09测控技术互换性与技术测量考试题A卷标准答案

卷号：
A
互换性与技术测量 试题
（2009级测控专业）（闭卷）
注意：学号、姓名和所在年级班级不写、不写全或写在密封线外者，试卷作废。

一、填空题（每题2分，共20分）
1．GPS 的中文名称是 几何产品技术规范 。

2．按互换的部位分类，轴承内圈和滚动体的互换性是 不完全 互换。

3．你在互换性实验中所用的光学比较仪的测量范围是 0-180 mm ，分度值是 0.001 mm 。

4．普通平键采用的基准制是 基轴制 。

5．按照局部尺寸的分类，省缺情况下的局部尺寸是 两点 尺寸。

6．齿轮精度等级分为 0-12 级，低速重载齿轮主要要求 载荷分别均匀性 。

7．Ra 的中文名称是 粗糙度轮廓的算术平均偏差 。

8．径向全跳动公差带是半径差为公差值且轴线与基准轴线同轴的两圆柱面间区域。

9. 普通螺纹公差带的基准是 基本牙型 。

10. 若被测量y 的上规范限、下规范限分别是USL 、LSL ，测量的扩展不确定度是U ，则其合格区是 （LSL+U ，USL-U ） 。

二、单项选择题（每小题2分，共12分）
1．下列有关标准偏差σ的论述中，正确的有 D 。

Ａ、σ的大小表征了系统误差分布的离散程度。

总分 核分人
标准公差数值（μm ）
基本尺寸（mm ） IT4 IT5 IT6 IT7 IT8 IT9 IT10 IT11 大于
至
18 30 6 9 13 21 33 52 84 130 30 50
7
11
16
25
39
62
100
160
轴的基本偏差（μm ）
基本尺寸
（mm ） a b c d e f g j k m n p r s
5、6 7 4~7 ≤3 >7 大于 至
18 30 -300 -160 -110 -65 -40 -20 -7 -4 -8 +2 0 +8 +15 +22 +28 +35 30 40 -310 -170 -120 -80 -50 -25 -9 -5 -10 +2 0 +9 +17 +26 +34 +43
姓 名
一、密封线内不准答题。

二、姓名、准考证号不许涂改，否则试卷无效。

三、考生在答题前应先将姓名、学号、年级和班级填写在指定的方框内。

四、试卷印刷不清楚。

可举手向监考教师询问。

学 号
所在年级、班级
密
封
注意
Ｂ、σ越大，粗大误差越大。

Ｃ、σ越小，测量正确度越低。

Ｄ、σ可以用残余误差进行估计。

2．下列论述中正确的有 B 。

Ａ、3级量块可以检定为1等、2等量块。

Ｂ、可以用量块作为长度尺寸传递的载体。

Ｃ、按级使用量块比按等使用量块精度高。

Ｄ、测量精度主要决定于测量器具的精确度，因此测量器具的精度越高越好。

3．孔的最大实体尺寸是其 B 。

Ａ、上极限尺寸Ｂ、下极限尺寸
Ｃ、公称尺寸Ｄ、局部尺寸
4．下列论述正确的有Ｂ。

A、给定方向上的直线度公差值前应加注符号“Φ”。

B、空间中，点位置度公差值前应加注符号“球Φ”。

C、标注径向圆跳动时，指引线箭头应与轴线平行。

D、标注圆锥面的圆度公差时，指引线箭头应指向圆锥轮廓面的垂直方向。

5．几何公差标准中，规定圆度公差分为Ｃ级。

A、1-12
B、01-18
C、0-12
D、1-6
6．在你所做的互换性课程的直线度误差测量实验中，采用的测量方法是Ｄ。

Ａ、光隙法Ｂ、刀口法Ｃ、自准直法Ｄ、水平仪法
三、简答题（3小题，共16分）
1．简述从一个实际轴得到其局部直径的步骤。

（6分）
实际圆柱面——提取圆柱面——拟合圆柱面——拟合圆柱面轴线——垂直于拟合圆柱面轴线的横截面——提取线——拟合圆——拟合圆的圆心——通过拟合圆心作直线与提取圆相交，两交点间的距离即是提取圆柱面的局部直径
评分标准：大致的步骤不能错。

2．简述测量精密度、正确度、准确度的区别。

（5分）
测量精密度：随机误差的影响。

（1.5分）
正确度：系统误差的影响。

（1.5分）
准确度：随机误差和系统误差的综合影响。

（2分）
3.如图所示，被测要素为一封闭曲线（圆），试从公差带形状、方向、位置三方面比较采用圆度公差和线轮廓度公差的标注有何不同？（5分）
a) b)
图a) 图b)
形状两半径差为0.025的同心圆间区域两半径差为0.025的同心圆间区域
方向、位置固定；公差带是包络一系列直径
为0.025且诸圆圆心在直径为
20.025的圆上的两包络线（圆）
之间区域
浮动；
半径差为0.025的两同心圆间区
域
评分标准：两图的形状各1分，方向、位置各1.5分。

四、如图所示，回答以下问题：
（a） (b) (c) （d）
（1）各图采用的公差原则；
（2）各图应遵守的边界；
（3）用动态公差图说明各图允许的最大直线度误差和局部尺寸范围；
（4）设有一实际零件，其孔的局部尺寸处处为Φ30.1mm，外径局部尺寸处处为Φ49.98mm，
直线度误差为Φ0.03mm。

试分别按各图的标注，判断零件是否合格。

(16分)
解：
（1）独立原则，包容要求，最大实体要求，最大实体要求和可逆要求（2分）（2）（a）图：不具体谈边界
（b）图：最大实体边界，Φ50mm理想圆柱面
（c）图：最大实体实效边界，Φ50.05mm理想圆柱面
（d）图：最大实体实效边界，Φ50.05mm理想圆柱面（2分）
（3）每个图2分，共8分
（4）孔的尺寸在Φ30-Φ30.5之间，故孔合格
（a）轴的局部尺寸和直线度分别在相应的范围内，故轴合格，从而零件合格（1分）（b）轴的局部尺寸为Φ49.98mm,故允许的直线度误差为0.02mm，实际直线度超出了要求，故轴不合格，从而零件不合格（1分）
（c）轴的局部尺寸和直线度的综合影响没有超出最大实体实效边界，故轴合格，从而零件合格（1分）
（d）轴的局部尺寸和直线度的综合影响没有超出最大实体实效边界，故轴合格，从而零件合格（1分）
五、计算题（每题12分，共32分）
1．某配合的公称尺寸为Φ30mm ，要求X max =+0.040mm ，X min =0.022mm ，试选择该配合。

解：
1）018.0022.0040.0min max =-=-=X X T f mm （3分） 2）采用基孔制 （1分）
按X min =0.022查表得基本偏差f 最接近，故确定基本偏差为f （3分） 3）按T f /2=0.009mm 查表，确定公差等级为5级，故配合为5f /530H Φ（5分） 如果考虑孔比轴低一级，也可选4f /530H Φ 如果适当放大一点公差，可选5f /630H Φ
2. 用分度值0.02/1000mm 的水平仪测量一公差为0.025mm 的导轨的直线度误差，共测量7个节距8个测点，测得数据（单位：格）依次为：0,-3,+4.5,+5.5,-2.5,-3，-2，+3，节距长度为200mm,试评定该导轨的直线度误差？ 解： 累加(2分) 点序 0 1 2 3 4 5 6 7 测量值 0 -3 +4.5 +5.5 -2.5 -3 -2
+3
累积值
-3
+1.5
+7
+4.5
+1.5
—0.5 +2.5
作折线图如下：累加(4分)
由图得：9)2*5
)
3(5.03(7=---+
--=f 格（3分）
036.01000/200*02.0*9==f mm>0.025mm ，故导轨不合格（3分）
3. 如图所示，通过测量L 2、d 1、d 2来测量图示零件的两轴的中心距L ，对L 2、d 1、d 2分别各进行了5次测量（单位：mm ）：
L 2：105.02, 105.02，105.06, 105.02, 105.04； d 1：20.005,20.008, 20.006,20.007,20.004； d 2:60.008,60.009,60.007,60.005, 60.006。

假设测量结果中没有系统误差和粗大误差，试计算中心距L ，写出最终测量结果（应有详细的中间计算过程和计算公式）。

解：
032.1055
5
1
22==
∑=i i
L L mm （1分）006.205
5
1
11==
∑=i i
d
d mm （1分）
007.605
5
1
22==
∑=i i
d
d mm （1分） 0179.01
5)(ˆ2
5
1
222=--=∑=i i
L L L v
σ
mm （1分）
00158.0ˆ1=d σ
mm （1分） 00158.0ˆ2=d σmm （1分） 由图得：2
2
12d d L L +-
= （1分） 故 0255.652
006
.20007.60032.1052212≈+-=+-
=d d L L mm （1.5分）
0179.0ˆ*5.0ˆ*5.0ˆˆ2
2221222=++=d d L L σσσσmm （1.5分）
0080.05/0179.0/ˆˆ===n L L σσ
mm （1分） 0024.00255.65±=L mm （1分）。