互换性测量复习

复习大纲第1章 互换性与标准化概述1试着论述互换性与几何量公差的概念，说明互换性的作用。按互换性的程度和范围，互换性如何分类？互换性：（能够彼此相互替换而效果相同）（顾名思义即事物可以相互替换的特性）（机械制造中的互换性，是指按规定的几何、物理及其他质量参数的极限范围或公差，来分别制造机器的各个组成部分，使其在装配与更换时不需辅助加工及修配，便能很好的满足使用和生产上的要求）几何量公差：几何量实际参数允许的最大变动量。互换性的作用：在设计方面：能最大限度的使用标准件，可以简化绘图和计算等工作，使设计周期变短，有利于产品更新换代和计算机辅助设计（CAD）技术的应用。在制造加工方面：互换性有利于组织专业化生产，使用专用设备和计算机辅助制造技术（CAM）技术，提劳动生产率。在装配方面：不需辅助加工或修配，便于流水作业、自动装配，缩短装配周期。在使用和维修方面：可以及时更换那些已经磨损或损坏的零部件，对于某些易损件可以提供备用件，以提高机器的使用价值。互换性按方法和程度分：按实现方法和互换程度的不同要求，把互换性可以分为完全互换性和不完全互换性两类。完全互换性简称互换性，以零部件装配或更换时不需要挑选或修配为条件。孔或轴加工后只要符合设计的规定要求，就具有完全互换性。不完全互换性也称为有限互换性，包括概率互换（大数互换）、调整互换和修配互换。互换性按部位或范围分：内互换性和外互换性（内互换性是指部件或机构内部组成零件间的互换性。外互换性是指部件或机构与其相配合零件间的互换性。）（为了保证精度要求，内部可以不完全互换，但为了使用方便，外部要完全互换）2优先数系是一种什么数列？它有何特点?有哪些优先数的基本系列？优先数系是一个理想的统一的数系它是用于同种产品的同一参数的分级取值系列。它按几何级数构成。只要知道一个十进段内的优先数值，其他十进段内的数值就可由小数点的前后移位得到。上一级优先数系隔项取值就得到下一级优先数系。R5R10R20R403试写出R5系列中自1以后弓5个优先数值1.6,2.5,4.0,6.3,10第2章 测量技术概论1、 测量的实质是什么？一个测量过程包括哪些要素？测量：将被测量与表示计量单位的标准量进行比较，从而确定被测量的实验操作过程。测量过程的四要素：测量对象，测量单位，测量方法，测量精度。（测量要素：测量对象，测量单位，测量方法，测量者，测量环境，测量器具）2量块的作用是什么？量块的“等”和“级”有何区别？量块的作用有：作为长度量值传递媒介，对计量仪器、量具进行检定和校准，调整仪器零位，直接用于工件测量。量块的“等”“级”：按级使用时，依据的是刻在量块上的标称尺寸，而忽略量块尺寸的制造误差。按等使用时，依据的是记载在量块检定书中的实际尺寸，忽略的只有检定量块实际尺寸时的测量误差。按等选用量块比按级选用量块，在测量计算上要麻烦一些，但由于免除了量块尺寸制造误差的影响，故可以使用制造精度较低的量块进行较精密的测量。（消尾法）3、 试说明绝对测量与相对测量、直接测量与间接测量的区别。绝对测量：只计量器具显示或指示的示值为被测量的全值的测量方法。相对测量：指计量器具显示或指示的示值仅为被测量相对于某已知标准量的偏差值的测量方法。直接测量：由计量器具直接获得被测量的测量方法。间接测量：测量与被测量之间有已知函数关系的其它量，再经计算得到被测量的测量方法。4、 测量误差分哪几类？如何判断和处理各类误差？测量误差可分为系统误差、随机误差和粗误差。系统误差的发现：定值系统误差不能从系列测得值的处理中揭示，而只能通过另外的实验对比方法去发现。变值系统误差可能从系列测得值的处理和分析观察中揭示。系统误差的定义概念：在相同调价下，对同一被测量进行多次测量，误差的绝对值与符号保持恒定，或在条件改变时，按某一确定规律变化的误差。若怀疑存在定值系统误差，可采用对称测量法使定值误差一次为正一次为负然后取两次读数的算术平均值作为测量结果。若怀疑存在变值系统误差，一般均应通过分析实验，找出其产生原因，并设法消除之，然后重新测量。随机误差的特性：单峰性、有限性，相消性+（对称性）随机误差的处理：为了减小随机误差的影响，可用多次重复测得值的算术平均值作为最终测量结果。粗误差的判断：判别方法，显然与事实不符，歪曲测量结果，主观避免，剔除剔除：判别粗误差的简便方法是3准则，而比较可靠并且简化的方法是狄克逊准则。5. 怎么表达单次测量和多次重复测量（等精度、正态分布）的测量结果？两种测量标准差有何关系？ 单次测量结果表示为：多次测量结果表示为：P68 2-7第3章 圆柱体（孔和轴）结合尺寸精度的控制和评定1、 尺寸的概念：基本尺寸：设计给定的尺寸。极限尺寸：孔或轴允许的两个极端尺寸。实际尺寸：通过测量获得的某一孔、轴的尺寸。作用尺寸：在结合面全长上，与实际轴外接的最小理想孔的尺寸/与实际孔内接的最大理想轴的尺寸。2、 试述配合的含义，配合分哪三类，这三类配合的公差带各有什么特点？配合公差等于相互配合的孔轴公差之和说明了什么？配合：是指基本尺寸相同的互相结合的轴与孔公差带之间的关系。配合分为：间隙配合、过渡配合和过盈配合。间隙配合：具有间隙的配合（包括最小间隙为为零）称为间隙配合。当配合为间隙配合时，孔的公差带在轴的公差带上方。过盈配合：具有过盈的配合（包括最小过盈为零）称为过盈配合。当配合为过盈配合时，孔的公差带在轴的公差带下方。过渡配合：可能具有间隙，可能具有过盈（针对大批零件而言）的配合称为过渡配合。当配合为过渡配合时，孔的公差带和轴的公差带相互交叉。配合公差：组成配合的孔、轴公差之和。它是允许间隙或过盈的变动量。配合工差是一个没有正负号的绝对值。3、 什么是标准公差？什么是基本偏差？它们与公差带有何联系？标准公差：在ISO极限与配合制中，所规定的任意公差。标准公差用IT表示，意即国际公差（International Tolerance）基本偏差：在ISO极限与配合制中，确定公差带相对零线位置的那个极限偏差。它可以是上偏差或下偏差，一般为靠近零线的那个极限偏差。关系：分别确定公差带的大小和位置。4、 什么是基准制？为什么要规定基准制？为什么优先采用基孔制？在什么情况下采用基轴制？基准制：为了设计和制作上的经济性，把其中孔公差带或轴公差带的位置固定，而改变轴公差带或孔公差带的位置，来实现所需要的各种配合的制度。基孔制：固定孔公差带位置，改变轴公差带位置来实现所需要的各种配合的制度。为了减少备用的定尺寸刀、量具的品种规格，宜采用基孔制。若采用冷拉标准轴，由于轴的尺寸形状很准确，表面微观形貌也很高，外圆表面不再加工即可使用，故此时宜采用基轴制。（视具体情况，如考虑结构及加工与装配的经济性来规定基准制。）5、 基本偏差代号的分布规律和配合性质的判断。基本偏差：对轴，ah为上偏差es，jzc为下偏差ei；对孔，AH为上偏差EI，JZC为上偏差ES。从ah或从AH，基本偏差的绝对值逐渐减小，从jzc或JZC,基本偏差的绝对值逐渐增大。H和h的基本偏差为零，H代表基准孔，h代表基准轴。在基本偏差系列图中，仅绘出了公差带一端的界限，公差带另一端界限未绘出，因为它取决于公差等级与这个基本偏差的组合。轴的基本偏差ah用于间隙配合，当与基准孔配合时，这些轴的基本偏差的绝对值正好等于最小间隙的绝对值。轴的基本偏差jn主要用于过渡配合。轴的基本偏差pzc按过盈配合来规定，并从最小过盈考虑，且大多以H7为基础。6、 公差、极限偏差、配合公差、极限间隙或过盈的关系。7、 根据使用要求，计算、选择配合代号，画公差带图。6、7见习题尺寸精度的控制（光滑工件尺寸检验和光滑极限量规）1、 什么是误收和误废？他们对互换性有什么影响？误收（将实际尺寸超出极限尺存的工件判断为合格，实际不合格）误废（将实际尺寸在极限尺寸范围内的工件判断为不合格，实际合格）误收影响互换性，误废不影响互换性，但会形成浪费。2、 什么是极限尺寸判断原则？即泰勒原则：孔或轴的作用尺寸不允许超过最大实体尺寸在任何位置上的实际尺寸不允许超过最小实体尺寸。该原则就是用最大实体极限控制作用尺寸，用最小实体极限控制局部实际尺寸。即是要保证孔、轴的作用尺寸和在任何位置上的实际尺寸都必须在最大、最小实体极限之间。这样，就把形状误差也控制在尺寸公差内。它是制订极限量规和光滑工件尺寸检验标准的依据。3、 什么是光滑极限量规？如何用它检验工件是否合格？按照用途的不同，量规可分为工作量规、验收量规及校对量规。工作量规是生产中操作者用来直接检查被加工零件用的量规。验收量规为检验部门或用户代表用以验收成品的量规。校对量规仅用于检验轴用卡规或环规，对于孔用塞规可以准确而方便地使用通用测量器具检验。通规T：按工件最大实体尺寸设计，其长度应为工件长度或其配合长度，应为全形量规，全形量规是为了控制作用尺寸。止规Z：按工件最小实体尺寸设计，直径上两点与工件表面接触，不全形量规，控制工件的局部实际尺寸（形状）。检验：通规和止规是成对出现的，两者缺一都不能对零件尺寸的合格做出判断。“通规能通过，止规通不过”则零件尺寸合格。4、 确定孔、轴用工作量规的工作尺寸并画出量规的公差带图。见习题5、试用泰勒原则写出孔、轴尺寸的合格条件第4章 :形状和位置精度的控制与评定1、 什么是理想要素、实际要素、轮廓要素和中心要素？实际要素：零件上实际存在的要素。其特征是由加工形成，有一定的误差。实际要素由测量数据描述，可分为实际轮廓要素和实际中心要素。理想要素：它是具有几何意义，没有任何误差的要素；理想要素一般在图样上给出，而实际上并不存在。理想要素可分为理想轮廓要素和理想中心要素。轮廓要素：零件轮廓上的点、线、面，即可触及的要素。中心要素：不可触及、可由轮廓要素导出的要素。中心要素是抽象要素，如球心、轴线、中心线、中心面等。2、 各项形位公差的名称、符号、分类、标注和公差带形状。标注和公差带形状见P1553、 形位公差由哪几个要素组成？形状公差带、定向位置公差带、定位位置公差带、跳动公差带的位置和方向如何确定？形位公差带的四个基本要素：形状、大小、位置、方向。1）公差带的方向在评定形位误差时，形状公差带和位置公差带的放置方向直接影响到误差评定的正确性。对于形状公差带，其放置方向应符合最小条件。对于定向位置公差带，由于控制的是方向，故其放置方向要与基准要素成绝对理想的方向关系，即平行、垂直或理论准确的其他角度关系。对于定位位置公差带，除点的位置度公差外，其他控制位置的公差带都有方向问题，其放置方向由相对于基础的理论正确尺寸来确定。2） 公差带的位置对于形状公差带，只是用来限制被测要素的形状误差，本身不作位置要去，允许在此范围内任意浮动。如圆度公差带限制被测的截面圆实际轮廓圆度误差，至于该圆度轮廓在哪个位置上、直径多大都不属于圆度公差控制之列，它们是由相应的尺寸公差控制的。对于定向位置公差带，强调的是相对于基准的方向关系，其对实际要素的位置是不作控制的，而是由相对于基准的尺寸公差或理论正确尺寸控制的。对于定位位置公差带，强调的是相对于基准的位置（其必包含方向）关系，公差带的位置由相对于基准的理论正确尺寸确定，公差带一般是完全固定位置的。3) 动公差带的特点：跳动公差带相对基准轴线有确定的位置径向圆跳动圆心在基准轴线上，径向全跳动轴线与基准轴线同轴，轴向圆跳动公差带圆柱面轴线与基准轴线重合，轴向全跳动公差带两平行平面与基准轴线垂直。4、 简述形状误差的评定准则和评定方法。方法：最小区域法、最小二乘法、计算机法等。5、 什么是最大实体尺寸和最大实体等效尺寸？最大实体尺寸：实际要素在给定长度上处处位于极限尺寸之内，并具有允许的材料量为最多时的状态，称为最大实体状态。最大实体等效尺寸：在给定长度上，实际要素处于最大实体状态且其中心要素的形状或位置误差等于给出公差值时的综合极限状态，称为最大实体等效状态，这种状态下的体外作用尺寸，称为最大实体等效尺寸。6、 国家标准规定了哪些公差原则或要求？它们分别应遵循什么边界？在图样上如何表示？如何确定综合公差带图？P205第5章 、表面特征的控制与评定（表面粗糙度）1、 表面粗糙度对零件的使用性能有哪些影响？表面粗糙度：工件表面在加工后形成的由较小间距的微小峰谷组成的微观几何形状特征。表面粗糙度对零件使用性能的影响对魔草磨损的影响：阻力大，磨损快；对机器和仪器工作精度的影响：降低灵敏度，改变工作精度。对配合的影响：变松；对零件强度的影响：在凹谷处产生应力集中；对抗腐蚀性能的影响：锈蚀或电化学腐蚀；接触刚度、密封性、表面反射能力等也有影响。2、 什么是取样长度和评定长度？取样长度Lr:用于判别评定轮廓特征的一端基准线长度。评定长度Ln：包含有一个或几个取样长度。一般取Ln=5Lr3、 什么是轮廓的最小二乘中线和算术平均中线？最小二乘中线：在取样长度内，使轮廓上各点到该线的轮廓偏距Ei的平方和最小算术平均中线：在评定长度内，使轮廓与中线围成的面积上下两半相等。4、 评定表面粗糙度的轮廓高度参数有哪些？分别论述其含义和代号。哪个参数能充分反映表面微观几何形状高度方面的特征？评定表面粗糙度的轮廓高度参数有：轮廓算术平均偏差Ra、轮廓单元的平均高度Rc、轮廓最大高度Rz轮廓算术平均片场Ra：在取样长度内，轮廓纵坐标（偏距）绝对值的算术平均数。目前，机械或零件图上的表面粗糙度要求，一般以此项参数给定，该参数用触针式电动轮廓仪测量。轮廓单元的平均高度Rc：在取样长度内，五个最大轮廓峰高的平均值与五个最大轮廓谷深的平均值之和。轮廓最大高度Rz：在取样长度内，轮廓的最大峰高峰顶线与轮廓的最大谷深谷底线之间的距离。5、 表面粗糙度的标注。第六章1 滚动轴承的公差与配合1、 滚动轴承内圈与轴、外圈与孔的配合分别采用何种基准制？滚动轴承内圈与轴的配合采用基孔制配合（标准件优先）滚动轴承外圈与孔的配合采用基轴制配合（标准件优先）2、 滚动轴承的内外径公差带有何特点？其公差配合与一般圆柱体的公差配合有何不同？轴承的公差标准属于专业标准，与一般的“极限与配合”（孔、轴）公差带不同。不管是内圈（孔）还是外圈（轴），其上偏差皆为0，下偏差皆为负。3、 滚动轴承的精度共有几级？代号是什么？滚动轴承的公差等级按精度等级由低到高分别为：0、6（6x）、5、4、2不同种类的滚动轴承公差等级稍有不同，具体如下：向心轴承（圆锥滚子轴承除外）公差等级工分为五级，即0,6,5,4,2圆锥滚子轴承公差等级工分为四级，即0、6x、5、4、2级推力轴承公差等级工分为四级，即0、6、5和4级。第六章3 螺纹的公差配合及测量1、 影响螺纹互换性的主要参数有哪些？大径和小径对互换性的影响：外螺纹大径和小径应分别小于内螺纹的大径和小径，虽然大径不影响螺纹结合的精度，但影响旋入性。中径偏差对互换性的影响：中径是决定螺纹配合性质的主要参数。螺纹的集合要求：1）能够旋入（旋合性好） 2）连接强度（内、外螺纹旋合后不安过松） 从旋合性讲：内螺纹的最小中径应大于外螺纹的最大中径螺纹误差对互换性的影响：当外螺纹存在螺距累计误差时，则在旋入过程中会跟与其相配合的理想内螺纹干涉，要使之能旋入，则必须使内螺纹中径增大，只有当实际外螺纹中径减小至增大量时，才能与对应