自编互换性与测量技术自编习题答案.docx

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自编互换性与测量技术自编习题答案

作业

（1）绪论

一、名词解释

1、完全互换是指零部件在装配或换前，不做任何的选择；装配时不做调整或修配；装配后能满足预定的使用性能要求。

2、不完全互换是指零部件在装配前，允许有附加的选择；装配时允许有附加的调整但不允许修配；装配后能满足预定使用性能要求。

二、填空

1、互换性是指在制成的同一规格的一批零件中，不需任何挑选或附加修配或再调整，就可装上机器（或部件）上，而且达到规定的使用性能要求，它不仅适用于大批量生产，也适用于单件小批生产，是现代制造业中普遍遵守的原则。

2、按互换的范围，互换性可分为几何参数互换和功能互换；按互换的程度，又可分为完全互换和不完全互换。

其中完全互换适用于使用要求与制造水平、经济效益没有矛盾时，厂内装配可以采用不完全互换，而厂外协作一般要求完全互换。

3、合理确定公差和正确进行检测，是实现互换性的两个必要条件，而标准化则是实现互换性的前提。

4、我国标准按颁布级别分为国家标准、行业标准、地方标准和企业标准。

5、优先数系的基本系列有R5、R10、R20和R40，它们的公比分别约为1.6、1.25、1.12和1.06。

R10/3的公比为2。

三、判断

1、不经挑选和修配就能相互替换、装配的零件，就是具有互换性的零件。

（×）

2、互换性原则只适用于大批量生产。

（×）

3、不一定在任何情况下都要按完全互换的原则组织生产。

（√）

4、为了实现互换性，零件的公差规定得越小越好。

（×）

5、国家标准中强制性标准是必须执行的，而推荐性标准执行与否无所谓。

（×）

6、企业标准比国家标准层次低，在标准要求上可稍低于国家标准。

（×）

四、选择

1、保证互换性生产的基础是（B）A、现代化B、标准化C、大量生产D、单件生产2、根据同一公差要求，加工出一批零件，但装配时必须进行附加修配方可达到技术要求，请问这属于按（A）进行生产。

A、不互换B、完全互换C、不完全互换D、分组互换

3、有一优先数为1、1.25、1.6、2、2.5、3.15…，其公比应为（B）

A、1.6B、1.25C、1.12D、1.06

4、R20系列的公比为（C）A、1.6B、1.25C、1.12D、1.06

5、优先数系1、2、4、8、…的派生系列代号为（B）

A、R5/3B、R10/3C、R20/3D、R40/3

五、综合题

1、设首项为100，按R10系列确定后5项优先数。

100，125，160，200，250，315

2、下列三项数据属于哪种系列？

公比为多少？

（1）电动机转速有（单位r/min）375、750、1500、3000、…。

派生系列R40/12，q=2

（2）摇臂钻床的主参数（最大钻孔直径，单位为mm）有25、40、63、80、100、125…。

混合系列，前三项R5系列，q=1.6；后面是R10系列，q=1.25.

（3）国家标准规定的从IT6级开始的公差等级系数为10、16、25、40、64、100、…。

基本系列R5，q=1.6.

作业（2-1）测量技术基础

 一、判断

1、为提高测量的准确性，应尽量选用高等级量块作为基准进行测量。

（ × ）

2、使用的量块数越多，组合出的尺寸越准确。

（ ×）

3、精密测量中，量块按“等”使用比按“级”使用要精确。

（√）

二、选择

1、 下列论述中正确的有（BC）

A、量块即为长度基准。

B、可以用量块作为长度尺寸传递的载体。

C、测量器具的不确定度为示值误差和示值稳定性的综合。

D、测量精度主要决定于测量器具的精确度，因此测量器具的精度越高越好。

2、下列论述中正确的有（ABD）

A、量块按级使用时，工作尺寸为其标称尺寸，不计量块的制造误差和磨损误差。

B、量块按等使用时，工作尺寸为量块经检定后给出的实际尺寸。

C、量块按级使用比按等使用方便，且测量精度高。

D、量块需送交有关部门定期检定各项精度指标。

3、关于量块，正确的论述有（AB）

A、量块按“等”使用，比按“级”使用精度高B、量块具有研合性

C、量块的形状大多为圆柱体D、量块只能用做标准器具进行长度量值传递

三、填空

1、所谓测量，就是将被测量与标准的单位量进行比较，从而确定被测量的量值的过程。

2、一个完整的测量过程应包括被测对象、测量单位、测量方法和测量精度四个要素。

3、零件几何量需要通过测量或检验，才能判断其合格与否。

4、在实际使用中，量块按级使用时，量块的尺寸为标称尺寸，忽略其制造误差；按等使用时，量块的尺寸为实际尺寸，仅忽略了检定时的测量误差。

四、综合题

1、试从83块一盒的量块中选择合适的几块量块组成下列尺寸：

①24.575mm；②62.875mm。

（1）24.575=1.005+1.07+2.5+20

（2）62.875=1.005+1.37+0.5+60

2、在46块成套量块中，选择组成φ35f6（

）的两极限尺寸的量块组。

（1）34.975=1.005+1.07+1.9+1+30

（2）34.959=1.009+1.05+1.9+1+30

作业（2-2）测量技术基础 

 一、判断

1、0~25mm千分尺的示值范围和测量范围是一样的。

（ √）

2、选择较大的测量力，有利于提高测量的精确度和灵敏度。

（ ×）

3、测量仪器的分度值与仪器的刻度间距相等。

（×）

4、若测得的某轴实际尺寸为10.005mm，并知系统误差为+0.008mm，则该尺寸的真值为9.997mm。

（√）

5、直接测量必为绝对测量。

（ ×）

6、为减少测量误差，一般不采用间接测量。

（ √ ）

7、在相对测量（比较测量）中，仪器的示值范围应大于被测尺寸的公差值。

（√）

二、选择

1、仪器表盘上刻有100格，其分度值为0.01mm，问表盘上测量范围为（A）

A、1mmB、0.1mmC、0.01mmD、10mm

2、下列测量中属于间接测量的有（D）

A、用千分尺测外径B、用光学比较仪测外径

C、用内径百分表测内径D、用高度尺及内径百分表测量孔的中心高度

3、下列测量中属于相对测量的有（BC）

A、用千分尺测外径B、用光学比较仪测外径

C、用内径百分表测内径D、用游标卡尺测外径

4、用立式光学比较仪测量轴的直径，属于（AD）

A、直接测量B、间接测量C、绝对测量D、相对测量

5、以量块为基准件，将内径千分表调零，对工件内孔进行测量的方法属于（C）

A、间接测量B、绝对测量C、相对测量D、不接触测量E、动态测量

6、从高测量精度的目的出发，应选用的测量方法有（ADE）

A、直接测量B、间接测量C、绝对测量D、相对测量E、非接触测量

三、填空

1、测量器具的测量范围是指在允许不确定度内，测量器具所能测量的被测量值的下限值至上限值的范围，计量器具的示值范围是指计量器具标尺或刻度盘内全部刻度所代表的最大值与最小值的范围。

2、百分表的分度值是0.01mm，普通千分尺（螺旋测微器）的分度值是0.01mm。

四、综合题

1、某计量器具在示值为40mm处的示值误差为+0.004mm，若用该计量器具测量工件时，读数正好为40mm，试确定该工件的实际尺寸。

工件实际尺寸=测量尺寸-示值误差=40-0.004=39.996mm

2、用光学比较仪测量基本尺寸为φ30的轴颈，用标称尺寸为30mm的量块校零后，比较测量轴颈的示值为+10μm。

若量块实际尺寸为30.005mm，试求该轴颈的实际尺寸。

轴颈实际尺寸=测量尺寸-示值误差=测量尺寸-（标称尺寸-真实尺寸）=（30+0.01）-（30-30.005）=30.015mm

作业（2-3）测量技术基础 

 一、判断

1、对一被测值进行大量重复测量时其产生的随机误差完全服从正态分布规律。

（    ×  ）

2、测量中的正态分布曲线越平坦，则测量误差越小。

（×）

3、随机误差的分布范围被认为是±2σ，这是因为在这个范围内误差出现的概率在99.73%以上。

（×）

4、标准偏差σ的大小，表示测量中系统误差的大小。

（×）

二、选择

1、下列测量值中精度最高的是（C）

A、真值为40mm，测得值为40.05mmB、真值为40mm，测得值为40.02mm

C、真值为100mm，测得值为100.03mmD、真值为100mm，测得值为99.5mm

2、由于测量器具零位不准而出现的误差属于（B）

A、随机误差B、系统误差C、粗大误差

3、产生测量误差的因素主要有（ABCD）

A、计量器具的误差B、测量方法误差

C、安装定位误差D、环境条件所引起的误差

4、为了减少测量误差，应尽可能使用测量过程遵守（B）

A、独立原则B、阿贝原则C、相关原则D、泰勒原则

5、下列论述中正确的有（BCD）

A、指示表的刻度盘与指针转轴间不同轴所产生的误差属于随机误差。

B、测量力大小不一致引起的误差，属随机误差。

C、测量工件的长度时，环境温度按一定规律变化而产生的测量误差属于系统误差。

D、测量器具零位不对准时，其测量误差属于系统误差。

E、由于测量人员一时疏忽而出现绝对值特大的异常值，属于随机误差。

6、下列因素中可能引起系统误差的有（ABD）

A、游标卡尺测轴径时所产生的阿贝误差。

B、光学比较仪的示值误差。

C、测量过程中环境温度的随时波动。

D、千分尺测微螺杆的螺距误差。

E、测量人员的视差。

三、填空

1、测量误差有绝对误差和相对误差两种表示方法。

2、测量误差按性质可分为随机误差、系统误差、粗大误差三大类。

3、测量误差产生的原因可归纳为计量器具误差,方法误差,环境误差和人员误差.

4、随机误差的基本特征有对称性、单峰性、抵偿性、有界性。

5、被测量的真值一般是不知道的，在实际测量中，常用算术平均值代替。

四、综合题

1、用两种测量方法分别测量100mm和200mm两段长度，前者和后者的绝对测量误差分别为+6μm和-8μm，试确定两者的测量精度中何者较高？

f1=|+0.006|/100=0.006%,f2=|-0.008|/200=0.004%∵f2

作业（2-4）测量技术基础 

 一、判断

1、用多次测量的算术平均值表示测量结果，可以减少示值误差数值。

（    ×   ）

2、测量误差中的随机误差是不可消除的。

（√）

3、测量过程中产生随机误差的原因可以一一找出，而系统误差是测量过程中所不能避免的。

（   ×    ）

4、某仪器单项测量的标准偏差为σ=0.006mm，若以9次重复测量的平均值作为测量结果，其测量误差不应超过0.002mm。

（    ×   ）

二、选择

1、下列有关标准偏差σ的论述中，正确的有（AC）

A、σ的大小表征了测量值的离散程度。

B、σ越大，随机误差分布越集中。

C、σ越小，测量精度越高。

D、多次等精度测量后，其平均值的标准偏差σX=σ/n。

2、下列论述不正确的有（C）

A、测量误差δ往往未知，残余误差γ可知。

B、常用残余误差分析法发现变值系统误差。

C、残余误差的代数和应趋于零。

D、当|γ|>3σ时，该项误差即为粗大误差。

三、填空

1、随机误差处理的原则是将同一量的多次测量值作统计处理，估计和评定测量结果。

2、系统误差可用修正法,对称法等方法消除。

3、粗大误差的处理原则是根据3σ准则剔除粗大误差。

4、已知某测量器具的标准偏差σ=0.002mm，某零件单次测量值为28.864mm，四次平均测量值为28.865mm，则单次测量结果为28.864±0.006，四次测量结果为28.865±0.003。

四、综合题

1、某仪器已知其标准偏差为σ=0.002mm，用以对某零件进行测量：

（1）若只测量1次，测得值为67.020，试求测量结果。

67.020±0.006

（2）若重复4次等精度测量，测量值分别为67.020、67.019、67.018、67.015mm，试求测量结果。

解：

2、用比较仪对某尺寸进行15次等精度测量，其值分别为20.216、20.213、20.215、20.214、20.215、20.215、20.217、20.216、20.213、20.215、20.216、20.214、20.217、20.215、20.214。

设数据中无定值系统误差。

试求测量结果。

解：

①计算测量列的算术平均值：

②计算测量列剩余误差Vi及Vi2和∑Vi2：

（见下表）

序号

测量值xi（mm）

剩余误差Vi（μm）

剩余误差的平方Vi2

1

20.216

1

1

2

20.213

-2

4

3

20.215

0

0

4

20.214

-1

1

5

20.215

0

0

6

20.215

0

0

7

20.217

2

4

8

20.216

1

1

9

20.213

-2

4

10

20.215

0

0

11

20.216

1

1

12

20.214

-1

1

13

20.217

2

4

14

20.215

0

0

15

20.214

-1

1

=20.215

=0

=22

③判断变值系统误差：

根据“剩余误差观察法”判断，由于该测量列中的剩余误差大体正负相间，无明显的变化规律，所以无变值系统误差。

④计算标准偏差σ：

单次测量的极限误差

⑤判断有无粗大误差：

用3σ准则，由测量列剩余误差Vi可知，|Vi|<3.75μm，故不存在粗大误差。

⑥计算测量列算术平均值的标准偏差和极限误差：

⑦确定测量结果：

置信概率P=99.73%.

作业（3-1）尺寸的公差、配合与检测

一、填空题

1．实际偏差是指实际尺寸减去基本尺寸所得的代数差，极限偏差是指极限尺寸减去基本尺寸所得的代数差。

2．孔和轴的公差带由标准公差决定大小，由基本偏差决定位置。

3．φ45

mm孔的基本偏差数值为0mm，φ50

mm轴的基本偏差数值为-0.050mm。

二、判断题〔正确的打√，错误的打X〕

1．国家标准规定，孔只是指圆柱形的内表面。

（ ×  ）

2．公差可以说是允许零件尺寸的最大偏差。

（ ×  ）

3．基本偏差决定公差带的位置。

（ √  ）

4．图样标注φ20

mm的轴，加工得愈靠近基本尺寸就愈精确。

（ × ）

5．某孔要求尺寸为φ20

mm，今测得实际尺寸为φ19.962mm，则该孔合格。

（ ×）

6．孔、轴公差带的相对位置反映加工的难易程度。

（  × ）

7．过渡配合可能具有间隙，也可能具有过盈，因此，过渡配合可能是间隙配合，也可能是过盈配合。

（  × ）

8．配合公差的数值愈小，则相互配合的孔、轴的公差等级愈高。

（ √ ）

9．孔的基本尺寸一定要大于轴的基本尺寸才能配合。

（ × ）

三、综合题

1、计算出下表中空格处数值，并按规定填写在表中。

基本尺寸

最大极限尺寸

最小极限尺寸

上偏差

下偏差

公差

尺寸标注

孔φ12

12.050

12.032

+0.050

+0.032

0.018

φ12

轴φ60

60.072

60.053

+0.072

+0.053

0.019

φ60

孔φ30

29.98

29.959

－0.020

－0.041

0.021

φ30

轴φ80

79.99

79.944

－0.010

－0.056

0.046

φ80

孔φ50

50.005

49.966

+0.005

－0.034

0.039

φ50

孔φ40

40.014

39.989

+0.014

－0.011

0.025

φ40

轴φ70

69.970

69.896

－0.030

－0.104

0.074

φ70

2、根据下表中给出的数据计算出空格中的数据，并填入空格内。

基本尺寸

孔

轴

Xmax或Ymin

Xmin或Ymax

Xav或Yav

Tf

ES

EI

Th

es

ei

Ts

φ25

+0.013

0

0.013

-0.040

-0.061

0.021

+0.074

+0.040

+0.057

0.034

φ14

+0.019

0

0.019

+0.012

+0.002

0.010

+0.017

-0.012

+0.0025

0.029

φ45

-0.025

-0.050

0.025

0

-0.016

0.016

-0.009

-0.050

-0.0295

0.041

作业（3-2）尺寸的公差、配合与检测

一、填空题

1．常用尺寸段的标准公差的大小，随基本尺寸的增大而增大，随公差等级的提高而减小。

2．轴的基本偏差从a到h为上偏差，它们的数值依次逐渐增大；从j到zc为下偏差，它们的数值依次逐渐增大。

孔的基本偏差从A到H为下偏差，它们的数值依次逐渐减小；从J到ZC为上偏差，它们的数值依次逐渐减小。

3．尺寸φ80JS8，已知IT8=46μm，则其最大极限尺寸是φ80.023mm，最小极限尺寸是φ79.977mm。

4．已知基准孔的公差为0.013mm，则它的下偏差为0mm，上偏差为+0.013mm。

5．φ50H10的孔和φ50js10的轴，已知IT10=0.100mm，其ES=+0.100mm，EI=0mm，es=+0.050mm，ei=-0.050mm。

6．孔尺寸φ48P7，其基本偏差是-17μm，最小极限尺寸是φ47.958mm。

7．孔φ65

mm的公差等级为IT7，基本偏差代号为S。

二、选择题

1．下列论述中正确的有（A）

  A．对于轴的基本偏差，从a～h为上偏差es，且为负值或零。

  B．对于轴的基本偏差，从j～z为下偏差ei，且为正值。

  C．基本偏差的数值与公差等级均无关。

  D．与基准轴配合的孔，A～H为间隙配合，P～ZC为过盈配合。

2．下列有关公差等级的论述中，正确的有（C）

   A．公差等级高，则公差带宽。

   B．标准规定，标准公差分为18级

   C．公差等级的高低，影响公差带的大小，决定配合的精度。

   D．孔、轴相配合，均为同级配合。

3．下述论述中不正确的有（AB）

   A．无论气温高低，只要零件的实际尺寸介于最大、最小极限尺寸之间，则该零件合格。

   B．一批零件的实际尺寸最大为20.01mm，最小为19.98mm，则可知该零件的上偏差是+0.01mm，下偏差是-0.02mm。

 C．H7/h6与H9/h9配合的最小间隙相同，最大间隙不同。

D．对零部件规定的公差值越小，则其配合公差也必定越小。

三、判断题〔正确的打√，错误的打X〕

1．基本尺寸不同的零件，只要它们的公差值相同，就可以说明它们的精度要求相同。

（× ）

2．孔的基本偏差即下偏差，轴的基本偏差即上偏差。

（  × ）

3．图样标注φ30

mm的孔，可以判断该孔为基孔制的基准孔。

（ √）

四、综合题：

使用标准公差和基本偏差表，查出下列公差带的上、下偏差。

1）φ32d9

2）φ80p6

3）φ120v7

4）φ70h11

5）φ28k7

6）φ280m6

7）φ40C11

8）φ40M8

9）φ25Z6

10）φ30JS6

11）φ35P7

12）φ60J6

作业（3-3）尺寸的公差、配合与检测

一、填空题

1．孔、轴的ESes的配合属于间隙配合。

2．孔、轴的ES=ei的配合属于过盈配合，ES=es的配合属于过渡配合，EI=ei的配合属于过渡配合。

3．φ50的基孔制的孔轴配合，已知其最小间隙为0.05mm，则轴的上偏差为-0.05mm。

4．孔轴配合的最大过盈为-40μm，配合公差为60μm，可以判断该配合属于过渡配合。

5．国家标准对未注公差尺寸规定的4个公差等级是精密级、中等级、粗糙级、最粗级。

某一正方形轴，边长为25mm，今若按IT14确定其公差，则其上偏差为+0.2mm，下偏差为-0.2mm。

二、选择题

1．以下各组配合中，配合性质相同的有（C）

   A．φ30H7／f6和φ30H8／p7   B．φ30P8／h7和φ30H8／p7

   C．φ30M8／h7和φ30H8／m7   D．φ30H8／m7和φ30H7／f6

2．下列配合中，配合公差最小的是（AC）

   A．φ30H7／g6   B．φ30H8／g7   C．φ30H7／u6   D．φ100H7／g6

3．决定配合公差带大小的有（C）

A．标准公差   B．基本偏差   C．配合公差   D．极限间隙或极限过盈

4．关于配合公差，下列说法中错误的是（A）

A．配合公差反映了配合的松紧程度

B．配合公差是对配合松紧变动程度所给定的允许值

C．配合公差等于相配的孔轴公差之和

D．配合公差等于极限盈隙的代数差的绝对值

5．在常用配合中，公差等级为IT8的孔可与（BC）的轴配合。

A．IT9B．IT8C．IT7D．IT6

三、综合题：

说明下列配合符号所表示的配合制，公差等级和配合类别（间隙配合、过渡配合或过盈配合），并查表计算其极限间隙或极限过盈，画出其尺寸公差带图．

1）φ25H7／g62）φ40K7／h63）φ15JS8／g74）φ50S8／h8

解：

（1）φ25H7／g6：

基孔制，孔、轴的公差等级为IT7、IT6级，间隙配合。

查标准公差表，对于φ25，IT7=21μm,IT6=13μm；

查孔的基本偏差表，对于φ25H7，EI=0μm；因此ES=+21μm；

查轴的基本偏差表，对于φ25g6，es=-7μm；因此ei=-20μm

计算极限间隙：

Xmax=ES-ei=21-（-20）=41μm；Xmin=EI-es=0-（-7）=7μm

其尺寸公差带图如图

（1）。

（2）φ40K7／h6：

基轴制，孔、轴的公差等级为IT7、IT6级，过渡配合。

查标准公差表，对于φ40，IT7=25μm,IT6=16μm；

查孔的基本偏差表，对于φ40K7，ES=-2+Δ=-2+9=+7μm；因此EI=-18μm；

查轴的基本偏差表，对于φ40h6，es=0μm；因此ei=-16μm

计算极限间隙：

Xmax=ES-ei=7-（-16）=23μm；

Xmin=EI-es=-18-0=-18μm=Ymax（极限过盈）

其尺寸公差带图如图

（2）。

（3）φ15JS8／g7：

非基准制，孔、轴的公差等级为IT8、IT7级，过渡配合。

查标准公差表，对于φ15，IT8=27μm,IT7=18μm；

查孔的基本偏差表，对于φ15JS8，ES=+（27-1）/2=+13μm；EI=-13μm；

查轴的基本偏差表，对于φ15g7，es=-6μm；因此ei=-24μm

计算极限间隙：

Xmax=ES-ei=13-（-24）=3