互换性与测量技术基础(王伯平)习题参考答案
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制定标准发布标准组织实施实施监督标准化工作过程技术标准管理标准基础标准产品标准方法标准安全卫生环保标准生产组织标准经济管理标准服务标准国际标准区域标准国家标准专业标准地方标准企业标准二标准分类三标准分级企业标准地方标准专业标准国家标准区域标准国际标准人类社会提出问题
第一章 绪论
第一节 互换性的意义和作用
规则、方法、代号、量值等），在总结科学试验和生产实践
的基础上，由有关方面协调制订，经主管部门批准后，在一 定范围内作为活动的共同准则和依据。(GB3935.1—96)
第二节 标准化与优先数
2、标准化：
指标准的制订、发布和贯彻实施的全部活动过程，包
括从调查标准化对象开始，经试验、分析和综合归纳，进 而制订和贯彻标准，以后还要修订标准等等。
第二节 标准化与优先数
国家标准GB321－1980《优先数和优先数系》规定了五个等比
数列，它们分别用R5、R10、R20、R40、R80表示。
其中前四个系列为基本系列，R80系列为补充系列。 (1)基本系列 优先数系中的R5、R10、R20、R40四个系列是常用
系列，称为基本系列。
5 R5 q5 10 1.6
q10 / 3 (10 10 )3 2
第三节 本课程的研究对象及任务
本课程是机械类各专业的重要技术基础课。
任务：
●掌握标准化和互换性的基本概念及有关的基本术语及定义； ●基本掌握几何量公差标准的主要内容、特点和应用原则； ●初步学会根据机器和零件的功能要求，选用公差与配合，并
能正确地标注到图样上；
1.00, 1.60, 2.50, 4.00, 6.30,10.00
R10 q10 10 10 1.25 1.0, 1.25, 1.6, 2.0, 2.5, 3.15, 4.0, 5.0, 6.3, 8.0, 10 R20 q20 20 10 1.12 R40 q 40 10 1.06 40
第一节 互换性的意义和作用
三、误差与公差的区别
误差是在零件加工过程中产生的，是不可避免的，
是客观存在的，它的大小受到加工过程中的各种因
素的影响。 公差则是允许零件的尺寸、几何形状和相互位置的最 大变动量。它是由设计人员根据零件的功能要求给定
的。
第一节 互换性的意义和作用
四、互换性的种类
1.按程度分为：
◆
完全互换：
装配、更换不需挑选或修配。
◆
不完全互换：
装配时允许有附加条件的选择或调整。
第一节 互换性的意义和作用
不完全互换
第一节 互换性的意义和作用
2.按部位分：
◆
内互换性：
部件或机构内部零件间的互换性。
◆
外互换性：
部件或机构与其相配合件间的互换性。
第一节 互换性的意义和作用
五、互换性的作用
◆
第二节 标准化与优先数
(2)补充系列 R80系列仅在参数分级很细或不能满足需要 时才采用，称为补充系列。 (3)派生系列 派生系列是从R5、R10、R20、R40、R80五个
系列中，每隔P项取值导出的系列。其公比为：
qr/p= qr =
p
10
r
p
=10p/r
代号为Rr/p，其中r代表5、10、20、40、80。 如经常使用的派生系列R10/3 ，就是从基本系列R10中每逢三 项取出一个优先数组成的，即1, 2, 4, 8, 16, ……其公比为:
标准化工作过程
制定标准
发布标准
组织实施
实施监督
第二节 标准化与优先数
二、标准分类
特 征 基础标准 性 质 技术标准 产品标准 方法标准 安全/卫生 环保标准 生产组织标准 管理标准 经济管理标准 服务标准 区域标准 国家标准 专业标准 地方标准 企业标准 层 次 国际标准
标 准
第二节 标准化与优先数
一、互换性的含义
●
具有互换性的产品:
螺钉、灯泡，自行车、缝纫机、钟表的零部件
同一规格的一批零件，任取其一，不需要挑选或附 加修配就能装在机器上，并满足产品的使用性能要求的 一种特性。
第一节互换性的意义和作用
互换性基本概念图例--福特公司
统一零件规格以保证装配时良好的互换性方面的先驱
第一节 互换性的意义和作用
三、标准分级
国际标准 区域标准 国家标准 专业标准 地方标准
企业标准 人类社会
第二节 标准化与优先数
四、优先数和优先数系
提出问题：为什么电灯泡的功率为：15W、25W、40W、60W、 100W？ ①优先数系：由一些十进制等比数构成的几何级数。 ②优先数系的构成
●代号：为Rr（r取5、10、20、40、80）； r ●公比： q 10。 r ●个数：优先数系中，项数从1开始，可向大于1和小于1 两边无限延伸，每个十进区间有r个优先数。 ●如：R5系列，q5≈1.6，在1～10中，共有5个数，分别 为1.00，1.60，2.50，4.00，6.30。 ●优先数多为无理数，应用时要圆整。
互换性基本概念图例--福特公司
手工单件生产方式
大量生产方式
第一节 互换性的意义和作用
二、公差的概念
互换性通常包括零件几何参数（如尺寸）间的互换和力 学性能(如强度、硬度)间的互换。 实际加工过程中由于各种因素，加工时不可避免的要产
生加工误差。从零件的使用功能看允许在规定的范围内变动。
这个几何参数变动的范围叫做几何量公差。 利用公差来控制误差，保证零件的互换性； 在满足功能的前提下，公差值应尽量大；
从使用、维修角度看： 以旧换新，方便维修，提高设备使用价值。
◆
从设计角度看：
使用标准件，缩短设计周期、实现CAD。
◆
从制造角度看：
加工、装配、有利于组织专业化生产。
第二节 标准化与优先数
一、标准与标准化的概念 1、标准：
指为了取得国民经济的最佳效果，对需要协调统一的具
有重复特征的物品（如产品、零部件等）和概念（如术语、
答：（1）R10系列，公是1.25。 （2）R10/3系列，公比是2。
第二节 标准化与优先数
第三节 本课程的研究对象及任务
案例导入
在日常生活中，我们经常遇到这样的情况：家里的灯 泡坏了，自行车上的螺钉丢了，买一个相同规格的换
上即可正常使用，非常方便、快捷。那么请问：
一个M10的六角头螺栓与什么样的螺母相匹配?如何保 证螺母的任意互换？如何知道螺母具有互换性？
第一节 互换性的意义和作用
●掌握一般几何参数测量的基础知识； ●了解典型零件的基本测量原理与方法和初步学会使用常用计 量器具。
本章练习
1．以下说法是否正确？ （1）不经挑选，调整和修配就能相互替换，装配的零件，装配后能 满足使用性能要求，就是具有互换性的零件。 （ ） √ （2）为了实现互换性，零件的公差应规定得越小越好。（╳ ） （3）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。 （ ） ╳ （4）装配时有附加条件的选择或调整的零属于不完全互。 （ ） √ （5）优先数系包含基本系列和补充系列，而派生系列一定是倍数系 列。 （ ╳） 2.下面两列数据属于何种系列？公比是多少？ （1）某机床主轴转速为：50、63、80、100、125、…，单位为 r/min。 （2）表面粗糙度Ra的基本系列为：0.012、0.025、0.050、 0.100、0.200、…，单位为μm。
第一章 绪论
第一节 互换性的意义和作用
规则、方法、代号、量值等），在总结科学试验和生产实践
的基础上，由有关方面协调制订，经主管部门批准后，在一 定范围内作为活动的共同准则和依据。(GB3935.1—96)
第二节 标准化与优先数
2、标准化：
指标准的制订、发布和贯彻实施的全部活动过程，包
括从调查标准化对象开始，经试验、分析和综合归纳，进 而制订和贯彻标准，以后还要修订标准等等。
第二节 标准化与优先数
国家标准GB321－1980《优先数和优先数系》规定了五个等比
数列，它们分别用R5、R10、R20、R40、R80表示。
其中前四个系列为基本系列，R80系列为补充系列。 (1)基本系列 优先数系中的R5、R10、R20、R40四个系列是常用
系列，称为基本系列。
5 R5 q5 10 1.6
q10 / 3 (10 10 )3 2
第三节 本课程的研究对象及任务
本课程是机械类各专业的重要技术基础课。
任务：
●掌握标准化和互换性的基本概念及有关的基本术语及定义； ●基本掌握几何量公差标准的主要内容、特点和应用原则； ●初步学会根据机器和零件的功能要求，选用公差与配合，并
能正确地标注到图样上；
1.00, 1.60, 2.50, 4.00, 6.30,10.00
R10 q10 10 10 1.25 1.0, 1.25, 1.6, 2.0, 2.5, 3.15, 4.0, 5.0, 6.3, 8.0, 10 R20 q20 20 10 1.12 R40 q 40 10 1.06 40
第一节 互换性的意义和作用
三、误差与公差的区别
误差是在零件加工过程中产生的，是不可避免的，
是客观存在的，它的大小受到加工过程中的各种因
素的影响。 公差则是允许零件的尺寸、几何形状和相互位置的最 大变动量。它是由设计人员根据零件的功能要求给定
的。
第一节 互换性的意义和作用
四、互换性的种类
1.按程度分为：
◆
完全互换：
装配、更换不需挑选或修配。
◆
不完全互换：
装配时允许有附加条件的选择或调整。
第一节 互换性的意义和作用
不完全互换
第一节 互换性的意义和作用
2.按部位分：
◆
内互换性：
部件或机构内部零件间的互换性。
◆
外互换性：
部件或机构与其相配合件间的互换性。
第一节 互换性的意义和作用
五、互换性的作用
◆
第二节 标准化与优先数
(2)补充系列 R80系列仅在参数分级很细或不能满足需要 时才采用，称为补充系列。 (3)派生系列 派生系列是从R5、R10、R20、R40、R80五个
系列中，每隔P项取值导出的系列。其公比为：
qr/p= qr =
p
10
r
p
=10p/r
代号为Rr/p，其中r代表5、10、20、40、80。 如经常使用的派生系列R10/3 ，就是从基本系列R10中每逢三 项取出一个优先数组成的，即1, 2, 4, 8, 16, ……其公比为:
标准化工作过程
制定标准
发布标准
组织实施
实施监督
第二节 标准化与优先数
二、标准分类
特 征 基础标准 性 质 技术标准 产品标准 方法标准 安全/卫生 环保标准 生产组织标准 管理标准 经济管理标准 服务标准 区域标准 国家标准 专业标准 地方标准 企业标准 层 次 国际标准
标 准
第二节 标准化与优先数
一、互换性的含义
●
具有互换性的产品:
螺钉、灯泡，自行车、缝纫机、钟表的零部件
同一规格的一批零件，任取其一，不需要挑选或附 加修配就能装在机器上，并满足产品的使用性能要求的 一种特性。
第一节互换性的意义和作用
互换性基本概念图例--福特公司
统一零件规格以保证装配时良好的互换性方面的先驱
第一节 互换性的意义和作用
三、标准分级
国际标准 区域标准 国家标准 专业标准 地方标准
企业标准 人类社会
第二节 标准化与优先数
四、优先数和优先数系
提出问题：为什么电灯泡的功率为：15W、25W、40W、60W、 100W？ ①优先数系：由一些十进制等比数构成的几何级数。 ②优先数系的构成
●代号：为Rr（r取5、10、20、40、80）； r ●公比： q 10。 r ●个数：优先数系中，项数从1开始，可向大于1和小于1 两边无限延伸，每个十进区间有r个优先数。 ●如：R5系列，q5≈1.6，在1～10中，共有5个数，分别 为1.00，1.60，2.50，4.00，6.30。 ●优先数多为无理数，应用时要圆整。
互换性基本概念图例--福特公司
手工单件生产方式
大量生产方式
第一节 互换性的意义和作用
二、公差的概念
互换性通常包括零件几何参数（如尺寸）间的互换和力 学性能(如强度、硬度)间的互换。 实际加工过程中由于各种因素，加工时不可避免的要产
生加工误差。从零件的使用功能看允许在规定的范围内变动。
这个几何参数变动的范围叫做几何量公差。 利用公差来控制误差，保证零件的互换性； 在满足功能的前提下，公差值应尽量大；
从使用、维修角度看： 以旧换新，方便维修，提高设备使用价值。
◆
从设计角度看：
使用标准件，缩短设计周期、实现CAD。
◆
从制造角度看：
加工、装配、有利于组织专业化生产。
第二节 标准化与优先数
一、标准与标准化的概念 1、标准：
指为了取得国民经济的最佳效果，对需要协调统一的具
有重复特征的物品（如产品、零部件等）和概念（如术语、
答：（1）R10系列，公是1.25。 （2）R10/3系列，公比是2。
第二节 标准化与优先数
第三节 本课程的研究对象及任务
案例导入
在日常生活中，我们经常遇到这样的情况：家里的灯 泡坏了，自行车上的螺钉丢了，买一个相同规格的换
上即可正常使用，非常方便、快捷。那么请问：
一个M10的六角头螺栓与什么样的螺母相匹配?如何保 证螺母的任意互换？如何知道螺母具有互换性？
第一节 互换性的意义和作用
●掌握一般几何参数测量的基础知识； ●了解典型零件的基本测量原理与方法和初步学会使用常用计 量器具。
本章练习
1．以下说法是否正确？ （1）不经挑选，调整和修配就能相互替换，装配的零件，装配后能 满足使用性能要求，就是具有互换性的零件。 （ ） √ （2）为了实现互换性，零件的公差应规定得越小越好。（╳ ） （3）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。 （ ） ╳ （4）装配时有附加条件的选择或调整的零属于不完全互。 （ ） √ （5）优先数系包含基本系列和补充系列，而派生系列一定是倍数系 列。 （ ╳） 2.下面两列数据属于何种系列？公比是多少？ （1）某机床主轴转速为：50、63、80、100、125、…，单位为 r/min。 （2）表面粗糙度Ra的基本系列为：0.012、0.025、0.050、 0.100、0.200、…，单位为μm。