互换性试卷及其答案

2008-2009学年第一学期考试试卷 A

互换性与技术测量 参考答案及评分标准

一、填空题（共19分，每空1分）

（1）φ30H7/m6表示 基本尺寸 为30mm的 基孔制 （基准制）的 过渡 配合。其中H、m是 基本偏差 代号，7、6表示 公差等级（或标准公差） 。

（2）尺寸公差标准规定有 间隙 、 过渡 、和 过盈 三大类配合，当孔轴无相对运动，要求有良好定心精度，且易于拆卸时，应选用 过渡 配合。

（3）位置公差又分为 3 种，它们分别是 定向 、 定位 和 跳动公差 。

（4）若某轴的尺寸标注为，则该零件采用的公差原则为 最大实体要求(最大实体原则) ，其最大实体尺寸为 φ20.05 ，此时的形位公差值为 φ0.02 ；其最小实体尺寸为 φ20 ，此时的形位公差值为 φ0.07；其最大实体实效尺寸为 φ20.07 。

二、简答题：（共18分）

（1）如图1所示的零件标注。请回答：

1） 该标注采用的公差原则是什么？遵守什么边界？其边界尺寸为多少？

2） 其最大实体尺寸为多少？此时的形位公差值为多少？

3） 其最小实体尺寸为多少？此时的形位公差值为多少？（7分）

图1

答：1） 该标注采用的公差原则是最大实体原则，遵守最大实体实效边界，其边界尺寸为 φ19.95（3分） 2） 其最大实体尺寸为φ20，此时的形位公差值为φ0.05（2分）

3） 其最小实体尺寸为φ20.13，此时的形位公差值为φ0.18（2分）

（2）齿轮的各项公差分为哪几个公差组？对传动性能各有什么影响？（3分）

答：分为第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ公差组（2分），分别影响传递运动的准确性、传动的平稳性、载荷分布的均匀性（1分）。

（3）对以螺纹标记加以说明：

1）M10×1－7g6g－20， 2）M20－6H－40 。 (4分) 答：1)公称直径为10mm且螺距为1mm，外螺纹，公差带为

7g6g。旋合长度20(2分) 2）公称直径为20mm，内螺纹，公差带为6H，旋合长度40(2分)

（4）对以下两个粗糙度符号加以说明：

1） ，2） (4分) 答：（1）用去除材料的方法获得的表面，Ra最大值为3.2um(2分)

（2）用不去除材料的方法获得的表面，Ra最大值为6.3um(2分)

?0.025?0.059?50?50三、根据的孔与0?0.043的轴配合，填写下表1，

并画出公差带图指出配合类型。（15分）

表1

单位：mm 孔 轴 +0.025 +0.059 上偏差 (1分) (1分) 0 +0.043 下偏差 基本偏差 0（1分） +0.043（1分） 最大极限尺寸 φ50.025 φ50.049 (1分) (1分) 最小极限尺寸 φ50 φ50.043 标准公差 0.025（1分） 0.016（1分） 最大间隙或过Ymax=-0.059（1分） 最小间隙或过Ymin=-0.018（1分）

配合公差 Tf=0.041（1分） （注：大括号内的内容要全对才给1分，否则不得分） +0.059

轴 +0.043

过盈配合（1分）

+0.025 公差带图：（3分） + 孔 0 -

四、已知Ф30H7/k6、Ф30K7/h6孔轴配合 ，查附表（见后）分别计算所有孔与轴的极限偏差并画出公差带图。(8分)

解：对于Ф30H7/k6：ES=+0.021mm，EI=0（1分）；es=+0.015mm；ei=+0.002mm（1分）

对于Ф30K7/h6：ES=+0.006mm，EI=-0.015mm（1分）；es=0，ei=-0.013（1分）

（注：孔或轴的极限偏差要全对才给1分, 否则不得分） 公差带图：（共4分，每个图2分）

+0.021 +0.015 +0.002 + H7 k6 + +0.006 0 0 K7 - - -0.015 φ50

h6 -0.013

五、孔与轴相配合，根据给定数值，试确定它们的公差等级，并选用适当的配合。 配合的基本尺寸=25mm，Xmax=+0.086mm，Xmin=+0.02mm。（7分） 解：Tf=| Xmax - Xmin |=0.066=TD+Td

查表得：IT8=0.033，取孔与轴的公差等级为IT8 可得：TD=Td=0.033

?0.033) （2分） 先基孔制，有?25H8(0es=EI-Xmin=-0.020 （1分） 有?25f8() （2分）

选用的配合为: ?25H8/f8 （2分）

六、83块一套量块尺寸如下：

间隔0.01mm，从1.01，1.02……到1.49，共49块；间隔0.1mm，从1.5，1.6……到1.9，共5块；间隔0.5mm，从2.0，2.5……到9.5，共16块；间隔10mm，从10，20到100，共10块；1.005，1，0.5各一块。选用适当的量块组成尺寸58.785mm，并写出步骤。（4分）

φ30 ?0.020?0.053φ30

解： 58.785

-1.005 第一块（1分） 57.78

-1.28 第二块（1分） 56.50

-6.5 第三块（1分） 50 第四块（1分）

七、图1所示零件标注了的两种不同的形位公差，试说明标注各表示的意思，并指出它们的公差带有何不同？（5分）

图1

答：图(a)的标注为：斜面对基准A、B的位置度；图(b)的标注为：斜面对基准A的倾斜度。（3分）

图(a)的标注为定位公差，其公差带的位置是固定的；图(b)的标注为定向公差，其公差带的位置是在轴线方向上

是浮动的（2分）。

八、图2所示零件的技术要求是：①2-φd轴线对其公共轴线的同轴度公差为φ0.02mm；②φD轴线对2-φd公共轴线的垂直度公差为0.02mm；③φD轴线对2-φd公共轴线的偏离量不大于±10μm。试在图上用形位公差代号标出这些要求。（9分）

图2

每个标注要求3分，其中公差项目正确1分，箭头和基准等格式1分，公差值1分。

九、改正图3标注中的错误（要求不改变各公差项目符号，将正确的标注重新标注在图(b)上）（7分）

(a)

(b) 图3

每个形位公差项目的改正得1分，共6分，另外基准A

处的改正得1分（要完全改对才给分）。

十、解释图4中各形位公差标注的含义（8分）

图4

：轴线的任意方向的直线度为φ0.05

(2分)

：外圆面的圆度公关为0.003 (2分) ：圆锥面母线的直线度为0.16 (2分) ：圆锥面对基准轴线的斜向圆跳动0.001

(2分)

二、选择题

1．保证互换性生产的基础是（ ）。

A．标准化 B．生产现代化 C．大批量生产 D．协作化生产

2．基本偏差代号f的基本偏差是（ ）。 A．ES B．EI C．es D．ei

3．f30g6与f30g7两者的区别在于（ ）。

A．基本偏差不同 B．下偏差相同，而上偏差不同

C．上偏差相同，而下偏差不同 D．公差值相同

4．一般配合尺寸的公差等级范围为（ ）。 A．IT1～IT7 B．IT2～IT5 C．IT5～IT13 D．IT8～IT14

5．当相配孔、轴既要求对准中心，又要求装拆方便时，应选用（ ）。 A．间隙配合 B．过

盈配合 C．过渡配合 D．间隙配合或过渡配合

6．形位公差带的形状决定于（ d ）

A．形位公差特征项目 B．形位公差标注形式 C．被测要素的理想形状 D．被测要素的理想形状、形位公差特征项目和标注形式

7．在图样上标注形位公差要求，当形位公差前面加注Φ时，则被测要素的公差带形状应为（ ）。

A．两同心圆 B．圆形或圆柱形

C．两同轴线圆柱面 D．圆形、圆柱形或球形

8．径向全跳动公差带的形状和（ ）公差带的形状相同。

A．同轴度 B．圆度 C．圆柱度 D．位置度

9．某实际被测轴线相对于基准轴线的最近点距离为0.04mm，最远点距离为0.08mm，则该实际被测轴线对基准轴线的同轴度误差为（ ）。

A．0.04mm B．0.08mm C．0.012mm D．0.16mm

10．轴的直径为 ，其轴线的直线度公差在图样上的给定值为 mm，则直线度公差的最大值可为（ ）。

A． mm B． mm C． mm D． mm

11．最大实体尺寸是指（ ）。 A．孔和轴的最大极限尺寸 B．孔和轴的最小极限尺寸 C．孔的最小极限尺寸和轴的最大极限尺寸 D．孔的最大极限尺寸和轴的最小极限尺寸

12．尺寸公差与形位公差采用独立原则时，零件加工后的实际尺寸和形位误差中有一项超差，则该零件（ ）。

A．合格 B．尺寸最大 C．不合格 D．变形最小

13．公差原则是指（ ）。

A．确定公差值大小的原则 B．制定公差与配合标准的原则

C．形状公差与位置公差的关系 D．尺寸公差与形位公差的关系

14．被测要素的尺寸公差与形位公差的关系采用最大实体要求时，该被测要素的体外作用尺寸不得超出（ d ）。

A．最大实体尺寸 B．最小实体尺寸 C．实际尺寸 D．最大实体实效尺寸 15．如果某轴一横截面实际轮廓由直径分别为Φ40.05mm和Φ40.03mm 的两个同心圆包容而形成最小包容区域，则该横截面的圆度误差为（ ）。

A．0.02mm B．0.04mm C．0.01mm D．0.015mm

16．工作止规的最大实体尺寸等于被检验零件的（ b ）。

A．最大实体尺寸 B．最小实

体尺寸 C．最大极限尺寸 D．最小极限尺寸

17．取多次重复测量的平均值来表示测量结果可以减少（ ）。 A．定值系统误差 B．变值系统误差C．随机误差 D．粗大误差

18．含有下列哪项误差的测得值应该按一定的规则，从一系列测得值中予以剔除（ ）。 A．定值系统误差 B．变值系统误差 C．随机误差 D．粗大误差

19．粗大误差使测量结果严重失真，对于等精度多次测量值中，凡是测量值与算术平均值之差绝对值大于标准偏差σ的（ ）倍，即认为该测量值具有粗大误差，即应从测量列中将其剔除。

A．1 B．2 C．3 D．4

20．电动轮廓仪是根据（ ）原理制成的。

A．针描 B．印模 C．干涉 D．光切

三、填空题

1．根据零部件互换程度的不同，互换性可分 互换和 互换。

2．实行专业化协作生产采用 原则。 3．GB/T321-1980规定 数列作为优先数系；R5系列中的优先数，每增加 个数，则数值增加10倍。

4．零件几何要求的允许误差称为 ，简称 。

5．尺寸公差带具有 大小 和 位置 两个特性。尺寸公差带的大小，由 公差值 决定；尺寸公差带的位置由 极限偏差 决定。

6．实际尺寸是通过 测量 得到的尺寸，但它并不一定是被测尺寸的真实大小。

7．配合公差带具有 和 两个特性。配合

公差带的大小，由 决定；配合公差带的位置由 决定。

8．为了以尽可能少的标准公差带形成最多种标准配合，国家标准规定了两种配合制，即 和 。

9．位置公差可分为： 定向 、 定位 和 跳动 三类。

10．跳动公差分为 圆跳动 公差和 全跳动 公差两种。

11．某孔的直径为 ，其轴线的直线度公差在图样上的给定值为 ，则该孔的最大实体尺寸为 50 ，最大实体实效尺寸为 49.99 ，允许的最大直线度公差为 0.04 。

12．体外作用尺寸是工件 实际尺寸 尺寸和 形

位误差 综合的结果，孔的体外作用尺寸总是 （大于、等于或小于）孔的实际尺寸，轴的体外尺寸总是 （大于、等于或小于）轴的实际尺寸。

13．独立原则是指图样上给出被测要素的尺寸公差与 形位公差 各自独立，彼此无关，分别满足要求的公差原则。这时尺寸公差只控制 实际尺寸 的变动范围，不控制 实际要素的变动量 。

14．孔或轴采用包容要求时，应遵守 最大实体 边界；最大实体要求应用于被测要素时，被测要素应遵守 最大实体实效 边界。

15．端面全跳动公差带控制端面对基准轴线的 垂直度 误差，同时它也控制了端面的 平面度 误差。

16．测量是将 与 进行比较，并确定其 的实验过程。

17．按测量方法分类，用游标卡尺测量轴的直径属于 直接 测量， 绝对 测量以及 接触 测量。

18．按“级”使用量块时量块尺寸为 ，按“等”使用时量块尺寸为 。

19．测量误差是指被测量的 实际测量值 与其 真值 之差。

20．正态分布曲线中，σ决定了分布曲线的 分散程度 ， 决定了分布曲线的 位置 。

21．测量表面粗糙度轮廓时，应把测量限制在一段足够短的长度上，这段长度称为 取样长度 。

22．评定表面粗糙度高度特性参数包括 轮廓算术

平均偏差Ra 、 微观不平度十点高度 Rz 和 轮廓最大高度Ry 。

四、简答题

2．配合分哪几类？各类配合中孔和轴公差带的相对位置有何特点？

2．答：配合分三类：间隙配合、过渡配合和过盈配合。

间隙配合中孔的公差带在轴的公差带上方；过盈配合中孔的公差带在轴的公差带下方；过渡配合中孔的公差带和轴的公差带相互重叠。

3．为什么要规定基准制？为什么优先采用基孔制？

3．答：标准公差带形成最多种的配合，国家标准规定了两种配合基准制：基孔制和基轴制。

一般情况下优先选用基孔制配合是考虑中、小尺寸孔常采用定尺寸刀具加工，这样可以减少定尺寸刀具、量具的品种、规格、数量，而大尺寸刀具则考虑习惯、方便，也采用基孔制。

4．简述测量的含义和测量过程的四要素。

4．答：测量是将被测几何量的量值和一个作为计量单位的标准量进行比较，求得其比值的过程。测量过程应包括被测对象、计量单位、测量方法和测量精度四要素。 5．“示值范围”和“测量范围”有何区别？

5．答：“示值范围”指计量器具所能显示或指示的最低值或最高值的范围；“测量范围”指在允许的误差限内，计量器具所能测出的被测量的范围。

6．测量误差按其性质可分为哪几类？各有何特征？实际测量中对各类误差的处理原则是什么？

6．答：测量误差按其性质可分为系统误差、随机误差和粗大误差三大类。系统误差在相同条件下，多次测量同一值时，误差的绝对值和符号均保持不变或按某一规律变化；随机误差在相同条件下，多次测量同一值时，误差的绝对值和符号以不可预定的方式变化；粗大误差是超出规定条件下预计的误差。实际测量中对系统误差用修正法消除；对随机误差可通过概率统计方法寻求和描述规律，评定其影响程度；对粗大误差按一定规则予以剔除。

7．表面结构中粗糙度轮廓的含义是什么？它对零件的使用性能有什么影响？

7．答：表面结构中粗糙度轮廓的含义是指零件表面由间距很小的微小峰、谷所形成的微观几何误差。它对零件的使用性能中的耐磨性、耐腐蚀性和耐疲劳性以及配合性质的稳定性均有影响。

8．为什么在表面粗糙度轮廓标准中，除了规定“取样长度”外，还规定“评定长度”？

8．答：由于零件表面的微小峰、谷的不均匀性，在表面轮廓的不同位置的取样长度上的表面粗糙度轮廓测量值不尽相同。为了更可靠地反映表面粗糙度轮廓的特性，应测量连续的几个取样长度上的表面粗糙度轮廓，即规定“评定长度”。

9．滚动轴承内圈与轴颈的配合和外圈与外壳孔的配合分别采用哪种基准制？为什么？滚动轴承内圈内径公差带相对于以公称直径为零线的分布有何特点？其基本偏差是怎样规定的？

9．答：滚动轴承内圈与轴颈的配合采用基孔制，外圈与外壳孔的配合采用基轴制。原因是滚动轴承是标准件。滚动轴承内圈内径公差带相对于以公称直径为零线的分布特点是在零线以下，基本偏差是上偏差，且为零。

其中前三项要求属精度要求。

五．综合题

1．根据表1中给出的标准公差和基本偏差数值，求出下列孔、轴的上下偏差数值：

（1）． （2）．

表1 标准公差和基本偏差数值表

尺寸分段

（mm）

标准公差（ ） 基本偏差（ ） IT7 IT8

>30～50

>50～80

>80～120 25 30

35 39 46 54 －50

－60

－72 ＋9 ＋11

＋13 2．按图样 加工一孔 ，测得该孔横截面形状正确，实际尺寸处处皆为20.010mm，轴线直线度误差为Φ0.008mm，试述该孔的合格条件，并判断该孔是否合格。

3．图1和图2分别给出了孔的两种图样标注方法，试根

据标注的含义填写下表。

图图3

图号

采用的公差原则的名称 边界名称及

边界尺寸（mm）

最大实体状态下的位置公差值（mm） 允许的最大位置误差值（mm） 实际尺寸合格范围（mm） 1 2

1

4．将下列精度要求标注在图样上。

（1）内孔尺寸为Φ30H7，遵守包容要求；

（2）圆锥面的圆度公差为0.01mm，母线的直线度公差为0.01mm；

（3）圆锥面对内孔的轴线的斜向圆跳动公差为0.02mm；

（4）内孔的轴线对右端面垂直度公差为0.01mm。

（5）左端面对右端面的平行度公差为0.02mm；

（6）圆锥面的表面粗糙度Rz的最大值为6.3μm，其余表面Ra的上限值为3.2μm。

二、选择题

1.A 2.C 3.C 4.C 5.C 6.D 7.B 8.C 9.D 10.D

11.C 12.C 13.D 14.D 15.C 16.B 17.C 18.D 19.C 20.A

三、填空题

1． 完全 不完全

2． 互换性

3． 十进制 5

4． 几何量公差 公差

5． 大小 位置 公差值 极限偏差

6． 测量

7． 大小 位置 配合公差值 极限间隙或极限过盈

8． 基孔制 基轴制

9． 定向公差 定位公差 跳动公差

10．圆跳动 全跳动

11．Φ50mm Φ49.99mm Φ0.04mm

12．实际 形位误差 小于 大于

13．形位公差 实际尺寸 实际要素的变动

14．最大实体 最大实体实效

15．垂直度 平面度

16．测量对象 单位量或标准量 比值

17．直接 绝对 接触

18．公称尺寸 检定尺寸

19．实际测得值 真值

20．分散程度 位置

21．取样长度

22．轮廓算术平均偏差Ra 微观不平度十点高度Rz 轮廓最大高度Ry

23．5 0

24．松联结 正常联结 紧密联结

25．单一中径 作用中径 中径极限

26．24mm 6g 5g 2mm N

27．M30×2-6H-S

28．封闭环

29．最短尺寸链

30．反向 同向

五．综合题 1．（1）． 为基轴制，故：

es＝0

ei＝－IT7＝－25

而孔的基本偏差可通过通用规则求出：

EI＝－es＝＋50

ES＝EI＋IT8＝＋50＋39＝＋89

（2）． 的基本偏差可直接查表求得：

EI＝0

ES＝＋IT8＝＋46

ei＝＋11

es＝ei＋IT7＝＋11＋30＝＋41

2．解：该孔的合格条件：Dfe≥Dmin=20mm,Da≤Dmax=20.021mm,

Dfe= Da-f=20.010-0.008=20.002＞ Dmin

故该孔合格。 3．

图号

采用的公差原则的名称 边界名称及

边界尺寸（mm）

最大实体状态下的位置公差值（mm） 允许的最大位置误差值（mm）

实际尺寸合格范围（mm） 1

独立原则 无特殊边界 Φ0.03 Φ0.03

Φ40~Φ40.039 2

最大实体要求

最大实体实效边界，边界尺寸Φ39.97 Φ0.03 Φ0.069

Φ40~Φ40.039

4．

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