互换性第五章.
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第5章习题解答5.1何谓尺寸传递系统?建立尺寸传递系统有什么意义?答:一套从长度的最高基准到被测工件的严密而完整的长度量值传递系统就是尺寸传递系统。
建立尺寸传递系统是为了保证量值统一,把量度基准和量值准确传递到生产中应用的计算器具和工件上去。
5.2测量的实质是什么?一个完整的测量过程应包括哪些要素?答:测量的实质是将被测量与具有计量单位的标准量在数量上进行比较,从而确定二者比值的实验认知过程。
一个完整的测量过程应包括被测对象、计量单位、测量方法及测量精度四个要素。
5.3计量器具的度量指标有哪些?其含义是什么?答:计量器具的度量指标有刻度间距c、分度值i、示值范围、测量范围、示值误差、示值变动性、灵敏度、灵敏阈(灵敏限)、回程误差、测量力、修正值和不确定度。
刻度间距c是指计量器具的刻度标尺或分度盘上两相邻刻线中心之间的距离。
分度值i是指计量器具的刻度尺或分度盘上相邻两刻线间所代表的量值。
示值范围是指计量器具所显示或指示的最小值到最大值的范围。
测量范围是指在允许的误差范围内,计量器具所能测出的最小值到最大值的范围。
示值误差是指计量器具上的示值与被测量真值的代数差。
示值变动性是指在测量条件不变的情况下,对同一被测量进行多次(一般5~10次)重复观察读数,其示值变化的最大差值。
灵敏度是指计量器具对被测量变化的反应能力。
灵敏阈是指引起计量器具示值可察觉变化的被测量的最小变化值,它表示计量器具对被测量微小变化的敏感能力。
回程误差是指在相同测量条件下,计量器具按正、反行程对同一被测量值进行测量时,计量器具示值之差的绝对值。
测量力是指在接触测量过程中,计量器具与被测表面之间的接触力。
修正值是指为消除系统误差,用代数法加到未修正的测量结果上的值。
不确定度是指由于计量器具存在误差从而对被测量的真值不能肯定的程度。
5.4哪些原因会导致测量误差的产生?答:产生测量误差的原因主要有:1)计量器具本身在设计、制造和使用过程中造成的各项误差。
第5章一、选择题1.表面粗糙度符号或代号不应标注在( A )。
A. 虚线上B. 可见轮廓线上C. 尺寸界限上D. 引出线或它们的延长线上2.表面粗糙度评定参数中( A )更能充分反映被测表面的实际情况。
A. Ra B.RzC.Rmr(c) D.RSm3.表面粗糙度值越小,则零件的( B )。
A.加工容易B.耐磨性好C.抗疲劳强度差D.传动灵敏差性二、判断题1.同一公差等级时,孔的表面粗糙度值应比轴的小。
(×)2.受交变载荷的零件,其表面粗糙度值应大。
(×)3.轮廓最小二乘中线是惟一的,但很难获得,可用轮廓算术平均中线代替。
(√)4.参数Ra、Rz均可反映微观集合形状高度方面特性,可互相替换使用。
(×)5.表面粗糙度值越大,则零件的表面越光滑。
(×)三、简答题1.表面粗糙度的含义是什么?它与形状误差和表面波纹度有何区别?答:零件表面具有的微小峰谷的高低程度和间距状况就叫做表面粗糙度,也称为微观不平度。
这三种误差一般以其相邻两波峰或两波谷之间的距离(波距)加以区分:波距大于1 0mm的属于宏观几何形状误差,波距在1~10mm之间的属于表面波纹度,波距在1mm以下的属于微观几何形状误差——表面粗糙度。
2.表面粗糙度对零件的使用性能有哪些影响?答:1)表面粗糙度影响零件的耐磨性。
表面越粗糙,两表面做相对运动时,只在轮廓的峰顶处发生接触,其有效接触面积越小,则压强越大,磨损就越快。
但表面太光滑,又不利于润滑油的存储。
2)表面粗糙度影响配合性质的稳定性。
对间隙配合来说,表面越粗糙,就越易磨损,使工作过程中间隙逐渐增大;对过盈配合来说,则由于装配时微观凸峰被挤平,使实际有效过盈减小,从而降低了联结强度;对于过渡配合,表面粗糙也会使配合变松。
3)表面粗糙度影响零件的疲劳强度。
粗糙零件的表面存在较大的波谷,它们像尖角缺口和裂纹一样,对应力集中很敏感,特别是在零件承受交变载荷作用时,会使零件的疲劳强度降低而损坏。
《互换性与测量技术基础》(第三版)课后习题答案第一章习题及答案1-1 什么叫互换性?它在机械制造中有何重要意义?是否只适用于大批量生产?答:同一规格的零部件,不需要做任何挑选、调整或修配,就能装配到机器中去,并达到使用要求,这种特性就叫互换性。
互换性给产品的设计、制造和使用维修都带来了很大方便。
它不仅适用于大批量生产,也适用于单件小批生产,互换性已经成为现代机械制造企业中一个普遍遵守的原则。
1-2 完全互换和不完全互换有何区别?各用于什么场合?答:互换程度不同:完全互换是同一规格的零部件,不需要做任何挑选、调整或修配,就能装配到机器中而满足使用要求;不完全互换是同一规格的零部件,需要经过挑选、调整或修配,再装配到机器中去才能使用要求。
当使用要求和零件制造水平、经济效益没有矛盾,即机器部件装配精度不高,各零件制造公差较大时,可采用完全互换进行零件生产;反之,当机器部件装配精度要求较高或很高,零件制造公差较小时,采用不完全互换。
1-5 下面两列数据属于哪种系列?公比为多少?( 1 )电动机转速: 375 , 750 , 1500 , 3000 ,、、、( 2 )摇臂钻床的主参数(钻孔直径): 25 , 40 , 63 , 80 , 100 , 1 25等答:( 1 )此系列为派生系列: R40/12 ,公比为( 2 )此系列为复合系列,前三个数为 R5 系列,后三位为 R10 系列。
补充题:写出 1 ~ 100 之内的派生系列 R20/3 和 R10/2 的优先数常用值。
答: R20/3 : 1.00 , 1.40 , 2.00 , 2.80 , 4.00 , 5.60 , 8.00 , 11.2 ,16.0 , 22.4 , 31.5 , 45.0 , 63.0 , 90.0R10/2 : 1.00 , 1.60 , 2.50 , 4.00 , 6.30 , 10.0 , 16.0 , 25.0 , 40.0 ,63.0 , 100第二章习题及答案2-5 (略)2-9 试从 83 块一套的量块中,同时组合下列尺寸: 48.98mm , 29.875mm ,10.56mm 。
互换性与技术测量知识点绪言互换性是指在同一规格的一批零件或部件中,任取其一,不需任何挑选或附加修配就能装在机器上,达到规定的功能要求,这样的一批零件或部件就称为具有互换性的零,部件。
通常包括几何参数和机械性能的互换。
允许零件尺寸和几何参数的变动量就称为公差。
互换性课按其互换程度,分为完全互换和不完全互换。
公差标准分为技术标准和公差标准,技术标准又分为国家标准,部门标准和企业标准。
第一章圆柱公差与配合基本尺寸是设计给定的尺寸。
实际尺寸是通过测量获得的尺寸。
极限尺寸是指允许尺寸变化的两个极限值,即最大极限尺寸和最小极限尺寸。
最大实体状态是具有材料量最多的状态,此时的尺寸是最大实体尺寸。
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孔的尺寸称为轴的作用尺寸。
尺寸偏差是指某一个尺寸减其基本尺寸所得的代数差。
尺寸公差是指允许尺寸的变动量。
公差=|最大极限尺寸- 最小极限尺寸|=上偏差-下偏差的绝对值配合是指基本尺寸相同的,相互结合的孔与轴公差带之间的关系。
间隙配合:孔德公差带完全在轴的公差带上,即具有间隙配合。
间隙公差是允许间隙的变动量,等于最大间隙和最小间隙的代数差的绝对值,也等于相互配合的孔公差与轴公差的和。
过盈配合,过渡配合T=ai,当尺寸小于或等于500mm时,i=0.45+0.001D(um),当尺寸大于500到3150mm时,I=0.004D+2.1(um).孔与轴基本偏差换算的条件:1.在孔,轴为同一公差等级或孔比轴低一级配合2.基轴制中孔的基本偏差代号与基孔制中轴的基本偏差代号相当3.保证按基轴制形成的配合与按基孔制形成的配合相同。
通用规则,特殊规则例题基准制的选用:1.一般情况下,优先选用基孔制。
2.与标准件配合时,基准制的选择通常依标准件而定。
3.为了满足配合的特殊需要,允许采用任一孔,轴公差带组合成配合。
公差等级的选用:1.对于基本尺寸小于等于500mm的较高等级的配合,由于孔比同级轴加工困难,当标准公差小于等于IT8时,国家标准推荐孔比轴低一级相配合,但对标准公差大于IT8级或基本尺寸大于500mm的配合,由于孔德测量精度比轴容易保证,推荐采用同级孔,轴配合。
《互换性与测量技术基础》习题参考解答(第3版)第二章 光滑圆柱体结合的公差与配合1.孔或轴 最大极限尺寸 最小极限尺寸 上偏差 下偏差 公差 尺寸标注 孔: Φ10 9.985 9.970 -0.015 -0.030 0.015 Φ10015.0030.0-- 孔: Φ18 18.017 18 +0.017 0 0.017 Φ18017.00+孔: Φ30 30.012 29.991 +0.012 -0.009 0.021 Φ30012.0009.0+- 轴: Φ40 39.95 39.888 -0.050 -0.112 0.062 Φ40050.0112.0-- 轴: Φ60 60.041 60.011 +0.041 +0.011 0.030 Φ60041.0011.0++ 轴: Φ858584.978-0.0220.022Φ850022.0-2. 1) X max = 0.033- (-0.098) = 0.131mm X min = 0 - (-0.065) = 0.065mmT f = | 0.131-0.065 | = 0.066mm 2) Y max = 0 – 0.060 = -0.060mm Y min = 0.030 – 0.041 = -0.011mm T f = | -0.060+0.011 | = 0.049mm 3) X max = 0.007- (-0.016) =0.023mm Y max = -0.018 – 0 = -0.018mm T f = | 0.023 – (-0.018)| = 0.041mm 4) X max = 0.039 - 0.002 = 0.037mm Y max = 0 – 0.027 = -0.027mm T f =|0.037 – (-0.027)| = 0.064mm 5) X max = 0.074 – (-0.140) = 0.214mm X min = 0 - (-0.030) = +0.030mmT f =| 0.214 – 0.030 | = 0.184mm 6) X max =0.009 – (-0.019) = 0.028mm Y max = -0.021 – 0 = -0.021mm T f =| 0.028 – (-0.021) | = 0.049mm3. (1) Φ50)(7f )(8H 025.0050.0039.00--+ Xmax = 0.089mm Xmin = 0.025mm 基孔制、间隙配合 (2)Φ80)(10h )(10G 0120.0130.0010.0-++ Xmax = 0.250mm Xmin = 0.010mm 基轴制、间隙配合 (3)Φ30)(6h )(7K 0013.0006.0015.0-+- X max = 0.019mm Y max = -0.015mm 基轴制、过渡配合 (4)Φ140)(8r )(8H 126.0063.0063.00+++ Y max = -0.126mm Y min = 0mm 基孔制、过盈配合 (5)Φ180)(6u )(7H 235.0040.00++ X max = -0.235mm Y min = -0.170mm 基孔制、过盈配合 第2题(6)Φ18)(5h )(6M 0008.0004.0015.0--- X max = 0.004mm Y max = -0.015mm 基轴制、过渡配合 (7)Φ50)(6js )(7H 008.0008.0025.00+-+ X max = 0.033mm Y max = -0.008mm 基孔制、过渡配合 (8)Φ100)(6k )(7H 025.0003.0035.00+++ X max = 0.032mm Y max = -0.025mm 基孔制、过渡配合 (9)Φ30)(6n )(7H 028.0015.0021.00+++ X max = 0.006mm Y max = -0.028mm 基孔制、过渡配合 (10)Φ50)(6h )(7K 0016.0007.0018.0-+- X max = 0.023mm Y max = -0.018mm 基轴制、过渡配合 4. (1) Φ60)(9h )(9D 0074.0174.0100.0-++ (2) Φ30)(8h )(8F 0033.0053.0020.0-++ (3) Φ50)(6k )(7H 018.0002.0025.00+++ (4) Φ30)(6s )(7H 048.0035.0021.00+++ (5) Φ50)(6h )(7U 0016.0061.0086.0--- 5. ∵ X min = 0.025mm, X max = 0.066mm . ∴配合公差T f =| 0.066 –0.025| = 0.041mm ,∵T f = T h + T s ,选基孔制.查表,孔为7级,轴为6级T h =0.025mm T s = 0.016mm 符合要求.∴选Φ40)(6f )(7H 025.0041.0025.00--+。
第五章表面粗糙度轮廓及其监测一、判断题1.Rz参数由于测量点不多,因此在反映微观几何形状高度方面的特性不如Ra参数充分。
(对)2.零件的尺寸精度越高,通常表面粗糙度参数值相应取得越小。
(对)3.零件的表面粗糙度值越小,则零件的尺寸精度应越高。
(错)4.利用摩擦原理工作的表面应比非摩擦表面的表面粗糙度数值小。
(错)5.确定表面粗糙度时,通常必须三项高度特性方面的参数中选取。
(对)6.对过盈配合来说,表面粗糙会减小实际有效过盈,降低连接强度。
(对)7.轮廓的算术平均偏差最客观全面的反映了零件表面的粗糙程度。
(对)8.评定表面粗糙度时,规定取样长度是为了使测量方便。
(错)9.轮廓支撑长度率越大,则轮廓承受载荷的面积越大,所以就越耐磨。
(对)10.表面越粗糙,取样长度应越长。
(对)11.轮廓微观不平度的平均间距和轮廓支撑长度率主要用于控制表面加工痕迹的细密度。
(对)13.要求配合精度高的零件,其表面粗糙度数值应大。
(错)14.在加工过程中,刀具进给不规则或回转质量不平衡会形成工件表面波纹度。
(对)15.受交变载荷的零件,其表面粗糙度值应小。
(对)16.符号代表用任何方法获得的表面粗糙度,Ra的上限值为3.2。
(错)17.同一加工表面的值肯定大于值。
(对)18.评定表面轮廓粗糙度所必需的一段长度称评定长度,它可以包含几个取样长度。
(对)19.选择表面粗糙度参数值应尽量小。
(错)20.评定表面粗糙度时,规定评定长度是为了减少表面波度的影响。
(错)21.工件表面越粗糙,摩擦系数越大;工件表面越光洁,摩擦系数越小(错)22.国家标准规定经常采用的表面粗糙度幅度参数为轮廓算术平均偏差和轮廓的均方根偏差。
(错)二、填空题1.在同一水平位置上,轮廓支撑长度率数值越大,表示实体材料的长度占评定长度的比率越( ),( )和( )越好。
[答案]大;支撑刚度;耐磨性2.选择表面粗糙度轮廓的评定参数时,应优先使用( )。
[答案]轮廓的算术平均偏差3.用去除材料的方法获得的表面Ra的最大值为3.2,Ra的最小值为1.6,则该表面的粗糙度轮廓应标注为( )。
《互换性与测量技术》教学教案(第一部分)第一章:互换性概述1.1 教学目标1. 了解互换性的概念及其重要性2. 掌握互换性的基本特性3. 理解互换性与标准化、系列化的关系1.2 教学内容1. 互换性的概念与定义2. 互换性的重要性3. 互换性的基本特性4. 互换性与标准化、系列化的关系1.3 教学方法1. 讲授法:讲解互换性的概念、特性和重要性2. 案例分析法:分析实际案例,理解互换性的应用1.4 教学设计1. 引入话题:讨论产品的通用性和互换性2. 讲解互换性的概念与定义3. 分析互换性的重要性4. 讲解互换性的基本特性5. 探讨互换性与标准化、系列化的关系1.5 教学评估1. 课堂问答:检查学生对互换性概念的理解2. 案例分析:评估学生对互换性应用的掌握第二章:测量技术基础2.1 教学目标1. 掌握测量的基本概念2. 了解测量技术的基本原理3. 熟悉测量工具和仪器2.2 教学内容1. 测量的概念与分类2. 测量技术的基本原理3. 测量工具和仪器的基本知识2.3 教学方法1. 讲授法:讲解测量的概念、分类和基本原理2. 实物演示法:展示测量工具和仪器,加深学生对测量的认识2.4 教学设计1. 引入话题:讨论测量在日常生活中的应用2. 讲解测量的概念与分类3. 讲解测量技术的基本原理4. 介绍测量工具和仪器的基本知识2.5 教学评估1. 课堂问答:检查学生对测量概念的理解2. 实物演示:评估学生对测量工具和仪器的认识第三章:尺寸测量3.1 教学目标1. 掌握常见尺寸测量方法2. 了解尺寸测量误差及其处理方法3. 熟悉尺寸测量工具和仪器3.2 教学内容1. 常见尺寸测量方法2. 尺寸测量误差及其处理方法3. 尺寸测量工具和仪器的基本知识3.3 教学方法1. 讲授法:讲解尺寸测量的方法和误差处理2. 实验演示法:展示尺寸测量过程,介绍测量工具和仪器3.4 教学设计1. 引入话题:讨论尺寸测量在制造业中的应用2. 讲解常见尺寸测量方法3. 讲解尺寸测量误差及其处理方法4. 介绍尺寸测量工具和仪器的基本知识3.5 教学评估1. 课堂问答:检查学生对尺寸测量方法的理解2. 实验演示:评估学生对尺寸测量过程的掌握第四章:形状和位置测量4.1 教学目标1. 掌握常见形状和位置测量方法2. 了解形状和位置测量误差及其处理方法3. 熟悉形状和位置测量工具和仪器4.2 教学内容1. 常见形状和位置测量方法2. 形状和位置测量误差及其处理方法3. 形状和位置测量工具和仪器的基本知识4.3 教学方法1. 讲授法:讲解形状和位置测量的方法和误差处理2. 实验演示法:展示形状和位置测量过程,介绍测量工具和仪器4.4 教学设计1. 引入话题:讨论形状和位置测量在制造业中的应用2. 讲解常见形状和位置测量方法3. 讲解形状和位置测量误差及其处理方法4. 介绍形状和位置测量工具和仪器的基本知识4.5 教学评估1. 课堂问答:检查学生对形状和位置测量方法的理解2. 实验演示:评估学生对形状和位置测量过程的掌握第五章:测量误差与数据处理5.1 教学目标1. 掌握测量误差的基本概念2. 了解测量数据处理的方法3. 熟悉测量误差和数据处理在实际测量中的应用1. 测量误差的基本概念2. 测量数据处理《互换性与测量技术》教学教案(第二部分)第六章:测量误差的基本概念(续)6.1 教学目标1. 理解系统误差和偶然误差的区别2. 学会计算测量误差3. 了解减小测量误差的方法6.2 教学内容1. 系统误差和偶然误差的定义和特点2. 测量误差的计算方法3. 减小测量误差的方法和技术6.3 教学方法1. 讲授法:讲解系统误差和偶然误差的概念2. 计算演示法:演示如何计算测量误差3. 案例分析法:分析实际测量中减小误差的方法6.4 教学设计1. 复习测量误差的基本概念2. 讲解系统误差和偶然误差的定义和特点3. 演示如何计算测量误差4. 分析实际测量中减小误差的方法1. 课堂问答:检查学生对系统误差和偶然误差的理解2. 计算练习:评估学生计算测量误差的能力第七章:测量数据处理的方法7.1 教学目标1. 掌握测量数据的采集和记录方法2. 学会使用最小二乘法拟合数据3. 了解测量数据的统计分析方法7.2 教学内容1. 测量数据的采集和记录方法2. 最小二乘法的基本原理和应用3. 测量数据的统计分析方法7.3 教学方法1. 讲授法:讲解数据采集和记录的重要性2. 计算演示法:演示如何使用最小二乘法拟合数据3. 案例分析法:分析实际测量数据处理的例子7.4 教学设计1. 复习测量数据处理的重要性2. 讲解测量数据的采集和记录方法3. 演示如何使用最小二乘法拟合数据4. 分析实际测量数据处理的例子7.5 教学评估1. 课堂问答:检查学生对数据采集和记录的理解2. 计算练习:评估学生使用最小二乘法拟合数据的能力第八章:测量不确定度评定8.1 教学目标1. 理解测量不确定度的概念2. 学会计算测量不确定度3. 了解测量不确定度在实际测量中的应用8.2 教学内容1. 测量不确定度的定义和分类2. 测量不确定度的计算方法3. 测量不确定度在实际测量中的应用8.3 教学方法1. 讲授法:讲解测量不确定度的概念和计算方法2. 案例分析法:分析实际测量中测量不确定度的应用8.4 教学设计1. 复习测量不确定度的概念2. 讲解测量不确定度的定义和分类3. 演示如何计算测量不确定度4. 分析实际测量中测量不确定度的应用8.5 教学评估1. 课堂问答:检查学生对测量不确定度的理解2. 计算练习:评估学生计算测量不确定度的能力第九章:互换性在产品设计中的应用9.1 教学目标1. 理解互换性在产品设计中的重要性2. 学会应用互换性原理进行产品设计3. 了解互换性在制造业中的应用案例9.2 教学内容1. 互换性在产品设计中的重要性2. 互换性原理在产品设计中的应用方法3. 互换性在制造业中的应用案例9.3 教学方法1. 讲授法:讲解互换性在产品设计中的重要性2. 案例分析法:分析互换性在制造业中的应用案例9.4 教学设计1. 复习互换性的概念和特性2. 讲解互换性在产品设计中的重要性3. 演示互换性原理在产品设计中的应用方法4. 分析互换性在制造业中的应用案例9.5 教学评估1. 课堂问答:检查学生对互换性在产品设计中重要性的理解2. 案例分析:评估学生分析互换性在制造业中应用案例的能力第十章:互换性与测量技术的发展趋势10.1 教学目标1. 了解互换性和测量技术的发展趋势2. 学会分析新兴技术对互换性和测量技术的影响3. 熟悉互换性和测量技术重点和难点解析重点环节1:互换性的概念与定义解析:理解互换性的定义是学习本课程的基础,需要学生清晰地理解互换性在产品设计和制造业中的应用价值。