互换性与测量技术2.ppt

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1、教材及参考书：教材及参考书：1、刘品等主编、刘品等主编.机械精度设计与检测基础（第机械精度设计与检测基础（第5版）版）.哈尔滨工业大哈尔滨工业大学出版社学出版社 2、李柱主编、李柱主编.互换性与测量技术基础互换性与测量技术基础.高等教育出版社，高等教育出版社，2004 3、毛平淮主编、毛平淮主编.互换性与测量技术基础互换性与测量技术基础.机械工业出版社，机械工业出版社，2006 4、郑凤琴主编、郑凤琴主编.互换性及测量技术互换性及测量技术.东南大学出版社，东南大学出版社，2000 5、廖念钊等主编、廖念钊等主编.互换性与技术测量互换性与技术测量.计量出版社，计量出版社，2000 6、韩进宏主编

2、、韩进宏主编.互换性与技术测量互换性与技术测量.机械工业出版社，机械工业出版社，2004 7、甘永立主编、甘永立主编.几何量公差与检测几何量公差与检测.上海科学技术出版社，上海科学技术出版社，2005 授课计划：授课计划：本学期的本学期的114周，周周，周3学时，其中穿插学时，其中穿插3次实验。次实验。成绩及考试安排：成绩及考试安排：平时成绩平时成绩10分；作业成绩分；作业成绩10分；实验成绩分；实验成绩20分；试卷成绩（闭卷）分；试卷成绩（闭卷）60分。分。考试时间：考试时间：2012年年1月月11日日8：0010：00机械精度设计与检测基础机械精度设计与检测基础课程简介课程简介 本课程是机

3、械类各专业的重要技术基础课，它包含几何量精度设计本课程是机械类各专业的重要技术基础课，它包含几何量精度设计与误差检测两方面的内容，是联系与误差检测两方面的内容，是联系机械设计机械设计、机械制造工艺学机械制造工艺学、机械制造装备设计机械制造装备设计等课程及其课程设计的纽带，是从基础课等课程及其课程设计的纽带，是从基础课学习过渡到专业课学习的桥梁。学习过渡到专业课学习的桥梁。第一章第一章 绪论绪论机械设计机械设计运动设计运动设计结构设计结构设计强度和刚度设计强度和刚度设计精度设计精度设计尺寸精度尺寸精度-公差与配合公差与配合形状和位置精度形状和位置精度-形位公差形位公差表面精度表面精度-表面粗糙度

4、表面粗糙度检测基础检测基础:检测方法、计量器具、处理试验结果检测方法、计量器具、处理试验结果机械精度设计与检测基础机械精度设计与检测基础 本课程的基本要求：本课程的基本要求：1 掌握掌握标准化和互换性标准化和互换性的基本概念及有关的基本术语及定义；的基本概念及有关的基本术语及定义；2 基本掌握几何量基本掌握几何量公差标准公差标准的主要内容、特点和应用原则；的主要内容、特点和应用原则；3 初步学会根据机器和零件的功能要求，选用初步学会根据机器和零件的功能要求，选用公差与配合公差与配合；4 能够查用本课程讲授的公差表格和能够查用本课程讲授的公差表格和正确标注图样正确标注图样；5 建立技术测量的基本

5、概念；建立技术测量的基本概念；6 了解各种典型几何量的了解各种典型几何量的检测方法检测方法和初步学会使用常用的和初步学会使用常用的计量器具；计量器具；能正确能正确分析测量误差分析测量误差与与处理测量结果处理测量结果。1.1 互换性的概念互换性的概念互换性的含义互换性的含义互互换换性性是是指指在在同同一一规规格格的的一一批批零零、部部件件中中任任取取一一件件，不不需需经经过过任任何何选选择择、修配或调整修配或调整，就能装配在整机上，并，就能装配在整机上，并能满足使用性能要求能满足使用性能要求的特性。的特性。物理物理硬度、弹性、质量等硬度、弹性、质量等机械机械强度、刚度、强度、刚度、可靠性、维修性

6、、安全性等可靠性、维修性、安全性等化学化学稳稳定性、氧化性定性、氧化性等等尺寸尺寸形状形状位置位置微观轮廓微观轮廓广义的互换性广义的互换性几何参数互换性几何参数互换性功能互换性功能互换性灯泡、子弹、炮弹、螺钉、备胎、轴承、钢球灯泡、子弹、炮弹、螺钉、备胎、轴承、钢球1.1 互换性的概念互换性的概念互换性的分类互换性的分类完全互换完全互换不完全互换：不完全互换：分组装配法分组装配法外互换外互换内互换内互换究竟是采用完全互换、不完全互换，还是部分地采用修配调整，要由究竟是采用完全互换、不完全互换，还是部分地采用修配调整，要由产品产品精度要求与其复杂程度、产量大小、生产设备、技术水平精度要求与其复杂

7、程度、产量大小、生产设备、技术水平等因素决定。等因素决定。活塞与活塞销的连接活塞与活塞销的连接1.1 互换性的概念互换性的概念互换性在机械制造生产中的作用互换性在机械制造生产中的作用1.从使用方面看：从使用方面看：节省装配、维修节省装配、维修时间时间，保证工作的，保证工作的连续性和持久性连续性和持久性，提高了机器的使用寿命。提高了机器的使用寿命。2.从制造方面看：便于实现从制造方面看：便于实现自动化自动化流水线生产、装配，减轻劳动量。流水线生产、装配，减轻劳动量。3.从设计方面看：从设计方面看：大大减轻设计人员的计算、绘图的大大减轻设计人员的计算、绘图的工作量工作量，简化设计，简化设计程序和缩

8、短程序和缩短设计周期设计周期。1.2 标准化与优先数系标准化与优先数系标准化标准化标准化是互换性生产的基础，没有标准化就没有互换性。标准化是互换性生产的基础，没有标准化就没有互换性。1.定定义义：为为在在一一定定范范围围内内获获得得最最佳佳秩秩序序，对对实实际际或或潜潜在在的的问问题题制制定定共共同同的的和和重复使用的规则的活动。重复使用的规则的活动。2.技技术术标标准准：以以生生产产实实践践和和科科学学实实验验为为基基础础，由由有有关关方方面面协协调调制制定定，并并经经一定程序批准后，在一定范围内具有约束力的法规。一定程序批准后，在一定范围内具有约束力的法规。3.技术标准分类：技术标准分类：

9、按应用范围分按应用范围分国际标准国际标准国家标准国家标准GB、GB/T省市部标准省市部标准IEC国际电工委员会国际电工委员会ITU ITU 国际电信联盟国际电信联盟GJBISO ISO 国际标准化组织国际标准化组织企业标准企业标准4.国家标准定期更新，在实际应用中应以最新修定并颁布的为准。国家标准定期更新，在实际应用中应以最新修定并颁布的为准。优先数系和优先数优先数系和优先数1.优优先先数数系系的的定定义义：由由公公比比为为 ，且且项项值值中中含含有有10的整数幂的理论等比数列导出的一组近似等比数列，的整数幂的理论等比数列导出的一组近似等比数列，代号代号Rr。R5:1.00 1.60 2.50

10、R10:1.00 1.25 1.60 2.00 2.50R20:1.00 1.12 1.25 1.40 1.60 1.80 2.00 2.24 2.50R40:1.00 1.06 1.12 1.18 1.25 1.32 1.40 1.50 1.60 1.70 1.80 1.90 2.00 2.12 2.24 2.36 2.50螺栓、丝锥、板牙、量块、量规、垫圈、扳手螺栓、丝锥、板牙、量块、量规、垫圈、扳手2.优先数系的分类优先数系的分类优先优先数系数系基本系列：基本系列：R5R5、R10R10、R20R20、R40R40补充系列：补充系列：R80R80变形系列变形系列派生系列：派生系列：R10

11、/3R10/3、R10/5(R10/5(8080)、R40/2(1R40/2(160)60)、R20/4(112R20/4(112)、R40/2(R40/2(60)60)移位系列：如移位系列：如R80/8(25.8R80/8(25.8)是是R10R10的移位系列的移位系列复合系列：如复合系列：如1010、1616、2525、35.535.5、47.547.5、6363R5R5R40/5R40/53.优先数系的数值优先数系的数值理论值理论值 计算值计算值 常用值常用值 化整值化整值1.5894 1.60 1.6 1.5894 1.60 1.6 1.1220 1.12 1.1 1.1220 1.1

12、2 1.1 注意：圆整并非严格按照四舍五入进行注意：圆整并非严格按照四舍五入进行计算值：计算值：1.0000 1.0593 1.1220 1.1885 1.2589 1.3335 1.4125 1.4962 常用值：常用值：1.00 1.06 1.12 1.18 1.25 1.32 1.40 1.504.优先数系的应用原则优先数系的应用原则 在一切标准化领域中尽可能采用优先数系；在一切标准化领域中尽可能采用优先数系；如标准的修订、老产品整顿、新产品设计等如标准的修订、老产品整顿、新产品设计等 基本参数、重要参数、原始参数应尽可能采用优先数系；基本参数、重要参数、原始参数应尽可能采用优先数系；按

13、按“先疏后密先疏后密”的顺序选用优先数系。的顺序选用优先数系。R5R10R20R40R80派生系列派生系列小小 结结互换性互换性标准化是互换性生产的基础，没有标准化就没有互换性。标准化是互换性生产的基础，没有标准化就没有互换性。我国的国家标准有我国的国家标准有GB、GB/T、GJB，国家标准定期更新。，国家标准定期更新。互换性简单的说就是同一规格的零件或部件具有能够彼此互相替换互换性简单的说就是同一规格的零件或部件具有能够彼此互相替换的性能。的性能。零、部件在装配前不挑，装配时不调整或修配，装配后能满足使用零、部件在装配前不挑，装配时不调整或修配，装配后能满足使用要求的互换性称完全互换；零、部

14、件在装配时要采用分组装配或调整等要求的互换性称完全互换；零、部件在装配时要采用分组装配或调整等工艺措施，才能满足装配精度要求的互换性称不完全互换。如装配时，工艺措施，才能满足装配精度要求的互换性称不完全互换。如装配时，还需要附加修配的零件，则不具有互换性。还需要附加修配的零件，则不具有互换性。互换性原则是机械工业生产的基本技术经济原则，是我们在设计、互换性原则是机械工业生产的基本技术经济原则，是我们在设计、制造中必须遵循的。制造中必须遵循的。标准化标准化 优先数系是等比数列，项值中含有优先数系是等比数列，项值中含有10的整数幂，包括基本系列的整数幂，包括基本系列(R5(R5、R10R10、R2

15、0R20、R40)R40)、补充系列、补充系列(R80)(R80)和派生系列；优先数系项值都是优先数；和派生系列；优先数系项值都是优先数；优先数有理论值、计算值、常用值、化整值之分；优先数有理论值、计算值、常用值、化整值之分；在一切标准化领域中在一切标准化领域中应尽可能采用优先数系。应尽可能采用优先数系。优先数系优先数系作业题：作业题：P91、2、3第二章第二章 测量技术基础测量技术基础测量的基本概念测量的基本概念 测量的定义及要素、测量基准和尺寸传递系统测量的定义及要素、测量基准和尺寸传递系统测量器具测量器具 计量器具的分类、计量器具的度量指标计量器具的分类、计量器具的度量指标测量方法测量方

16、法量块的有关知识量块的有关知识测量误差及数据处理测量误差及数据处理定义定义 测量是指为确定被测对象的测量是指为确定被测对象的量值量值而进行的实验过程。而进行的实验过程。测量的基本概念测量的基本概念测量的四要素测量的四要素 一个完整的测量过程应包括一个完整的测量过程应包括被测对象、计量单位、测量方被测对象、计量单位、测量方法、测量精度法、测量精度。没有没有计量单位计量单位的测量数值毫无意义，不知的测量数值毫无意义，不知测量精度测量精度的测量的测量结果是没有意义的测量。结果是没有意义的测量。检验和检定检验和检定 检验：判断检验：判断被件对象被件对象是否合格。是否合格。检定：评定检定：评定计量器具计

17、量器具的精度指标是否合乎其检定规程。的精度指标是否合乎其检定规程。测量值测量值=被测量的量值被测量的量值/测量单位测量单位尺寸传递系统尺寸传递系统 测量的基本概念测量的基本概念主基准主基准副基准副基准工作基准工作基准工作器具工作器具被测对象被测对象1m是光在真空中是光在真空中1/299792458s的时间间隔内的形成的长度。的时间间隔内的形成的长度。国家标准米尺、基准量块、基准棱体国家标准米尺、基准量块、基准棱体标准线纹尺、量块、多面棱体标准线纹尺、量块、多面棱体游标卡尺、千分尺、千分表、齿轮杠杆比较仪、光学比较仪、游标卡尺、千分尺、千分表、齿轮杠杆比较仪、光学比较仪、量规量规常用计量器具简介

18、常用计量器具简介游标卡尺游标卡尺深度游标卡尺深度游标卡尺数显游标卡尺数显游标卡尺带表深度游标卡尺带表深度游标卡尺常用计量器具简介常用计量器具简介高度游标卡尺高度游标卡尺数显高度游标卡尺数显高度游标卡尺数显深度游标卡尺数显深度游标卡尺带表游标卡尺带表游标卡尺常用计量器具简介常用计量器具简介外径千分尺外径千分尺螺纹千分尺螺纹千分尺公法线千分尺公法线千分尺壁厚千分尺壁厚千分尺常用计量器具简介常用计量器具简介深度千分尺深度千分尺内径千分尺内径千分尺带表外经千分尺带表外经千分尺板厚千分尺板厚千分尺常用计量器具简介常用计量器具简介杠杆千分尺杠杆千分尺极限千分尺极限千分尺百分表百分表千分表千分表常用计量器具

19、简介常用计量器具简介数显百分表数显百分表内径百分表内径百分表数显千分表数显千分表深度百分表深度百分表常用计量器具简介常用计量器具简介量块量块多值角度量块多值角度量块陶瓷量块陶瓷量块单值角度量块单值角度量块常用计量器具简介常用计量器具简介宽座角尺宽座角尺光滑极限塞规光滑极限塞规多面棱体多面棱体光滑极限环规光滑极限环规作业题作业题P9/1解解：(1)(1)优先数系优先数系R5R5系列的公比为：系列的公比为：因此因此1010以后五项优先数的计算值分别为：以后五项优先数的计算值分别为：15.849 25.119 39.811 63.097 100.00 15.849 25.119 39.811 63.

20、097 100.00 常用值分别为：常用值分别为：16.0 25.0 40.0 63.0 10016.0 25.0 40.0 63.0 100 (2)(2)派生系列派生系列R10/3R10/3的公比为：的公比为：因此因此100100以后三项优先数的计算值分别为：以后三项优先数的计算值分别为：199.53 398.12 794.37199.53 398.12 794.37 常用值分别为：常用值分别为：200 400 800200 400 800作业题作业题P9/2解解：优先数系优先数系R10R10系列的公比为：系列的公比为：因此因此1 1至至100100的优先数的计算值分别为：的优先数的计算值分

21、别为：1.0000 1.2589 1.5849 1.9953 2.5119 3.1623 1.0000 1.2589 1.5849 1.9953 2.5119 3.1623 3.9811 5.0119 6.3096 7.9433 10.000 12.589 3.9811 5.0119 6.3096 7.9433 10.000 12.589 15.849 19.953 25.119 31.623 39.811 50.119 15.849 19.953 25.119 31.623 39.811 50.119 63.096 79.433 100.00 63.096 79.433 100.00 常用值

22、分别为：常用值分别为：1.00 1.25 1.60 2.00 2.50 3.15 1.00 1.25 1.60 2.00 2.50 3.15 4.00 5.00 6.30 8.00 10.0 4.00 5.00 6.30 8.00 10.0 12.512.5 16.0 20.0 25.0 16.0 20.0 25.0 31.531.5 40.0 50.0 40.0 50.0 63.0 63.0 80.080.0 100 100 作业题作业题P9/3解解：该数列中后项比前项形成的数列为：该数列中后项比前项形成的数列为：0.63/0.5 0.8/0.63 1/0.8 1.25/1 1.6/1.25

23、 2/1.60.63/0.5 0.8/0.63 1/0.8 1.25/1 1.6/1.25 2/1.6即为：即为：1.26 1.27 1.25 1.26 1.27 1.25 1.251.25 1.28 1.25 1.28 1.25 因此，所给数列近似为等比数列，公比约为因此，所给数列近似为等比数列，公比约为1.251.25，等于，等于R10R10系列优先数的公比，系列优先数的公比，且项值中含有且项值中含有1 1，可以判断该数列属于，可以判断该数列属于基本优先数列基本优先数列R10R10系列，公比为系列，公比为1.251.25。常用计量器具简介常用计量器具简介螺纹塞规螺纹塞规锥度塞规锥度塞规螺纹

24、环规螺纹环规锥度环规锥度环规常用计量器具简介常用计量器具简介平晶平晶常用计量器具简介常用计量器具简介台式投影仪台式投影仪数显投影仪数显投影仪常用计量器具简介常用计量器具简介三坐标测量机三坐标测量机齿轮测量中心齿轮测量中心常用计量器具简介常用计量器具简介表面粗糙度测量仪表面粗糙度测量仪平面度检查仪平面度检查仪常用计量器具简介常用计量器具简介表面轮廓测量仪表面轮廓测量仪常用计量器具简介常用计量器具简介激光干涉仪激光干涉仪量块的相关知识量块的相关知识量量块块：用用耐耐磨磨材材料料制制造造，横横截截面面为为矩矩形形，并并具具有有一一对对相相互互平平行行的测量面的实物量具。的测量面的实物量具。量量块块长

25、长度度 ：量量块块一一个个测测量量面面上上的的任任意意一一点点到到与与其其相相对对的的另另一一个个测测量量面面相相研研合合的的辅辅助助表表面面之之间间的垂直距离。的垂直距离。量量块块中中心心长长度度 ：对对应应于于量量块块未未研合测量面中心点的量块长度。研合测量面中心点的量块长度。量量块块的的标标称称长长度度 ：标标记记在在量量块块上上，用用以以表表明明量量块块的的两两个个测测量量面面之之间间的的距距离离的的量量值值，也也称称为为量块长度的示值。量块长度的示值。量块的相关知识量块的相关知识量量块块的的用用途途：量量块块在在机机械械制制造造厂厂和和各各级级计计量量部部门门中中应应用用较较广广，常

26、常用用作作尺尺寸寸传传递递的的长长度度基基准准和和计计量量仪仪器器示示值值误误差差的的检检定定标标准准，也也可可用用作作精精密密机机械零件测量、精密车床和夹具调整时的尺寸基准。械零件测量、精密车床和夹具调整时的尺寸基准。量量块块的的按按级级划划分分：按按量量块块的的制制造造精精度度（量量块块标标称称长长度度的的极极限限偏偏差差、量量块块长长度度变变动动量量最最大大允允许许值值、研研合合性性）划划分分为为00、0、K、1、2、3级级，其其中中00级级精精度度最最高高，k极极为为校校准准级级。量量块块按按级级使使用用时时，以以量量块块的的标标称称长长度度为为工工作作尺尺寸寸，该该尺尺寸寸包包含含了

27、了量量块块的的制制造造误误差差和和磨磨损损误误差差，并并将将被被引引入到测量结果中，但是由于不需要加修正值，使用方便。入到测量结果中，但是由于不需要加修正值，使用方便。量量块块的的按按等等划划分分：按按量量块块的的检检定定精精度度（量量块块长长度度的的测测量量极极限限误误差差、平平面面平平行行性性允允许许偏偏差差、研研合合性性）划划分分为为1、2、3、4、5等等，其其中中1等等精精度度最最高高，5等等精精度度最最低低。量量块块按按等等使使用用时时，必必须须以以检检定定的的实实际际尺尺寸寸作作为为工工作作尺尺寸寸，该该尺尺寸寸不不包包含含制制造造误误差差，但但包包含含了了检检定定时时的的测测量量

28、误误差差和和磨磨损误差。损误差。就就同同一一个个量量块块而而言言，检检定定时时的的测测量量误误差差要要比比制制造造误误差差小小得得多多。因因此此，按按等使用比按级使用测量精度要高。等使用比按级使用测量精度要高。测量误差的来源测量误差的来源计量器具误差计量器具误差 原理误差：如放大原理的非线性原理误差：如放大原理的非线性 阿贝误差：阿贝误差：阿阿贝贝原原理理：在在设设计计计计量量仪仪器器或或测测量量工工件件时时，应应该该将将被测长度与仪器的基准长度安置在同一条直线上。被测长度与仪器的基准长度安置在同一条直线上。仪器基准件误差：仪器基准件误差：相对测量法中的标准件误差相对测量法中的标准件误差测量方

29、法误差测量方法误差 测测量量基基准准不不统统一一、被被测测件件安安装装和和定定位位不不正正确确、测测量量力、测量条件。力、测量条件。测量误差的分类性质和处理原则测量误差的分类性质和处理原则系统误差系统误差 在在实实际际测测量量条条件件下下，多多次次重重复复测测量量同同一一量量值值，测测量量误误差差的的大大小小和和符符号固定不变或按一定的规律变化的误差。反映测量结果的号固定不变或按一定的规律变化的误差。反映测量结果的正确度正确度。加修正值法、抵消法加修正值法、抵消法粗大误差粗大误差 由于某些不正常原因造成的超出预期的误差。由于某些不正常原因造成的超出预期的误差。剔除剔除随机误差随机误差 在在一一

30、定定的的测测量量条条件件下下，多多次次测测量量同同一一个个量量值值时时，测测量量误误差差的的绝绝对对值值和符号已不可预定的方式变化的误差。反映测量结果的和符号已不可预定的方式变化的误差。反映测量结果的精密度精密度。取平均值取平均值 准则（拉依达准则）：准则（拉依达准则）：在在测测量量列列中中，若若某某一一测测量量值值与与算算术术平平均均偏偏差差的的绝绝对对值值大大于于标标准准差差的的3倍，则认为该测量值具有粗大误差，应从测量列中剔除。倍，则认为该测量值具有粗大误差，应从测量列中剔除。算术平均值算术平均值标准偏差标准偏差置信概率置信概率测量极限误差测量极限误差 在在一一组组测测量量中中，若若取取

31、测测量量列列中中的的某某一一个个测测量量值值为为测测量量结结果果，则则测测量量极极限限偏偏差差为为 ；若若以以测测量量列列的的算算术术平平 均均 值值 为为 测测 量量 结结 果果，则则 测测 量量 极极 限限 偏偏 差差 大大 大大 减减 小小，为为 。测量误差的合成测量误差的合成已定系统误差取代数和；已定系统误差取代数和；符符合合正正态态分分布布、彼彼此此独独立立的的的的随随机机误误差差和未定系统误差按方和根法合成；和未定系统误差按方和根法合成；对于间接测量，被测量与间接测量值之间满足函数关系对于间接测量，被测量与间接测量值之间满足函数关系则计算单项测量误差则计算单项测量误差 后按上面的方

32、法合成。后按上面的方法合成。测量及测量数据的处理过程测量及测量数据的处理过程明确测量所要达到的精度精度明确测量所要达到的精度精度 选选择择合合适适的的测测量量方方法法测测得得数数据据（一一般般为为为为单单次次测测量量或或20次以内的测量数据列）次以内的测量数据列）剔除粗大误差剔除粗大误差计计算算测测量量列列的的算算术术平平均均值值、标标准准偏偏差差、算算术术平平均均值值的的标标准偏差准偏差取取测测量量列列的的算算术术平平均均值值为为测测量量结结果果的的数数值值，计计算算测测量量误误差得出测量精度，写出测量结果差得出测量精度，写出测量结果 。测测量序号量序号测测量量值值112.011-11212

33、.010-24312.01200412.050381444512.008-416612.009-39712.010-24812.010-24912.011-111012.009-391112.008-4161212.011-111312.010-241412.012001512.009-391612.010-241712.011-111812.009-391912.010-242012.011-11测测量序号量序号测测量量值值112.01111212.01000312.01224412.050512.008-24612.009-11712.01000812.01000912.011111012

34、.009-111112.008-241212.011111312.010001412.012241512.009-111612.010041712.011111812.009-111912.010002012.01111 在在立立式式光光学学计计上上用用四四等等量量块块做做基基准准测测量量基基本本尺尺寸寸为为 的的量量规规，测测量量室室内内温温度度为为 ，量量规规与与量量块块的的温温差差不不超超过过 ，已已知知光光学学计计有有 的的零零位位误误差差，所所用用量量块块有有 的的尺尺寸寸误误差差，量量块块中中心心长长度度的的测测量量极极限限误误差差为为 ，量量块块材材料料的的线线膨膨胀胀系系数数为

35、为 ，量量规规材材料料的的线线膨膨胀胀系系数数为为 ，光光学学计计在在全全部部刻刻度度范范围围内内的的示示数数误误差差不不大大于于 ，测测量量时时光光学学计计的的读读数数为为 ，试试求求量量规的实际尺寸及测量极限误差。规的实际尺寸及测量极限误差。分分析析：测测量量误误差差有有：光光学学计计的的零零位位误误差差、量量块块的的尺尺寸寸误误差差、测测量量时时偏偏离离标标准准温温度度引引起起的的测测量量误误差差、光光学学计计的的示示数数误误差差、量量块块中中心心长长度度的的测测量量极极限限误误差差、室室温温变变化化及及被被测测件件和和标标准准件件的的温温度度差差、测测量量力力引引起起的测量误差。的测量

36、误差。测量方法为测量方法为直接直接测量、测量、相对相对测量。测量。已定系统误差已定系统误差反号反号累加到测量结果中。累加到测量结果中。随机误差及符合正态分布的未定系统误差按随机误差及符合正态分布的未定系统误差按方和根法方和根法合成。合成。解：解：已定系统误差已定系统误差有：有：光学计的零位误差为光学计的零位误差为 量块的尺寸误差为量块的尺寸误差为 测量时偏离标准温度引起的测量误差测量时偏离标准温度引起的测量误差 总的已定系统误差为：总的已定系统误差为：被测量规尺寸为：被测量规尺寸为：随机误差随机误差有：有：光学计的示数误差为：光学计的示数误差为：量块中心长度的测量极限误差：量块中心长度的测量极

37、限误差：未定系统误差是由室温变化及被测件和标准件的温度差引起的，有未定系统误差是由室温变化及被测件和标准件的温度差引起的，有 随机误差及符合正态分布的未定系统误差合成得测量极限误差为：随机误差及符合正态分布的未定系统误差合成得测量极限误差为：测量结果及精度表示为：测量结果及精度表示为：小结小结测量误差的分类测量误差的分类系统误差的减小和消除系统误差的减小和消除随机误差的特点随机误差的特点粗大误差的判断和剔除：粗大误差的判断和剔除：测量误差的合成测量误差的合成系统误差、随机误差、粗大误差系统误差、随机误差、粗大误差准则（拉依达准则）、狄克逊准则准则（拉依达准则）、狄克逊准则作业作业:P30/1,

38、4第三章第三章 尺寸公差与圆柱结合的精度设计与检测尺寸公差与圆柱结合的精度设计与检测概述概述圆柱结合的特点、极限与配合的基本术语、配合制。圆柱结合的特点、极限与配合的基本术语、配合制。标准公差系列标准公差系列公差带大小的标准化公差带大小的标准化标准公差因子、计算式、公差等级的确定。标准公差因子、计算式、公差等级的确定。标准偏差系列标准偏差系列-公差带位置的标准化公差带位置的标准化孔轴的基本偏差及其特点、极限与配合的表示。孔轴的基本偏差及其特点、极限与配合的表示。圆柱结合的精度设计圆柱结合的精度设计配合制、标准公差等级、配合、未注公差的选用。配合制、标准公差等级、配合、未注公差的选用。尺寸精度的

39、检测尺寸精度的检测测量的误收与误废、验收原则、验收极限、量规的分类、量规的设测量的误收与误废、验收原则、验收极限、量规的分类、量规的设计原则。计原则。第三章第三章 尺寸公差与圆柱结合的精度设计与检测尺寸公差与圆柱结合的精度设计与检测孔与轴的概念孔与轴的概念孔孔（轴轴）通通常常是是指指的的圆圆柱柱形形内内（或或外外）表表面面，也也包包括括非非圆圆柱柱形形内内（外外）表面，（由二平形平面或切平面形成的包容面）。表面，（由二平形平面或切平面形成的包容面）。第三章第三章 尺寸公差与圆柱结合的精度设计与检测尺寸公差与圆柱结合的精度设计与检测圆柱结合的使用要求圆柱结合的使用要求相对运动副：活塞与缸体、滑动

40、轴承与轴径、导轨与滑块相对运动副：活塞与缸体、滑动轴承与轴径、导轨与滑块固定连接：齿轮与轴、火车车轮的轮缘于轮毂固定连接：齿轮与轴、火车车轮的轮缘于轮毂定位可拆连接：定位销与销孔、平键连接定位可拆连接：定位销与销孔、平键连接配合的种类配合的种类间隙配合：间隙配合：过盈配合：过盈配合：过渡配合：过渡配合：有关尺寸的术语和定义有关尺寸的术语和定义尺寸尺寸：如长度、深度、直径、厚度、中心距：如长度、深度、直径、厚度、中心距基本尺寸基本尺寸：设计时给定的、计算偏差的起始尺寸。：设计时给定的、计算偏差的起始尺寸。D和和d实际尺寸实际尺寸：零件加工后通过测量得到的尺寸，并非真值。：零件加工后通过测量得到的

41、尺寸，并非真值。Da和和da极极限限尺尺寸寸：最最大大极极限限尺尺寸寸、最最小小极极限限尺尺寸寸。Dmax、Dmin、dmax、dmin（体外）作用尺寸（体外）作用尺寸：孔的作用尺寸，轴的作用尺寸。：孔的作用尺寸，轴的作用尺寸。Dfe、dfe最最大大（小小）实实体体极极限限：孔孔或或轴轴具具有有允允许许的的材材料料用用量量为为最最多多（少少）时的极限尺寸。时的极限尺寸。DMML、DLML、dMML、dLML尺寸偏差与尺寸公差尺寸偏差与尺寸公差上偏差：上偏差：下偏差：下偏差：实际偏差：实际偏差：公差：公差：有关尺寸的小结有关尺寸的小结1.设计给定的尺寸：设计给定的尺寸：2.基本尺寸（基本尺寸（D

42、、d）3.极限尺寸（极限尺寸（Dmax、Dmin、dmax、dmin）4.最大实体极限（最大实体极限（DMML、DLML、dMML、dLML）2.零件上实际存在的尺寸：一个零件只有一个，对于一批零件是个变量零件上实际存在的尺寸：一个零件只有一个，对于一批零件是个变量 实际尺寸（实际尺寸（Da、da ）体外作用尺寸（体外作用尺寸（Dfe、dfe）3.3.尺寸合格条件尺寸合格条件 对于孔：对于孔：对于轴：对于轴：有关偏差与公差的小结有关偏差与公差的小结1.尺寸偏差简称偏差：尺寸偏差简称偏差：2.某一尺寸某一尺寸-基本尺寸基本尺寸=偏差偏差3.（实际尺寸、极限尺寸）（实际尺寸、极限尺寸）（实际偏差（

43、实际偏差、极限偏差）极限偏差）4.实际偏差：实际偏差：零件上实际存在的，可测的，对于一批零件是个变量零件上实际存在的，可测的，对于一批零件是个变量 极限偏差：是由设计时给定的极限偏差：是由设计时给定的2.2.尺寸合格条件尺寸合格条件:3.3.尺寸公差简称公差，表示尺寸允许的变动量，公差不能等于零尺寸公差简称公差，表示尺寸允许的变动量，公差不能等于零 尺寸公差带图尺寸公差带图1.只只有有基基本本尺尺寸寸相相同同的的孔孔和和轴轴的公差带才能画在一张图上的公差带才能画在一张图上;2.零线、基本尺寸、零线、基本尺寸、+、0 0、-；3.3.标标注注孔孔和和轴轴公公差差带带，最最好好以以不同的阴影线不同

44、的阴影线标示出来标示出来；4.4.注注意意单单位位，缺缺省省为为mmmm。或或基基本尺寸标注本尺寸标注mmmm，偏差缺省为，偏差缺省为公差与偏差的区别公差与偏差的区别1.偏偏差差时时代代数数值值，可可以以为为+、-、或或0 0，公公差差是是绝绝对对值值且且不不能能为为零零；;2.公差反映公差带的大小，偏差反映公差带的位置；公差反映公差带的大小，偏差反映公差带的位置；3.公差影响配合的精度，偏差影响配合的松紧。公差影响配合的精度，偏差影响配合的松紧。配合的基本概念配合的基本概念基基本本尺尺寸寸相相同同的的，相相互互结结合合的的孔孔、轴轴公公差差带带之之间间的的关关系系。配配合合是是对一批零件而言

45、的，它反映了相互结合的零件之间的松紧程度。对一批零件而言的，它反映了相互结合的零件之间的松紧程度。基本尺寸相同、孔与轴之间、一批零件而言基本尺寸相同、孔与轴之间、一批零件而言间隙配合、过盈配合、过度配合间隙配合、过盈配合、过度配合间隙间隙X、过盈、过盈Y、极限间隙极限间隙Xmax Xmin、极限过盈、极限过盈Ymax Ymin、平均间隙平均间隙Xav、平均过盈、平均过盈Y Yav配合公差配合公差Tf:配合中允许的间隙或过盈的变动量。配合中允许的间隙或过盈的变动量。Tf=TD+Td间隙配合间隙配合孔孔的的公公差差带带在在轴轴的的公公差差带带上上方方，即即具具有有间间隙隙的的配配合合（包包括括Xm

46、in=0的的情情况况）。对对于于一一批批零零件件而而言言，所所有有孔孔的的尺尺寸寸大大于于等等于于所所有有轴的尺寸。轴的尺寸。过盈配合过盈配合孔孔的的公公差差带带在在轴轴的的公公差差带带下下方方，即即具具有有过过盈盈的的配配合合（包包括括Ymin=0的的情情况况）。对对于于一一批批零零件件而而言言，所所有有孔孔的的尺尺寸寸小小于于等等于于所所有有轴的尺寸。轴的尺寸。过渡配合过渡配合孔孔和和轴轴的的公公差差带带相相互互重重叠叠，即即可可能能有有间间隙隙又又可可能能有有过过盈盈的的配配合合。主主要用于孔与轴之间的定位连接，即要求拆卸方便，又要求对中性好。要用于孔与轴之间的定位连接，即要求拆卸方便，

47、又要求对中性好。1.1.解解：（：（1 1）测量列的算术平均值为：测量列的算术平均值为：（2 2）单次测量）单次测量的标准偏差为：的标准偏差为：（3 3）测量极限误差）测量极限误差为：为：对于第一个测量值有对于第一个测量值有：根据根据3 3准则应将第一个测量值从测量列中剔除。准则应将第一个测量值从测量列中剔除。（4 4）重新计算测量列有：）重新计算测量列有：仅测量一次的测量结果和精度表示为：仅测量一次的测量结果和精度表示为：（5 5）算术平均值的标准偏差为：）算术平均值的标准偏差为：（6 6）以算术平均值作为测量结果有：）以算术平均值作为测量结果有：P30/4已知中间测量值的测量极限误差为：已

48、知中间测量值的测量极限误差为：解：中心距数值：解：中心距数值：中间测量值的误差传递函数为：中间测量值的误差传递函数为：中心距的测量极限误差：中心距的测量极限误差：中心距测量结果及精度可以表示为：中心距测量结果及精度可以表示为：有关配合的小结有关配合的小结基本偏差基本偏差标标准准中中规规定定的的确确定定公公差差带带相相对对于于零零线线位位置置的的那那个个极极限限偏偏差差，一一般般为为靠靠近近零线的那一个偏差，可以是上偏差，也可以是下偏差。零线的那一个偏差，可以是上偏差，也可以是下偏差。配合制配合制基基孔孔制制：基基本本偏偏差差为为一一定定的的孔孔的的公公差差带带，与与不不同同基基本本偏偏差差的的

49、轴轴的的公公差差带带形形成成各各种种配配合合的的一一种种制制度度。GB/T1800.1-1997，基基准准孔孔的的下下偏差为零偏差为零，其代号用，其代号用“H”表示。表示。基基孔孔制制：基基本本偏偏差差为为一一定定的的轴轴的的公公差差带带，与与不不同同基基本本偏偏差差的的孔孔的的公公差差带带形形成成各各种种配配合合的的一一种种制制度度。GB/T1800.1-1997，基基准准轴轴的的上上偏差为零偏差为零，其代号用，其代号用“h”表示。表示。基准制的选用基准制的选用1.一般情况下应优先选用一般情况下应优先选用基孔制基孔制；2.以下情况优先选用基轴制：以下情况优先选用基轴制：直接使用冷拔钢材制作轴

50、，不再进行机械加工；直接使用冷拔钢材制作轴，不再进行机械加工；加工尺寸小于加工尺寸小于1mm的精密轴比同级孔要困难；的精密轴比同级孔要困难；同同一一根根轴轴上上基基本本尺尺寸寸相相同同的的轴轴段段，装装配配有有不不同同配配合合要要求求的的几个孔类零件；几个孔类零件；3.在在与与标标准准件件配配合合的的情情况况下下，应应优优先先考考虑虑标标准准件件来来选选择择基基准准制制，如如键键与与键键槽槽的的配配合合应应选选用用基基轴轴制制，滚滚动动轴轴承承外外圈圈与与箱箱体体孔孔应应采采用基轴制，滚动轴承内圈与轴的配合应采用基孔制。用基轴制，滚动轴承内圈与轴的配合应采用基孔制。4.为为了了满满足足某某些些