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1、互换性与测量习题第一章 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
2、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
3、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。 （2）优先数是指优先数系中的每个数。1-6代号“GB321-1980
4、”、“JB179-1983”和“ISO”各表示什么含义？答：它们表示的含义是：（1）GB3211980 国 文 年 家 件 代 标 号 准（2） JB 1791983 机 文 年 械 件 代 工 号 业部标 准 3-2什么是基孔制配合与基轴制配合？为什么要规定基准制？广泛采用基孔制配合的原因何在？在什么情况下采用基轴制配合？ 答： （1）基孔制配合是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。而基轴制配合是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。（2）因为国家标准规定的20个公差等级的标准公差和28个基本偏差可组合成5
5、43个孔公差带和544个轴公差带。这么多公差带可相互组成近30万种配合。为了简化和统一，以利于互换，并尽可能减少定值刀具、量具的品种和规格，无需将孔轴公差带同时变动，只要固定一个，变更另一个，便可满足不同使用性能要求的配合，且获得良好的技术经济效益。因此，国家标准对孔与轴公差带之间的相互位置关系，规定了两种基准制，即基孔制和基轴制。（3）因为采用基孔制可以减少定值刀、量具的规格数目，有利于刀量具的标准化、系列化，因而经济合理，使用方便，能以广泛采用基孔制配合。（4）选择基轴制配合的情况如下：a、由冷拉棒材制造的零件，其配合表面不经切削加工；b、与标准件相配合的孔或轴；c、同一根轴上（基本尺寸相
6、同）与几个零件孔配合，且有不同的配合性质。第四章 形状和位置公差答案页码顺序4-1 在表2.1中填写出形位公差各项目的符号,并注明该项目是属于形状公差还是属于位置公差。解：见表21 （符号略）表21 项 目符号形位公差类别项 目符号形位公差类别同轴度位置公差圆 度形状公差圆柱度形状公差平行度位置公差位置度位置公差平面度形状公差面轮廓度形状公差或位置公差圆跳动位置公差全跳动位置公差直线度形状公差4-2 在表2.2中填写出常用的十种公差带形状。解：见表22。 表22序号公差带形状序号公差带形状1两平行直线6两平行平面2两等距曲线7两等距曲面3两同心圆8一个四棱柱4一个圆9一个圆柱5一个球10两同轴
7、圆柱4-3说明图2.1中形状公差代号标注的含义（按形状公差读法及公差带含义分别说明）。 解： 1）60f7圆柱面的圆柱度公差值为0。05mm。圆柱面必须位于半径差为公差值0。05mm的两同轴圆柱面之间。 2）整个零件的左端面的平面度公差是0。01mm。整个零件的左端面必须位于距离为公差值0。01mm的两平行平面之间。3）36h6圆柱表面上任一素线的直线度公差为0。01mm。圆柱表面上任一素线必须位于轴向平面内，距离为公差0。01的两平行直线之间。4）36h6圆柱表面任一正截面的圆的圆度公差为0。01mm,在垂直于36h6轴线的任一正截面上，实际圆必须位于半径差为公差值0。01mm的两同心圆之间
8、。4-4 按下列要求在图2.2上标出形状公差代号。（1） 50圆柱面素线的直线度公差为0.02mm。（2） 30圆柱面的圆柱度公差为0.05mm。（3） 整个零件的轴线必须位于直径为0.04 mm的圆柱面内。解：按要求在图2.1上标出形状公差代号 图2.14-5 将下列技术要求用代号表注在图2.5上。 （1） 20d7圆柱面任一素线的直线度公差为0.05mm。（或20d圆柱面任一素线必须位于轴向平面内距离为公差值.mm的两平行直线之间。）（2） 被测m轴线相对于20d7轴线的同轴度公差为.mm。（或m7轴线必须位于直径为公差值.mm，且与d轴线同轴的圆柱面内。）（3） 被测度H槽的两平行平面中
9、任一平面对另一平面的平行度公差为.mm（或宽H槽两平行平面中任一平面必须位于距离为公差值.mm，且平行另一平面的两平行平面之间）。（4） H槽的中心平面对m轴线的对称度公差为.mm。（或H槽的中心平面必须位于距离位于距离为公差值0.01mm，且直对通过40m7轴线的辅助平面对称配置的两平行平面之间。）（5） 20d7圆柱面的轴线对40m7圆柱右肩面的垂直度公差为0.02mm。(或20d7圆柱面轴线必须位直径为公差值0.02mm，且垂直于40m7圆柱右肩面的圆柱右肩面的圆柱面内。)解：见图2.2 图2.24-6说明图2.6中形位公差标注的含义。 解： 1）零件的左侧面对基准平面B（右侧面）的平行
10、度公差为0.02mm。若有平行度误差，则史允许按符号的方向（即从下往上）逐渐减小。 2） 零件下表面任一50mm50mm的正方形面积上，平面度公差为0.。06mm。 3）槽的中心平面对基准中心平面A（零件左、右两侧面的中心平面）的对称度公差为0.。01mm，被测要素的尺寸公差与对称度公差遵守最大实体原则。4-7 试述形位公差带与尺寸公差带的异同点。答：形位公差带与尺寸公差带的相同点是公差带的公能是相同的。形位公差带是限制实际要素变动的区域；尺寸公差带是限制实际尺寸变动的区域。只有零件的实际尺寸或实际要素位于其公差带内，才是合格的，否则是不合格的。形位公差带与尺寸公差带的不同点是：（1） 形位公
11、差带通常是空间区域，尺寸公差带是平面区域。（2） 形位公差带由四个要素（形状、大小、方向、位置）组成，尺寸公差带由两个要素（位置、大小）组成。4-8径向圆跳动与同轴度、端面跳动与端面垂直度有那些关系？答：径向圆跳动与同轴度的关系：对径向圆跳动，被测要素是圆柱表面；对同轴度，被测要素是圆柱面的轴线。两者之间的关系可以这样来分析，同一测量面内的径向圆跳动主要来自该测量截面内的同轴度误差和圆度误差。若截面轮廓线为一理想圆，则径向圆跳动主要由同轴度误差引起。若该被测截面没有同轴度误差，则径向圆跳动主要由圆度误差引起。由此可见，存在同轴度误差，必然存在径向圆跳动，而存在径向圆跳动并不能说明一定有同轴度误
12、差。径向圆跳动公差能综合控制同轴度误差和圆度误差。 端面圆跳动与端面垂直度的关系：端面圆跳动与端面垂直度的被测要素都是端面，基准都是轴心线。二者都可控制回转体端面形位误差，但控制效果不尽一样。端面圆跳动控制端面的被测圆周上各沿轴向的位置误差，不能控制整个被测端面的垂直度误差和平面度误差。垂直度公差可以综合控制整个被测端面对基准轴线的垂直度误差和平面度误差。由此可见，被测端面存在圆跳动误差，必然存在垂直度误差，反之，存在垂直度或平面度误差，不一定存在圆跳动误差。4-9 试述径向全跳动公差带与圆柱度公差带、端面跳全动公差带与回转体端面垂直度公差带的异同点。答：径向全跳动公差带与圆柱度公差带形状相同
13、，区别在于径向全跳动公差带必须与基准轴线同轴，位置是固定的。而圆柱度公差带的轴线则与其它无关，位置浮动。端面全跳动公差带与回转体端面垂直度公差带形状一样，均为垂直于基准轴线的一对平行平面。公差带的另三个要素，只要公差值相同，则大小、方向、位置完全相同。4-10 什么叫实效尺寸？它与作用尺寸有何关系？答：被测要素的最大实体尺寸和允许扩散工艺 最大形位误差的综合结果所形成的极限状态，称为实效状态。实效状态时的边界尺寸，称为实效尺寸。它与作用尺寸的关系是：实效尺寸是实效状态时理想包容面的尺寸，它是一个定值，即为最大或最小作用尺寸。由此可见，实效尺寸只有一个，作用尺寸有许多。4-11一销轴如图2.11所示,试按要求填空及填表。 （1）尺寸公差和形状公差遵守相关原则，此相关原则为 _最大实体原则_ ；直线度公差值0.015称为_相关公差_ 。（2）销轴实际尺寸必须在 _9.97_ mm和 _10_ mm之间。（3）当销轴直径为10mm时，轴线直线度公差为_0.015_mm。（4）当销的直径为9.97时，公差的补偿值为_0.03_ mm，销轴的轴线直线度公差为 _0.045_ mm。（5）销轴的实效尺寸为_10.015
