极限配合与技术测量期中复习.doc

《极限配合与技术测量》练习
一、填空题：
1. 零（部）件的互换性既包括其__几何参数__的互换，也包括其_机械性能_的互换。
2. 尺寸公差带的两个要素分别是__公差带的大小__和_公差带的位置_。
3. 在公差等级相同的情况下，不同的尺寸段，基本尺寸越大，公差值_越大_。
4. 用以确定公差带相对于零线位置的上偏差或下偏差叫_基本偏差_。此偏差一般为靠近__零线_的那个偏差。
5. 在公差带图中，表示公称尺寸的一条直线称为_零线_。在此直线以上的偏差为__正值__在此线以下的偏差为_负值_。
6. 基孔制中，基准孔H与轴_a_至_h_的配合都是间隙配合，其配合的最小间隙为该轴的__基本偏差__。
7. 检验是确定被测几何量是否在规定的__极限尺寸范围__之内，从而判断被测对象是否合格，而_不能测量出工件的实际尺寸_。
8. 孔、轴配合时，若ES=ei，则此配合是__过盈_配合；若ES=es，则此配合是__过渡__配合；若EI=es时，则此配合是_间隙_配合；若EI=ei，则此配合是__过渡__配合。
9. __基本偏差_确定公差带的位置，__标准公差_确定公差带的大小。
10. 当最大极限尺寸等于基本尺寸时，其_上_偏差等于零；当零件的实际尺寸等于其基本尺寸时，其_实际_偏差等于零。
11. 某一尺寸减其__公称尺寸__所得的_代数差_称为尺寸偏差。

二、单选题：
1. 检验与测量相比，其最主要的特点是（ C ）。
A．检验适合大批量生产
B．检验所使用的计量器具比较简单
C．检验只判定零件的合格性，而无须得出具体量值
D．检验的精度比较低

2. 关于零件的互换性，下列说法错误的是（ D ）。
A．凡是合格的零件一定具有互换性
B．凡是具有互换性零件必为合格品
C．为使零件具有互换性，必须把零件的加工误差控制在给定的公差范围内
D．为使零件具有互换性，必须使零件的各几何参数完全一致。

3. 某种零件在装配时需要进行修配，则此零件（ B ）。
A．具有互换性
B．不具有互换性
C．无法确定其是否具有互换性

4. 关于几何参数的公差，下列说法正确的是（ A ）。
A．几何参数的公差就是零件几何参数的变动量
B．只有将零件的误差控制在相应的公差内，才能保证互换性的实现
C．制定和贯彻公差标准保证互换性生产的重要手段

5. 关于孔和轴的概念，下列说法中错误的是（ B ）。
A．圆柱形的内表面为孔，圆柱形的外表面为轴
B．只有截面呈矩形的四个内表面或外表面才形成孔或轴
C．从装配关系上看，包容面为孔，被包容面为轴
D．从加工过程上看，切削过程中尺寸由小变大的为孔，尺寸由大变小的为轴

6. 尺寸公差带图的零线表示（ C ）。
A．最大极限尺寸 B．最小极限尺寸
C．基本尺寸 D．实际尺寸。

7. 用游标卡尺的深度尺测量槽深时，尺身应（ A ）槽底。
A．垂直于 B．平行于
C．倾斜于

8. 实际偏差是（ C ）。
A．设计时给定的 B．直接测量得到的
C．通过测量、计算得到的 D．最大极限尺寸与最小极限尺寸之代数差

三、判断题：
（ √ ）1. 测量的目的只是为了判定加工后的零件是否合格。
（ ）2. 零件在加工过程中的误差是不可避免的。
（ ）3. 我国的法定计量单位是以国际单位制为基础的。
（ ）4. 量块是一种精密量具，因而可以单独利用它直接测量精度要求较高的工件尺寸。（ 5. 测量的目的只是为了判定加工后的零件是否合格。
（ ）6. 基孔制是将孔的公差带位置固定，而通过改变轴的公差带位置得到各种配合的一种制度。
（ ）7. 只有将零件的误差控制在相应的公差内，才能保证互换性的实现。
（ ）8. 由于上偏差一定大于下偏差，且偏差可正可负，因而一般情况下，上偏差为正值，下偏差为负值。
（ ）9. 基本偏差确定公差带的位置，因而基本偏差值越小，公差带距零线越近。
（ ）10. 由于零件的最大极限尺寸大于最小极限尺寸，所以上偏差的绝对值一定大于下偏差的绝对值。
（ ）11 互换性原则广泛用于机械制造中的产品设计零件加工和产品装配、机器的使用和维修等各个方面，且其应用越来越广泛。
（ ）12. 在尺寸公差带图中，零线以上为上偏差，零线以下为下偏差。

四、简答题：
1. 标注尺寸公差时可采用哪几种形式？各举例说明。
答：图样上标注尺寸公差时，可用以下三种形式：
① 用基本尺寸与公差带代号表示，例如： ；
② 用基本尺寸与极限偏差表示，例如： ；
③ 用基本尺寸与公差带代号、极限偏差共同表示，例如： 。
例如：轴ф25g6 可用ф25 或ф25g6（ ）表示；
孔ф75H8 可用ф75 或ф75H8（ ）表示。

4. 什么是尺寸公差？什么是公差带？
答：尺寸公差是允许尺寸的变动量。
在公差带图中，由代表上极限偏差和下极限偏差的两条直线所限定的区域称为公差带。

5. 对零件测量的目的是什么？
答：测量的目的有两个：一是零件加工完后判定其合格性；二是根据测量结果，分析零件不合格的原因，及时采取必要的工艺措施，提高加工精度，减少不合格产品，提高合格率，从而降低生产成本和提高生产效率。

6. 试用公式说明判断孔、轴尺寸合格的条件？
答：判断尺寸合格的方法有两种：
用实际尺寸判断：孔的合格条件 Dmax≥实际尺寸≥Dmin，
轴的合格条件 dmax≥实际尺寸≥dmin；
用极限偏差判断：孔的合格条件ES≥实际偏差≥EI；轴的合格条件es≥实际偏差≥ei 。

7. 为什么要规定公差和制定公差标准？
答：规定公差是为了控制几何量误差。只有将零件的误差控制在相应的公差内，才能保证互换性的实现。
制定公差标准为了适应现代化生产中各个部门与企业之间在技术上相互协调的要求，使独立、分散的部门和企业间保持必要的技术统一，使相互联系的生产过程成为一个有机的整体，以确保互换性生产的实现。

9. 什么是零、部件的互换性？为什么要求零、部件具有互换性？
答：在机械工业中，互换性是指制成的同一规格的一批零件或部件，不需作任何挑选、调整或辅助加工（如钳工修配），就能进行装配，并能满足机械产品的使用性能要求的一种特性。
要求零、部件具有互换性，是因为：
（1）从使用和维修方面，可缩短维修时间、保证维修质量。有利于用户使用和维修机器。
（2）从加工和装配方面，可采用分散加工、集中装配的方式生产。有利于组织专业化厂际协作生产；有利于先进的生产方式的实现；还可减轻工人劳动强度并大大提高零、部件的产量和质量从而降低了生产成本。
（3）从设计方面，可简化设计过程、缩短设计周期，并便于采用计算机辅助设计。

2. 简述圆锥量规是如何检验零件圆锥形表面的。
答：用圆锥量规检验工件锥度时，先在外锥面上沿母线方向均匀涂3～4条极薄的显示剂（红丹或蓝油），再将内、外锥体轻轻贴合，并相对转动约90°。然后将内、外锥体分离，观察外锥面上涂的颜色或铅笔线条是否被均匀磨去。如磨去痕迹称匀，则表示该锥角制造精确。反之，则表示该锥角制造误差较大。
锥角检验完毕后，再检验被测锥体的尺寸。只要将内、外圆锥轻轻贴合，如果被检锥体的端面正好位于圆锥量规的缺口处或两条刻线之间时，则表示该锥面的大（或小）端直径尺寸合格，否则就不合格。

3. 常用的量规有哪些?轴用量规与孔用量规的工作原理有何不同。
答：常用的量规有光滑极限量规、直线尺寸量规、圆锥量规、综合量规、螺纹量规和花键量规等。
卡规（轴用量规）的通规按被检验轴的最大极限尺寸制造，止规按被检验轴的最小极限尺寸制造。检验工件时，如通规能够通过，表示轴径小于最大极限尺寸，止规不能通过，则表示轴径大于最小极限尺寸。利用卡规的两端，就可以判断被检尺寸是否在允许的范围内。
塞规（孔用量规）的通规尺寸按被检验孔的最小极限尺寸制造，止规按被检验孔的最大极限尺寸制造。检验工件时，如通规能够通过，表示孔径大于最小极限尺寸，止规不能通过，则表示孔径小于最大极限尺寸。利用塞规的两端，就可以判断被检尺寸是否在允许的范围内。

五、综合题：
1. 孔轴的公差带图，如图1-5所示，试根据此图解答下列问题：
（1）孔、轴的基本尺寸是多少？
（2）孔、轴的基本偏差是多少？
（3）分别计算孔、轴的最大、最小极限尺寸？
（4）判别配合制及配合类型。
（5）计算极限盈隙和配合公差。

图1-5
解：（1）D=d=ф18mm
（2）孔的基本偏差为EI=0，轴的基本偏差为es= -0.016 mm
（3）Dmax= D+ES =18+0.018=18.018mm
Dmin= D+EI =18+0=18mm
dmax=d+es=18+(-0.016)=17.984mm
dmin= d+ei=18+(-0.033)=17.967mm
（4）此配合为基孔制间隙配合
（5）Xmax= ES ―ei=+0.018 ―(-0.033)=+0.051mm
Xmin= EI―es=0 ―(-0.016)=+0.016mm
T配合=T孔+T轴=|ES―EI|+|es―ei|=|+0.018―0|+|(-0.016)―(-0.033)|=0.035mm

2. 用中心距L=l00mm的正弦规测量某锥度塞规，其基本圆锥角为3°0′52.4"（3.014554°），按图2-5的方法进行测量。

图2-5
试确定：
（1）量块组的尺寸。
（2）测量时，千分表两测量点a，b相距为l=80mm，两点处的读数差△h =0.008mm，且a点比b低（即a点的读数比b点小），试确定该锥度塞规的锥度误差
（3）实际锥角的大小。
解：（1）量块高度
H=Lsinα =100×sin3.014554°=100×0.05259=5.259mm
（2） △c=△h/l=0.008/80=0.0001
△αa=2×105×△c=2×105×0.0001 =20″
（3）由于a点比b低，因而实际圆锥角比基本圆锥角小，其锥角偏差为负，
∴a实际锥角的大小=aα -△αa =3°0′52.4″―20″=3°0′32.4″

3. 画出下列各组配合的孔轴公差带图、判断配合性质，并计算极限盈隙和配合公差。
（1）孔为φ60，轴为φ60 （2）孔为φ70，轴为φ70
（3）孔为φ90，轴为φ90 （4）孔为φ100，轴为φ100
解：
（1）∵EI＞es ∴此配合为间隙配合
Xmax=+0.079mm Xmin=+0.030mm Tf=0.049mm
（2）∵EI＜es且ES＞ei ∴此配合为过渡配合
Xmax+0.010mm Ymax-0.039mm Tf=0.049mm
（3）∵ES＜ei ∴此配合为过盈配合
Ymin=-0.037mm Ymax=-0.145mm Tf=0.108mm

（4）∵EI＞es ∴此配合为间隙配合
Xmax=+0.162mm Xmin=+0.054mm Tf =0.108mm
（5）∵EI＞es ∴此配合为间隙配合
Xmax=+0.059mm Xmin= +0010mm Tf = 0.049mm
（6）∵EI＜es且ES＞ei ∴此配合为过渡配合
Xmax= +0.020mm Ymax=-0.030mm Tf = 0.050mm

（7）∵ES＜ei ∴此配合为过盈配合
Ymin=-0.056mm Ymax=-0.113mm Tf =0.057mm
（8）∵EI＞es ∴此配合为间隙配合
Xmax=+0.144mm Xmin=+0.036mm Tf=0.108mm

4. 基本尺寸为ф50mm的基孔制配合，已知孔、轴的公差等级相同，配合公差Tf =0.078mm，配合的最大间隙Xmax= +0.103mm。试确定孔轴的极限偏差及另一极限盈隙。
解：∵孔、轴的公差等级相同
∴Th=Ts= =0.039mm
又∵基孔制配合
∴EI=0 ES= Th+EI=+0.039 mm
∵Xmax=ES-ei
∴ei=ES-Xmax =-0.064mm
es=Ts+ei=-0.025mm
∵EI＞es
∴此配合为间隙配合 Xmin=EI-es=+0.025mm

5. 计算 （孔大写 Dmax= D+ ES Dmin =D+ EI）
（轴小写 dmax =d +es dmin= d+ ei）
（孔的合格条件Dmax≥实际尺寸≥Dmin）
（轴的合格条件dmax≥实际尺寸≥dmin）
（1）有一孔直径为ф40mm，最大极限尺寸为ф39.997mm，最小极限尺寸为ф39.964mm，求孔的上、下偏差和公差。
解：（1）ES= Dmax― D=39.997― 40= -0.003 mm
EI= Dmin― D =39.964― 40= -0.036 mm
T孔=|ES―EI|=| (-0.003)―(-0.036)|=0.033 mm

（2）已知某轴的设计尺寸为φ30mm，最大极限尺寸为φ30.015mm，最小极限尺寸为φ29.988mm，求此轴的上、下偏差和公差，并写出其尺寸的标注形式。加工后的三根轴，测得它们的实际尺寸分别为φ30.008mm、φ29.988mm、φ30.105mm，试判断各轴是否合格。
解：① es= dmax― d =30.015―30=+0.015mm
ei= dmin― d =29.988―30=-0.012mm
T轴=|es―ei|=|(+0.015)―(-0.012)|=0.027mm
② 标注：φ30 mm
③ 判断各轴是否合格

∵轴的合格条件：dmax≥实际尺寸≥dmin
测得实际尺寸dmax＞φ30.008mm＞dmin；测得实际尺寸φ29.988mm=dmin；
∴轴φ30.008mm、φ29.988mm合格，
而测得实际尺寸φ30.105mm＞dmax，
∴轴φ30.105mm不合格。

（3）求轴ф80mm的两极限尺寸，及尺寸公差。
解：（3）dmax=d +es =80 +（+0.150）=80.150 mm
dmin= d+ ei =80 +（-0.196）=79.804 mm
T轴=|es―ei|=| (+0.150)―(-0.196)|=0.346 mm
(解题要有具体过程，先列式，再具体数据代入，最后出结果带单位)

6. 如何判断或区分孔、轴？试分析图1-1中所示零件中哪些为孔类尺寸？哪些为轴类尺寸？
解：（1）从装配关系上区分：孔为包容面，轴为被包容面；
（2）从加工过程区分：在切削过程中尺寸由小变大的为孔，尺寸由大变小的为轴。

a）

a）孔：φ5、3、3 轴：φ34、φ14、φ15、25、80 长度（非孔非轴）：12、8

b）
b）孔：A、B 轴：C、D、F、G 长度（非孔非轴）：E

c）孔：L3、L5、L6 轴：φL1、L2、L4、L7

7. 说明万能角度尺的读数方法，并读出下图中所表示的角度的数值。

解：万能角度尺的读数方法和游标卡尺相似，①即先从尺身上读出游标零刻度线指示的整度数，②再判断游标上的第几格的刻线与尺身上的刻线对齐，就能确定角度"分"的数值，③然后把两者相加，就是被测角度的数值。
a）2°16′
b）16°12′

8．说明千分尺的读数方法，并读出下图所表示的尺寸数值。
（1） （2）
（3）（4）

解：千分尺的读数方法为：
（1）先读出固定套筒上露在外面的刻线数值，中线之上为整毫米数值，中线之下为半毫米数值。
（2）再从微分筒上找到与固定套筒中线对齐的刻线，将此刻线数乘以0.01mm就是小于0.5mm的小数部分的读数。
（3）最后把以上几部分相加即为测量值。
1）的读数为：0+0.5+0.01×38=0.88rnm
2）的读数为：13+0.5+0.01×22=13.72rnm
3）的读数为：80+0.01×23=80.23rnm
4）的读数为：15+0.01×5=15.05rnm

9. 简述游标卡尺的读数方法，并确定下图所示的各游标卡尺所表示的被测尺寸数值。
a）
b）
答：用游标卡尺的读数方法和步骤是：
（1）根据游标零线所处位置读出主尺在游标零线前的整数部分的读数值；
（2）其次应判断游标上第几根刻线与主尺上的刻线对准，游标刻线的序号乘以该游标量具的分度值即可得到小数部分的读数值；
（3）最后将整数部分的读数值与小数部分的读数值相加即为整个测量结果。
a）的读数为：22+0.02×23=22.46mm
b）的读数为：105+0.02×44=105.88rnm

10. 识图分析
（1）根据下图中各组配合的孔轴公差带图说明各配合的性质和所采用的基准制。
（2）在各图中标出极限盈隙。

a） b）
________制_________配合 ________制_________配合
a）基轴制间隙配合 b）基孔制过渡配合

c） d）
________制_________配合 ________制_________配合
c）基轴制过盈配合 d）基孔制过盈配合

e） f）
________制_________配合 ________制_________配合
e）基孔制（基轴制）间隙配合 f）基轴制过渡配合

解：

18