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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。
本科生课程大纲课程属性：公共基础/通识教育/学科基础/专业知识/工作技能，课程性质：必修、选修一、课程介绍1.课程描述：本课程是机械类专业的技术基础课，为机械设计、机械制造工艺学等机械类专业课程提供尺寸公差、形位公差、表面结构及其测量等方面的基本知识。
本课程的主要内容如下：（1）互换性和公差的基本知识，包括：孔轴极限与配合、尺寸公差与圆柱结合的互换性；形位公差及其检测；表面粗糙度的相关概念、应用和检测方法。
（2）测量技术基础的基本概念、测量器具和检测方法等。
（3）学习典型零件的互换性：轴承、螺纹联接、齿轮等。
本课程学生应具备基本的画法几何和机械制图知识，并掌握一定的测绘基本技能。
2.设计思路：本课程以孔轴配合为研究对象，围绕机械零部件的几何参数精度设计，讲授互换性与公差和测量技术的基本知识，在此基础上进一步讲授典型零部件的公差与配合。
实践环节以尺寸测量实验、形位误差测量和表面粗糙度实验为主。
通过学习本课程，使机械专业大学生掌握互换性与公差的以及测量技术的基本概念及应用，通过实验培养学生一定的机械零件检测技能，将精度设计的理论知识应用到后续课程的课程设计和毕业设计中，并能够将实际设计中遇到的问题反馈到精度设计理论中。
通过理论联系实践，让学生掌握机械设计和制造工艺方面的互换性及测量技术方面的基本知识和能力。
开课依据：对毕业要求的能力支撑矩阵。
本课程是培养本科生从事机械设计、机械制造和机电控制等领域工作的专业基础课程，为达成机械设计制造及其自动化专业毕业生能力矩阵1.4、1.6、2.1、2.2、2.3、2.4项要求见下表。
- 1 -课程内容包括三个模块：孔轴配合的互换性、几何量测量技术基础、典型零件的公差与配合及选用。
（1）孔轴配合的互换性本模块内容为本课程的理论基础，以孔轴配合为研究对象，结合相关孔轴配合的国家标准，重点讲授广义孔和轴的基本术语、尺寸公差带和配合公差带的概念；讲授形位公差和公差原则的基本概念以及部分形位公差的评定和检测方法；讲授表面粗糙度的基本概念和评定方法及其表面粗糙度的检测方法、检测仪器等。
完整版)互换性与技术测量知识点互换性与技术测量知识点第1章绪言互换性是指在同一规格的一批零部件中，任取一件都可以装配在整机上，并能满足使用性能要求。
互换性应具备的条件包括：装配前不需更换、装配时不需调整或修配、装配后满足使用要求。
按照互换性程度的不同，可以分为完全互换和不完全互换，按照标准零部件和机构的不同，可以分为外互换和内互换。
互换性在机械制造中的作用包括：节省装配和维修时间、保证工作的连续性和持久性、提高机器的使用寿命、便于实现自动化流水线生产、减轻装配工的劳动量、缩短装配周期、减轻设计人员的计算、绘图的工作量、简化设计程序和缩短设计周期。
标准与标准化是实现互换性的基础。
标准可以按照一般分、作用范围和法律属性进行分类。
第2章测量技术基础测量过程的四要素包括：测量对象、计量单位、测量方法和测量精度。
计量器具可以按照原理、结构和用途进行分类，包括基准量具、通用计量器具、极限量规类和检验夹具。
测量方法可以按照测量值获得方式的不同进行分类，包括绝对测量和相对（比较）测量法、直接测量和间接测量法。
测量误差是指测得值与被测量真值之间的差异。
基本尺寸相同时，可以使用Δ来评定测量精度高低，基本尺寸不相同时，可以使用ε来评定。
测量误差可以分为绝对误差、相对误差和极限误差。
随机误差是无法消除的，只能减小，而系统误差是可以消除的。
粗大误差可以剔除。
控制几何参数的技术规定称为“公差”，是实际参数允许的最大变动量。
在加工过程中，误差是不可避免的。
公差是由设计人员确定的，它是误差的最大允许值。
在第3章中，孔和轴的结合尺寸精度的设计和检测是重要的。
当图样上的尺寸以毫米为单位时，不需要标注单位的名称或符号。
公称尺寸是指设计给定的尺寸，而实际尺寸是指零件加工后通过测量获得的某一尺寸。
极限尺寸是指允许尺寸变化的两个极端值。
其中允许的最大尺寸为上极限尺寸，允许的最小尺寸为下极限尺寸。
公称尺寸和极限尺寸是设计给定的，而实际尺寸是通过测量得到的。
第八章圆柱齿轮的互换性一、渐开线圆柱齿轮传动精度要求运动精度：是指传递运动的准确性。
为了保证齿轮传动的运动精度，应限制齿轮一转中最大转角误差。
运动平稳性精度：要求齿轮运转平稳，没有冲击、振动和噪声。
要限制一齿距角范围内转角误差的最大值。
接触精度：要求齿轮在接触过程中，载荷分布要均匀，接触良好，以免引起应力集中，造成局部磨损，影响齿轮的使用寿命。
齿侧间隙：在齿轮传动过程中，非接触面一定要有合理的间隙。
一方面为了贮存润滑油，一方面为了补偿齿轮的制造和变形误差。
二、不同用途各有偏重上述4项要求，对于不同用途、不同工作条件的齿轮其侧重点也应有所不同。
如：对于分度机构，仪器仪表中读数机构的齿轮，齿轮一转中的转角误差不超过1'2',甚至是几秒，此时，传递运动准确性是主要的；对于高速、大功率传动装置中用的齿轮，如汽轮机减速器上的齿轮，圆周速度高，传递功率大，其运动精度、工作平稳性精度及接触精度要求都很高，特别是瞬时传动比的变化要求小，以减少振动和噪声；对于轧钢机、起重机、运输机、透平机等低速重载机械，传递动力大，但圆周速度不高，故齿轮接触精度要求较高，齿侧间隙也应足够大，而对其运动精度则要求不高。
三、渐开线圆柱齿轮的制造误差影响上述4项要求的误差因素，主要包括齿轮的加工误差和齿轮副的安装误差。
为了便于分析齿轮的各种制造误差对齿轮传动质量的影响，按误差相对于齿轮的方向特征，可分为径向误差、切向误差和轴向误差；齿轮为圆周分度零件，其误差可分为以齿轮一转为周期的长周期误差，或低频误差，它主要影响传递运动的准确性；以齿轮一齿为周期短周期误差，或高频误差，它主要影响工作_平稳性。
1、几何偏心误差2、运动偏心误差以上两项误差均以齿坯一转为周期，是长周期误差。
3、短周期误差机床分度蜗杆误差影响，如蜗杆为单头，蜗轮为n 牙，则在蜗轮 ＜齿坯）一转中产生 差。
滚刀偏心＜ed ）、轴线倾斜及轴向窜动。
此误差使加工出的齿轮径向和轴向都产生误差，如 滚刀单头，齿轮z 牙，则在齿坯一转中产生 z 次误差。
滚刀本身的基节、齿形等制造误差。
此误差会复映到被加工齿轮的每一齿上，使之产生基 节偏差和齿形误差。
以上三项误差在齿坯一转中多次重复出现，为短周期误差。
四、圆柱齿轮精度的评定指标运动精度T 第I 公差组平稳性T 第n 公差组接触精度T 第川公差组内，实际转角与公称转角之差的总幅度值。
它以分度圆弧长计值。
△ F i '是几何偏心、运动偏心加工误差的综合反映，因而是评定齿轮传递运动准确性的最 佳综合评定指标。
n 次误侧隙T 齿厚偏差1运动精度的评定指标 ＜ 第I 公差组）＜1）切向综合误差＜△ F i '） 切向综合误差＜ △ F i '）指被测齿轮与理想精确的测量齿轮单面啮合时，在被测齿轮一转但因切向综合误差是在单面啮合综合检查仪＜简称单啮仪）上进行测量的，单啮仪结构复杂，价格昂贵，在生产车间很少使用。
＜2）齿距累积误差＜△ F p）及K个齿距累积误差＜A F pQ＜3）齿圈径向跳动＜△ F r）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称齿圈径向跳动。
△ F r主要反映由于齿坯偏心引起的齿轮径向长周期误差。
可用齿圈径向跳动检查仪测量，测头可以用球形或锥形。
＜4）径向综合误差＜△ F i ”）与理想精确的测量齿轮双面啮合时，在被测齿轮一转内，双啮中心距的最大变动量称为径向综合误差△F i"。
径向综合误差主要反映由几何偏心引起的径向误差及一些短周期误差。
被测齿轮由于双面啮合综合测量时的啮合情况与切齿时的啮合情况相似，能够反映齿轮坯和刀具安装调整误差，测量所用仪器远比单啮仪简单，操作方便，测量效率高，故在大批_______________ 量生产中应用很普通。
但它只能反映径向误差，且测量状况与齿轮实际工作状况不完全相符。
在被测齿轮一周范围内，实际公法线长度的最大值与最小值之差称为公法线长度变动，△F w=W max —W min。
公法线长度的变动说明齿廓沿基圆切线方向有误差，因此公法线长度变动可以反映滚齿时_______________ 由运动偏心影响引起的切向误差。
由于测量公法线长度与齿轮基准轴线无关，因此公法线长度变动可用公法线千分尺、公法线卡尺等测量。
2、平稳性的评定指标<1) 一齿切向综合误差<△ f iA > U _______________ 360* ---------实测齿轮与理想精确的测量齿轮单面啮合时，在被测齿轮一齿距角内，实际转角与公称转角之差的最大幅度值。
<2) —齿径向综合误差<△ f i ”)被测齿轮与理想精确的测量齿轮双面啮合时，在被测齿轮一齿角内的最大变动量。
在双啮仪上测量简单，操作方便，故该工程适用于大批量生产的场合。
<3)基节偏差< △ f pb)基节偏差是指实际基节与公称基节之差。
基节偏差可用基节仪和万能测齿仪进行测量。
的两条设计齿形间的法向距离。
设计齿形可以根据工作条件对理论渐开线进行修正为凸齿形或修缘齿形。
齿形误差会造成齿廓面在啮合过程中使接触点偏离啮合线，引起瞬时传动比的变化，破坏了传动的平稳性。
）齿距偏差＜△ f pt，△ f px）＜53、接触精度的评定指标：接触线百分比设计齿线实际齿线齿轮工作时，两齿面接触良好，才能保证齿面上载荷分布均匀。
＜1）齿形误差厶f f会影响两齿面的接触（齿高方向）＜2）齿向误差＜△ F B）:在分度圆柱面上，齿宽有效部分范围内＜端部倒角部分除外），包容实际齿线且距离为最小的两条设计齿向线之间的端面距离为齿向误差。
＜齿宽方向）＜3）接触线误差＜△ F b）:在斜齿轮基圆切平面内，平行于接触线并包容接触线的平行线间距离。
4、侧隙的评定指标齿侧间隙定义：主从动齿轮非啮合齿面间的距离功用：补偿热胀冷缩的影响、减小传动阻力、储存润滑油、太大则形成回程运动死区侧隙形成途径：1＞箱体中心距加大；2＞将轮齿减薄。
工程上采用：基中心距制T减薄齿厚的方法获得齿侧间隙加工制造方法：齿厚减薄量是通过调整刀具与毛坯的径向位置而获得的影响侧隙的因素：几何偏心和运动偏心也会引起齿厚不均匀，使齿轮工作时的侧隙也不均匀。
评定指标：齿厚偏差<△ E s)，公法线平均长度偏差< △ E wm )齿厚偏差是指在齿轮分度圆柱面上，齿厚的实际值与公称值之差。
对于斜齿轮，指法向齿厚。
为了保证一定的齿侧间隙，齿厚的上偏差<E ss),下偏差<E Sj) —般都为负值。
<2)公法线平均长度偏差< △ E wm)公法线平均长度偏差△ E w是指在齿轮一周内，公法线长度平均值与公称值之差。
即：△ E w m=<W 1+W2+ …+W z) /z—W 公称齿轮因齿厚减薄使公法线长度也相应减小，所以可用公法线平均长度偏差作为反映侧隙的一项指标。
通常是通过跨一定齿数测量公法线长度来检查齿厚偏差的。
五、渐开线圆柱齿轮传动精度的设计1、齿轮精度等级的确定齿轮及齿轮副共规定有12个精度等级，用1 , 2,…，12表示。
其中1级精度最高,12级精度最低。
齿轮和齿轮副的误差工程都规定了相应的公差或极限偏差T误差代号去掉△;齿轮的公差工程分为I、□、川公差组，各公差组中的公差工程、代号、所用公差值符号、公差值计算公式及齿轮副的有关公差列于表。
<1) a.齿轮的用途；b.使用要求；c.传递功率；d.圆周速度；e.其它技术要求；f.工艺及经济性。
<2)齿轮3个公差组，可采用同级，也可以不同级，但同一公差组中的工程必须同级。
齿轮副中两齿轮对应公差组的精度采用同级，也允许不同级。
圆周线速度确定第n公差组的精度等级运动准确性确定第I公差组传递的功率确定第川公差组，一般采用和第n公差组相同的精度等级。
2、齿轮副的最小法向极限侧隙j nmin齿轮副的最小极限侧隙工作时的温度和润滑条件确定，与齿轮的精度等级无关。
高温工作的传动齿轮，为保证正常润滑，避免发热卡死，要求有较大的侧隙；而需正反转或读数机构的齿轮，为避免空程，则要求较小的侧隙。
故设计选定的最小法向极限侧隙国标规定了14种齿厚极限偏差的数值，并用14个大写的英文字母表示。
每一种代号代表 的齿厚极限偏差的数值均以齿距极限偏差<f pt ）的倍数表示。
4、标注示例例：7— 6—6GMGB10095 — 88表示齿轮第I 、n 、川公差组的精度分别为 7级、6级、6级，齿厚上、下偏差代号分别为 G 、M 。
如果三个公差组的精度等级相同，则只需标注的一个数字：例：7 F LGB 10095— 88表示齿轮第I 、n 、川公差组的精度同为 7级，齿厚上、下偏差代号分别为 F 、L 。
nmin °j nmin 应等于为补偿温升变形而引起的最小侧隙量需的最小侧隙j n2之和。
即：j_nmin =i n1+[n23、侧隙获得方法和齿厚极限偏差代号 j nl 和为保证齿轮工作面的正常工作润滑所。
