互换性与技术测量基础(作业整理)

绪论1.互换性的定义机械产品中同一规格的一批零件或部件中，任取其一，不需任何挑选调整或附加修配（如钳工修理）就能进行装配，并能保证满足机械产品的使用性能要求的一种特性。

2.互换性的种类1)就程度而言·，可分为完全互换与不完全互换。

2)对于标准部件或机构来说，互换性又分为外互换与内互换。

3.互换性的作用1)从使用上来看，零件可以以旧换新，从而提高了机器的利用率并延长机器的使用寿命。

2)从制造上看，互换性是组织协调的重要基础，而专业生产有利于采用高科技和高生产率的先进工艺和装备，从而提高生产率，提高产品质量，减低生产成本。

3)从设计上来看，可以简化制图、计算工作，缩短设计周期，并便于采用计算机辅助设计，这对发展系列产品十分重要。

4.何谓公差他包含哪些内容1)公差是指允许的，最大极限尺寸减最小极限尺寸之差的绝对值的大小，或允许的上偏差减下偏差之差大小。

2)尺寸公差、形状公差、位置公差等。

5.何谓检测它的用途1)检测包含检验和测量。

检验是指确定零件的几何参数是否在规定的极限范围内，并判断其是否合格；测量是将被测量与作为计量单位的标准量进行比较，以确定被测量的具体数值的过程。

2)用于评定产品质量，分析产生不合格品的原因，及时调整生产，监督工艺过程，预防废品产生。

6.何谓标准和标准化1)标准为在一定范围内活动最佳秩序，对活动或其结果规定共同的和重复使用的规则、导则或特性文件。

2)标准化是指在经济、技术、科学和管理等社会实践中，对重复性的事物和概念，通过制订、发布和实施标准达到统一，以获得最佳秩序和社会效益。

7.何谓优先数系优先数系，就是对各种技术参数的数值进行协调、简化和统一的科学数值制度第一章极限与配合1. 极限与配合的概念对于相互结合的零件，其被要求的合理尺寸既要保证相互结合的尺寸之间形成一定的关系，以满足不同的使用要求，又要在制造的基础上是经济合理的。

2. 尺寸的定义基本尺寸、实际尺寸、极限尺寸、作用尺寸的定义尺寸是用特定单位表示线性尺寸值的数值；基本尺寸是由样图规范确定的理想形状要素的尺寸；极限尺寸是指要素允许的尺寸的两个极端；在配合面的全长上，与实际孔内接的最大理想轴的尺寸称为孔的作用尺寸，与实际轴外接的最小理想尺寸称为轴的作用尺寸。

3. 最大实体状态（mmc）与最大实体尺寸（mms）假定提取组成要素的局部尺寸处处位于极限尺寸且使其具有实体最大时的状态称为最大实体状态；确定要素最大实体状态的状态下的极限尺寸称为最大实体尺寸。

4. 极限尺寸判断原则（泰勒原则）孔或轴的作用尺寸不允许超过其最大实体尺寸，且在任何位置上的提取要素的局部尺寸不允许超过其最小实体尺寸。

即用极限尺寸判断原则判断合格的孔或轴，其尺寸应符合：对于孔：Df>=Di ; Da<=Ds对于轴：df<=ds ; da>=di5. 偏差、公差、公差带图、标准公差和基本偏差1）偏差是某一尺寸减其公称尺寸所得的代数差；2）公差是允许尺寸的变动量，它等于上极限尺寸减下极限尺寸之差，或上极限偏差减下极限偏差值差（公差是一个没有符合的绝对值，即没有正、负值之分，也不允许为零）；3）公差带图是公差带的图解表示，由零线和公差带组成。

由于公差或偏差的数值比公称尺寸的数值小得多，在图中不便用同一比例表示，同时为了简化，在分析有关问题时，不画出孔、轴的结构，只画出放大的孔、轴公差区域和位置，采用这种表示方法的图形，称为公差带图；4）极限与配合制标准中所规定的（确定公差带大小的）任一个公差；5）在极限与配合制标准中，确定公差带相对于零线位置的那个极限盘偏差。

它可以是上极限偏差或下极限偏差，一般为靠近零线的那个极限偏差。

6. 配合、间隙配合、过盈配合和过渡配合的定义1）配合是公称尺寸相同的并且相互结合的孔或轴公差带之间的关系，根据孔和轴的公差带之间的关系不同，配合分为间隙配合、过盈配合和过渡配合三大类；2）孔的尺寸减去相配合的轴的尺寸所得的代数差，此差值为正值时为间隙，具有间隙（包括最下间隙为零）的配合称为间隙配合；3）孔的尺寸减去相配合的轴的尺寸所得的代数差，此差值为负值时为过盈，具有过盈（包括最小过盈为零）的配合称为过盈配合；4）过渡配合是指可能具有间隙或过盈的配合，此时孔的公差带与轴的公差带相互交叠7.基准制的定义国家标准中规定了哪两种基准制基准制是指以两个相配合的零件中的一个零件为基准件，并确定其公差带位置，而改变另一个零件（非基准件）的公差带位置，从而形成各种配合的一种制度。

基孔制，基轴制；8.基本偏差基本偏差是一定的轴的公差带与不同基本偏差的孔的公差带形成各种配合的一种制度（体系）；9.在极限与配合制中，公差带的选用原则应首先考虑优先公差带，其次是常用公差带，再次为一般用途公差带。

在满足使用要求的前提下，尽量选用较低的公差等级。

10.线性尺寸一般公差的概念线性尺寸的一般公差是在车间普通工艺条件下，机床设备一般加工能力可保证的公差。

习题一判断下列说法是否正确1.一般来说，零件的实际尺寸愈接近公称尺寸愈好。

（√）2.公差通常为正，在个别情况下也可以为负或零。

（×）3.孔和轴的加工精度愈高，则其配合精度也愈高。

（√）4.过渡配合的孔轴结合，由于有些可能得到间隙，有些可能得到过盈，因此，过渡配合可能是间隙配合，也可能是过盈配合。

（√）5.若某配合的最大间隙为15μm，配合公差为41μm，则该配合一定是过渡配合。

（√）填空1. 国标规定的基本偏差孔、轴各有 28 个，其中H为基准孔的基本偏差代号，其基本偏差为 EI ，且偏差值为 0 ；h为基准轴的基本偏差代号，其基本偏差为 es ，且偏差值为 0 。

2. 国标规定有基准孔和基准轴两种配合制度，一般应优先选用基准孔，以减少定尺寸刀具和量具的规格、数量，降低生产成本。

3. 国标规定的标准公差有20 级，其中最高级为 IT01，最低级为 IT18级，而常用的配合公差等级为 IT5_—IT12 。

4. 配合种类分为间隙配合、过渡配合和过盈配合三大类，当相配合的孔轴需有相对运动或需经常拆装时，应选间隙配合。

试根据题表中的已知数据，填写表中各空格，并按适当比例绘制各孔、轴的公差带图。

题表单位：mm根据题表中的已知数据，填写表中各空格，并按适当比例绘制各对配合的尺寸公差带图和配合公差带图。

题表单位：mm查表确定下列公差带的极限偏差⑴φ25f7（020.0041.0--） ⑵φ60d8（100.0146.0--） ⑶φ50k6（018.0002.0++） ⑷φ40m5（020.0009.0++）⑸φ50D9（142.0080.0++） ⑹φ40P7（017.0042.0--） ⑺φ30M7（0021.0-）⑻φ80JS8（±）查表确定下列各尺寸的公差带的代号⑴ 轴φ18-0011.0 h6 ⑵ 孔φ120+087.00H9 ⑶ 轴φ50050.0075.0--e7 ⑷ 孔φ65005.0041.0+-M8第三章 几何公差1.形位公差的概念形状和位置公差简称形位公差，它是针对构成零件几何特征的点、线、面的几何形状和相互位置的误差所规定的公差。

2.几何要素按不同的角度分类1、按存在的状态分为理想要素和实际要素2、按结构特征分为中心要素和轮廓要素3、按所处地位分为基准要素和被测要素4、按功能关系分为单一要素和关联要素3.形状公差和形状公差带的定义形状公差是指单一实际要素的形状所允许的变动全量。

形状公差带是限制实际被测要素形状变动的一个区域4.形状误差及其评定准则形状误差是被测实际要素的形状对其理想要素的变动量。

形状误差的评定准则：最小条件—是指被测实际要素对其理想要素的最大变动量为最小。

5.位置公差和位置误差的含义位置公差是关联提取要素对基准在位置上所允许的变动全量。

位置误差是关联实际要素对理想要素的变动量，理想要素的方向或位置由基准确定?6.定向公差的定义，他主要包含哪三项定向公差是关联实际要素对基准在方向上允许的变动全量，包括平行度、垂直度、倾斜度。

7.定位公差的定义，他主要包含哪三项定位公差是关联实际要素对基准在位置上允许的变动全量，包括同轴度、对称度和位置度。

8.公差原则的概念处理尺寸公差与形位公差之间关系的原则，它规定了确定尺寸（线性尺寸和角度尺寸）公差和形位公差之间相互关系的原则9.独立原则的概念是指图样上给定的每一个尺寸和形状、位置公差均是独立的，应分别满足要求。

因为对于绝大多数产品零件，其功能对要素的尺寸公差和形位公差的要求都是相互无关的，即遵循独立原则。

因此，遵循独立原则的尺寸和形位公差在图样上标注时，是不加任何标记的。

如果对尺寸与形状、尺寸与位置之间的相互关系有特定要求应在图样上规定10.包容要求的定义采用包容要求的尺寸要素,其实际轮廓应遵守最大实体边界,即其体外作用尺寸不超出其最大实体尺寸,且局部实际尺寸不超出其最小实体尺寸. 采用包容原则要求的尺寸要素,应在其尺寸极限偏差或公差带代号之后加注符号○E. 对于孔Dfe≥DM=Dmin 且Da≤DL=Dmax 对于轴dfe≤dM=dmax 且da≥dL=dmin判断下列说法是否正确1. 评定形状误差时，一定要用最小区域法。

（×）2. 位置误差是关联实际要素的位置对实际基准的变动量。

（√）3. 独立原则、包容要求都既可用于中心要素，也可用于轮廓要素。

（×）4. 最大实体要求、最小实体要求都只能用于中心要素。

（√）5. 可逆要求可用于任何公差原则与要求。

（×）6.若某平面的平面度误差为f，则该平面对基准平面的平行度误差大于f 。

（√）填空1. 用项目符号表示形位公差中只能用于中心要素的项目有，只能用于轮廓要素的项目有，既能用于中心要素又能用于轮廓要素的项目有一∥⊥∠。

2. 直线度公差带的形状有两平行直线、两平行平面、圆柱体几种形状，具有这几种公差带形状的位置公差项目有一∥⊥∠。

3. 最大实体状态是实际尺寸在给定的长度上处处位于极限尺寸之内，并具有材料量为最多时的状态。

在此状态下的尺寸称为最大实体尺寸。

尺寸为最大实体尺寸的边界称为最大实体边界。

4. 包容要求主要适用于需保证配合性质的要求的场合；最大实体要求主要适用于仅需保证零件的可装配性时的场合；最小实体要求主要适用于需保证零件的强度和壁厚时的场合。

5. 几何公差特征项目的选择应根据1.零件的几何特征；2. 零件的使用要求；3. 检测的方便性等方面的因素，经综合分析后确定。

选择填空题1. 一般来说零件的形状误差 B 其位置误差，方向误差 A 其位置误差。

A．大于 B．小于 C．等于2. 方向公差带的 B 随被测实际要素的位置而定。

A．形状 B．位置 C．方向3. 某轴线对基准中心平面的对称度公差为㎜，则允许该轴线对基准中心平面的偏离量为 B 。