机械精度设计与检测
机械精度设计与检测基础
引言概述：机械精度设计与检测是在现代制造企业中非常重要的一个领域。
它关注机械零件和组件的准确性、精度和稳定性，对于确保机械产品性能和质量至关重要。
本文将介绍机械精度设计与检测的基础知识，包括机械精度的定义、设计原则以及常用的检测方法和工具。
在文章的正文部分，将详细阐述五个主要的大点，分别是：机械精度设计的基本原理、材料选择与加工工艺对机械精度的影响、机械精度的常见问题及其处理方法、机械精度的检测方法、机械精度设计与检测的应用案例。
通过对这些内容的介绍和分析，旨在帮助读者更好地理解和应用机械精度设计与检测的基础知识。
正文内容：一、机械精度设计的基本原理1.机械精度的定义和分类：介绍机械精度的基本定义，包括几何精度、尺寸精度和位置精度等的定义和区别。
2.机械精度设计的基本原则：介绍机械精度设计的基本原则，包括合理选择尺寸公差、合理安排零件间的配合关系、避免零件的累积误差等。
3.机械精度设计的数学模型：介绍机械精度设计中常用的数学模型，如误差传递模型、误差分析模型等，以及它们在机械精度设计中的应用。
二、材料选择与加工工艺对机械精度的影响1.材料选择对机械精度的影响：介绍不同材料对机械精度的影响，包括材料的热膨胀系数、弹性模量、硬度等对机械精度的影响。
2.加工工艺对机械精度的影响：介绍不同加工工艺对机械精度的影响，包括机加工、热处理、表面处理等工艺对机械精度的影响，并探讨如何选择合适的加工工艺来提高机械精度。
三、机械精度的常见问题及其处理方法1.机械精度误差的类型和来源：介绍机械精度误差的常见类型和来源，包括测量误差、几何误差、运动误差等，以及它们对机械性能的影响。
2.机械精度问题的分析与解决方法：介绍常见的机械精度问题分析方法，如误差分析、故障诊断等，以及针对不同问题的处理方法，如调整、修理、更换等。
四、机械精度的检测方法1.机械精度检测的基本原理：介绍机械精度检测的基本原理，包括测量原理、检测设备和仪器等。
机械精度设计及检测19第11章尺寸链的精度设计基础
偏差 为
A1
101
0.35 0
A2
50
0.25 0
A3
A5
50 0.048
⑤ 用中间计算方法计算A4的上、下偏差 ES0 ESA1() ESA2() 2EIA3() EI A4()
EIA4() ESA1() ESA2() 2EI A3() ES0
0.35 (0.25) 2(0.048) (0.75)
A3
(4) 校核计算结果
19
∵ ES0＝－0.01 ， EI0＝－0.08 （A1=Φ70 ，
T0 ES0 EI0 = 0.07
41
Ti TA1 TA2 TA3
i 1
2
2
= 0.02+0.03+0.02 = 0.07
3
T0 Ti 0.07
1
∴ 计算无误，则壁厚
A2/2 A0
A2=Φ60 A3=0±0.01）
Ai 的方向与封闭环A0
的方向相同为Ai (-) 。
图11.4尺寸链图
由图可见： A1为A1() , A2、A3为A2()、A3()
例11.2 加工顺序（见图11.5）：
9
（1）镗孔A1，（2）插键槽A2，（3）磨内孔A3。 解：（1）按加工顺序画尺寸链图。oA3/2 A1/ Nhomakorabea A2 A0
(2)
判断
对包容面（即孔）： 下偏差为零（EI=0)。
如
Φ30
对被包容面（轴）： 上偏差为零（es=0)。
Φ30
29
例11.7 图11.10为对开齿轮箱的一部分。 A0=1~1.75, A1=101、A2=50、A3=A5=5、A4=140。 计算各组成环的公差和上、下偏差。
机械精度设计与检测习题集(含答案)
第一章绪论参考答案一、判断题（正确的打√，错误的打×）1.不经挑选，调整和修配就能相互替换，装配的零件，装配后能满足使用性能要求，就是具有互换性的零件。
（√）2.互换性原则中适用于大批量生产。
（╳）3.为了实现互换性，零件的公差应规定得越小越好。
（╳）4.国家标准中，强制性标准是一定要执行的，而推荐性标准执行与否无所谓。
（╳）5.企业标准比国家标准层次低，在标准要求上可稍低于国家标准。
（╳）6.厂外协作件要求不完全互生产。
（╳）7.装配时需要调整的零、部件属于不完全互换。
（√）8.优先数系包含基本系列和补充系列，而派生系列一定是倍数系列。
（╳）9.产品的经济性是由生产成本唯一决定的。
（╳）10.保证互换的基本原则是经济地满足使用要求。
（√）11.直接测量必为绝对测量。
( ×) （绝对、相对测量：是否与标准器具比较）12.为减少测量误差，一般不采用间接测量。
( √)13.为提高测量的准确性，应尽量选用高等级量块作为基准进行测量。
( ×)14.使用的量块数越多，组合出的尺寸越准确。
(×)15.0~25mm千分尺的示值范围和测量范围是一样的。
( √)16.用多次测量的算术平均值表示测量结果，可以减少示值误差数值。
( ×)17.某仪器单项测量的标准偏差为σ=0.006mm，若以9次重复测量的平均值作为测量结果，其测量误差不应超过0.002mm。
( ×误差＝X－X0)18.测量过程中产生随机误差的原因可以一一找出，而系统误差是测量过程中所不能避免的。
( ×)19.选择较大的测量力，有利于提高测量的精确度和灵敏度。
( ×)20.对一被测值进行大量重复测量时其产生的随机误差完全服从正态分布规律。
( √)四问答题1什么叫互换性？为什么说互换性已成为现代机械制造业中一个普遍遵守原则？列举互换性应用实例。
（至少三个）。
答：（1）互换性是指机器零件（或部件）相互之间可以代换且能保证使用要求的一种特性。
机械精度设计检测知识点
机械精度设计检测知识点机械精度设计和检测是在机械制造领域中非常重要的一部分，它关乎着产品的质量和性能。
本文将介绍机械精度设计和检测的一些知识点。
一、机械精度设计的概念机械精度设计是指在机械产品的设计过程中，通过合理的结构设计和材料选择，使产品能够满足特定的精度要求。
机械精度设计的目的是达到产品的预期性能，并尽量减小误差和偏差。
在机械精度设计中，涉及到许多重要的概念，如公差、精度等级和度量方法等。
以下将逐一进行介绍。
二、公差的概念和分类公差是机械零件尺寸允许的最大误差范围，它是机械精度设计中一个重要的概念。
公差可以分为基本公差和几何公差两种。
基本公差是指与尺寸相关的允许误差范围，它可以分为线性公差和角度公差两种。
线性公差是用于描述零件长度、直径、宽度等尺寸的误差范围；角度公差用于描述零件角度的误差范围。
几何公差是指与形状和位置相关的允许误差范围，它可以分为平面度、圆度、圆柱度、垂直度等几何公差。
三、精度等级的划分精度等级是用于描述机械产品的精度要求的指标，通常由国家标准规定。
不同的机械产品有不同的精度等级要求，例如精密仪器和普通机械零件等。
通常，精度等级分为精密度和准确度两个方面。
精密度是指产品在重复测量中的稳定性和一致性，它与公差的大小有关。
准确度是指产品测量结果与真实值之间的误差，它主要与检测仪器和测量方法有关。
四、机械精度检测的方法机械精度检测方法多种多样，可以根据需要选择合适的方法进行检测。
1. 平面度检测：平面度是描述零件表面平整度的参数，可以使用平面测量仪、摄像测量仪等设备进行检测。
2. 圆度检测：圆度是描述零件圆形度的参数，可以使用圆度测量仪进行检测。
3. 圆柱度检测：圆柱度是描述零件圆柱形状的参数，可以使用圆柱度测量仪进行检测。
4. 环形度检测：环形度是描述轴类零件螺纹、孔和环面等形状的参数，可以使用环形度测量仪进行检测。
5. 垂直度检测：垂直度是描述零件垂直程度的参数，可以使用垂直度测量仪进行检测。
机械精度设计与检测技术基础
城市工程125产 城机械精度设计与检测技术基础金岩摘要：机械加工精度直接影响机械产品的质量性能和使用寿命。
在机械加工过程中，由于各方面因素的影响会使得加工出现误差，例如工件和刀具位置偏移等问题，都会导致生产出的产品带有误差。
只有实际加工的零件参数能够和规定参数相同，才能判定该零件符合标准。
为保证机械加工企业的长足发展，需要提高机械加工的精度，尽量减少误差，从而提高零件的合格率，提高生产效率。
关键词：机械；精度设计；检测技术1 机械精度设计的基本原则1.1 互换性原则遵循互换性原则，不仅能有效保证产品质量，而且能提高劳动生产率，降低制造成本。
1.2 经济性原则经济性原则主要考虑工艺性、合理的精度要求、合理选择材料、合理的调整环节以及提高工作寿命等。
1.3 标准化原则标准化是实现互换性生产的前提，大量采用标准化、通用化的零部件、元器件和构件，以提高产品互换性程度。
1.4 精度匹配原则在对机械总体进行精度分析的基础上，根据机械或位置中各部分各环节对机械精度影响程度的不同，分别对各部分各环节提出不同的精度要求和恰当的精度分配，并保证相互衔接和适应，这就是精度匹配原则。
1.5 最优化原则通过确定各组成部分零部件精度之间的最佳协调，达到特定条件下机电产品的整体精度优化。
最优化原则已经在产品结构设计、制造等各方面广泛应用，最优化设计已经成为机电产品和系统设计的基本要求。
在几何量精度设计中，最优化原则主要体现在公差优化、数值优化和优先选用等方面。
互换性原则体现精度设计的目的，经济性原则是精度设计的目标，标准化原则是精度设计的基础，精度匹配原则和最优化原则是精度设计的手段。
2 机械精度设计的方法2.1 类比法类比法就是与经过实际使用证明合理的类似产品上的相应要素相比较，确定所设计零件几何要素的精度。
采用类比法进行精度设计时，必须正确选择类比产品，分析它与所设计产品在使用条件和功能要求等方面的异同，并考虑到实际生产条件、制造技术的发展、市场供求信息等多种因素。
精度设计实验报告
一、实验名称：机械精度设计与检测实验二、实验目的1. 了解机械精度设计的基本原理和方法。
2. 掌握机械精度检测的常用仪器和测量方法。
3. 培养学生独立完成实验的能力，提高分析问题和解决问题的能力。
三、实验器材1. 机械精度设计与检测实验台一套2. 量具：千分尺、游标卡尺、内径百分表、外径百分表等3. 计算器4. 记录本四、实验原理机械精度设计是指在设计机械产品时，根据产品的工作要求，合理选择和设计零部件的尺寸、形状、公差和配合等参数，以满足产品在规定的工作条件下，达到预定的精度要求。
机械精度检测则是通过实验方法，对机械产品进行精度测试，以验证其是否符合设计要求。
五、实验过程1. 实验一：机械精度设计（1）根据实验台提供的机械零件图纸，分析各零件的精度要求。
（2）根据精度要求，选择合适的尺寸、形状、公差和配合等参数。
（3）设计各零件的加工工艺和装配工艺。
（4）绘制各零件的加工图和装配图。
2. 实验二：机械精度检测（1）将实验台上的机械产品进行组装。
（2）使用量具对组装好的产品进行测量。
（3）记录测量数据，分析各零件的精度情况。
（4）根据测量结果，评估产品的精度是否符合设计要求。
六、实验结果及分析1. 实验一：机械精度设计（1）根据图纸分析，选取合适的尺寸、形状、公差和配合等参数。
（2）设计的加工工艺和装配工艺合理，可保证产品的精度要求。
（3）绘制的加工图和装配图清晰，便于加工和装配。
2. 实验二：机械精度检测（1）组装好的产品各零件精度符合设计要求。
（2）测量数据准确，分析结果可靠。
（3）产品的精度满足设计要求。
七、认识体会、意见与建议1. 通过本次实验，加深了对机械精度设计原理和方法的理解。
2. 掌握了机械精度检测的常用仪器和测量方法。
3. 提高了独立完成实验的能力，培养了分析问题和解决问题的能力。
4. 建议在实验过程中，加强对学生操作技能的培养，提高实验效果。
5. 建议增加实验项目的难度，提高学生的实际操作能力。
机械零件精度设计与产品检测
一.测量方法
1.测量方法是根据测量对象的特点来选择和确定的
特点：主要是指测量对象的尺寸大小、精度要求、
形状特点、材料性质以及数量等
一.测量方法
2. 测量方法的分类
2.1 按获得被测结果的方法分类
直接测量：测量时，直接从测量器具上读出被测几 何量的大小值 间接测量 ：被测几何量无法直接测量时，首先测出
二.测量器具
2. 度量指标：
量程：计量器具示值范围的上限值
与下限值之差。
灵敏度：能引起量仪指示数值变化 的被测尺寸的最小变动量。 示值误差：量具或量仪上的读数与 被测尺寸实际数值之差。
二.测量器具
2. 度量指标：
测量范围：测量器具所能测量出 的最大和最小的尺寸范围。一般地， 将测量器具安装在表座上，包括：1） 标尺的示值范围 2）表座上安装仪 表的悬臂能够上下移动的最大和最 小的尺寸范围。
三.测量误差及其处理
5.随机误差的特性与处理 随机误差的特性 1）对称性：绝对值相等、符号相反的误差出现的概率相等； 2）单峰性：绝对值小的误差出现的概率比绝对值大的误差出现的 概率大； 3）有界性：在一定的测量条件下，误差的绝对值不会超过一定的 界限； 4）抵偿性：在相同条件下，当测量次数足够多时，各随机误差的 算术平均值随测量次数的增加而趋近于零。（对称性）
● 通用量具和量仪 ：固定刻线量具、游标量具、螺旋测微量具、机械式量 仪、光学量仪、气动量仪、电动量仪 ● ● ● 极限规 检验量具 主动测量装置
二.测量器具
常用通用量具和量仪 游标卡尺
二.测量器具
常用通用量具和量仪
螺旋测微器
二.测量器具
2. 度量指标：
测量中应考虑的测量工具的主要性能
机械精度设计与检测重点考点
机械精度设计与检测重点考点设计中对零件的几何参数提出要求包括以下方面1尺寸精度2形状精度3位置精度4表面粗糙度5其它——对特殊零件提出的要求互换性定义：同一规格的零部件按规定的技术要求制造能够彼此相互替换使用效果相同的性能。
机械精度设计的原则：互换性；经济性；标准化；最优化；符合工程实际。
机械精度设计的方法——类比法、试验法、计算法按技术参数类型——几何参数互换性与功能互换性按互换程度不同—完全互换与不完全互换完全互换—装配或更换时不需任何挑选、修配、调整或者加工（如同规格的滚动轴承间的更换）不完全互换（分组互换，修配，调整，概率）—需要用于精度要求高的组件（如滚动轴承各零件的装配按互换范围不同—外互换（一般采用完全互换）与内互换互换性的作用制造上—有效地提高生产率，保证质量，降低成本。
设计上—使用标准化零部件，简化设计，缩短产品设计时间。
使用上—缩短修理时间，节约修理费用，提高修理质量标准—是指对需要协调统一的重复性事物（如产品、零部件）和概念（如术语、规则代号）所做的统一规定。
标准化—为在一定范围内获得最佳秩序，对实际或潜在的问题制定共同的和重复使用规则的活动标准的分类按作用范围分国际标准、区域标准、国家标准、地方标准、企业标准等，按对象分；基础标准、产品标准、方法标准、安全标准、卫生标准、环境保护标准等优先数系：十进几何级数优先数由公比分别为10的r(5<1.00,1.60,2.50,4.00,6.30>、10《1，1.25，1.6，2，2.5，3.15，4，5，6.3》、20、40、80)次方根，且项值中含有10的整数幂的理论等比数列导出的一组近似等比的数列，前四个是基础数系，R80是补充数系，Rr/p为派生数系，公比为基础数系公比的ｐ（间距，每几个取一个）次方，约等于１０＾（ｒ／ｐ）测量一个完整的测量过程应包含:测量对象、计量单位、测量方法、测量精度四个要素,公式测量值q=某（被测量）/E(测量单位)检验：确定产品是否满足设计要求的过程，即判断产品合格性的过程定性检验：只得到被检验对象合格与否的结论，而不能得到其具体的量值定量检验：又称为测量检验。
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湖南农业大学课程考核试卷 课程名称（全称）：互换性与测量技术基础 课程代码：20165B1 考核时间： 2009年 12 月 日 试卷号： A 考核对象:机械2007级
一、单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题干的括号内。
多选无分。
） ）。
. ①￠40H7/r6和￠40R7/h6 ②￠40P7/h6和￠40H8/p7 ③￠40M8/h8和￠40H8/m8 ④￠40H7/g6和￠40H7/f6 2 公差带大小是由（ ）决定的。
①基本偏差 ②配合公差 ③标准公差 ④基本尺寸 3、公差带为同心圆之间区域的公差项目是……………………………（ ） ①圆度 ②圆柱度 ③任意方向的平行度 ④任意方向的垂直度 4、宜采用较大表面粗糙度参数值的情形是………………………………（ ） ①精密配合表面 ②滚动摩擦表面 ③运动速度较高的表面 ④单位压力小的摩擦表面 5、保证配合精度时采用的公差原则是………………………………（ ） ①独立原则 ②包容要求 ③最大实体要求 ④最小实体要求 6、对于过渡配合正确的说法是…………………………………………（ ） ①孔的公差带在轴的公差带之上 ②孔的公差带与轴的公差带相重叠 ③最大过盈小于等于零 ④轴的公差带在孔的公差带之上 7、不需采用内缩方式确定验收极限的场合是………………………（ ）
①工艺指数能力不大于1 ②尺寸呈偏态分布时，尺寸偏向一侧 ③尺寸呈正态分布时，尺寸分布非中心处 ④精度要求不高的场合
共6页 第1页
8、关于螺纹的作用中径正确的说法是…………………………………（）
①理论螺纹中径另一表达方式②螺纹的体内作用尺寸
③包括中径，牙型半角和螺距等主要参数的影响
④包含螺纹形状与位置误差的实际轮廓误差
9、影响齿轮传动准确性的误差有………………………………（）
①齿向误差②齿距偏差③公法线长度偏差④径向综合误差
10、宜采用较松的配合的情形是……………………………（）
①轴承负荷较重②轴承负荷较轻
③轴承承受局部载荷④旋转精度不高的轴承
二、填空题（本大题共20小题，每小题1分，共20分
1、孔、轴配合的最大间隙为+30μm，配合公差20μm，可以判断该配合属于（）配合。
2、Φ80mm的基轴制孔、轴配合，已知最大过盈为+60μm，则孔的下偏差为（）mm。
3、公差是指（）。
4、量块使用时其叠加块数一般不超过（）块。
5、按误差性质不同，测量误差分为（）三种。
6、随机误差是指（）的误差。
7、形状误差的方向随（）的变动而变动。
8、滚动轴承内圈与轴颈的配合为（）配合。
9、同轴度的公差带形状为（）。
10、平键联接中，主要配合尺寸是（）。
11、对于应力集中而导致疲劳破坏较敏感的表面，表面粗糙度应取较（）值。
12、检测表面粗糙度有：干涉法、光切法、比较法、触针法和（）法。
13、止规用于控制工件的（）尺寸。
14、普通螺纹中径公差可以用来限制：中径、螺距和（）三个参数的误差。
15、消除定值系统误差的方法一般是（）法。
16、测量表面粗糙度时，设定评定长度是考虑（）。
17、对于同一平面垂直度公差比平面度（）。
18、孔的体外作用尺寸是孔的（）。
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19、最大实体要求应用于（）的场合。
20、在其它尺寸不变时，减环尺寸增加使封闭环尺寸（）。
三、简答题（本大题共4小题，每小题5分，共20分）
1、试述公差等级的选用原则？
2、表面粗糙度对零件表面的精度的保持性有何影响？
3、齿轮传动的基本要求是什么？
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4、试述花键定心表面的选择。
四、阅读分析题（本大题10分）
如图所示，回答下列问题：
①指出被测要素采用的公差原则，最大实体尺寸，最小实体尺寸。
②设孔的横截面形状正确，当孔实际尺寸处处都为φ60mm时，垂直度公差允许值是多少？当孔实际尺寸处处都为φ60.10mm时，垂直度公差允许值是多少。
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五、标注题（本大题6分）
将下列技术要求标注在图上。
①φ35和φ40两圆柱面公共轴线的同轴度公差为0.03mm。
②φ35和φ40轴线与表面ｌ的垂直度公差分别为0.008mm。
六、计算题（本大题共2小题，每小题12分，共
24分）
1、某配合中，孔公差为0.025mm，轴的下偏差为+0.060mm，最小间隙为-0.076mm，平均间隙为-0.055mm,求孔，轴的上下偏差，并判断配合种类。
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2、如图所示，用千分表测量窄长平面的直线度误差，按长度方向四等分，共测5个点，得读数（单位为微米）依次为：0，+6，-2，-12，-6。
试求导轨的直线度误差，判断合格性。
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