下载文档原格式
第1章绪论1-1什么叫互换性？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。
（2）因为互换性对保证产品质量，提高生产率和增加经济效益具有重要意义，所以互换性已成为现代机械制造业中一个普遍遵守的原则。
（3）列举应用实例如下：a、自行车的螺钉掉了，买一个相同规格的螺钉装上后就能照常使用。
b、手机的显示屏坏了，买一个相同型号的显示屏装上后就能正常使用。
c、缝纫机的传动带失效了，买一个相同型号的传动带换上后就能照常使用。
d、灯泡坏了，买一个相同的灯泡换上即可。
1-2 按互换程度来分，互换性可分为哪两类？它们有何区别？各适用于什么场合？答：（1）按互换的程来分，互换性可以完全互换和不完全互换。
（2）其区别是：a、完全互换是一批零件或部件在装配时不需分组、挑选、调整和修配，装配后即能满足预定要求。
而不完全互换是零件加工好后，通过测量将零件按实际尺寸的大小分为若干组，仅同一组内零件有互换性，组与组之间不能互换。
b、当装配精度要求较高时，采用完全互换将使零件制造精度要求提高，加工困难，成本增高；而采用不完全互换，可适当降低零件的制造精度，使之便于加工，成本降低。
（3）适用场合：一般来说，使用要求与制造水平，经济效益没有矛盾时，可采用完全互换；反之，采用不完全互换。
1-3．什么叫公差、检测和标准化？它们与互换性有何关系？答：（1）公差是零件几何参数误差的允许范围。
（2）检测是兼有测量和检验两种特性的一个综合鉴别过程。
（3）标准化是反映制定、贯彻标准的全过程。
（4）公差与检测是实现互换性的手段和条件，标准化是实现互换性的前提。
1-4．按标准颁布的级别来分，我国的标准有哪几种？答：按标准颁布的级别来分，我国标准分为国家标准、行业标准、地方标准和企业标准。
1-5．什么叫优先数系和优先数？答：（1）优先数系是一种无量纲的分级数值，它是十进制等比数列，适用于各种量值的分级。
互换性与技术测量（基础知识）1.互换性的基本要求：满足装配互换和功能互换2.机械加工误差的分类：尺寸误差：零件加工后的实际尺寸和理想尺寸的偏离程度。
形状误差: 加工后零件的实际表面形状对于其理想形状的差异（如直线度和圆度）位置误差：相互位置对于其理想位置的偏差。
（如同轴度、位置度）表面微观不平度：加工后的零件表面上由较小间距和峰谷所组成的微观几何形状误差。
3.互换性的种类：完全互换和不完全互换完全互换：零件加工完之后不需要任何辅助处理直接可以装配。
不完全互换：零件加工完之后需要进行挑选、分组、调整、修配等辅助处理。
4.尺寸：以特定单位表示线性尺寸的数值。
5.公称尺寸：由图样规范确定的理想形状要素。
公称尺寸D孔的上、下极限尺寸D max和D min轴的上、下极限尺寸d max和d min公称尺寸+上极限偏差=上极限尺寸公称尺寸-下极限偏差=下极限尺寸6.偏差：某一尺寸减去其公称尺寸所得的代数差实际偏差：实际尺寸-公称尺寸孔Ea 轴ea极限偏差：极限尺寸-公称尺寸孔EI 轴ei基本偏差：公差带相对零线位置的那个极限偏差7.尺寸公差：上极限尺寸-下极限尺寸或者上极限偏差-下极限偏差8.配合：间隙配合：孔的公差带在轴的公差带之上。
过盈配合：孔的公差带在轴的公差带之下。
过渡配合：孔的公差带和轴的公差带相重合。
9.配合制：基轴制配合：基本偏差为一定的轴的公差带。
基孔制配合：基本偏差为一定的孔的公差带。
10.几何公差的项目、符号及分类11.几何公差带的4个要素：形状、大小、方向和位置12.按结构特征、要素分为组成要素：由一个或几个表面形成的要素称为组成要素。
导出要素：对称要素的中心点、线、面或回转表面的轴线13.独立原则：是指给定的尺寸公差与几何公差相互独立14.最大实体状态（MMC)：孔或轴在尺寸极限范围内，具有材料最多时的那个状态，称为最大实体状态。
在此状态下的尺寸，称为最大实体尺寸。
◆对于孔：是最小极限尺寸D min◆对于轴：是最大极限尺寸D max15.最小实体状态（LMC）：孔或轴在尺寸极限范围内，具有材料最少时的那个状态，称为最小实体状态。
一、基本内容：1、形位公差的标注：被测要素、公差框格、指引线（垂直于框格引出，指向公差带宽度方向）、基准（分清轮廓要素和中心要素，字母放正，单一基准和组合基准）2、公差带的特点（四要素）大小、方向、形状、位置3、公差原则基本概念作用尺寸：单一要素的作用尺寸简称作用尺寸MS。
是实际尺寸和形状误差的综合结果。
作用尺寸：Dms=Da—误差dms=da+误差最大、最小实体状态和实效状态：（1）最大和最小实体状态MMC：含有材料量最多的状态。
孔为最小极限尺寸；轴为最大极限尺寸。
LMC：含有材料量最小的状态。
孔为最大极限尺寸；轴为最小极限尺寸。
MMS=Dmin；dmaxLMS=Dmax；dmin（2）最大实体实效状态最大实体实效状态MMVC：是指实际尺寸达到最大实体尺寸且形位误差达到给定形位公差值时的极限状态。
最大实体实效尺寸MMVS：在实效状态时的边界尺寸。
A）单一要素的实效尺寸是最大实体尺寸与形状公差的代数和。
对于孔：最大实体实效尺寸MMVSh=最小极限尺寸—形状公差对于轴：最大实体实效尺寸MMVSs=最大极限尺寸+形状公差B）关联要素的实效尺寸是最大实体尺与位置公差的代数和。
对于孔：最大实体实效尺寸MMVSh=最小极限尺寸—位置公差对于轴：最大实体实效尺寸MMVSs=最大极限尺寸+ 位置公差理想边界理想边界是设计时给定的，具有理想形状的极限边界。
（1）最大实体边界（MMC边界）当理想边界的尺寸等于最大实体尺寸时，该理想边界称为最大实体边界。
（2）最大实体实效边界（MMVC边界）当理想边界尺寸等于实效尺寸时，该理想边界称为实效边界。
包容原则（遵守MMC边界）○E（1）定义：要求被测实际要素的任意一点，都必须在具有理想形状的包容面内，该理想形状的尺寸为最大实体尺寸。
即当被测要素的局部实际尺寸处处加工到最大实体尺寸时，形位误差为零，具有理想形状。
（2）包容原则的特点A、要素的作用尺寸不得超越最大实体尺寸MMS。
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，在装配时不需经过任何选择、修配或调整，就能装配在整机上，并能满足使用性能要求的特性。
互换性应具备的条件：①装配前不换②装配时不调整或修配③装配后满足使用要求按互换性程度可分完全互换（绝对互换）与不完全互换（有限互换）。
按标准零部件和机构分外互换与内互换。
互换性在机械制造中的作用1.从使用方面看：节省装配、维修时间，保证工作的连续性和持久性，提高了机器的使用寿命。
2.从制造方面看：便于实现自动化流水线生产。
装配时，由于零部件具有互换性，不需辅助加工和修配，可以减轻装配工的劳动量，缩短装配周期。
3.从设计方面看：大大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。
标准分类（1）按一般分：技术标准、管理标准和工作标准。
（2）按作用范围分：国际标准、国家标准、专业标准、地方标准和企业标准。
（3）按标准的法律属性分：强制性标准和推荐性标准。
国家强制性标准用代号“GB”表示。
国家推荐性标准用代号“GB/T”表示。
优先数系的种类（1）基本系列R5、R10、R20、R40（2）补充系列R80（3）派生系列选用优先数系的原则按“先疏后密”的顺序。
第2章测量技术基础测量过程的四要素：测量对象、计量单位、测量方法和测量精度。
测量仪器和测量工具统称为计量器具。
计量器具分类按其原理、结构和用途分为:（1）基准量具(2) 通用计量器具（3）极限量规类（4）检验夹具按测量值获得方式的的不同，测量方法可分为：1.绝对测量和相对(比较)测量法2.直接测量和间接测量法测量误差：测得值与被测量真值之差。
基本尺寸相同用∆评定比较测量精度高低基本尺寸不相同用ε评定（1）绝对误差Δ——测得值与被测量真值之差。
0x x -=∆（2）相对误差ε——测量的绝对误差的绝对值与被测量真值之比。
%100||||||000⨯∆≈∆=-=xx x x x ε （3）极限误差——测量的绝对误差的变化范围。
互换性与技术测量零部件的互换性就是同一规格零部件按规定的技术要求制造，能够彼此相互替换使用而效果相同的性能。
互换性在机械制造中有什么作用？（1）在设计方面，有利于最大限度采用标准件、通用件和标准件，大大简化绘图和计算工作，缩短设计周期。
便于计算机辅助设计CAD。
（2）在制造方面，有利于组织专业化生产，采用先进工艺和高效率的专用设备，提高生产效率。
（3）在使用、维修方面，可以减少机器的维修时间和费用，保证机器能连续持久的运转。
提高了机器的使用寿命。
互换性分类：A、完全互换性特点：不限定互换范围，以零部件装配或更换时不需要挑选或修配为条件。
如日常生活中所用电灯泡。
B、不完全互换性（也称有限互换）特点：因特殊原因，只允许零件在一定范围内互换。
如机器上某部位精度愈高，相配零件精度要求就愈高，加工困难，制造成本高，为此，生产中往往把零件的精度适当降低，以便于制造，然后再根据实测尺寸的大小，将制成的相配零件分成若干组，使每组内的尺寸差别比较小，最后，再把相应的零件进行装配。
测量是指将被测量与作为测量单位的标准量进行比较，从而确定被测量的实验过程，而检验则是判断零件是否合格而不需要测出具体数值。
长度量块是单值端面量具，其形状大多为长方六面体，其中一对平行平面为量块的工作表面，两工作表面的间距即长度量块的工作尺寸。
1.按实测几何量是否就是被测几何量分类？直接测量被测几何量的数值直接由计量器具读出。
间接测量由实测几何量的量值按一定的函数关系式运算后获得。
2. 按示值是否为被测几何量的量值分类？绝对测量计量器具显示或指示的示值即是被测几何量的量值。
相对测量（比较测量）计量器具显示或指示出被测几何量相对于已知标准量的偏差，被测几何量的量值为已知标准量与该偏差值的代数和。
一般来说，相对测量的测量精度比绝对测量的高。
测量误差的来源：1.计量器具的误差，2.方法误差，3.环境误差，4.人员误差，5.标准件误差，6.调整误差，7.测量仪误差测量误差1、绝对误差是被测几何量的量值与其真值之差，适用于评定或比较大小相同的被测几何量的测量精度。
2、相对误差是指绝对误差（取绝对值）与真值之比。
对于大小不相同的被测几何量，则需要用相对误差来评定或比较它们的测量精度。
相对误差越小的测量精度越高3、测量误差的来源：计量器具的误差、方法误差、环境误差、人员误差。
4、测量误差的分类：系统误差、随机误差、粗大误差。
5、测量精度的分类：正确度、精密度、准确度。
测量误差越大，则测量精度就越低；测量误差越小，则测量精度就越高。
尺寸：以特定单位表示线性尺寸和角度尺寸的数值。
线性尺寸是指长度值，包括直径，半径，深度，宽度和中心距等。
基本尺寸：设计者给定的尺寸。
极限尺寸：孔或轴允许的尺寸的两个极端。
其中孔，轴所允许的最大尺寸为最大极限尺寸。
孔，轴所允许的最小尺寸为最小极限尺寸。
实际尺寸：通过测量获得的某一孔，轴的尺寸。
某一尺寸减其基本尺寸所得的代数差称为尺寸偏差。
孔用E表示，轴用e表示。
偏差可能为正值或负值，亦可为零。
上偏差：最大极限尺寸减其基本尺寸所得的代数差。
下偏差：最小极限尺寸减其基本尺寸所得的代数差。
实际偏差：实际尺寸减其基本尺寸所得的代数差。
基本偏差：在极限与配合标准中，确定尺寸公差带相对零线位置的那个极限偏差。
尺寸公差：最大极限尺寸减最小极限尺寸之差。
是允许尺寸的变动量，是一个没有符号的绝对值。
标准公差：公差与配合国家标准中所规定的用以确定公差带大小的任一公差值。
公差带图：表示零件的尺寸相对其基本尺寸所允许变动的范围叫做尺寸公差带。
公差带的图解方式称为公差带图。
配合公差：允许间隙或过盈的变动量。
表示配合松紧的变化范围。
配合公差的大小表示配合精度。
1孔轴的定义孔；多指工件的圆柱形内表面,也包括非圆柱形内表面，（由两平行平面或切面形成的包容面）。
轴；多指工件的圆柱形外表面,也包括非圆柱形外表面，(由两平行平面或切面形成的被包容面）。
2尺寸的定义尺寸；一特定单位表示线形尺寸和角度尺寸的数值。
基本尺寸；设计中给定的尺寸。
极限尺寸；是指孔和轴允许尺寸变化的两个极限值。
实际尺寸；指通过测量获得的某一孔、轴的尺寸。
3偏差和公差的定义尺寸偏差；某一尺寸减去基本尺寸所得代数差。
上偏差；最大极限尺寸减其基本尺寸所得的代数差。
下偏差；最小极限尺寸减其基本尺寸所得代数差。
上偏差总是大于下偏差，上下偏差统称极限偏差。
基本偏差；是指用以确定公差带相对于零线位置的上偏差或下偏差，一般是指靠近零线的那个偏差。
基本偏差用拉丁字母表示。
大写字母代表孔，小写字母代表轴。
当公差带在零线上方时，基本偏差为下偏差；当公差带在零线下方时，基本偏差为上偏差。
尺寸公差（简称公差）；最大极限尺寸减最小极限尺寸之差。
4配合、间隙和过盈配合；基本尺寸相同的相互结合的孔和轴公差带之间的关系。
孔的尺寸减去相配合轴的尺寸所得的代数差为正时称间隙，代号为X。
为负时称过盈，代号为Y。
配合的种类。
间隙配合；具有间隙(包括最小间隙等于零)的配合。
过盈配合；具有过盈(包括最小过盈等于零)的配合。
过渡配合；可能具有间隙或过盈的配合。
配合公差；允许间隙或过盈的变动量。
对于间隙配合，配合公差等于最大间隙与最小间隙之代数差。
对于过盈配合，配合公差等于最小过盈与最大过盈之代数差；对于过渡配合，配合公差等于最大间隙与最大过盈之代数差。
配合公差又等于相互配合的孔公差与轴公差之和，它说明这一配合松紧的允许变动范围。
5配合制配合制；同一限制的孔和轴组成配合的一种制度称为配合制。
基孔制；指基本偏差为一定的孔的公差带，与不同基本偏差的轴的公差带形成各种配合的一种制度。
代号为H，下偏差为零。
基轴制；指基本偏差为一定的轴的公差带，与不同基本偏差的孔的公差带形成各种配合的一种制度。
代号为h。
孔和轴各有28种基本偏差。
基本偏差是决定公差带位置的唯一参数。
标准公差是决定公差带宽度的唯一标准化参数。
标准公差共20级，从IT01、IT0、IT1到IT18。
基准制的选用：基准制的选用原则：（1）一般情况下优先选用基孔制以减少孔的定值尺寸和定值刀具、量具的规格和数量，可以获得显著地经济效益。
（2）特殊情况下选用基轴制1）冷拉钢轴与想配件的配合。
2）轴型标准件与相配件的配合。
3）一轴配多孔且各处松紧要求不同的配合。
（3）精度不高且需要经常装拆的情况允许采用非基准制如滚动轴承端盖凸缘与箱体外壳孔的配合，轴上用于轴向定位的隔套与轴的配合的采用采用非基准制，这样一来可以先确定重要的配合制度，后确定精度不高的配合制度。
公差等级的选用：公差等级的选用应遵循两个原则：○1满足使用条件；○2经济性好。
2.选择方法（1）类比法即经验法。
这种方法就是找一些生产中验证过的同类产品的图样，将所设计的机械（机构）工作要求、使用条件、加工工艺装备等情况进行比较，从而定出合理的标准公差等级。
（2）分析计算法根据一定的理论和计算公式，经计算后，再根据极限与配合的标准定出合理的标准公差等级。
三、配合的选用1 配合类别的选用标准规定有间隙、过渡和过盈三类配合。
在精度设计中选用哪类配合，主要取决于使用要求。
如孔、轴间有相对运动要求时，应选间隙配合；当孔、轴无相对运动要求时，应根据具体工作条件不同，可以从三类配合中选取：若要求传递足够大的扭矩，且不要求拆卸时，一般应选过盈配合；若需要传递一定的扭矩，到要求能够拆卸的情况下，应选过度配合；当对同轴度要求不高，只是为了装配方便，则应选间隙配合。
1.几何要素是指构成零件几何特征的点（圆心、球心、中心点、交点）、线（素线、轴线、中心线引线、曲线）、面（平面、中心平面、圆柱面、圆锥面、球面、曲面）。
2.对零件进行形位公差的控制就是对几何要素的形状和位置的控制。
3.形位公差项目有14个。
其中形状公差4个；位置公差有8个，大多数情况下有基准要求；形状或位置公差有2个，若无基准要求，则为形状公差，若有基准要求，则为位置公差。
4.形位公差的标注标注的大写字母含义标注的大写字母含义E 包容要求M 最大实体要求L 最小实体要求R 可逆要求P 延伸公差带 F 自由状态条件（非刚性零件5形状公差有四个项目：直线度、平面度、圆度和圆柱度。
被测要素有直线、平面和圆柱面。
形状公差不涉及基准，形状公差的方位可以浮动（用公差带判定实际被测要素是否位于它的区域时，它的方位可以随实际被测要素的方位而变动）。
形状公差带只能控制被测要素的形状误差。
6.形位公差指形状公差、位置公差、跳动公差的统称。
形位公差带的大小、形状、方位（方向和位置）称为形位公差带的三要素。
常用的形位公差带的形状有11种。
7.基准有：单一基准、公共（组合）基准、三基面体系。
8.形位公差的标注:课本57页。
9.轮廓公差有两个项目：线轮廓度和面轮廓度。
被测要素有曲线和曲面。
10.定向公差有三个项目：平行度、垂直度和倾斜度，被测要素有直线和平面。
11.公差原则有独立原则和相关原则，相关原则又可分为包容要求、最大实体要求和最小实体要求。
1. 用机械加工或是用其他方法获得的零件表面，总会存在着由较小的间距和峰谷组成的微量高低不平的痕迹，是一种微观几何形状误差，这种微观几何形状误差称为表面粗糙度，轮廓的表面粗糙度值越小，表面越光滑。
2. 表面粗糙度与形状误差和表面波度是有区别别的，通常波距小于1mm的属于表面粗糙度，波距在1-10mm的属于表面粗糙度，波距大于10mm的属于形状误差。
3. 表面粗糙度值的大小对零件的使用性能和使用寿命有很大影响。
（1）.影响零件的耐磨性（2）.影响配合性质的稳定性（3）.影响疲劳强度4.影响抗腐蚀性4. 取样长度l是指测量和评定表面粗糙度时所规定的一段基准线长度。
它至少应包含5个以上完整轮廓的峰和谷，取样长度方向与轮廓走向一致，表面越粗糙，取样长度就应越大。
5. 评定长度是由于加工表面有着不同程度的不均匀性，为了充分合理地反映某一表面的粗糙度的特性规定在评定时所必需的一段表面长度，评定长度一般包括一个或几个取样长度，一般取Ln=5l。
6. 轮廓算术平均偏差Ra是指在一个取样长度内廓偏离最小二乘中线距离的绝对值的算术平均值。
7. 在一个取样长度内，5个最大轮廓峰高和5个最大轮廓谷深的平均值之和称为微观不平度十点高度Rz。
8. 在一个取样长度内，轮廓的最高峰顶线和轮廓的最低谷底线之间的距离称为轮廓最大高度Ry。
9. 表面粗糙度的代号标注方法：确定了表面粗糙度的评定参数及其数值后，还应按GB/T131-1993的规定，把对表面粗糙度的要求正确地标注在零件图上。
10. 表面粗糙度的符号有三种形式：表面粗糙度的代号由表面粗糙度符号和表面粗糙度参数字母代号及数值和各种有关规定注写内容组成。
11. 表面粗糙度在零件图中的标注注意事项：（1）表面粗糙度代号一般标注在可见轮廓线、尺寸界线、引出线或它们的延长线上，符号的尖端必须从材料外指向表面。
