《互换性与测量技术基础》期末考试试题及答案(A)

《互换性与测量技术基础》期末考试试题及答案(A)一、单项选择题（每题2分，共20分）1.在尺寸公差带图中，若孔的上偏差为+0.025mm，下偏差为0mm，轴的上偏差为-0.018mm，下偏差为-0.035mm，则该配合属于A.间隙配合 B.过渡配合 C.过盈配合 D.无法判断答案：B解析：孔公差带完全在零线之上，轴公差带与孔公差带重叠，属于过渡配合。2.用比较仪测量轴径时，若标准件实际尺寸为25.000mm，比较仪读数为+8μm，则轴径为A.24.992mm B.25.008mm C.25.000mm D.25.016mm答案：B解析：比较仪读数为正，说明被测轴比标准件大8μm，故轴径=25.000+0.008=25.008mm。3.下列形位公差项目中，属于跳动公差的是A.圆度 B.圆柱度 C.径向圆跳动 D.平面度答案：C解析：跳动公差包括径向、端面、斜向圆跳动，其余为形状或位置公差。4.在光滑极限量规中，通规的公差带应A.位于工件公差带之内 B.与工件公差带重叠 C.位于工件公差带之外 D.与工件公差带无关答案：A解析：通规用于检验最大实体尺寸，其公差带必须完全位于工件尺寸公差带内，避免误收。5.用三针法测量外螺纹中径时，最佳针径d₀与螺距P的关系为A.d₀=0.505P B.d₀=0.577P C.d₀=0.650P D.d₀=0.866P答案：B解析：最佳针径使量针与牙侧在螺纹中径处接触，理论值d₀=P/(2cos30°)=0.577P。6.在GB/T1800.1—2020中，IT7级公差值随基本尺寸增大而A.减小 B.不变 C.增大 D.先增后减答案：C解析：公差等级一定时，公差值随尺寸分段上限增大而增大。7.用光学平直仪测量直线度时，反射镜每移动100mm，目镜鼓轮读数变化2.5格，格值0.005mm/m，则直线度误差为A.0.25μm B.1.25μm C.2.5μm D.12.5μm答案：B解析：误差=2.5×0.005×0.1=1.25μm（0.1为100mm换算成米的系数）。8.下列关于量块组合原则的描述，正确的是A.从大到小逐级选取，最多4块 B.从小到大逐级选取，最多5块 C.从大到小逐级选取，最多3块 D.任意选取，不超过8块答案：A解析：量块组合应使块数最少，从大到小选取，通常不超过4块，以减少累积误差。9.在圆度仪上测得某一截面的最小二乘圆半径为19.998mm，最大峰值+3μm，最小谷值-4μm，则圆度误差为A.3μm B.4μm C.7μm D.8μm答案：C解析：圆度误差=峰谷值之和=3-(-4)=7μm。10.对于Φ30H7/g6配合，下列说法正确的是A.一定是间隙配合 B.一定是过渡配合 C.可能出现过盈 D.孔比轴难加工答案：A解析：H7的EI=0，g6的es=-0.007mm，最大间隙=+0.021-(-0.007)=0.028mm，最小间隙=0-(-0.020)=0.020mm，始终有间隙。二、填空题（每空1分，共20分）11.基本偏差代号f的轴，其上偏差es=________mm（IT6级，基本尺寸段>18~30mm）。答案：-0.020解析：查GB/T1800.2表得f6的上偏差为-0.020mm。12.用0级量块检定1级千分尺时，量块中心长度极限误差为________μm（基本尺寸50mm）。答案：±0.10解析：0级量块50mm的允许偏差为±0.10μm。13.在GB/T1182—2018中，平面度公差带形状为________。答案：两平行平面之间的区域。14.测量螺纹中径时，若牙型角误差为+30′，则中径当量补偿值为________μm（螺距P=2mm）。答案：+0.866解析：Δd₂=0.5P·cot(α/2)·Δα/ρ=0.5×2×cot30°×(0.5°×π/180)×1000≈0.866μm。15.用内径表测量孔径时，为减少测量力误差，通常采用________法。答案：三点接触定心。16.在尺寸链计算中，若各环呈正态分布，则封闭环的公差等于各组成环公差的________。答案：平方和的平方根（RSS）。17.当量块研合时间超过________s仍不能牢固附着，则认为研合不合格。答案：30解析：规程规定研合时间≤30s。18.在表面粗糙度评定中，Ra的单位为________。答案：μm。19.用激光干涉仪测量长度时，环境补偿需输入________、________和________三个参数。答案：温度、湿度、气压。20.在极限量规设计中，通规的磨损极限尺寸等于工件的________尺寸。答案：最大实体。三、判断题（每题1分，共10分，正确打“√”，错误打“×”）21.基本偏差代号为H的孔，其下偏差恒为零。 √22.圆度误差属于位置公差。 ×23.用游标卡尺测量外径时，测量力越大误差越小。 ×24.在GB/T1800中，同一公差等级的孔与轴公差值相等。 ×25.量块按级使用时不需加修正值。 √26.三坐标测量机可一次性完成尺寸、形位误差检测。 √27.表面粗糙度Rz参数一定大于Ra。 √28.螺纹量规的止规用于检验螺纹中径。 √29.用光学计测量时，环境温度变化1℃对钢件影响约11.5μm/m。 √30.在尺寸链中，增环尺寸增大将使封闭环尺寸减小。 ×四、简答题（每题6分，共18分）31.简述泰勒原则的内容及其在光滑极限量规设计中的应用。答案：泰勒原则指出，工件的作用尺寸不得超越最大实体尺寸，局部实际尺寸不得超越最小实体尺寸。通规控制作用尺寸，其尺寸等于最大实体尺寸，止规控制局部实际尺寸，其尺寸等于最小实体尺寸。设计时通规需全形，止规可用非全形，确保不误收误废。32.说明三针法测量外螺纹中径的步骤及注意事项。答案：步骤：1.选最佳针径d₀=0.577P；2.将三根量针放入螺纹牙槽；3.用千分尺测外跨距M；4.计算d₂=M-d₀(1+1/sinα/2)+0.5P·cotα/2。注意事项：量针直径误差≤±0.5μm；测量力≤1N；测前清洁牙槽；多次测量取平均；温度控制在20±2℃。33.解释“最大实体要求”在形位公差标注中的含义，并举例说明其补偿关系。答案：最大实体要求（Ⓜ）指被测要素在最大实体状态下给定的形位公差值，当实际尺寸偏离最大实体尺寸时，允许形位公差获得补偿。例如Φ200/-0.021轴，标注直线度Ⓜ0.01，若实际尺寸为Φ19.985（偏离0.015），则直线度可增大至0.01+0.015=0.025mm。五、计算题（共32分）34.（10分）已知孔Φ45H7与轴Φ45k6配合，查表得IT7=25μm，IT6=16μm，k6的上偏差ei=+2μm，下偏差es=+18μm。求：(1)极限间隙或过盈；(2)配合公差；(3)绘制公差带图并判断配合性质。答案：孔：ES=+25μm，EI=0μm；轴：es=+18μm，ei=+2μm。最大间隙=ES-ei=25-2=+23μm；最大过盈=EI-es=0-18=-18μm。配合公差=|23-(-18)|=41μm。公差带图：孔带0~+25μm，轴带+2~+18μm，重叠，属过渡配合。35.（10分）用分度值为0.01mm的千分尺测量轴径6次，读数分别为25.007、25.010、25.008、25.009、25.007、25.008mm。已知标准件检定值25.000mm，求：(1)算术平均值；(2)单次测量标准差；(3)A类不确定度u_A（置信概率95%，t=2.57）；(4)若千分尺最大允许误差±3μm，求合成标准不确定度u_c。答案：(1)x̄=25.0082mm；(2)s=√[Σ(xi-x̄)²/(n-1)]=1.17μm；(3)u_A=t·s/√n=2.57×1.17/√6=1.23μm；(4)u_B=3μm/√3=1.73μm；u_c=√(u_A²+u_B²)=2.12μm。36.（12分）某尺寸链如图，A₁=30±0.05mm，A₂=15±0.03mm，A₃=10±0.02mm，A₄=5±0.01mm，封闭环A₀为A₁-(A₂+A₃+A₄)。求：(1)极值法计算A₀的上下偏差；(2)统计法（RSS）计算A₀的公差及极限偏差（假设各环对称分布）。答案：(1)极值：ES₀=0.05-(-0.03-0.02-0.01)=+0.11mm；EI₀=-0.05-(0.03+0.02+0.01)=-0.11mm；(2)统计：T₀=√(0.1²+0.06²+0.04²+0.02²)=0.124mm；极限偏差=±0.062mm。六、综合应用题（20分）37.某变速箱输出轴要求与轴承内圈采用Φ50k5配合，轴承外圈与壳体孔采用Φ90H7配合。试完成：(1)查表写出两配合的极限偏差；(2)分析轴承内外圈配合性质及对旋转精度的影响；(3)若轴颈圆柱度公差需按轴承P4级要求，给出圆柱度公差值并说明检测方法；(4)设计一套现场快速检测轴颈尺寸的极限量规，画出通规、止规简图并标注尺寸。答案：(1)Φ50k5：es=+9μm，ei=+1μm；Φ90H7：ES=+35μm，EI=0μm。(2)内圈与轴：平均过盈约5μm，属紧配合，可防相对滑动，提高旋转精度；外圈与壳体