几何精度设计与检测全套

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。

几何精度检验标准几何精度是衡量一个物体形状和尺寸准确性的重要指标。

在工业生产中，几何精度检验标准起着至关重要的作用，它既可以用来验证产品是否符合设计要求，还可以用来评估加工工艺的准确性和稳定性。

本文将从定义、分类和标准制定的过程等方面详细介绍几何精度检验标准的相关内容。

一、几何精度检验标准的定义几何精度检验标准是指通过一系列检测方法和技术，对物体的形状、尺寸、位置等几何参数进行测量和评估的标准。

它主要用来评估物体的尺寸误差、形状误差、位置误差等几何参数的偏差情况，从而确定物体的几何精度是否达到要求。

二、几何精度检验标准的分类根据被检测物体的形状和尺寸特征，几何精度检验标准可以分为以下几个方面：1. 尺寸精度：主要用来评估物体的尺寸参数是否符合设计要求，包括长度、直径、宽度等。

2. 形状精度：主要用来评估物体的形状参数是否符合设计要求，包括平面度、圆度、圆柱度、直线度等。

3. 位置精度：主要用来评估物体的位置参数是否符合设计要求，包括平行度、垂直度、倾斜度等。

4. 总体精度：主要用来评估物体的整体几何精度是否符合设计要求，包括平面平行度、垂直平行度、整体倾斜度等综合指标。

三、几何精度检验标准的制定过程几何精度检验标准的制定是一个相对复杂的过程，需要考虑到被检测物体的特点、使用环境以及检验方法等多个因素。

具体的制定过程如下：1.明确检验目的：明确定义被检测物体的检验目标，包括需要检验的几何参数和允许的误差范围等。

2.选择检验方法：根据被检测物体的特点和要求，选择相应的检验方法和设备，包括光学测量、机械测量、影像测量等多种技术手段。

3.确定检验方案：根据被检测物体的形状和尺寸特征，制定相应的检验方案，包括测量方法、测量仪器、测量点和测量次数等。

4.制定检验标准：根据被检测物体的特点和要求，制定相应的检验标准，明确几何参数的允许误差范围，以及检验结果的评估方法和标识规定等。

5.实施检验：按照制定的检验方案，进行几何精度检验，记录测量结果和评估数据，根据检验标准对结果进行判定。

1 大理石动态水平调试≦400 ：0.040 工作台平面九点调试2 X轴线轨直线度X≦700：0.010 主线轨：副线轨：3 线轨平行度X≦700：0.0104 线轨平面度X≦700：0.0155 丝杆侧母线X≦600：0.0106 丝杆上母线X≦600：0.0107 丝杆轴端跳动X≦600：0.0088 Y轴线轨直线度X≦700：0.010 主线轨：副线轨：9 线轨平行度X≦700：0.01010 线轨平面度X≦700：0.01511 丝杆侧母线X≦600：0.01012 丝杆上母线X≦600：0.01013 丝杆轴端跳动X≦600：0.00814 Z轴线轨直线度X≦300：0.006 主线轨：副线轨：15 线轨平行度X≦300：0.00616 线轨平面度X≦300：0.01017 丝杆侧母线X≦300：0.00618 丝杆上母线X≦300：0.00619 丝杆轴端跳动X≦300：0.008机型：机床编号：检验日期：总检或主管审核：制表：技术组版号：2013.2.181 X轴X轴在XY面的直线度X≦300：0.0102 X轴在XZ面的直线度X≦300：0.0103 丝杆支撑端跳动X≦300：0.010 侧母线：上母线：4 丝杆电机端跳动X≦300：0.010 侧母线：上母线：5 Y轴X轴在XY面的直线度X≦300：0.0106 X轴在YZ面的直线度X≦300：0.0107 丝杆支撑端跳动X≦300：0.010 侧母线：上母线：8 丝杆电机端跳动X≦300：0.010 侧母线：上母线：9 Z 轴X轴在XZ面的直线度X≦120：0.00710 X轴在YZ面的直线度X≦120：0.00711 丝杆支撑端跳动X≦120：0.007 侧母线：上母线：12 丝杆电机端跳动X≦120：0.007 侧母线：上母线：13 主轴主轴端部360度的径向跳动300≦0.01514 X、Y、Z三轴垂直度Z轴轴线运动与X轴垂直度X≦300：0.01015 Z轴轴线运动和Y轴垂直度X≦300：0.01016 Y轴轴线运动和X轴垂直度X≦300：0.01017 工作台主轴轴线与XY面的垂直度：圆的直径≦300：0.010 主轴360*检查18 工作台侧边校准400≦0.020机型：机床编号：检验日期：总检或主管审核：制表：技术组版号：2013.2.18。

普通卧式车床几何精度检测表1. 引言普通卧式车床是一种常用的机械加工设备，广泛应用于各个行业中的零部件加工。

为了保证加工精度和产品质量，对车床的几何精度进行检测是非常重要的。

本文将详细介绍普通卧式车床几何精度检测表的内容和要求。

2. 检测内容普通卧式车床几何精度检测表主要包括以下几个方面的内容：2.1 几何精度参数几何精度参数是衡量车床几何精度的重要指标，包括轴线误差、回转精度、平行度、垂直度等。

检测表中需要列出这些参数的具体数值，并标明其允许的误差范围。

2.2 检测方法对于每个几何精度参数，需要详细说明相应的检测方法。

例如，对于轴线误差的检测，可以采用测量两个相对位置的方法，通过测量不同位置的两个标记点之间的距离差来计算轴线误差。

2.3 检测工具几何精度检测需要使用一些专用的工具，例如测量仪器、角度尺、平行尺等。

检测表中需要列出所需的检测工具，并说明其使用方法和注意事项。

2.4 检测记录检测表中应有一个检测记录的部分，用于记录每次检测的结果。

记录内容包括检测日期、检测人员、检测参数的具体数值和误差范围等。

检测记录可以用表格的形式呈现，方便查阅和比对。

3. 检测要求普通卧式车床几何精度检测表的编制需要满足以下要求：3.1 全面详细检测表中需要包含所有与几何精度相关的参数和内容，不能遗漏任何重要信息。

每个参数的检测方法和要求都需要详细描述，确保检测人员能够按照规定的步骤进行检测。

3.2 完整准确检测表中的参数数值和误差范围需要准确无误，不能出现错误的数据。

检测方法和要求的描述也需要准确明确，避免产生歧义。

3.3 深入细致对于每个几何精度参数，检测表中需要提供详细的检测方法和注意事项，确保检测的深度和细致度。

例如，对于轴线误差的检测，需要说明如何选择标记点的位置，如何测量距离差等。

3.4 整洁美观检测表的排版需要整洁美观，语句通顺，排列有序。

可以使用合适的标题和分段来组织内容，使用表格和图表来展示数据和结果。

第3章习题参考解答3-1将下列各项几何公差要求标注在题图3-1上。

（1）003.032-φmm 圆柱面对两个0021.020-φmm 轴颈的公共轴线的径向圆跳动公差为0.015mm ；（2）两个0021.020-φmm 轴颈的圆度公差为0.010mm ；（3）003.032-φmm 圆柱面左右两端面分别对两个0021.020-φmm 轴颈的公共轴线的轴向圆跳动公差为0.020mm ；（4）0036.010-mm 键槽中心平面对0 03.032-φmm 圆柱面轴线的对称度公差为0.015mm 。

3-1解：题图3-13-2将下列各项几何公差要求标注在题图3-2上。

（1）底面的平面度公差为0.012mm ；（2）两个021.0020+φmm 孔的轴线分别对它们的公共轴线的同轴度公差皆为0.015mm ；（3）两个021.0020+φmm 孔的公共轴线对底面的平行度公差为0.010mm 。

（4）其余要素的几何精度皆按GB/T 1184中H 级要求。

3-2解：未注几何公差按GB/T 1184-H题图3-23-3将下列各项几何公差要求标注在题图3-3上。

（1）左端面的平面度公差为0.01mm；（2）右端面对左端面的平行度公差为0.04mm；（3）φ70mm孔采用H7遵守包容要求，φ210mm外圆柱面采用h7并遵守独立原则；（4）φ70mm孔轴线对左端面的垂直度公差为0.02mm；（5）φ210mm外圆柱面轴线对φ70mm孔的同轴度公差为0.03mm；（6）4×φ20H8孔轴线对左端面(第一基准)及φ70mm孔轴线的位置度公差为φ0.15mm(要求均布)，被测轴线的位置度公差与φ20H8孔尺寸公差的关系采用最大实体要求，与基准孔尺寸公差的关系也采用最大实体要求。

3-3解：题图3-33-4将下列各项几何公差要求标注在题图3-4上。

（1）孔径Ø25H6采用包容要求；（2）Ø70的左端面的平面度公差为0.010mm;（3）Ø70的左端面相对于Ø25孔轴线的垂直度公差为0.020mm；（4）锥面直线度公差为0.020mm，锥面圆度公差为0.010mm。

加工中心几何精度检测方法加工中心是一种高精度的机床，广泛应用于各种零件的生产加工。

保证加工中心的几何精度对于加工出符合设计要求的零件至关重要。

本文将介绍几种常见的加工中心几何精度检测方法。

1.垂直度检测垂直度是指主轴与工作台之间垂直程度的精度。

常见的检测方法有：使用测微计测量主轴与工作台的垂直距离，根据测量结果判断垂直度是否在允许范围内；使用精密平台，将其放置在工作台上，通过光电跟踪仪测量主轴的位置，从而计算出垂直度。

2.平行度检测平行度是指主轴与工作台之间平行关系的精度。

通常使用平行度尺进行测量，将其放置在工作台上，并与主轴进行平行调整，通过读取尺上的数值来判断平行度是否在允许范围内。

3.轴向度检测轴向度是指主轴在轴向上的精度，也是加工中心的重要指标之一、轴向度的检测可以使用激光法，将激光瞄准到主轴的轴心上，测量激光点在工作台上的位置，从而计算出轴向度的误差。

4.位置精度检测位置精度是指主轴在各个坐标轴方向上的精度。

常用的检测方法有：使用编码器进行测量，编码器安装在主轴和工作台上，通过读取编码器上的数值计算出位置精度的误差；使用激光干涉仪进行测量，将激光引入主轴和工作台的光路中，通过干涉现象测量位置精度。

5.回转度检测回转度是指主轴在回转方向上的精度。

常用的检测方法有：使用刀具的径部作为参考，通过旋转主轴，测量刀具径部的位置偏差来判断回转度的精度；使用角度测量仪进行测量，将其安装在主轴和工作台上，通过读取角度测量仪上的数值来判断回转度是否在允许范围内。

综上所述，加工中心的几何精度检测方法有垂直度检测、平行度检测、轴向度检测、位置精度检测和回转度检测等。

根据不同的几何精度指标，可以选择相应的检测方法进行测量，并通过测量结果判断几何精度是否符合要求，从而保证加工中心的加工质量和精度。

几何量精度设计与检测教学设计1. 简介本文主要介绍几何量精度设计与检测教学设计方案，包括教学目标、教学内容、教学方法和教学评估等方面，通过本文的介绍，可以使学生掌握几何量精度设计与检测的基本知识和技能。

2. 教学目标通过本课程的学习，学生应达到以下目标：1.熟练掌握几何量的概念和计算方法；2.了解几何量精度设计的基本原理和方法；3.掌握几何量检测的基本方法；4.学会绘制几何量精度设计的图样。

3. 教学内容本课程主要包括以下内容：3.1 几何量概述1.几何量的基本概念；2.几何量的分类和表示方法；3.几何量的基本计算方法。

3.2 几何量精度设计1.几何量精度设计的基本原理；2.几何量精度设计的基本方法；3.几何量精度设计的图样绘制。

3.3 几何量检测1.几何量检测的基本方法；2.几何量检测的要求和标准；3.几何量检测的常见工具以及使用方法。

4. 教学方法本课程采用以下教学方法：4.1 讲授型教学教师将通过多媒体课件等形式向学生介绍几何量精度设计与检测的基本概念、原理和方法，并对关键内容进行重点解释和讲解。

4.2 实践型教学学生将通过课堂练习、课外任务等方式进行实践操作，例如绘制几何量图样、使用几何量检测工具等，以提高实际操作能力。

4.3 课堂讨论型教学学生将分组进行讨论，探讨几何量精度设计与检测中的问题、方法和经验，提高课堂互动性和思维能力。

5. 教学评估本课程教学评估方案包括以下方面：5.1 成绩评估学生的成绩将根据平时表现、课堂作业、实验报告等因素进行综合评定。

5.2 自我评估学生将通过自我测验等形式对学习效果进行自我评估，同时也能够提高自我管理和自我学习能力。

5.3 教学效果评估教师将通过课程问卷调查等形式对本课程的教学效果进行评估，以进一步提高教学效果和质量。

6. 总结几何量精度设计与检测作为一门重要的学科和技能，对于机械制造、航空航天等领域都有着重要的应用价值，而通过本课程的学习，学生不仅能够掌握相关的基本知识和技能，更能够培养出一种扎实的学科基础和实践能力，为未来的工作和研究奠定基础。

《几何量精度设计与测量技术（第2版）》习题解答第1章习题参考答案1-1～1-5 答案参见书中的内容。

1-6:R10系列依次为：1.00，1.25，1.60，2.00，2.50，3.15，4.00，5.00，6.30，8.00，10.00,12.50,16.00,20.00,25.00,31.50,40.00,50.00,63.00,80.00,100.00R10/2系列依次为： 1.60，2.50，4.00，6.30，10.00，16.00，25.00，40.00，63.00，100.00,160.00,250.00,400.00,630.00,1000.00,1600.00,2500.00,4000.00,6300.00,1000 0.00。

1-7：可装配性与互换性的区别在于，互换性强调零件需按统一规格要求制造，不需要挑选或修配，即能满足装配要求，而可装配性强调的是保证装配需求,忽视统一的规则和标准化。

1-8:答案参见书中的内容。

第2章习题参考答案1.填空2-1 公差2-2 +0.034 ，+0.0092-3 基本偏差，标准公差2-4 极限，基本2-5 20 ，IT012-6 0，-0.025，+0.0202-7 过盈，间隙2-8 满足使用要求，较低2.判断题2-9 ×2-10 ×2-11 √2-12 ×2-13 √2-14 √3.简答题答案略。

4.计算题（1）max min 0.131mm, 0.065mm,0.066mm;20H8/d8f X X T φ=+=+= （2）max max 0.023mm, 0.018mm,0.041mm;35K7/h6f X Y T φ=+=-= （3）max min 0.060mm, 0.011mm,0.049mm;55H7/r6f Y Y T φ=-=-= 2-21（1）φ70H7：ES=+30m μ EI=0；φ70g5：es=-10m μ ei=-23m μ 基孔制间隙配合；T f =43m μ，X max =+53m μ，X min =+10m μ （2）φ40H7：ES=+25m μ EI=0；φ40r6：es=+50m μ ei=+34m μ 基孔制过盈配合；T f =41m μ，Y max =-50m μ，Y min =-9m μ（3）φ55JS8：ES=+23m μ EI=-23m μ φ55h7：es=0 ei=-30m μ 基轴制过渡配合；T f =76m μ，X max =+53m μ，Y max =-23m μ 2-22（1）25H8/f8φ （2）40H7/u6φ （3）60H8/k7φ第3章习题参考答案3-1～3-6答案参见书中的内容。

第三章几何精度概述第一讲公差与配合导论第差合论章节要点：章节点互换性的概念；精度设计的基本原则机械产品与机械设计过程：1、系统设计（方案定义）2、参数设计（结构设计）3、精度设计（公差设计）系统设计合理和先进。

-连杆-滑块机构实现由旋转运动转变为往复直线运动。

根据使用功能对曲柄实现由旋转运动转变为往复直线运动根据使用功能对（r与l）以及曲柄的回转速度（ω）。

参数设参数设计要依据是保证系统的能量转换和工作寿命。

要根据载荷速度和工作寿命确定输入功率计算各转轴的直径要根据载荷、速度和工作寿命，确定输入功率，计算各转轴的直径、适当的材料及其热处理工艺。

精度设计•确定机械各零件几何要素（包括零件的尺寸、宏观与微观几何形状、相互的位置关系）的允许误差——公差。

•精度设计也称公差设计。

精度设计的主要依据是对机械的静态和动态精度要求。

任何加工方法都不可能没有误差，而零件几何要素的误差将会影响机械功能要求的实现，允许误差的大小又与生产经济性和产品的使用寿命密切相关。

设计机器的一般程序设计机器的般程序一、机器应满足的主要要求机器其它要求劳保、环保经济性可靠性使用功能二、设计机器的一般程序市场需求分析明确任务功能原理分析物理、化学、机械原理方案设计结构设计零件设计工艺设计零件设计•直径d 1尺寸的变动受到零件重量、装配空间和直径D 及螺孔直径D 1强度的制约等。

孔的位置误差等影响其装配和使用功能。

互换性按规定的技术条件和几何精度要求来分别制造产品的各组成部分和零件，使其在装配和更换时，不需任何挑选、辅助加工和修配，就能顺利地装入整机中的预定位置，并能满足使用性能要求。

e.g.汽车、机床、自行车、钟表……广义的互换性除几何要素外，还应包括:机械性能（如硬度强度）•机械性能（如硬度、强度）•理化性能（如材质成分、电气性能）本课程主要研究几何要素的互换性。

互换性的意义：互换性的意义（1）生产角度•可实行大规模的分工协作；•可尽可能多地采用标准化的刀、夹、量具和高效率的专用设备，组织专业化的流水生产线；组织专业化的流水生产线•提高产品质量和生产效率，降低成本；•装配时不用修配，效率和工艺性得到明显提高和改善。

几何量公差与检测实验指导书几何量公差几何量公差与检测实验指导书班级：___________________ 学号：___________________ 姓名：___________________一、实验目的实验〔一〕简单零件的尺寸测量与表达1．掌握常见测量工具的使用方法； 2．理解绝对测量和相对测量的区别； 3．掌握简单零件的表示方法； 4．理解工程图及标注方法。

二、实验器具的工作原理游标卡尺游标卡尺是一种常用的量具，具有构造简单、使用方便、精度中等和测量的尺寸范围大等特点，可以用它来测量零件的外径、内径、长度、宽度、厚度、深度和孔距等，应用范围很广。

游标卡尺的构造1．三用游标卡尺，其测量范围一般有〔0～125〕mm 和〔0～150〕mm 两种。

制成带有刀口形的上下量爪和带有深度尺的型式, 如下图。

其下量爪用来测量工件的外径及长度，上量爪用来测量孔径及槽宽，深度尺可用来测量工件的深度及长度。

1-尺身；2-上量爪；3-尺框；4-紧固螺钉；5-深度尺；6-游标；7-下量爪。

三用游标卡尺2．双面游标卡尺，其测量范围一般有〔0～200〕mm 和〔0～300〕mm 两种。

如下图，其上量爪用来测量沟槽或孔距，下量爪用来测量工件的外径或孔径。

双面游标卡尺3. 单面游标卡尺，与双面游标卡尺比拟，单面游标卡尺没有上量爪，下量爪可测内外尺寸。

其测量范围有〔0～200〕mm ，〔0～300〕，〔0～500〕mm 直至1000mm ，适用于较大尺寸的测量，单面游标卡尺游标卡尺的读数原理和读数方法游标卡尺的读数机构，是由主尺和游标(如上图中的6和8) 两局部组成。

当活动量爪与固定量爪贴合时，游标上的“0”刻线(简称游标零线) 对准主尺上的“0”刻线，此时量爪间的间隔为“0”。

当尺框向右挪动到某一位置时，固定量爪与活动量爪之间的间隔，就是零件的测量尺寸。

此时零件尺寸的整数局部，可在游标零线左边的主尺刻线上读出来，而比1mm 小的小数局部，可借助游标读数机构来读出。