互换性与测量技术基础实验指导书

互换性性与技术测量

实验指导书

(机械设计及其自动化专业用)

编写：XXX

班级： 学号： 姓名：

安徽建筑工业学院机电系机械实验室

2007年9月

目 录

第一章 技术测量的基本知识---------------------------------------------------2

第一节 技术测量的基本概念-----------------------------------------------2 第二节 量 块-------------------------------------------------------------4 第二章 孔、轴的测量----------------------------------------------------------8

实验一 用内径百分表测量孔------------------------------------------------8 实验二 用立式光学计测量轴------------------------------------------------10 第三章

互换性与技术测量

实验指导书

武汉工程科技学院机械与电子信息学部

二○一四年十二月

实验一 用机械比较仪测量塞规

一、实验目的

1、学习机械比较仪的结构原理及其使用方法。 2、学习直接测量结果的处理方法。

3、加深理解计量器具与测量方法的常用术语。

二、设备与器材

机械比较仪（带基座和百分表）7台、被测塞 规和量块各7组。

三、仪器及使用说明

机械比较仪主要用于长度比较测量，可测圆柱 形、球形等物体的直径及零件的长度尺寸。用这类

仪器测量时，先用量块将仪器标尺或指针调到零位，被测尺寸对量块尺寸的偏差可以从仪器刻度标尺上读得。百分表是应用最为广泛的一种机械式量仪。

图2 机械式百分表的传动系统

图2为机械式百分表的传动系统，被测件的尺寸或形状变化→测头→测杆→齿条→齿轮Z1 →齿轮 Z2 →齿轮Z3 →长指针，长指针在表盘上指示出其转过的数值，从表盘上读出指针转过的数值。当测杆向上移动时，长指针向顺时针方向旋转；当测杆向下移动时，长指针向反时针方向旋转。

百分表的测量杆移动1mm时，通过齿轮传动系统，使大指针回转一周，刻度盘沿圆周刻有100个刻度，当指针转动1格时，表示所测量的尺寸变化为1/100

互换性与测量技术基础

——位置误差测量实验

一、实验目的

1、培养学生的创新精神、创新能力、创造思维；

2、熟悉零件有关位置误差的含义和基准的体现方法；

3、掌握有关通用量仪的使用方法。

二、实验用量具

齿轮跳动检查仪、平板、千分表、百分表、磁性千分表架、V型

块、直角尺、钢板尺等。

三、实验内容说明及实验原理

1、垂直度误差测量

Ø42H7孔轴线对Ø30H7孔轴线以及对侧面B的垂直度要求如图

1.

（1）Ø42H7孔轴线对Ø30H7孔轴线的垂直度误差测量如图2。将

工件放置在平板上，将测量表架安装在基准孔心轴上部，在距离为

L2两端用千分表测得读数为M1、M2，则该零件轴线对轴线的垂直

度误差为

f⊥= L1|M1-M2| L2

（2）Ø42H7孔轴线对侧面B的垂直度误差测量如图3。以零件顶

面为支撑面，放在三个千斤顶上。再用一直角尺，使其一面在平板上，

另一面与基准面靠拢，同时调节千斤顶使其与基准面贴合为止，这说

明基准面与平板垂直。然后用千分表分别测出L2长度两端读数M1、

M2，则该零件轴线对侧面的垂直度误差为

f⊥= L1|M1-M2| L2

根据以上测量结果，判断两项垂直度要求是否合格。

图1

《互换性与技术测量实验》

实 验 指 导 书

（2016-2017-1）

互换性与技术测量教研组编

机械工程学院 2016年08月

班级： 学号： 姓名：

1

目 录

实验一 长度测量 ......................................... 3 实验二 实验三

表面粗糙度测量 ................................... 9 齿轮齿圈径向跳动的测量 .......................... 13

2

实验一 长度测量

一、实验目的

1.了解和掌握杠杆千分尺、和立式数显光学计的测量原理、主要结构及使用方法。 2.应用上述仪器检验光滑极限量规。

3.巩固尺寸公差的概念,学会由测得数据判断零件合格性的方法。 二、仪器结构及工作原理 1.杠杆千分尺

杠杆千分尺相当于外径千分尺与杠杆式卡规组合而成，其外形如图1-1（a）所示。它的工作原理与杠杆式卡规及千分尺相同。可以用作相对测量，也可以作绝对测量。杠杆式卡规的工作原理如图1-1

一、什么叫互换性？它在机械制造中有何重要意义？是否只适用于大批量生产？

答:互换性是指制成的同一规格的零（部）件中，在装配时作任何选择，附加调整或修配，能达到预定使用性能的要求。它在机械制造业中的作用反映在下几方面。在设计方面，可简化设计程序，缩短设计周期，并便于用计算机辅助设计；在造方面，可保证优质高效生产；在使用方面，使机器维修方便，可延长机器寿命。

互换性给产品的设计、制造和使用维修都带来了很大方便。它不仅适用于大批量生产，也适用于单件小批生产，互换性已经成为现代机械制造企业中一个普遍遵守的原则

二、公差、检测、标准化与互换性有什么关系？

答：按照标准设计的公差，加工检测一批同一规格的零件，装配时就不用选配，调整，就能装配成一台设备，并且在这台设备某个零件失效时，再拿一个同一规格换上去，就可保证零件和设备的一切性能，也就是说公差，检测，标准化是为了同一规格的零部件具有互换性而做的。

三、测量及其实质是什么？一个完整的测量过程包括哪几个要素？

答：“测量”是指以确定被测对象量值为目的的全部操作。实质上是将被测几何量与作为计量单位的标准进行比较，从而确定被测几何量是计量单位的倍数或分数的过程。一个完整的测量过程

应包括测量对象、计量单位、测量

一、什么叫互换性？它在机械制造中有何重要意义？是否只适用于大批量生产？

答:互换性是指制成的同一规格的零（部）件中，在装配时作任何选择，附加调整或修配，能达到预定使用性能的要求。它在机械制造业中的作用反映在下几方面。在设计方面，可简化设计程序，缩短设计周期，并便于用计算机辅助设计；在造方面，可保证优质高效生产；在使用方面，使机器维修方便，可延长机器寿命。

互换性给产品的设计、制造和使用维修都带来了很大方便。它不仅适用于大批量生产，也适用于单件小批生产，互换性已经成为现代机械制造企业中一个普遍遵守的原则

二、公差、检测、标准化与互换性有什么关系？

答：按照标准设计的公差，加工检测一批同一规格的零件，装配时就不用选配，调整，就能装配成一台设备，并且在这台设备某个零件失效时，再拿一个同一规格换上去，就可保证零件和设备的一切性能，也就是说公差，检测，标准化是为了同一规格的零部件具有互换性而做的。

三、测量及其实质是什么？一个完整的测量过程包括哪几个要素？

答：“测量”是指以确定被测对象量值为目的的全部操作。实质上是将被测几何量与作为计量单位的标准进行比较，从而确定被测几何量是计量单位的倍数或分数的过程。一个完整的测量

过程应包括测量对象、计量单位、测量

《互换性与测量性基础》

实验指导书

北京科技大学机械工程学院

二〇〇六年十一月

前 言

《互换性与测量性基础》课程是机械类基础课程与专业课程的桥梁作用，是联系设计类课程与制造工艺课程的纽带。它不仅将标准化领域的有关部分结合在一起，而且涉及机械设计、机械制造、质量控制、生产组织管理等诸多方面，是一门综合性很强的课程。

在《互换性与测量性基础》课程中，实验课是教学的重要组成部分，其目的不仅是使学生进一步掌握和巩固课堂上所学的公差理论、基本的测量技术，以及熟悉常用计量器具的使用方法；而且，希望学生通过实验，理解测量的基本知识、计量器具的基本原理，能够根据先修的基础课程，全面分析被测量，选择合适的测量方法与计量器具，正确进行实验数据处理与误差分析，进一步加强学生综合能力与实践能力的培养。

根据教学大纲，《互换性与测量性基础》课程实验共2学时，包含尺寸测量和形位误差测量两个实验项目，本实验指导书按照上述两项提供相应的两部分内容，每一部分提供多个实验，供学生自由选择，每一部分中选择完成一个实验即可。

由于实验学时有限，为了取得更好的实验效果，在实验前要求学生做好充分的准备工作，认真阅读实验指导书，并复习教材相关内容；实验过程中要求学生独立完成实验；

互换性与技术测量

互换性与技术测量特点：专业技术课 重要性：承上启下 性质：互换性属于标准化的范围，而测量技术属于计量学， 本课程就是将理论和实践紧密结合的学科。参考书：《互换性与测量技术基础》,王伯平主编，机械工业出版社； 《互换性与测量技术》,陈于萍、高晓康编著，高等教育出版社； 《互换性与技术测量基础》,胡风兰主编，机械工业出版社。

互换性与技术测量

第1章 绪论 第2章 测量技术概论 第3章 圆柱公差与配合 第4章 形状和位置公差及检测 第5章 表面粗糙度及检测 第6章 光滑极限量规 第7章 滚动轴承的公差与配合 第8章 螺纹公差与配合 第9章 键和花键的公差与配合 第10章 圆锥的公差配合及检测 第11章 渐开线圆柱齿轮的传动的互换性

互换性与技术测量

第1章 绪论1.1.1 什么是互换性？1.定义：在制成的同一规格零件中，不需要作任何挑选或附加加工(如钳工修配)或再调整就可装上机器(或 部件)上，而且达到原定使用性能要求。

1.1 互换性概述

互换性与技术测量

2.分类按照不同的分类原则，互换性有不同的分类形式 1)按照互换的范围分为几何参数互换和功能互换 几何参数互换是指零部件的尺寸、形状、

实验二 用内径百分表或卧式测长仪测量内径

一、实验目的

1．熟悉测量内经常用的计量器具和测量原理及使用方法。 2．加深对内径尺寸测量特点的了解。

二、实验内容

1．用内径百分比测量内径。 2．用卧式测长仪测量内径。

三、测量原理及计量器具说明

内径可用内径千分尺直接测量。但对深孔或公差的等级较高的孔，则常用内径百分表或卧式测长仪作比较测量

（一）内径百分表

1．百分表的结构和传动原理

百分表是应用杠杆、齿轮、齿条等机械传动，将测量杆的微小直线位移经放大后转变为指针的偏转，从而指示出相应测量值的量具。图2-1所示是百分表的外形和传动原理。如图2-1(b)所示，有齿条的测量杆上、下移动，带动齿轮22传动，与齿轮22同轴的齿轮23也随之转动，而齿轮23又带动中心齿轮Z，及其同轴上的指针偏转。游丝的作用力保证齿轮在正反转时在同一齿面啮合，从而消除齿轮啮合间隙所引起的误差。弹簧是用来控制测量力的。百分表的刻度盘上刻成100等份，当测量杆移动1mm时指针转一圈，因此百分表的分度值为0.01mm。百分表的测量范围有0～3mm、0～5mm、0～10mm三种，可在百分表表盘中的小刻度盘上来体现。

2

2．内径百分表

内径百分表是测量内孔的一种常用量仪，其

■ 模拟试题二：

一、判断题〔正确的打√，错误的打×〕（10分）

1、为了使零件参数具有互换性，必须把零件的加工误差控制在给定的范围内。（ ） 答：×

2、零件的尺寸公差等级愈高，则该零件加工后表面粗糙度愈小。由此可知，表面粗糙度要求很小的零件，则其尺寸公差亦必定很小。（ ） 答：× 3、某基孔制配合，孔的公差为。21μm，最大间隙为16μm，则该配合一定是过渡配合。（ ） 答：√

4、间隙配合也可称为动配合，因此它们只能用于孔、轴间有相对运动的结合中。（ ） 答：×

5、圆度公差是控制圆柱形零件横截面和轴向截面内形状误差的综合性指标。（ ） 答：√

6、轮廓的最大高度是取样长度内轮廓的最大峰高。（ ） 答：× 7、0级轴承应用于转速较高和旋转精度也较高的机械中。（ ） 答：× 8、孔的体外作用尺寸一定大于其局部实际尺寸。（ ） 答：×

9、某圆柱面的圆柱度公差为0.03mm,那么该圆柱面对基准轴线的径向跳动公差一定不小于0.03mm。（ ） 答：√

10、圆柱齿轮传动的振动和噪声是由于齿轮传递运动的不准确性引起的。 （ ） 答：×

二．选择题（20分）

1、基本偏差代号J、K、M的孔与基本偏差代号h的轴可以构成（ ）。 a．间隙