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第六章机械精度检测技术内容概要：在简介基本检测原则和惯用检测仪器基本上，阐述了各典型参数和零件测量办法，以及新技术在检测中应用。
教学规定：学会依照不同精度规左合理选取测量器具和测量办法，能运用最基本检测原则和办法对各典型参数和零件进行测量，并通过实验教学使学生对精度检测技术能力得到一定训练。
学习匝点：检测基本原则、孔轴检测办法、光滑极限量规设计、形状和位置误差检测原则与办法。
学习难点：光滑极限量规设讣：形大形状和位垃误差检测原则与办法。
习题一、判断题（对的打J，错误打X）1、光滑极限量规是根据包容原则综合检査光滑工件尺寸与形状无刻度检具。
（）2、光滑量规通规基本尺寸等于工件最大极限尺寸。
（）3、止规用来控制工件实际尺寸不超越最大实体尺寸。
（）4、检查孔尺寸与否合格量规是通规，检查轴尺寸与否合格疑规是止规。
（）5、塞规是检查孔用极限量规，它通规是依照孔最小极限尺寸设计。
（）6、环规是检查轴用极限屋规，它通规是依照轴最小极限尺寸设计。
（）7、塞规中断规是按轴最大极限尺寸设计，作用是防I匕轴实际尺寸不不大于轴最大极限尺寸。
（）8、用以检查工作量规量规是校对量规。
（）10、通规和止规公差由制造公差和磨损公差两某些构成。
（）11、给岀量规磨损公差是为了增长量规制造公差，使量规容易加工。
（）12、规定位置要素Z是为了保证塞规有一泄使用寿命。
（）13、国标规圧，工作疑规采用内缩极限。
（）14、安全裕度由测量器具不拟左度所决迫。
（）15、验收极限即最大极限尺寸和最小极限尺寸分别减速去一种安全裕度Ao （）二、选取题（将下而题目中所有对的阐述选取出来）1、按极限尺寸判断原则，某轴©实测直线度误差为0.05mm时，其实际尺寸合格有_____________ 。
A、31.920mm oB、31.760mm 0C、31.800mm«D、31.850mm。
Ex 31.890mm,2、按极限尺寸判断原则，某孔032拧說加”（D实测直线度误差为0.05mm时，其实际尺寸合格有_____________ 。
９．图6-39所示为一对称的两杆支架，在支架的顶点承受一个载荷为2F=300000N ， 支架之间的水平距离2B=1520mm ，若已选定壁厚T=2.5mm 钢管，密度/1083-6mm Kg ⨯=.7ρ，屈服极限700=s σMpa ，要求在满足强度与稳定性条件下设计最轻的支架尺寸。
[解] 1．建立数学模型 设计变量：⎥⎦⎤⎢⎣⎡=⎥⎦⎤⎢⎣⎡=H D x x x 21目标函数：221422577600101.2252)(x x HBD T x f +⨯=+=πρ约束条件：１）圆管杆件中的压应力σ应小于或等于y ο，即y TDHHB F σπσ≤+=22于是得2122157760019098.59)(x x x x g +=２）圆管杆件中的压应力α应小于或等于压杆稳定的临界应力c σ，由欧拉公式得钢管的压杆温度应力c σ222152222225776006.25102.6)8()(x x H B T D E AL EIC ++⨯=++==ππσ2式中 A ――圆管的截面积；L ――圆管的长度。
于是得0)6006.25)/(577(102.657760019098.59)(2221521222≤++⨯-+=-=x x x x x x g c σσ３）设计变量的值不得小于或等于0于是得)(0)(2213≤-=≤-=x x g x x g2．从以上分析可知，该优化设计问题具有2个设计变量，4个约束条件，按优化方法程序的规定编写数学模型的程序如下：subroutine ffx(n,x,fx)dimension x(n) fx=1.225e-4*x(1)*sqrt(577600.0+x(2)*x(2))dimension x(n) fx=1.225e-4*x(1)*sqrt(577600.0+x(2)*x(2))fx=1.225e-4*x(1)*sqrt(577600.0+x(2)*x(2))endsubroutine ggx(n,kg,x,gx)dimension x(n),gx(kg)gx(1)=19098.59*sqrt(577600.0+x(2)*x(2))/(x(1)*x(2))-700.0gx(2)=19098.59*sqrt(577600.0+x(2)*x(2))/(x(1)*x(2))-1 2.6e5*(x(1)*x(1)+6.25)/(577600.0+x(2)*x(2))gx(3)=-x(1)gx(4)=-x(2)end3．利用惩罚函数法（SUMT法）计算，得到的最优解为：============== PRIMARY DATA ==============N= 2 KG= 4 KH= 0X : .7200000E+02 .7000000E+03FX: .9113241E+01GX: -.3084610E+03 -.8724784E+03 -.7200000E+02 -.7000000E+03PEN = .9132947E+01R = .1000000E+01 C = .4000000E+00 T0= .1000000E-01EPS1= .1000000E-05 EPS2= .1000000E-05=============== OPTIMUM SOLUTION ==============IRC= 18 ITE= 39 ILI= 39 NPE= 229 NFX= 0 NGR= 57R= .1717988E-06 PEN= .6157225E+01X : .4868305E+02 .6988214E+03FX: .6157187E+01GX: -.1204029E+03 -.1266042E-01 -.4868305E+02 -.6988207E+0310．图6-40所示为一箱形盖板，已知长度L=6000mm ，宽度b=600mm ，厚度mm t s 5= 承受最大单位载荷q=0.01Mpa ，设箱形盖板的材料为铝合金，其弹性模量MPa E 4107⨯=，泊松比3.0=μ，许用弯曲应力[]MPa 70=σ，许用剪应力[]MPa 45=τ，要求在满足强度、刚度和稳定性条件下，设计重量最轻的结构方案。
习题讲解题6-8 凸轮机构的从动件运动规律如图6-14所示。
要求绘制对心尖底从动件盘形凸轮轮廓，基圆半径b r ＝22mm ，凸轮转向为逆时针。
试问：1）在升程段，轮廓上哪点压力角最大? 数值是多少?2）在升程如许用压力角[]α＝25︒，问允许基圆半径最小值是多少?1) 由P111凸轮受力分析图，()tan k b k b k ds dt ds d S d dt S ϕαγϕγ==++ （1）所以在 φ = 0 (S k = 0)处α最大tan α0= [10/(π/2)] / 22 = 0.2895 α0=16.15°2) 由（1），r b = [ds/dφ] /tan αk – S k凸轮机构的最大压力角应小于许用压力角[α]，代入[α] r bmin = [ds/d φ] /tan[α] = 13.66 mm错误做法：r bmin = [ds/dφ] /tan[α] – S k = 13.66 – 10 = 3.66题6-9如图6-10所示偏置直动尖底从动件凸轮机构。
从动件运动规律为10(1cos )s ϕ=⨯-mm ，凸轮基圆b r ＝50mm ，偏距e ＝30mm ，凸轮转向为逆时针。
试计算：当凸轮转角ϕ＝60︒时，与从动件相接触的凸轮轮廓A 点的坐标。
解析法设计凸轮轮廓1) 从动件位移：S A =10(1-cos60°) = 5mm2) 求A 点极角1101100tantan 53.1330405tan tan 56.303053.136056.3056.83A e eδδδδϕδ----===︒+===︒=+-=+︒-︒=︒3) 求A 点向径()mm e S e b A 08.543045222222=+=++-=γγ⎩⎨⎧=︒=∴mm A A A 08.5483.56γδ点坐标。
第六章练习题1. 单项选择1-1 表面粗糙度的波长与波高比值一般（）。
①小于50 ②等于50～200 ③等于200～1000 ④大于10001-2 表面层加工硬化程度是指（）。
①表面层的硬度②表面层的硬度与基体硬度之比③表面层的硬度与基体硬度之差④表面层的硬度与基体硬度之差与基体硬度之比1-3 原始误差是指产生加工误差的“源误差”，即（）。
①机床误差②夹具误差③刀具误差④工艺系统误差1-4 误差的敏感方向是（）。
①主运动方向②进给运动方向③过刀尖的加工表面的法向④过刀尖的加工表面的切向1-5 试切n个工件，由于判断不准而引起的刀具调整误差为（）。
①3 ⎛ ②6 ⎛ ③3⎛④6⎛ n n1-6 精加工夹具的有关尺寸公差常取工件相应尺寸公差的（①1/10～1/5 ②1/5～1/3 ③1/3～1/2④1/2～1）。
1-7 镗床主轴采用滑动轴承时，影响主轴回转精度的最主要因素是（）。
①轴承孔的圆度误差②主轴轴径的圆度误差③轴径与轴承孔的间隙④切削力的大小1-8 在普通车床上用三爪卡盘夹工件外圆车内孔，车后发现内孔与外圆不同轴，其最可能原因是（）。
①车床主轴径向跳动②卡爪装夹面与主轴回转轴线不同轴③刀尖与主轴轴线不等高④车床纵向导轨与主轴回转轴线不平行1-9 在车床上就地车削（或磨削）三爪卡盘的卡爪是为了（）。
①提高主轴回转精度②降低三爪卡盘卡爪面的表面粗糙度③提高装夹稳定性④保证三爪卡盘卡爪面与主轴回转轴线同轴1-10 为减小传动元件对传动精度的影响，应采用（）传动。
②升速②降速③等速④变速1-11 通常机床传动链的（）元件误差对加工误差影响最大。
①首端②末端③中间④两端1-12 工艺系统刚度等于工艺系统各组成环节刚度（）。
①之和②倒数之和③之和的倒数④倒数之和的倒数1-13 机床部件的实际刚度（①大于②等于③小于）按实体所估算的刚度。
④远小于1-14 接触变形与接触表面名义压强成（）。
①正比②反比③指数关系④对数关系1-15 误差复映系数与工艺系统刚度成（）。
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。
机械设计第六章习题答案6-4 图6—27所示的凸缘半联轴器及圆柱齿轮，分别用键与减速器的低速轴相连接。
试选择两处键的类型和尺寸,并校核起连接强度.已知：轴的材料为45钢，传递的转矩T = 1000 N ∙m ，齿轮用锻钢制成,半联轴器用灰铸铁制成，工作时有轻微冲击.解:1。
凸缘半联轴器的键的选择和校核（ 1 ）因联轴器在轴端,故选半圆头普通平键.查教材p106表6—1，由d = ∅70 ，选b ×h = 20 ×12 ，由轮毂宽度并参考键的长度取L = 110 mm .键与轮毂的接触长度k – 0.5 h = 6 mm∵键和轴的材质都是钢，而联轴器为灰铸铁，查教材p106表6—2得[ σp］= 50 ~60 MPa ，取[ σp］= 55 MPa由式6-1得σp=2 T × 103k l d = 2×1000 ×10006 ×100 ×70= 47。
62 MPa<[ σp] = 55 MPa可见连接的挤压强度足够。
键的标记：键C20×110 GB1096—79（2 ）按教材选圆头普通平键，尺寸选择同上l = L –b = 110 –20 = 90 mm∴σp= 2 T × 103k l d = 2 ×1000 ×10006 ×90 ×70= 52。
91 mm ＜［σp］= 55 MPa因而,也可以选用圆头平键。
键的标记：键20×110 GB1096-792。
齿轮的键连接选择和校核键的类型和尺寸选择试选普通平键：∵D = ∅90 mm，查表6—1得b ×h = 25 ×14因轮毂的宽度并不参考键的长度，取l = 80 mm校核键连接强度∵键、轴、齿轮均为钢∴[ σp］= 100 ∼120 MPa ，取[ σp］= 110 MPa键的工作长度l = L – b = 80 – 25 = 55 mm ，k = 0。
6-1什么是生产过程，工艺过程和工艺规程？（1）生产过程——将原材料转变为成品的过程。
（2）工艺过程——在生产过程中，凡是改变生产对象的形状、尺寸、位置和性质等，使其成为成品或半成品的过程称为工艺过程。
（3）工艺规程——把合理工艺过程的有关内容写成工艺文件的形式，用以指导生产，这些工艺文件称为工艺规程。
6-2何谓工序、工步、走刀？（1）工序是指一个（或一组）工人，在一台机床上（或一个工作地点），对同一工件（或同时对几个工件）所连续完成的那部分工艺过程。
（2）工步是在加工表面不变，加工工具不变，切削用量不变的条件下所连续完成的那部分工序。
（3）走刀又叫工作行程，是加工工具在加工表面上加工一次所完成的工步。
6-3零件获得尺寸精度、形状精度、位置精度的方法有哪些？（1）零件获得尺寸精度的方法：试切法、定尺寸刀具法、调整法、自动控制法。
（2）零件获得形状精度的方法：轨迹法、成形法、展成法。
（3）零件获得位置精度的方法：找正法、装夹法。
6-4不同生产类型的工艺过程的特点：p222-223表6-4.6-5试述工艺规程的设计原则、设计内容、设计步骤。
（1）工艺规程的设计原则：1所设计的工艺规程应能保证机器零件的加工质量（或机器的装配质量），达到设计图样上规定的各项技术要求。
2应使工艺过程具有较高的生产率，使产品尽快投放市场。
3设法降低制造成本。
4注意减轻劳动工人的劳动强度、保证生产安全。
（2）工艺规程的设计内容及步骤：1分析研究产品的零件图及装配图。
2确定毛坯。
3拟定工艺路线，选择定位基准。
4确定各工序所采用的设备。
5确定各工序所采用的刀具、夹具、量具和辅助工具。
6确定各主要工序的技术技术要求及检验方法。
7确定各工序的加工余量，计算工序尺寸和公差。
8确定切削用量。
9确定工时定额。
10技术经济分析。
11填写工艺文件。
6-6拟定工艺路线需完成那些工作？拟定工艺路线须完成的工作：1确定加工方法。
2安排加工顺序。
3确定夹紧方法。
习题答案第一章 尺寸精度及孔轴结合的互换性1．已知021.0030+Φ基准孔与下列三轴相配，试计算配合的极限间隙或极限过盈及配合公差，画出公差带图，并指明它们各属于哪类配合。
（1）007.0020.030--Φ （2）028.0016.030++Φ （3）048.0035.030++Φ 解：（1） X m ax ＝D m ax －d m in =ES －ei=0.021－(－0.02)=0.041mmX m in = D m in － d m ax =EI －es=0－(－0.007)=0.007mmT f =min max X X -=0.034mm故属于间隙配合，公差带图略。
（2） X m ax ＝D m ax －d m in =ES －ei=0.021－0.016=0.005mmY m ax = D m in －d m ax =EI －es=0－0.028=－0.028mmT f =max max Y X -=0.033mm故属于过渡配合，公差带图略。
（3） Y m ax ＝D m in － d m ax = EI －es =0－0.048=－0.048mmY m in = D m ax －d m in =ES －ei =0.021－0.035=－0.014mmT f =min max Y Y -=0.034mm故属于过盈配合，公差带图略。
2． 已知孔轴配合的基本尺寸为50Φmm,配合公差为f T ＝0.041mm,max X =+0.066mm,孔公差为H T ＝0.025mm,轴下偏差ei=－0.041mm,试求孔轴的极限偏差，画出公差带图，说明配合性质。
解： 轴公差为：T S = T f －T H =0.041－0.025=0.016mm因 T S = es －ei 故 es=ei －T S =－0.041+0.016=－0.025mm因 X m ax ＝D m ax －d m in =ES －ei即 0.066＝ES+0.041 得ES ＝0.025mm因 T H ＝ES －EI 故 EI=ES －T H =0.025－0.025=0mm故 孔为φ50025.00+ 轴为φ50025.0041.0--X m in = D m in － d m ax =EI －es ＝0－（－0.025）＝0.025mm属于间隙配合，公差带图略。
