《公差测量与测量技术》课后习题答案(改).docx
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1、工程一怎样实现互换性一、(1)挑选调整辅助加工使用性能(2)维修加工装配设计(3)尺寸误差几何误差外表粗糙度误差(4)加工误差测量误差(5)允许变动量 尺寸 几何二、(1) X (2) X (3) X三、(1) A (2) B四、(1)被加工零件的实际几何参数与图样相比存在的差异为误差,为了实 现互换性,需要把误差控制在一定范围内才能满足使用功能的要求,因此允许误 差可变动的变动量即为公差。而实际尺寸需要通过测量才能获得。(2)国内标准为 GB/T1800. 1-2009、GB/T1800. 2-2009国外标准 ISO、EN、DIN、ANSI、BS、JIS工程二 认识极限与配合一、(1)极限
2、尺寸是允许尺寸变动的两个界限尺寸。实际尺寸是用两点法 测得的尺寸o为了实现互换性,实际尺寸应该处于极限尺寸控制的变动范围之内O(2)标准公差是国家标准规定的极限制中列出的任一公差数值。基本偏差 指的是靠近零线的那个偏差。标准公差控制尺寸公差带的大小,基本偏差控制尺 寸公差带的位置。(3)配合指的是基本尺寸相同的相互结合的孔和轴公差带之间的关系。间 隙配合用于孔、轴之间有相对运动和需要拆卸的无相对运动的配合部位。过渡配 合用于孔与轴之间有定心要求且需要拆卸的静连接(即无相对运动)的配合部位。 过盈配合用于孔与轴之间需要传递扭矩的静连接(无相对运动)的配合部位。(4)基准制是由同一种限制的轴和孔的
3、公差带组成配合的一种制度。当基 本尺寸相同时,可以通过绘制尺寸公差带来判断配合性质是否相同。(5)孔和轴配合主要是选择基准制、公差等级、配合类型及基本偏差代号。 选择公差等级在满足使用性能的前提下,尽量选取较低的公差等级。可以采用类 比法或计算法。类比法需要考虑的问题为:1.了解各个公差等级的应用范围。2. 了解公差等级的应用范围、公差等级与加工方法的关系。3.轴和孔的工艺等价性。表题5-1图号采用公差原那么边界及边界尺寸/mm给定的几何 公差值/mm可能允许的最大几何误差值 /mm(a)独立原那么无(|)0.008(j)0.008(b)包容要求最大实体边界,(|)20旭02(|)0.041(
4、c)最大实体要求最大实体实效边 界,019.95旭05(|)0.0712.试按图题5-5中标注的几何公差和相关要求,填入表题5-2中各栏目的内容。图题5-5表题5-2图号相关要 求的 名称边界名称和边界尺寸 /mm最大实体 尺寸/mm最小实体状态 下允许的最大 几何误差值/mm孔和轴实际尺寸 的合格条件(a)包容要 求最大实体边界,(|)50. 033(|)50. 0330.016(|)50.017 W da W(|)50. 033(b)最大实 体要求最大实体实效边界,(|)19. 92(|)20旭21(|)20WdaW(|)20. 13三、计算题如图题5-6所示图样标注,试计算。50*3孔的
5、最大实体尺寸、最小实体尺 寸和最大实体实效尺寸。按该图样加工一个孔后测得其横截面形状正确,实际尺 寸处处皆为。50.10 mm,孔的轴线对基准端面A的垂直度误差为。0. 04 nun,试述该孔的合格条件,并判断该孔是否合格。答:最大实体尺寸050mm,最小实体尺寸050. 13mm,最大实体实效尺寸(|)49. 92mm.该图采用最大实体要求。符合最大实体要求的被测实际要素的合格条件如下:对于孔(内外表):Dfe 三 DmV二 Dmin - 如,Dmin二Dm W D W Dl二DmaxDfe=Da-f=(|)50. 10-(|)0. 04=049. 96mm, DMv=Dniin - ti=
6、(|)50-(|)0. 08=049. 92,所以,Dfe=(|)49. 96Dmv=(|)49. 92Da=(j)50. 10, Dniin=(|)50mni, Dmax=(|)50. 13mm,所以 Dniin=DMDa=(|)50. 10DL=Dmax综上所述该孔合格。工程六 外表粗糙度的测量一、简答题1 .外表粗糙度对零件的使用性能有哪些影响?答:a.对摩擦和磨损的影响零件实际外表越粗糙,摩擦系数就越大,相互运动的外表磨损就越快。b.对配合性质的影响外表粗糙度会影响配合性质的可靠性和稳定性。对间隙配合会因外表峰尖在 工作过程中很快磨损而使间隙增大;对过盈配合,粗糙外表轮廓的波峰在装配时
7、 被挤平,实际有效过盈减小,降低了连接强度。c.对抗疲劳强度的影响零件外表粗糙会引起应力集中,疲劳强度就降低,尤其在交变应力的作用下, 零件可能发生疲劳损坏。d.对接触刚性的影响外表越粗糙,两外表间的实际接触面积就越小,单位面积受力就越大,受到 外力时易产生接触变形,接触刚度变低,影响机器的工作精度和抗振性。e.对耐腐蚀性能的影响粗糙的外表易使腐蚀性物质附着于零件外表的微观凹谷处,且向零件表层渗 透,加剧零件外表的锈蚀。此外,外表粗糙度对零件结合面的密封性能、流体阻力、外观质量和外表涂 层的质量等都有一定的影响。2 .设计时如何协调尺寸公差、形状公差和外表粗糙度参数值之间的关系?答:一般情况下
8、,尺寸公差、形状公差、外表粗糙度之间的数值具有下述关 系式:尺寸公差形状公差外表粗糙度。3 .试述粗糙度轮廓中线的意义及其作用。为什么要规定取样长度和评定长 度?两者有何关系?答:轮廓中线是是指在一个取样长度内与横向轮廓的局部轮廓走向一致的基 准线,也是将轮廓划分为上、下两局部的基准线;取样长度是测量和评定外表粗 糙度时,规定横向轮廓沿其轮廓总的走向上所测得的单位长度,用符号Lr表示。 取样长度的意义在于限制和减弱其他几何形状误差,特别是外表波纹度对测量结 果的影响;评定长度Ln包括一个或几个取样长度,由于零件外表各局部的外表粗 糙程度不一定很均匀,在一个取样长度上往往不能合理地反映某一外表粗
9、糙度特 征,故需在外表上取几个取样长度来评定外表粗糙度。两者有何关系:Ln=5Lr4 .评定外表粗糙度的主要轮廓参数有哪些?分别论述其含义和代号。答:轮廓算术平均偏差Ra,轮廓最大高度Rz; Ra能充分反映外表微观几何形 状高度方面的特性,但因受计量器具功能的限制,不用作过于粗糙或太光滑的表 面的评定参数;轮廓最大高度Rz是指在一个取样长度内,最大轮廓峰高Zp和最大 轮廓谷深Zv之和。5 .外表粗糙度轮廓的含义是什么?答:外表粗糙度轮廓是指加工外表具有的较小间距和微小峰谷不平度。6 .外表粗糙度的选用原那么是什么?如何选用?答:a.参数的选择原那么在Ra和Rz两个高度参数中,由于Ra既能反映加
10、工外表的微观几何形状特征, 又能反映凸峰高度,且在测量时便于进行数值处理,因此被推荐优先选用Ra来评 定轮廓外表。参数Rz只能反映外表轮廓的最大高度,不能反映轮廓的微观几何形 状特征,但是它可以控制外表不平度的极限情况,因此常用于某些零件不允许出 现较深的加工痕迹及小零件的外表,其测量、计算也较方便。常用于在Ra评定的 同时控制Rz,也可单独使用。b.参数值的选择原那么参数值的选用应根据零件功能要求来确定,在满足零件的工作性能和使用寿 命的前提下,尽可能选择要求较低的外表粗糙度。由于零件的材料和功能要求不 同,每个零件的外表都有一个合理的参数值范围,一般来讲,高于或低于合理值 都会影响零件的性
11、能和使用寿命。在选用外表粗糙度参数值时,还应考虑以下各种因素。(1)同一零件上工作面的外表粗糙度参数值应小于非工作面的参数值。(2)工作过程中摩擦外表粗糙度参数值应小于非摩擦外表参数值;滚动摩擦 外表的外表粗糙度参数值应小于滑动摩擦外表参数值。(3)运动精度要求较高的外表,应选取较小的外表粗糙度参数值。(4)接触刚度要求较高的外表,应选取较小的外表粗糙度参数值。(5)外表承受腐蚀的零件,应选取较小的外表粗糙度参数值。(6)配合性质和公差相同的零件、基本尺寸较小的零件,应选取较小的外表 粗糙度参数值。(7)要求配合稳定可靠的零件外表,应选取较小的外表粗糙度参数值。二、填空题1 .外表粗糙度是指在
12、零件加工外表存在的一种由较小间距和微小峰谷形成 的微观几何形状误差。2 .评定长度是指评定长度Ln是评定外表轮廓所必需的一段长度,它可以包 含几个取样长度。3 .测量外表粗糙度时,规定取样长度的目的在于限制和减弱其他几何形状 误差,特别是外表波纹度对测量结果的影响。4 .国家标准中规定外表粗糙度的主要评定参数有_Ra_、_Rz_等项。5 .同一零件上,工作外表的粗糙度参数值比非工作外表的粗糙度参数值_ 小_。6 .金属材料的外表粗糙度检测方法有一样块比拟法_、_显微镜比拟法_、_ 电动轮廓仪比拟法_、.光切显微镜测量法_、一印模法_测量法等。三、选择题1 .外表粗糙度值越小,那么零件的(ABC
13、)。A.磨性越好B.配合精度越高C.抗疲劳强度越差D.传动灵敏性越差E.加工越容易2 .选择外表粗糙度评定参数值时,以下论述正确的有(BCD)。A.同一零件上工作外表应比非工作外表参数值大B.摩擦外表应比非摩擦外表的参数值小C.配合质量要求高,参数值应小D.尺寸精度要求高,参数值应小3 .以下论述正确的有(A )。A.外表粗糙度属于外表微观性质的形状误差8 .外表粗糙度属于外表宏观性质的形状误差C.外表粗糙度属于外表波纹度误差D.经过磨削加工所得外表比车削加工所得外表的外表粗糙度值大E.介于外表宏观形状误差与微观形状误差之间的是波纹度误差4.外表粗糙度代(符)号在图样上应标注在(ABD )。A
14、.可见轮廓线上B.尺寸界线上C.虚线上D.符号尖端从材料外指向被标注外表E.符号尖端从材料内指向被标注外表工程七光滑极限量规的使用一、简答题(1)量规结构设计简单,使用方便、可靠,检验零件的效率高。用量规检验零件时,只要通规通过,止规不通过,那么说明被测件是合格的,否那么 工件就不合格。(2)量规分为工作量规、验收量规和校对量规。工作量规用于在工件制造过程中,操作者对工件进行检验时所使用的量规,又分 为通规为“和止规为;验收量规用于检验人员或用户代表在验收产品时所用的量规;校对量规用以检验工作量规的量规。(3)确定量规的工作尺寸:1)按照公差与配合国标确定孔、轴的上下偏差。2)按表查出工作量规
15、制造公差T和位置要素Z值.3)计算各种量规的上、下偏差,画出公差带图。(4)32D11塞规的尺寸如下:1)中32DH孔的上、下偏差确实定由GB/T 1800. 2-2009可查出孔与轴的上、下偏差,得32DH孔:ES=+0. 240 mm, EI=0. 08mm;2)工作量规的制造公差T和位置要素Z确实定由表7-1可查得工作量规的制造公差T和位置要素Z,即塞规:制造公差正 T1=O. 008 mm,位置要素 Z1 = 0. 0016mm;3)工作量规的形状公差确实定塞规:形状公差T1/2 =0. 004 mm;通规。上偏差=EI+Zl+Tl/2=+0. 08+0. 0016+0. 004=+0
16、. 1 mm下偏差=EI+Z1-Tl/2=+0. 08+0. 0016-0. 004=+0. 092 mm测量32DU塞规的通规的尺寸为32. 1 mm没有超过通规设计的上偏差, 所以是合格的。(5)答:18 H7/p7孔、轴用工作量规及校对量规的尺寸如下:1)孔与轴的上、下偏差确实定由GB/T 1800.2-2009可查出孔与轴的上、下偏差,得由H7孔:ES=+0. 018 mm, EI=0; 18P7 轴:es=+0. 040 mm, ei=+0. 022 mm。2)工作量规的制造公差T和位置要素Z确实定由表7-1可查得工作量规的制造公差T和位置要素Z,即塞规:制造公差正 Tl=0. 00
17、2 mm,位置要素Z1=0. 0028mm;卡规:制造公差T2=0. 002mm,位置要 素 Z2 =0. 0028mm。3)工作量规的形状公差确实定塞规:形状公差T1/2 =0. 001 mm;卡规:形状公差T2=0.001 nun。4)校对量规的制造公差确实定校对量规制造公差Tp=T2/20. OOlmmo5)计算在图样上标注的各种尺寸和偏差18H7孔用塞规通规。上偏差=EI+Z1+T1/2R+0. 0028+0. 001=+0. 0038 mm下偏差=EI+ Zl-Tl/2=0+0. 0028-0. 001=+0. 0018 mm磨损极限=Dmin=30 mm止规。上偏差二ES二 +0.
18、 018mm下偏差=ES-T2 =0.018-0. 002=+0. 016 mm18P7轴用卡规通规。上偏差=es-Z2+T2/2=+0. 040-0. 002+0. 001=+0. 039mm下偏差=es-Z2-T2/2=+0. 040-0. 002-0. 001=+0. 037mm磨损极限尺寸=dmax=18. 040mm止规。上偏差=ei+T2=+0. 022+0. 002=+0. 024 mm下偏差=ei=+0. 022mm轴用卡规的校对量规“校通一通”。上偏差=es-Z2T2/2+Tp=+0. 40-0. 002-0. 001+0. 001=+0. 038mm下偏差;es-Z2-T2
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