块按“级”和按“等”使用时的工作尺寸有何不同？何者测量精度更高？2-6 何谓量具、量规、量仪？2-7 计量器具的基本技术性能指标中，标尺示值范围与计量器具测量范围有何区别？标尺刻度间距、标尺分度值和灵敏度三者不何区别？示值误差与测量重复性有何区别？并举例说明。
互换性与测量技术基础完整版 2020-16
影响传递运动准确性的项目
双啮仪器测量
27
影响传递运动准确性的项目
4.齿圈径向跳动△Fr： 齿轮一转范围内，测头在
齿槽内与齿高中部双面接 触，测头相对于齿轮轴线 的最大变动量。
是齿轮几何偏心引起的径 向误差。
可用齿圈径向跳动检查 仪测量，测头可以用球形 或锥形。
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影响传递运动准确性的项目
5.公法线长度变动△Fw： 齿轮一周范围内，实际公
的
单项指标
误 差
单个齿距偏差△fpt
该检验组中： 用一个综合指标或两个单项指标来评定。
30
二、影响传动平稳性的项目
• 1.单个齿距偏差Δfpt
• 是指在端平面上，接近齿高中部的一个与齿轮轴线同心的圆上， 实际齿距与理论齿距的代数差（在分度圆上，实际齿距与公称 齿距之差）
• 公称齿距（理论齿距）：所有实际齿距的平均值。 • 直接反映每齿的转角误差，也是反映综合误差△Fp的主要因素。
2
第12章 圆柱齿轮传动的互换性
基本内容：
齿轮传动使用要求及互换性特点；齿轮加工误差概述；
齿轮公差组与各误差(公差)项目分析；齿轮副误差项目
的分析；渐开线圆柱齿轮公差适用范围；精度等级(公差
等级)；检验组、齿侧间隙计算；齿坯公差及图样标注；
齿轮公差标注应用。
重点和难点：
➢重点：齿轮误差项目的含义和作用；
圆柱齿轮传动 的互换性
1
齿轮 国家标准
GB/T 10095.1—2008《圆柱齿轮 精度制 第1部分 ：轮齿同侧齿面偏差的定义和允许值》 GB/T 10095.2—2008《圆柱齿轮 精度制 第2部分 ：径向综合偏差和径向跳动的定义和允许值》 GB/Z 18620.1～4—2008《圆柱齿轮检验实施规范 》
《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。
《互换性与技术测量》课件8
（2）“线对线” （3）“面对面” （4）“面对线”
垂直度公差带特点
垂直度公差带特点
垂直度公差带特点
3. 倾斜度 （1）“面对线”倾斜度 公差带是距离为公差值t，且与基准直线成一给定理论正确 角度两平行平面之间的区域。
（2）“面对面”倾斜度 公差带是距离为公差值t，且与基准平面成一给定理论正确 角度两平行平面之间的区域。 （3）“线对线”倾斜度 要求：被测线与基准线在同一平面内。公差带是距离为公差 值t，且与基准线成一给定理论正确角度两平行平面（直线）之 间的区域。 （4）“线对面”倾斜度（任意方向） 公差带是直径为公差值t，且与基准平面成一给定理论正确 角度的圆柱面内的区域。
圆度公差带特点
4. 圆柱度 被测要素是圆柱面。圆柱度公差是实际被测圆柱对理想圆 柱的允许变动量，用于限制圆柱表面的形状误差。公差带定义 为半径差为公差值t的两同轴圆柱面之间的区域。如标注图所示， 被测圆柱面必须位于半径差为公差值0.02mm的两同轴圆柱面 之间。
圆柱度公差带的特点
二、轮廓度公差 1. 轮廓度公差带项目：线轮廓度和面轮廓度。 2. 被测要素：曲线和曲面。 3. 特点： （1）不涉及基准的，线（面）轮廓度公差是实际被测轮廓线 （面）对理想轮廓线（面）的允许变动量，用于限制平面曲线 或曲面截面轮廓（实际曲面）的形状误差，其公差带浮动，线 （面）轮廓度公差是形状公差；涉及基准的，公差带的方位固 定，线（面）轮廓度公差是位置公差，基准要素有直线和平面。 （2）不涉及基准的只能控制被测要素的形状；涉及基准的在 控制被测要素相对于基准方位误差的同时，自然控制被测要素 的轮廓形状误差。
（3）在任意方向上 公差带定义：任意方向上的直线度在公差值前加注“ ”， 公差带是直径为公差值t的圆柱面内的区域。 被测圆柱体d的轴线必须位于直径为公差值0.04mm的圆柱 面内。
互换性与测量技术基础ppt课件
（4）极限制 经标准化的公差与偏差制 度称为极限制。
（5）基本偏差 标准中表列的，用以确 定公差带相对与零线位置的上偏差或下偏差 称为基本偏差，一般为靠近零线或位于零线 的那个极限偏差，图2-6。
优先数系各系列之间关系的动画演示
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第二章 光滑圆柱体结合的公差与配合
第 一 节 公差与配合的基本术语与定义 基孔制配合公差带图的动画演示
第 二 节 公差与配合国家标准 用通用规则换算孔的基本偏差的动画演示 用特殊规则换算孔的基本偏差的动画演示
第 三 节 国家标准规定的公差带与配合 配合制公差示例的动画演示
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3. 互换性的种类
互换性按其互换程度，可分为完全互换和不完全互换两种。 完全互换性要求零部件在装配时，不需要挑选和辅助加工便 能装配且能满足其使用性能要求。一般用于厂际之间的协作。 不完全互换则允许零部件在加工完后，通过测量将零件按实 际尺寸大小分为若干组，使各组组内零件间实际尺寸的差别减小，装配 时按对应组进行。这样，既可保证装配精度和使用要求，又能解决加工 上的困难，降低成本。该种互换仅组内零件可以互换，组与组之间不能 互换。该种互换适合部件或构件在同一厂制造和装配。
在维修方面，具有互换性的零部件在磨损及损坏后可以及时更 换，因而减少了机器的维修时间和费用，保证机器连续运转，从而提 高机器的使用价值。
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第二节 标准化与优先数
1. 标准 指为了取得国民经济的最佳效果，对需要协调统一的具有重复
特征的物品(如产品、零部件等)和概念(如术语、规则、方法、代号、量 值等)，在总结科学试验和生产实践的基础上，由有关方面协调制订，经 主管部门批准后，在一定范围内作为活动的共同准则和依据。 2. 标准化
互换性与测量技术基础习题解答课件
16．分析计算习题图19所注零件的 中心距变化范围。
17．分析计算习题图20所注零件， 求中心距变化范围。
习题图19 习题图20
第五章 表面粗糙度
第六章 光滑工件尺寸的检测
6．加工习题图2la、b所示的轴、孔，实测数据如下： ①轴直径Φ9.99mm； ②轴的轴线直线度误差Φ0.012mm； ③孔径Φ10.01mm； ④孔的轴线直线度误差Φ0.012mm。试分别确定该孔、轴是否合格？
习题图8
5．习题图9所示零件的技术要求是： （1）2－Φd轴线对其公共轴线的同轴度公差为Φ0.02mm； （2）ΦD轴线对2－Φd公共轴线的垂直度公差为100 : 0.02； （3）ΦD轴线对2－Φd公共轴线的偏离量不大于±10μm。试用几何公 差代号标出这些要求。
习题图9
6．习题图10所示零件的技术要求是： （1）法兰盘端面A对Φ18H8孔的轴线的垂直度公差为0.015mm； （2）Φ35mm圆周上均匀分布的4-Φ8H8孔，要求以Φ18H8孔的轴线 和法兰盘端面A为基准能互换装配，位置度公差为 Φ0.05 mm； （3）4-Φ8H8四孔组中，有一个孔的轴线与Φ4H8孔的轴线应在同一 平面内，它的偏离量不得大于±10μm。试用几何公差代号标出这些技 术要求。
第三章 测量技术基础
1．试从83块一套的量块中，同时组合下列尺寸（单位为mm）： 29.875，48.98，40.79，10.56。
2．仪器读数在20mm处的示值误差为+0.002mm，当用它测量工件时， 读数正好为20mm，问工件的实际尺寸是多少？
3．用名义尺寸为20mm的量块调整机械比较仪零位后测量一塞规的 尺寸，指示表的读数为+0.006mm。若量块的实际尺寸为19.9995mm，不 计仪器的示值误差，试确定该仪器的调零误差（系统误差）和修正值，并 求该塞规的实际尺寸。
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第二节 量规设计原则
一、泰勒原则
设计光滑极限量规时应准受泰勒原则（极限尺 寸判断原则）的规定。泰勒原则是指遵守包容要求 的单一要素孔或轴的世界尺寸和形状误差综合形成 的体外作用尺寸不允许超越最大实体尺寸，在孔或 轴的任意位置上的实际尺寸不允许超越最小实际尺 寸。
二、量规公差带
量规是专用量具，它的制造精度要求比被检验 工件更高。但不可能将量规工作尺寸正好加工到某 一规定值。故对量规工作尺寸也要规定制造公差。 通规在使用过程中会逐渐磨损，为使通规具有一定 的寿命，需要留出适当的磨损储量，规定磨损极限， 至于止规，由于它不通过工件，则不需要留磨损储 量。校对量规也不留磨损储量。
结束! 第八章 结束!
图8-1 光滑极限量规 a）止规 b）通规 c）止规 d）通规
概 述
量规按用途可分为： （1）工作量规 在工作制造过程中操作者检验 工件时所使用的量规。 （2）验收量规 在验收工件时检验人员或用户 代表所使用的量规 （3）校对量规 用以检验工作量规的量规。
概 述
校对量规可分为三大类： 校通—通（TT） 是检验轴用工作量规通规的校 对量规。 校止—通（ZT） 是检验轴用工作量规止规的校 对量规。 校通—止（TS） 是检验轴用工作量规通规是否 达到Βιβλιοθήκη 损极限的校对量规。量规公差带
图8-3 量规公差带分布 a）孔用量规公差带分布 b）轴用量规公差带分布
第三节 工作量规设计
工作量规的设计步骤一般如下： 1）根据被检工件的尺寸大小和结构特点等因素选 择量规的结构形式。 2）根据被检工件的基本尺寸和公差等级查出量规 的位置要素Z和制造公差T，画量规公差带图，计算量 规工作尺寸的上、下偏差。 3）查处量规的结构尺寸，画量规的工作图，标注 尺寸及技术要求。
第八章 光滑极限量规设计
第一节 概 述
第二节 量规设计原则
第三节 工作量规设计
第一节 概
述
光滑极限量规是一种没有刻度的主用检验工具。用 光滑极限量规检验零件时，只能判断零件是否在规定的 验收极限范围内，而不能测出零件实际尺寸和形位误差 的数值。量规结构简单，使用方便、可靠，验收效率高。 因此，在大批量生产中得到广泛应用。
一、量规的结构形式
光滑极限量规的结构形式很多，图8-4、图8-5分 别给出几种常用的轴用，孔用量规的结构形式及适用 范围，供设计时选用。
图8-4 几种常用轴用量规结构形式 a）环规 b）双头卡规 C）单头双极限卡规
量规的结构形式
图8-5 几种常用的孔用量规结构形式 a）锥柄圆柱塞规 b）单头非全形塞规 c）片形塞规 d）球端杆规
二、量规的技术要求
1.量规材料 量规测量面的材料，可用渗碳钢、碳素工具钢、 合金结构钢和合金工具钢等耐磨材料，测量面硬度应 为58～65HRC。 2.形位公差 量规的形状公差和位置公差应控制在尺寸公差带 内，其形位公差值不大于尺寸公差的50%，考虑到制 造和测量的困难，当量规的尺寸公差小于或等于 0.002mm时，其形位公差仍取0.001mm。 3.表面粗糙度 量规测量表面的表面粗糙度参数Ra值为0.025～ 0.4μm。校对量规测量面的表面粗糙度比工作量规更 小。