模块一 互换性与尺寸测量基础

PAGE3·PAGE1·模块一互换性与尺寸测量基础一、问答题1．什么叫互换性？互换性在机械制造中的作用是什么？（或机器）中去，达到预定的配合要求，并能满足技术要求及保证良好的使用性能，这就是互换性。零、部件的互换性为生产的专业化创造了条件，促进了自动化生产的发展，有利于降低产品成本，缩短设计和生产周期，从而提高生产率，提高产品质量，保证机器工作的连续性和持久性，同时给机器的维修带来极大的方便。2．公差、配合、互换性三者的关系是什么?零件几何参数允许的变动量称为公差。它包括尺寸公差、形状公差、位置公差等。公差用来控制加工中的误差，以保证必要的配合性质。因此，建立各种几何参数的公差标准是实现对零件误差的控制和保证互换性的基础。3．公称尺寸，实际尺寸，极限尺寸之间有何区别。公称尺寸是指设计给定的尺寸。实际尺寸是指通过测量得到的尺寸。极限尺寸是指允许尺寸变化的两个界限值。4．公差、偏差有何区别？尺寸公差是指尺寸允许的变动量。公差等于上极限尺寸与下极限尺寸之代数差的绝对值，也等于上极限偏差与下极限偏差之代数差的绝对值。公差的数值只能为正值。偏差是指某一尺寸减其公称尺寸所得的代数差。偏差分为极限偏差和实际偏差，而极限偏差又分为上极限偏差和下极限偏差。偏差的数值可以是正值、负值或为零。5．配合有几种类型？间隙配合、过盈配合、过渡配合。6.为什么进行公称尺寸分段？公称尺寸分段后，对同一公称尺寸段内的所有公称尺寸，在相同标准公差等级情况下，规定相同的标准公差，减少了标准公差数目、统一了公差值、简化了公差表格以及便于生产实际应用。7.千分尺（又名螺旋测微计）是如何提高测量精度的？其最小分度值为多少？其意义是什么?千分尺的核心部分主要由测微螺杆和螺母套管所组成，是利用螺旋推进原理而提高测量精度的。其最小分度值为0.01mm，表示其测量准确度为0.01mm。8.为什么规定安全裕度和验收极限？通过安全裕度和验收极限来防止因测量不确定度的影响而造成工件“误收”和“误废”。9.什么是几何公差？它们包括哪些项目？用什么符号表示？几何公差是被测提取要素对其拟合要素所允许的变动全量，包括形状公差和位置公差。形状公差按项目特征可分为直线度、平面度、圆度、圆柱度、线轮廓度、面轮廓度。其中线轮廓度和面轮廓度无基准要求时为形状公差，有基准要求时为位置公差。位置公差按项目特征可分为定向公差（平行度、垂直度、倾斜度）、定位公差（位置度、同轴度、对称度）和跳动公差（圆跳动、全跳动）。符号见教材所示。10.不同要素具有相同的公差要求，若用一个框格表示时，指引线应怎样引出？可由公差框格引出多根指引线分别指向不同要素。11.表面粗糙度的含义是什么?对零件的使用性能有哪些影响?在机械加工过程中，由于刀痕、切削过程中切屑分离时金属的塑性变形，工艺系统中的高频振动、刀具和被加工表面的摩擦等原因，致使被加工零件的表面产生微小的峰谷。这些微小峰谷的高低程度和间距状况就称为表面粗糙度。表面粗糙度对零件的使用性能有着重要的影响，尤其对在高温、高速、高压条件下的机器（仪器）零件影响更大。主要表现在以下几方面：（1）表面粗糙度影响零件表面的耐磨性。（2）表面粗糙度影响零件配合性质的稳定性。（3）表面粗糙度影响零件的抗疲劳强度。（4）表面粗糙度还对零件表面的抗腐蚀性、表面的密封性和表面外观等性能有影响。12.为什么要规定取样长度和评定长度?两者有什么关系?规定取样长度是为了限制和削弱其它几何形状误差，尤其是表面波度对测量结果的影响。lr过长，表面粗糙度的测量值中可能包含有表面波纹度的成分；过短，则不能客观的反应表面粗糙度的实际情况，使测得结果有很大随机性。规定评定长度是因为零件表面各部分的表面粗糙度不一定很均匀，在一个取样长度上往往不能合理地反映某一表面的粗糙度特征，故需要在表面上取几个取样长度来评定表面粗糙度。评定长度可以只包含一个取样长度或包含连续的几个取样长度。一般推荐取ln=5lr。对均匀性好的表面，可选ln<5×lr；对均匀性较差的表面，可选ln>5×lr。13.试述测量和评定表面粗糙度轮廓时中线的含义。轮廓中线是评定表面粗糙度参数值的基推线。评定表面粗糙度轮廓时的中线主要有两种：(1)轮廓的算术平均中线：在取样长度范围内，划分实际轮廓为上、下两部分，且使上、下面积相等的线；(2)轮廓的最小二乘中线：具有几何轮廓形状并划分轮廓的基准线，在取样长度内使轮廓线上各点的轮廓偏距的平方和为最小。14.评定表面粗糙度轮廓的主要参数有哪些?分别论述其名称、符号和定义。评定表面粗糙度轮廓时的主要参数是幅度参数，有轮廓的算术平均偏差Ra（在一个取样长度内，被测轮廓上各点至轮廓中线偏距绝对值的算术平均值）和轮廓最大高度Rz（在一个取样长度内，被评定轮廓的最大轮廓峰高与最大轮廓谷深之和）。二、判断题一般来说，零件的实际尺寸愈接近基本尺寸愈好。×公差通常为正，在个别情况下也可以为负或零。×孔和轴工精度愈高，则其配合精度也愈高。√过渡配合的孔轴结合，由于有些可能得到间隙，有些可能得到过盈，因此，过渡配合可能是间隙配合，也可能是过盈配合。×若某配合的最大间隙为15μm，配合公差为41μm，则该配合一定是过渡配合。√形状公差带不涉及基准，其公差带的位置是浮动的，与基准要素无关。（√）形状公差数值的大小用宽度或直径表示。（√）直线度公差带是距离为公差值t的两平行直线之间的区域。（╳）圆度公差对于圆柱是在垂直于轴线的任一正截面上量取，而对圆锥则是在法线方向测量。（╳）位置公差带具有确定的位置，但不具有控制被测提取要素的方向和形状的功能。（╳）方向公差带相对于基准有确定的方向，并具有综合控制被测提取要素的方向和形状的能力。（√）跳动公差带不能综合控制被测提取要素的位置、方向和形状。（╳）轴向全跳动公差带与端面对轴线的垂直度公差带相同。（√）径向全跳动公差带与圆柱度公差带形状是相同的，所以两者控制误差的效果也是等效的。（╳）按同一公差要求加工的同一批轴，其提取要素的局部直径完全相同。（╳）三、综合题1．改正下列标注错误：（1）（2）（3）（4）（5）（6）解：（1）（2）（3）（4）（5）（6）2．试根据表1-18中的已知数据，填写表中各空格。表1-18单位：mm尺寸标注公称尺寸极限尺寸极限偏差公差上下上下孔φ3232.03432.009+0.034+0.0090.025轴φ50φ5050.05950.043+0.059+0.0430.016孔φ3029.98029.959－0.020－0.0410.021轴φ5050.00949.970+0.009－0.0300.0393.试根据1-19表中的已知数据，填写表中各空格表1-19单位：mm公称尺寸孔轴Xmax或YminXmin或YmaxTf配合种类ESEITheseiTSφ500.03900.039－0.025－0.0640．039+0.1030.0250.078间隙φ25－0.027－0.0480.0210－0.0160.016－0.011－0.0480.037过盈φ800.007－0.0180.0250－0.0160.016+0.023－0.0180.041过渡4.查出下列配合中的孔、轴极限偏差值，求出极限间隙或极限过盈、配合公差，说明该配合的基准制及配合性质，并画出公差带图。（1）（2）（3）（4）（5）（6）（7）（8）（9）（10）解：（1）孔极限偏差值：，轴极限偏差值：，公差带图：极限间隙或过盈：最大间隙：50，最小间隙：9基准制：基孔制配合性质：间隙配合（2）孔极限偏差值：，轴极限偏差值：，公差带图：极限间隙或过盈：最大间隙：42，最小间隙：10基准制：基轴制配合性质：间隙配合（3）孔极限偏差值：，轴极限偏差值：，公差带图：极限间隙或过盈：最大过盈：76，最小过盈：19基准制：基孔制配合性质：过盈配合（4）孔极限偏差值：，轴极限偏差值：，公差带图：极限间隙或过盈：最大过盈：59，最小过盈：18基准制：基轴制配合性质：过盈配合（5）孔极限偏差值：，轴极限偏差值：，公差带图：极限间隙或过盈：最大间隙：51，最大过盈：12基准制：基孔制配合性质：过渡配合（6）孔极限偏差值：，轴极限偏差值：，公差带图：极限间隙或过盈：最大间隙：53，最大过盈：23基准制：基轴制配合性质：过渡配合（7）孔极限偏差值：，轴极限偏差值：，公差带图：极限间隙或过盈：最大间隙：8，最大过盈：33基准制：基孔制配合性质：过渡配合（8）孔极限偏差值：，轴极限偏差值：，公差带图：极限间隙或过盈：最大间隙：10，最大过盈：39基准制：基轴制配合性质：过渡配合（9）孔极限偏差值：，轴极限偏差值：，公差带图：极限间隙或过盈：最大间隙：47，最小间隙：15基准制：非基准配合性质：间隙配合（10）孔极限偏差值：，