互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)

1、一、什么叫互換性？它在機(jī)械制造中有何重要意義？是否只適用于大批量生產(chǎn)？答:互換性是指制成的同一規(guī)格的零（部）件中，在裝配時(shí)作任何選擇，附加調(diào)整或修配，能達(dá)到預(yù)定使用性能的要求。它在機(jī)械制造業(yè)中的作用反映在下幾方面。在設(shè)計(jì)方面，可簡化設(shè)計(jì)程序，縮短設(shè)計(jì)周期，并便于用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)；在造方面，可保證優(yōu)質(zhì)高效生產(chǎn)；在使用方面，使機(jī)器維修方便，可延長機(jī)器壽命?；Q性給產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制造和使用維修都帶來了很大方便。它不僅適用于大批量生產(chǎn)，也適用于單件小批生產(chǎn)，互換性已經(jīng)成為現(xiàn)代機(jī)械制造企業(yè)中一個(gè)普遍遵守的原則二、公差、檢測、標(biāo)準(zhǔn)化與互換性有什么關(guān)系？答：按照標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的公差，加工檢測一批同一規(guī)格的零件，裝配

2、時(shí)就不用選配，調(diào)整，就能裝配成一臺(tái)設(shè)備，并且在這臺(tái)設(shè)備某個(gè)零件失效時(shí)，再拿一個(gè)同一規(guī)格換上去，就可保證零件和設(shè)備的一切性能，也就是說公差，檢測，標(biāo)準(zhǔn)化是為了同一規(guī)格的零部件具有互換性而做的。三、測量及其實(shí)質(zhì)是什么？一個(gè)完整的測量過程包括哪幾個(gè)要素？答：“測量”是指以確定被測對象量值為目的的全部操作。實(shí)質(zhì)上是將被測幾何量與作為計(jì)量單位的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較，從而確定被測幾何量是計(jì)量單位的倍數(shù)或分?jǐn)?shù)的過程。一個(gè)完整的測量過程應(yīng)包括測量對象、計(jì)量單位、測量方法和測量精度四個(gè)方面要素。四、什么是尺寸傳遞系統(tǒng)？為什么要建立尺寸傳遞系統(tǒng)？答：一套從長度的最高基準(zhǔn)到被測工件的嚴(yán)密而完整的長度量值傳遞系統(tǒng)就是尺寸傳遞

3、系統(tǒng)。為了保證量值統(tǒng)一，把量度基準(zhǔn)和量值準(zhǔn)確傳遞到生產(chǎn)中應(yīng)用的計(jì)算器具和工件上去。五、對某一尺寸進(jìn)行等精度測量100次，測得值最大為50.015mm，最小為49.985mm。假設(shè)測量誤差符合，正態(tài)分布，求測得值落在49.995到50.010mm之間的概率是多少？答：最大為50.015 最小是49.985 可以判斷均值u=50.000 按照3 法則 0.015=3 =0.005P（49.995X50.010）=fai （50.010-50.000）/ -fai（49.995-50.000）/=fai（2）-fai（-1）=fai（2）+fai（1）-1=0.9772+0.8413-1=0.818

4、5六、基本尺寸、極限尺寸、極限偏差和尺寸公差的含義是什么？他們之間的互相關(guān)系如何？在公差帶圖解上怎樣表示？答：公差基本術(shù)語的含義 （1）基本尺寸；設(shè)計(jì)時(shí)給定的尺寸，稱為基本尺寸。的基本尺寸 （2）實(shí)際尺寸：零件加工后經(jīng)測量所得到的尺寸，稱為實(shí)際尺寸。 （3）極限尺寸：實(shí)際尺寸允許變化的兩個(gè)界限值稱為極限尺寸。它以基本尺寸確定。兩個(gè)極限值中較大的一個(gè)稱為最大極限尺寸Dmax（或dmax）；較小的一個(gè)稱為極限尺寸Dmin(或dmin)。 尺寸偏差；某一尺寸減其基本尺寸所得的代數(shù)差，稱為尺寸偏差，簡稱偏差。 實(shí)際偏差實(shí)際尺寸一基本尺寸 最大極限尺寸減其基本尺寸所得的代數(shù)差，稱為上偏差；最小極限尺寸減

5、其基本尺寸所得的代數(shù)差，稱為下偏差；上偏差和下偏差統(tǒng)稱為極限偏差。國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，孔的上偏差代號(hào)為ES，軸的上偏差代號(hào)為es；孔的下偏差代號(hào)為EI，軸的下偏差代號(hào)為ei，則： ES孔的最大極限尺孔的基本尺寸， cs軸的最大極限尺寸軸的基本尺寸， EI孔的最小極限尺寸孔的基本尺寸 ，ei軸的最小極限尺寸軸的奧基本尺寸。七、根據(jù)下表給出的數(shù)據(jù)求空格中應(yīng)有的數(shù)據(jù)，并填入空格內(nèi)基本尺寸孔軸Xmax或YmaxXmin或YminXav或YavTfESEITheseiTs25+0.01300.013-0.040-0.0610.021+0.074+0.040+0.0570.03414+0.01900.019+0

6、.012+0.0020.010+0.017-0.012+0.00250.02945-0.025-0.0500.0250-0.0160.016-0.009-0.050-0.02950.041八、設(shè)有一孔、軸配合，基本尺寸為40mm,要求配合的間隙為0.0250.066mm,試確定公差等級和選取合適的尺寸。答：間隙配合，可以選基孔制40H7/f6，或基軸制40F7/h6前者極限偏差為（+0.025,0）/（-0.025，-0.041）；后者極限偏差為（+0.050,+0.025）/（0，-0.016）九、形位公差特征共有幾項(xiàng)？其名稱和符號(hào)是什么？答：形位公差國家標(biāo)準(zhǔn)分為14種。公差特征的符號(hào)十、將

7、下列形位公差要求標(biāo)注在圖中1）圓錐面圓度公差0.006mm；2）圓錐素線直線度公差0.012mm；3）遵守包容原則，孔表面圓柱度公差0.005mm；4）圓錐面對孔軸線的斜向圓跳動(dòng)公差0.02；5）右端面對左端面的平行度公差0.005mm；6）其余幾何公差按GB/T1184-1996中K級制造答案如右圖十一、將下列形位公差要求標(biāo)注在圖中1）圓柱面對兩公共軸線的圓跳動(dòng)公差為0.015mm；2）兩軸頸的圓度公差為0.01mm；3）左右端面對兩公共軸線的端面跳動(dòng)公差為0.02mm；4）鍵槽中心平面對軸線的對稱度公差為0.015mm。十二、何公差標(biāo)注錯(cuò)誤（不改變幾何公差項(xiàng)目）。答案：十三、標(biāo)注的尺寸公差

8、和幾何公差填表，對于遵守相關(guān)要求的應(yīng)畫出動(dòng)態(tài)公差圖。圖例采用公差原則邊界及尺寸最大實(shí)體尺寸最小實(shí)體尺寸最大實(shí)體狀態(tài)的形位公差值最小實(shí)體狀態(tài)時(shí)形位公差值a獨(dú)立原則19.9920.030.010.01b包容原則最大實(shí)體邊界19.9919.9920.0300.04c可逆最大實(shí)體要求最大實(shí)體實(shí)效邊界19.9820.0319.990.010.05d最小實(shí)體要求最小實(shí)體實(shí)效邊界10.139.9510.050.180.08e最大實(shí)體要求最大實(shí)體實(shí)效邊界24.94924.95924.9720.010.023f最大實(shí)體要求最大實(shí)體實(shí)效邊界404039.97500.025十四、表面粗糙度的含義是什么？對零件的工作

9、性能有何影響？表面粗糙度是指加工表面具有的較小間距和微小峰谷的不平度。其兩波峰或兩波谷之間的距離（波距）很?。ㄔ?mm以下），它屬于微觀幾何形狀誤差。表面粗糙度越小，則表面越光滑。表面粗糙度的大小，對機(jī)械零件的使用性能有很大的影響。表面粗糙度對零件的使用性能的影響主要表現(xiàn)在以下四個(gè)方面：1）對配合性質(zhì)的影響由于零件的表面粗糙不平裝配后，引起實(shí)際間隙的增大或減小了實(shí)際過盈，從而引起配合性質(zhì)的改變或降低了配合的邊接強(qiáng)度。2）對耐磨性的影響因零件表面粗糙不平，兩個(gè)零件作相尋運(yùn)動(dòng)時(shí)，會(huì)影響它們之間的磨擦性能，并且粗糙的表面會(huì)主生較大的磨擦阻力。影響運(yùn)動(dòng)的靈活性，使表面磨損速度增快，亦使消耗的能量增加。

10、3）對抗疲勞強(qiáng)度的影響零件表面越粗糙，表面上凹痕產(chǎn)生的應(yīng)力集中現(xiàn)象越嚴(yán)重。當(dāng)零件承受交變載荷時(shí)。容易引起疲勞斷裂。4）對抗腐蝕性的影響粗糙的表面，它的凹谷處容易積聚腐蝕性物質(zhì)，造成表面銹蝕十五、選擇表面粗糙度參數(shù)值時(shí)，應(yīng)考慮哪些因素？表面粗糙度參數(shù)值的選擇原則是：在滿足功能要求的前提下，盡量選擇較大的表面粗糙度參數(shù)（除Rmr（c）外）值，以減小加工困難，降低生產(chǎn)成本。具體選擇時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：(1)同一零件上工作表面比非工作表面粗糙度參數(shù)值小。(2)摩擦表面比非摩擦表面、滾動(dòng)摩擦表面比滑動(dòng)摩擦表面的粗糙度參數(shù)值小。(3)承受交變載荷的表面及易引起應(yīng)力集中的部分（如圓角、溝槽等）表面，粗糙度參數(shù)

11、值應(yīng)小些。(4)運(yùn)動(dòng)速度越高，單位面積上承受的壓力越大，表面粗糙度要求越高。(5)對配合穩(wěn)定性要求較高的零件表面，粗糙度參數(shù)值應(yīng)小些。小間隙配合表面，受重載作用的過盈配合表面等配合性質(zhì)要求高的配合表面，其粗糙度參數(shù)值要小。(6)配合性質(zhì)相同時(shí)，小尺寸接合面比大尺寸接合面的表面粗糙度數(shù)值要小。(7)表面粗糙度與尺寸及形狀公差應(yīng)協(xié)調(diào)。(8)對密封性、防腐性要求高，外形美觀的表面其表面粗糙度參數(shù)值都應(yīng)小些，而且這些要求一般與尺寸精度無關(guān)。(9)凡有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)已對表面粗糙度要求作出規(guī)定者（如軸承、量規(guī)、齒輪等），應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定取表面粗糙度參數(shù)值。十六、常用的表面粗糙度的測量方法有哪幾種?各種方法適宜于哪些評

12、定參數(shù)?答：表面粗糙度的檢測方法目前有：比較法、光切法、干涉法和針描法。（1）比較法（2）光切法光切法主要用于測量zR值，測量范圍一般為zR=0.860m。（3）干涉法干涉顯微鏡主要用于測量zR值，測量范圍一般為zR0.050.8m。（4）針描法該儀器可直接測量顯示aR值，也可用于測量Rz值，測量aR值的范圍一般為0.0255m。十七、圓錐結(jié)合有哪些優(yōu)點(diǎn)?對圓錐配合有哪些基本要求？答：圓錐配合是通過相互配合的內(nèi)、外圓錐所規(guī)定的軸向位置來形成間隙或過盈，它有如下三類配合。（1）間隙配合：這類圓錐配合具有間隙，在裝配和使用過程中，借用圓錐軸承的軸向移動(dòng)來調(diào)整間隙大?。?）過渡配合：這類圓錐配合結(jié)合

13、面間接觸很緊密，能完成消除間隙，這類瞥和的圓錐無互換性。但經(jīng)過研磨后，能達(dá)到極好的緊密性。（3）過盈配合：這類圓錐配合具有過盈，可利用接觸表面間所產(chǎn)生的摩擦來傳遞扭矩。過盈大小也可根據(jù)需要來調(diào)整。有較高精度的同軸度，若錐角恰當(dāng)，配合后能自鎖且裝拆也較方便十八、圓錐直徑公差與給定截面的圓錐直徑公差有什么不同？答：1）圓錐直徑公差，錐角公差，形狀公差；2）圓錐直徑公差沿用光滑圓柱體的直徑公差，但以大端直徑為基本尺寸查表，公差值適用于整個(gè)圓錐長度。十九、一般用途圓錐的錐度與錐角系列（GB/T1572001）基本值推算值應(yīng) 用 舉 例系列1系列2錐角錐度C1201:0.288675節(jié)氣閥、汽車、拖拉機(jī)

14、閥門901:0.500000重型頂尖，重型中心孔，閥的閥銷錐體751:0.651613埋頭螺釘，小于10的螺錐601:0.866025頂尖，中心孔，彈簧夾頭，埋頭鉆451:1.207107埋頭、埋頭鉚釘301:1.866025摩擦軸節(jié)，彈簧卡頭，平衡塊1:3185528.718.924 644受力方向垂直于軸線易拆開的聯(lián)結(jié)1:414150.114.250 0331:5112516.311.421 186受力方向垂直于軸線的聯(lián)結(jié)，錐形摩擦離合器、磨床主軸1:693138.29.527 2831:781016.48.171 2341:8799.67.152 669重型機(jī)床主軸1:1054329.3

15、5.724 810受軸向力和扭轉(zhuǎn)力的聯(lián)結(jié)處，主軸承受軸向力1:1244618.84.771 8881:1534915.93.818 305承受軸向力的機(jī)件，如機(jī)車十字頭軸1:2025151.12.864 192機(jī)床主軸，刀具刀桿尾部，錐形絞刀，心軸1:3015434.91.909 683錐形絞刀，套式絞刀，擴(kuò)孔鉆的刀桿，主軸頸部1:501845.21.145 877錐銷，手柄端部，錐形絞刀，量具尾部1:1003422.60.572 953受其靜變負(fù)載不拆開的聯(lián)接件，如心軸等1:2001711.30.286 478導(dǎo)軌鑲條，受震及沖擊負(fù)載不拆開的聯(lián)接件1:500652.50.114 592特殊用

16、途圓錐的錐度與錐角系列（摘自GB/T1572001）基本值推 算 值說 明錐角錐度C7:24163539.416.594 2901:3.428 571機(jī)床主軸，工具配合1:19.0023052.43.014 554莫氏錐度No.51:19.18025911.72.986 590莫氏錐度No.61:19.21225853.82.981 618莫氏錐度No.01:19.25425830.42.975 117莫氏錐度No.41:19.92225231.52.875 401莫氏錐度No.31:20.02025140.82.861 332莫氏錐度No.21:20.04725126.92.857 480莫氏錐度No.1圓錐角公差數(shù)值（摘自GB/T113342005）基本圓錐長度L/mm圓錐角公差等級AT4AT5AT6ATATDATATDATATD大于至rad(m)rad(m)rad(m)1625406310025406310016012510080635026211613102.03.22.54.03.25.04.06.35.08.02001601251008041332621163.25.04.06.35.08.06.310.08.012.5315250200160125105524133265.08.06.310.08.012.510.016.012.520.2基本圓錐長度