精度设计 第四章 测量技术及数据处理基础
《公差配合与测量技术》课程建设方案
《公差配合与测量技术》课程建设方案一、指导思想课程建设要体现职业教育教学规律的要求，以工作过程为导向，选择并序化教学内容，改革教学方法、教学手段和考核方法。
重视学生在校学习与实际工作的一致性，有针对性地采取工学结合、任务驱动、项目导向、理论与实践一体化等行动导向的教学模式，按照核心课程建设标准进行建设。
具体体现在五个方面：1.课程整体设计服务于专业课程体系；2.课程教学过程设计，按照实际工过程展开，使教学过程能体现一个实际的工作过程；3.课程教学要素设计，课程各要素设计应有利于工学结合实现“学用一致，学工一体”,培养学生的综合职业能力；4.课程教学的基本原则是“能力目标、任务驱动、学生主体”;5.任务载体的选择应源于实际工作任务。
二、建设目标改革并完善“以教师为主导、以学生为中心、以教材为基础、以现代信息技术为支撑、以提高学生综合应用能力为目标”的新型的互式学习体系，改进“以课堂教学为主，多媒体课件、网络课堂、个性化自主式学习为辅，第二课堂进行综合素质实践”的立体化学习环境，完善“分别以教师和学生为对象的双重教学评价体系”,以促进课堂教学质量的全面提高，同时开辟多种渠道，培训师资，提升教师的综合素质，建设成具有一流教师队伍、一流教学内容、一流教学方法、一流教材、一流教学管理的示范性课程。
三、建设内容1.教师队伍建设2023年：1)调整课程教学团队，团队成员制定个人发展规划，不断进步，提高业务水平。
2)每学期开展互相听课，每位成员在完成任务的前提下，尽量多总结、多改进。
3)每学期集中研讨不少于3次，进行教学经验交流，改进教学方法和手段。
2020年：1)加强“双师型”教师培养，专业类课程“双师型”教师应达到70%以上。
2)切实提高教师整体的教学水平，教学能力和教学效果；分批组织一些教师去校外、省外参观学习，进行广泛的学术交流和研讨活动。
2025年：1)积极鼓励青年教师，提高学历层次、教学水平和科研能力。
互换性与测量技术——第四章第三讲公差原则
注意：倾斜度公差对平 面度具有控制作用 。
5.1 独立原则
3、形状与位置公差 遵守独立原则的形状与位置公差，只要求实际 被测要素位于给定的形位公差带内，且允许其形位 误差达到最大值，而与几何要素的实际尺寸无关。
第5节:公差原则
形状公差、位置公差和尺寸公差 之间的相互关系？
概述
加工后的零件存在各种误差(尺寸误差、形 位误差等）。 这些误差的综合结果将影响着机 器功能要求。
在精度设计中，通常只考虑零部件各种几 何误差对机器功能的单独影响，可以分别规定 精度要求。 实际上零部件各种误差的产生原因往往是 相互关联的，设计时应充分考虑它们之间的相 互关系，合理决定产品的各种几何精度要求， 控制它们的综合误差对使用功能的影响。
最小实体实效尺寸LMVS：最小实体实效状态下的体内作用
尺寸。 它等于最小实体尺寸加（减）中心要素的形状公差
或定向、定位公差。
dLV = dL - t形· DLV = DL + t形· 位 位 其中：对外表面取“-”；对内表面取“+”
基本概念与术语
表 最大(小)实体实效尺寸计算式
基本概念与术语
如图3.4-5所示，孔的最大实体实效尺寸 DMV = DM － t = Dmin－ t
20.05 ＋ 0.02 = 20.07 mm。
图 3.4-7 孔的最小实体实效尺寸
基本概念与术语
如图3.4-8所示，轴的最小实体实效尺寸 d = dL－ t = dmin － t
LV
= 14.95－0.02 = 14.93 mm。
图 3.4-8
轴的最小实体实效尺寸
互换性与测量技术基础复习与练习及答案
互换性与测量技术基础复习与练习洛阳理工学院《互换性与测量技术基础》是江苏城市职业学院统设课程，它适用于2006级高职模具设计与制造专业，教学计划为3学分，54学时。
课程选用由周文玲主编的《互换性与测量技术》（机械工业出版社）作为教材。
《互换性与测量技术基础》是模具设计与制造专业的一门专业必修课。
本课程的任务是研究零件的设计、制造精度与测量方法，使学生掌握必要的互换性与技术测量方面的基本知识和公差设计的方法，为今后的工作打下坚实的基础。
期末考试由江苏城市职业学院统一命题，题型为填空题、选择题、判断题、简答题、综合题等。
第一部分复习要求课程的有关内容主要按“了解、掌握和熟练掌握”三个层次要求，具体要求如下：第一章绪论1、掌握互换性的概念。
2、了解互换性生产的特点、意义。
3、了解标准化的意义4、明确互换性与公差、标准化、检测的关系。
5、了解优先数系的概念及实质第二章尺寸极限与配合1、熟练掌握极限与与配合的基本术语及定义2、掌握公差与配合国家标准的构成与特点：公差等级、公差因子、标准公差的计算及规律、尺寸分段、基本偏差系列、基准制、公差和配合在图样上的标注。
3、掌握正确地查用公差与配合国家标准的常用表格：标准公差数值表、基本偏差数值表。
4、了解一般公差的概念。
5、初步掌握公差与配合的选用。
第三章形状和位置公差及其检测1、了解形状和位置公差对零件使用性能的影响以及形位公差的研究对象。
2、掌握形状和位置公差的种类、定义及其标注方法。
3、熟悉形状和位置公差的公差带特性----形状、大小和方位。
4、掌握形状和位置误差的概念、形位误差的评定及测量方法。
5、熟练掌握有关公差原则的基本概念，熟悉独立原则、包容原则、最大实体要求等形位误差不同控制方法的概念及其正确标注。
6、掌握形状和位置公差选择的原则及方法。
第四章测量技术基础1、掌握测量的概念、测量过程四要素和基本测量原则。
2、了解长度量值传递系统及其重要的量值传递媒介----量块。
几何精度设计与检测全套
§1-2 互换性、标准化与优先数
• 互换性在现代化工业生产中的作用 产品设计 采用具有互换性标准零部件，大大简化绘图、 计算等设计工作量，也便于计算机辅助设计，缩 短设计周期 产品制造 同台设备的各个零部件可分散在多个工厂同 时加工。
§1-2 互换性、标准化与优先数
产品装配 零部件具有互换性，装配作业顺利，易于实 现流水作业或自动化装配，缩短装配周期，提高 装配作业质量 产品使用 容易保证其运转连续性和持久性，提高使用 价值。 产品管理 在技术和物资供应以及计划管理方面，便于 实现科学化管理
测量
• 几何量测量是指为确定被测几何量的量值而进 行的实验过程。 其实质是将被测几何量与作为计量单位的标准 量进行比较，从而确定两者比值的过程。
§1-3 测量技术的基本概念
• 测量过程4要素 被测对象：本课程主要指几何量，即长度、角度、表 面形状和位置、表面粗糙度以及螺纹、齿轮的各种几 何参数。 计量单位：长度计量基本单位为m，常用单位有mm、 μm；角度单位是rad或度、分、秒 测量方法：测量时所采用的测量原理、计量器具和测 量条件的综合 测量精度：测量结果与真值相一致的程度。
通过规定几何参数的公差保证成品的几何参 数充分近似的互换，又称狭义互换。本课程主要 研究零件几何参数的互换性。
• 功能互换
要保证零件使用功能要求，不仅取决于几何 参数一致性，还取决于其物理、化学、力学性能 等参数的一致性。通过规定功能参数(如材料力 学性能、理化性能等参数)的公差所达到的互换 为功能互换，又称广义互换。
第一章 绪论
本章内容
概述 互换性、标准化与优先数系 测量技术的基本概念 计量器具与测量方法 测量误差与数据处理
§1-1 概
电工电子技术公开课教案
电工电子技术公开课教案第一章：电工基础1.1 电流、电压和电阻的概念电流：电荷的定向移动形成电流，单位是安培（A）。
电压：电势差，单位是伏特（V）。
电阻：阻碍电流流动的性质，单位是欧姆（Ω）。
1.2 欧姆定律欧姆定律：电流I等于电压U除以电阻R，即I = U/R。
1.3 串并联电路串联电路：元件依次连接，电流相同，电压分配。
并联电路：元件并行连接，电压相同，电流分配。
第二章：电子元件2.1 半导体基础导体、绝缘体和半导体：导电性能不同的材料。
PN结：P型和N型半导体的结合，形成二极管。
2.2 二极管结构、符号和性质：单向导电性，正向导通，反向截止。
应用：整流、稳压、调制等。
2.3 晶体管结构、符号和性质：三极管，控制电流的放大作用。
应用：放大、开关、稳压等。
第三章：基本电路分析3.1 交流电路交流电：电压和电流随时间变化的电。
频率、周期和相位：交流电的基本参数。
3.2 频率响应滤波器：根据频率选择通过的信号。
放大器：增加信号的幅值。
3.3 谐振电路串联谐振和并联谐振：谐振条件、谐振特点。
第四章：电子测量技术4.1 测量仪器示波器：显示电压随时间变化的图形。
信号发生器：产生不同频率和幅值的信号。
4.2 测量方法直流测量和交流测量：测量电压、电流、电阻等。
测量误差和精度：仪器的误差和测量结果的精度。
4.3 数据处理平均值、均方根值和峰-峰值：描述信号的统计量。
信号处理和分析：滤波、放大、采样等。
第五章：电工电子应用实例5.1 照明电路灯泡的选择、接线和保护。
5.2 电源电路稳压电源：线性稳压电源和开关稳压电源。
5.3 充电电路充电器：适配器和充电电池的充电电路。
5.4 传感器应用温度传感器、压力传感器等：将非电量转换为电信号。
5.5 家庭电器电冰箱、洗衣机、空调等家用电器的工作原理和电路。
第六章：电机及其控制6.1 电动机的基础直流电动机和交流电动机的结构与原理。
电动机的分类：异步电动机、同步电动机、步进电动机等。
2020年智慧树知道网课《互换性与测量技术基础》课后章节测试满分答案
【多选题】(2分)
表面结构在标注补充要求时可以标注()等。
A.
传输带
B.
加工余量
C.
取样长度
D.
加工工艺
9
【判断题】(2分)
表面粗糙度值越小,表面越光滑,使用性能越好,所以表面粗糙度值越小越好。
A.
对
B.
错
10
【多选题】(2分)
在标注表面粗糙度要求时,下列说法中正确的是()。
A.
在不引起误解时，表面结构要求可标注在给定的尺寸线上
A.
垂直度
B.
同轴度或同心度
C.
对称度
D.
位置度
6
【单选题】(2分)
按 加工一个孔，加工后测得Da=Ø50.02，其轴线的直线度误差值为Ø0.01mm，则零件的体外作用尺寸为（），零件（）。
①Ø50.03mm②Ø50.01mm③合格④不合格
A.
①；④
B.
②；③
C.
①；③
D.
②；④
7
【单选题】(2分)
A.
小
B.
等于
C.
不能确定
D.
大
7
【单选题】(2分)
关于表面粗糙度对零件使用性能的影响,下列说法中的是()。
A.
零件的表面越粗糙,越易形成表面锈蚀
B.
表面越粗糙,表面接触受力时,峰顶处塑性变形越大,越降低零件强度
C.
降低表面粗糙度值,可提高零件的密封性能
D.
零件表面质量不会影响间隙配合的稳定性或过盈配合的联接强度
当被测要素为轮廓要素时，公差框格的的引线箭头应（）。
A.
与尺寸线明显错开
B.
可标注在轮廓线的延长线上
精度设计与质量控制基础习题答案
第一章尺寸精度及孔轴结合的互换性1．已知基准孔与下列三轴相配，试计算配合的极限间隙或极限过盈及配合公差，画出公差带图，并指明它们各属于哪类配合。
（1）（2）（3）解：（1） X＝D－d=ES－ei=－(－=0.041mmX= D－ d=EI－es=0－(－=0.007mmT==0.034mm故属于间隙配合，公差带图略。
（2） X＝D－d=ES－ei=－=0.005mmY= D－d=EI－es=0－=－0.028mmT==0.033mm故属于过渡配合，公差带图略。
（3） Y＝D－ d= EI－es =0－=－0.048mmY= D－d=ES－ei =－=－0.014mmT==0.034mm故属于过盈配合，公差带图略。
2．已知孔轴配合的基本尺寸为mm,配合公差为＝0.041mm,=+0.066mm,孔公差为＝0.025mm,轴下偏差ei=－0.041mm,试求孔轴的极限偏差，画出公差带图，说明配合性质。
解：轴公差为：T= T－T=－=0.016mm因 T= es－ei 故 es=ei －T=－+=－0.025mm因 X＝D－d=ES－ei即＝ES+ 得ES＝0.025mm因 T＝ES－EI 故 EI=ES－T=－=0mm故孔为φ50 轴为φ50X= D－ d=EI－es＝0－（－）＝0.025mm属于间隙配合，公差带图略。
3．已知两根轴，其中：d=φ5mm,=0.005mm, d=φ180mm,=0.025mm,试比较以上两根轴的加工难易程度。
解：方法一：不查表比较（1） d=φ5mm,属于3～6尺寸分段，d==故 i=+*=0.73mmd=φ180mm,属于120～180尺寸分段，d==故 i=+*=2.52mm(2) 比较a及a的大小a＝T/ i=5/=a=T/ i=25/=因为 a＜a，所以d的精度高，难加工。
方法二：查表比较由表1－6得，d为IT5，d为IT6所以d的精度高，难加工。
4．查表画出下列配合的孔轴公差带图；计算其配合的极限间隙或过盈及配合公差；并说明各配合代号的含义及配合性质。
仪器仪表行业智能化仪器仪表开发方案
仪器仪表行业智能化仪器仪表开发方案第一章概述 (2)1.1 项目背景 (2)1.2 项目目标 (2)1.3 技术路线 (3)第二章智能化仪器仪表发展现状与趋势 (3)2.1 国内外发展现状 (3)2.1.1 国际发展现状 (3)2.1.2 国内发展现状 (3)2.2 行业发展趋势 (4)2.2.1 技术创新不断突破 (4)2.2.2 产品多样化与个性化 (4)2.2.3 产业链整合与协同发展 (4)2.2.4 绿色环保与可持续发展 (4)2.2.5 跨界融合与创新 (4)第三章需求分析 (5)3.1 市场需求 (5)3.2 用户需求 (5)3.3 技术需求 (5)第四章系统架构设计 (6)4.1 总体架构 (6)4.2 硬件架构 (6)4.3 软件架构 (7)第五章关键技术研究 (7)5.1 传感器技术 (7)5.2 数据处理与分析技术 (7)5.3 通信技术 (8)第六章硬件开发 (8)6.1 传感器选型与设计 (8)6.1.1 传感器选型原则 (8)6.1.2 传感器设计 (9)6.2 控制器设计 (9)6.2.1 控制器选型 (9)6.2.2 控制器设计 (9)6.3 电源管理 (10)6.3.1 电源需求分析 (10)6.3.2 电源设计 (10)第七章软件开发 (10)7.1 操作系统选择 (10)7.2 应用程序开发 (11)7.3 界面设计 (11)第八章集成与测试 (12)8.1 硬件集成 (12)8.2 软件集成 (12)8.3 测试与验证 (12)第九章市场推广与运营 (13)9.1 市场策略 (13)9.1.1 市场定位 (13)9.1.2 产品差异化 (13)9.1.3 品牌建设 (13)9.1.4 价格策略 (14)9.2 销售渠道 (14)9.2.1 直接销售 (14)9.2.2 代理商合作 (14)9.2.3 渠道拓展 (14)9.2.4 跨界合作 (14)9.3 售后服务 (14)9.3.1 售后服务体系建设 (14)9.3.2 24小时客服 (14)9.3.3 定期回访 (14)9.3.4 售后服务培训 (14)9.3.5 售后服务承诺 (15)第十章项目管理与风险控制 (15)10.1 项目进度管理 (15)10.2 质量管理 (15)10.3 风险评估与控制 (15)第一章概述1.1 项目背景科技的飞速发展，智能化技术已渗透至各个行业，成为推动社会进步的重要力量。
《精度设计与质量控制基础》课程教学大纲
《精度设计与质量控制基础》课程教学大纲课程编号:012003课程名称（中／英文）：精度设计与质量控制基础/Tolerance Design and Quality ControlBasis课程类型:模块课（平台课、模块课、课程群）总学时：40 讲课学时：30 实验学时：10学分：2.5适用对象:机械工程及相关专业先修课程：机械制图，机械设计，机械原理后续课程：机械制造工艺学、误差理论及数据处理开课单位：机械工程学院一、课程性质和教学目标《精度设计与质量控制基础》课程涉及几何量公差与技术测量两个范畴，是机械类各专业的一门极其重要的专业技术基础课程。
它在机械类整个教学计划中起到承上启下的作用，它是联系机械设计课程与机械制造课程的纽带，是从基础课学习过渡到专业课学习的桥梁。
本课程的教学目标为：1.理解几何量精度参数与零件功能要求、工艺系统之间的内在联系，掌握基本术语、定义及规范，并能根据功能要求进行几何量精度设计，具备分析和解决工程实践问题的创新意识和创新设计能力；2.理解几何量精度项目的内涵及其与零件功能要求的本质联系，能根据特定的功能要求选择、设计相应的几何量精度项目，并能将设计结果正确地标注在图样上，逐步具有准确呈现方案设计/开发结果的表达能力；3.理解几何量精度参数与测量系统之间的关联联系，掌握几何量精度项目的测量及检验方法，获得实验设计和实验技能的基本训练，并逐步具有选择、应用先进测试工具解决工程实际问题的能力。
本课程的教学目标与毕业要求的对应关系为：本课程教学的基本要求是：使学生建立互换性、标准化、计量学及质量工程的基本概念，掌握基本几何精度（尺寸、形状和位置、表面结构）设计的基本原则与方法，掌握产品几何参数测量的基本原理、基本方法和数据评定方法，掌握产品几何参数的测量四要素构成和测量误差的处理方法；了解互换性与测量技术学科的现状和发展，具有继续自学并结合工作实践应用、扩展的能力。
知识目标:目标1：理解互换性、误差、公差、技术测量及精度设计等概念，理解互换性与产品设计、制造、维修以及生产管理等方面的关系。
机械精度设计的作业题答案 (1)
3. 若已知某孔轴配合的公称尺寸为 若已知某孔轴配合的公称尺寸为¢30mm,最大间隙 max = 最大间隙X 最大间隙 +23µm,最大过盈 max = - 10 µm，孔的尺寸公差 D=20 µm， 最大过盈Y 孔的尺寸公差T 最大过盈 轴的上偏差es=0,试画出其尺寸公差带图。 试画出其尺寸公差带图。 轴的上偏差 试画出其尺寸公差带图
由表3.2可得 答 案 : 由表 可得 轴1为IT5，轴2为IT6。即轴1 为 ， 为 。
比轴2精度高，所以轴 比轴 难加工。 比轴2难加工 比轴 精度高，所以轴1比轴 难加工。 精度高 6. 应用标准公差表、基本偏差数值表查出下列公差带的上、下 应用标准公差表、基本偏差数值表查出下列公差带的上、 偏差数值，并写出在零件图中采用极限偏差的标注形式。 偏差数值，并写出在零件图中采用极限偏差的标注形式。 （1）轴 ① ¢32d8, ② ¢70h11, ③ ¢28k7, ④ ¢80p6, ） ⑤ ¢120v7 （2）孔 ① ¢40C8, ② ¢300M6, ③ ¢30JS6, ④ ¢6J6, ） ⑤ ¢35P8
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答 案 :
（ ）极限尺寸：孔Dmax = φ 45.005、Dmin = φ 44.966; 1 轴d max = φ 45、d min = φ 44.975。
（2）极限偏差：孔ES = +0.005、EI = −0.034； 轴es = 0、ei = −0.025。
（3）尺寸公差：孔TD = 0.039、 Td = 0.025。 轴
4
第2章 测量技术基础
作 业 题 答 案(P28)
1. 用杠杆千分尺测量某轴直径共 次，各次测量值（mm） 用杠杆千分尺测量某轴直径共15次 各次测量值（ ） 分别为： 分别为： 10.492, 10.435, 10.432, 10.429, 10.427, 10.428, 10.430, 10.434, 10.428, 10.431, 10.430, 10.429, 10.432, 10.429, 10.429。若测量值中没有系统误差，试求： 。若测量值中没有系统误差，试求： 1） (2) 单次测量的标准偏差σ。 单次测量的标准偏差σ。 （1）算术平均值 x。 (3) 试用 σ 法则判断该测量数据中有无粗大误差？ 试用3 法则判断该测量数据中有无粗大误差？ (4) 单次测量的极限误差 lim, 如用此杠杆千分尺对该轴仅测量 单次测量的极限误差∆ 1次，得测量值为 次 得测量值为10.431，则其测量结果应怎么表示？ ，则其测量结果应怎么表示？ (5) 算术平均值的标准偏差 算术平均值的标准偏差σ ？
互换性与测量技术重点知识点总结
互换性与测量技术重点知识点总结Company number：【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】互换性与测量技术重点知识点总结绪言互换性是指在同一规格的一批零件或部件中，任取其一，不需任何挑选或附加修配就能装在机器上，达到规定的功能要求，这样的一批零件或部件就称为具有互换性的零，部件。
通常包括几何参数和机械性能的互换。
允许零件尺寸和几何参数的变动量就称为公差。
互换性课按其互换程度，分为完全互换和不完全互换。
公差标准分为技术标准和公差标准，技术标准又分为国家标准，部门标准和企业标准。
第一章圆柱公差与配合基本尺寸是设计给定的尺寸。
实际尺寸是通过测量获得的尺寸。
极限尺寸是指允许尺寸变化的两个极限值，即最大极限尺寸和最小极限尺寸。
最大实体状态是具有材料量最多的状态，此时的尺寸是最大实体尺寸。
与实际孔内接的最大理想轴的尺寸称为孔的作用尺寸，与实际轴外接的最小理想孔的尺寸称为轴的作用尺寸。
尺寸偏差是指某一个尺寸减其基本尺寸所得的代数差。
尺寸公差是指允许尺寸的变动量。
公差=|最大极限尺寸 - 最小极限尺寸|=上偏差-下偏差的绝对值配合是指基本尺寸相同的，相互结合的孔与轴公差带之间的关系。
间隙配合：孔德公差带完全在轴的公差带上，即具有间隙配合。
间隙公差是允许间隙的变动量，等于最大间隙和最小间隙的代数差的绝对值，也等于相互配合的孔公差与轴公差的和。
过盈配合，过渡配合T=ai,当尺寸小于或等于500mm时，i=+(um),当尺寸大于500到3150mm时，I=+（um）.孔与轴基本偏差换算的条件：1.在孔，轴为同一公差等级或孔比轴低一级配合2.基轴制中孔的基本偏差代号与基孔制中轴的基本偏差代号相当3.保证按基轴制形成的配合与按基孔制形成的配合相同。
通用规则，特殊规则例题基准制的选用：1.一般情况下，优先选用基孔制。
2.与标准件配合时，基准制的选择通常依标准件而定。
3.为了满足配合的特殊需要，允许采用任一孔，轴公差带组合成配合。
测量技术及数据处理基础相关教材
例如，从83块一套的量块中选取尺寸为36.745mm的量块组，选取方法为： 36.745 …………所需尺寸 － 1.005 …………第一块量块尺寸
35.74 － 1.24 …………第二块量块尺寸
34.5 － 4.5 …………第三块量块尺寸
➢1860年第11届国际计量大会决定：“一米的长度等于Kr86在2p10和5d5能级之 间跃迁时所产生的辐射在真空中的波长的1 650 763.73倍”。
➢1983年第17届国际计量大会又更新了米的定义，规定：“米”是在真空中在 1/299 792 458s的时间间隔内行进路程的长度。
二、尺寸传递系统
§4.2 尺寸的传递
一、长度单位与计量基准
长度的基本单位名称是“米”（m）。
➢在古典阶段，各国多以人体的一部分作为长度基准。如我国的“布手为尺” ，英国的“码”和“英尺”等。
➢1875年国际“米制公约”的签订，开始了以科学为基础的经典阶段。
➢1889年在法国巴黎召开了第一届国际计量大会，规定“以地球子午线长度 的四千万分之一定义一米”，并用铂铱合金制成基准米尺：国际米原器。
30.0 … ………第四块量块尺寸
三、量块——量块的精度（级）
按国标GB6093-85，量块按制造精度分6级，即00、0、1、2 、3和K级，其中00级精度最高，3级最低，K级为校准级。
分级的主要根据量块中心长度极限偏差、量块长度变动量的 允许值和粘合性等。
量块生产企业大都按“级”向市场销售量块。用量块长度极限偏 差（中心长度与标称长度允许的最大误差）控制一批相同规格 量块的长度变动范围；用量块长度变动量（量块最大长度与最 小长度之差）控制每一个量块两测量面间各对应点的长度变动 范围。用户则按量块的标称尺寸使用量块。因此，按“级”使用 量块必然受到量块长度制造偏差的影响，将把制造误差带入测 量结果。
公差配合与技术测量基础教案
公差配合与技术测量基础教案第一章：概述1.1 课程介绍了解公差配合与技术测量基础的重要性和应用领域。
理解公差配合与技术测量基础的基本概念和原理。
1.2 公差配合的概念解释公差配合的定义和作用。
介绍公差配合的分类和特点。
1.3 技术测量的概念解释技术测量的定义和目的。
介绍技术测量的重要性和常用测量方法。
第二章：公差配合的表示方法2.1 基本公差表示法解释基本公差的概念和作用。
介绍基本公差的表示方法和计算方法。
2.2 配合表示法解释配合的概念和作用。
介绍配合的表示方法和计算方法。
2.3 公差带表示法解释公差带的概念和作用。
介绍公差带的表示方法和计算方法。
第三章：公差配合的选用方法3.1 公差配合选用的一般原则介绍公差配合选用的基本原则和注意事项。
解释选用公差配合时需要考虑的因素。
3.2 公差配合选用的步骤介绍公差配合选用的具体步骤和方法。
解释选用公差配合时的计算和决策过程。
3.3 实例分析提供实例分析，帮助学生理解和应用公差配合选用的方法。
第四章：技术测量基础4.1 测量概述解释测量的概念和目的。
介绍测量的方法和常用测量工具。
4.2 测量误差与精度解释测量误差和精度的概念和区别。
介绍测量误差和精度的表示方法。
4.3 测量数据的处理介绍测量数据的处理方法和步骤。
解释测量数据的处理原则和注意事项。
第五章：常用测量工具与方法5.1 卡尺的使用介绍卡尺的概念和作用。
解释卡尺的使用方法和注意事项。
5.2 千分尺的使用介绍千分尺的概念和作用。
解释千分尺的使用方法和注意事项。
5.3 量棒的使用介绍量棒的概念和作用。
解释量棒的使用方法和注意事项。
第六章：测量平面度6.1 平面度概念解释平面度的定义和作用。
介绍平面度的表示方法和测量工具。
6.2 平面度的测量方法介绍平面度的测量方法和技术。
解释不同测量方法的特点和适用场景。
6.3 实例分析提供实例分析，帮助学生理解和应用平面度的测量方法。
第七章：测量直线度7.1 直线度概念解释直线度的定义和作用。
机械 互换性 1一章 绪论
内，并判断其是否合格，而不一定得出被测量的具体 数值；
▲测量是将被测量与作为计量单位的标准量进行比较，
以确定被测量的具体数值的过程。
▲检测不仅用来评定产品的质量，而且用于分析产生不 合格品的原因，以便及时调整生产，监督工艺过程， 预防废品产生。
学习目的
●了解机械精度设计的重要性，能够较好地处理机器的 使用要求和制造工艺间的矛盾
●学会合理确定公差，使用检测手段以保证精度设计的实现
●为学习相关知识和今后从事机械设计工作奠定基础
主要内容
主要内容包括机械精度设计和测量技术基础。
第一章 绪论 第二章 尺寸精度设计 第三章 形状和位置精度设计 第四章 表面粗糙度 第五章 尺寸链的精度设计基础 第六章 几何参数检测技术基础
■机械设计内容
系统设计 参数设计 精度设计
（1）系统设计：运动学的设计，如传动系统、位移、 速度、加速度等，这些内容主要由机械原理课程研究；
（2）参数设计：确定产品各零件几何要素的公称值， 以保证系统的能量转换和工作寿命，如结构、强度、 刚度、寿命等，这些内容主要由机械设计课程研究。
（3）精度设计：
▲原则上，厂际之间的协作采用完全互换，厂内 生产的零部件的装配可以采用不完全互换
3、外互换和内互换
对标准部件或机构来说，互换性又可分为外互换和内互换。
■外互换是指整个部件或机构与其相配件之间的互换性。 ■内互换是指部件或机构内部组成零件间的互换性。
滚动轴承与外部相配部件为 外互换，采用完全互换。
■互换性原则是组织现代化生产中极为重要的技术经济原则。
▲ 作用 ● 使用上：以新换旧，方便维修，提高设备利用率和寿命； ● 制造上：专业化协作生产的基础 ； ● 设计上：简化制图、计算工作，缩短设计周期。
机械精度设计与检测技术实验
实验二：直线度误差测量 实验仪器简介
（2）平直度测量仪的使用：
平直度测量仪可用于测量直线度误差，平行度误差，平面度误差等。 第一步：根据被测导轨的直线度公差设定桥板的长度并制作桥板 第二步：将被测导轨按桥板长度分段并做好段的标记． 第三步：将平直度测量仪的光管部件安装于被测导轨的一端并加以固定（光管部件相 对于导轨不可有移动）。将桥板置于被测导轨上（桥板可以沿导轨移动）。 第四步：将平面反射镜安装于桥板上，其安装位置（包括水平平面与垂直平面两个方 向）应确保在桥板移动的全程中在目镜里始终能够看到绿色的十字形像（由平面反 射镜反射回来的）。 第五步：将桥板移动到第1段，转动测微鼓轮使黑线与十字形像对中，从目镜中的标尺 上和测微鼓轮上分别读数并记录。依次将桥板移动到第2段。 第六步：逐段进行测量（每一段的测量方法见第五），直到完成全程的测量。 第七步：对测量数据进行处理，并按指定的评定方法计算出被测导轨的直线度误差。
实验一：尺寸偏差测量 实验仪器简介
（2）电子数显卡尺的使用： 第一步：清零。按下on/off 转换按钮（接通电子数显卡尺电源），松开锁 紧旋钮，移动滑尺使测量爪完全闭合，按下清零按钮。 第二步：测量。测量内（外）尺寸用内（外）尺寸测量爪，测量时应确保 测量爪位置正确，以减少册人为误差。 第三步：读数。直接从显示屏上读取数据（注意：以mm为单位）。 第四步：关闭电源。为了节省电池，请在测量完毕后按下 on/off 转换按钮 关闭电源。 （3）电子数显卡尺的精度： 被测尺寸范围为10~50mm时：测量极限误差为 ± 40µ m
实验二：直线度误差测量 实验仪器简介
（3）电感测微仪的精度：
德国电感测微仪的精度 : 所选量程的 ±0.5% 中原量仪厂生产的电感测微仪的精度：±10µ 档： ±0.05µ m m ±100µm 档： ±0.5µ m ±1000µ 档： ±10µ m m
公差配合与测量技术知识点
《公差配合与测量技术》知识点绪言互换性就是指在同一规格的一批零件或部件中,任取其一,不需任何挑选或附加修配就能装在机器上,达到规定的功能要求,这样的一批零件或部件就称为具有互换性的零、部件。
通常包括几何参数与机械性能的互换。
允许零件尺寸与几何参数的变动量就称为公差。
互换性课按其互换程度,分为完全互换与不完全互换。
公差标准分为技术标准与公差标准,技术标准又分为国家标准,部门标准与企业标准。
第一章圆柱公差与配合基本尺寸就是设计给定的尺寸。
实际尺寸就是通过测量获得的尺寸。
极限尺寸就是指允许尺寸变化的两个极限值,即最大极限尺寸与最小极限尺寸。
最大实体状态就是具有材料量最多的状态,此时的尺寸就是最大实体尺寸。
与实际孔内接的最大理想轴的尺寸称为孔的作用尺寸,与实际轴外接的最小理想孔的尺寸称为轴的作用尺寸。
尺寸偏差就是指某一个尺寸减其基本尺寸所得的代数差。
尺寸公差就是指允许尺寸的变动量。
公差=|最大极限尺寸- 最小极限尺寸|=上偏差-下偏差的绝对值配合就是指基本尺寸相同的,相互结合的孔与轴公差带之间的关系。
间隙配合:孔德公差带完全在轴的公差带上,即具有间隙配合。
间隙公差就是允许间隙的变动量,等于最大间隙与最小间隙的代数差的绝对值,也等于相互配合的孔公差与轴公差的与。
过盈配合,过渡配合T=ai,当尺寸小于或等于500mm时,i=0、45+0、001D(um),当尺寸大于500到3150mm时,I=0、004D+2、1(um)、孔与轴基本偏差换算的条件:1、在孔,轴为同一公差等级或孔比轴低一级配合2、基轴制中孔的基本偏差代号与基孔制中轴的基本偏差代号相当3、保证按基轴制形成的配合与按基孔制形成的配合相同。
通用规则,特殊规则例题基准制的选用:1、一般情况下,优先选用基孔制。
2、与标准件配合时,基准制的选择通常依标准件而定。
3、为了满足配合的特殊需要,允许采用任一孔,轴公差带组合成配合。
公差等级的选用:1、对于基本尺寸小于等于500mm的较高等级的配合,由于孔比同级轴加工困难,当标准公差小于等于IT8时,国家标准推荐孔比轴低一级相配合,但对标准公差大于IT8级或基本尺寸大于500mm的配合,由于孔德测量精度比轴容易保证,推荐采用同级孔,轴配合。
机械精度设计基础及应用习题
第二章 机械精度设计中的基础标准12。
查表并计算下列三对孔、轴的极限偏差、标准公差、基本偏差、极限尺寸、极限间隙或过盈、平均间隙或过盈以及配合公差,说明它们的基准制和配合类别，并且分别用公差带图标示。
（1）6750h U φ 孔:750U φ 轴：650h φ 标准公差 m IT μ257= m IT μ166= 基本偏差 m ES μ61-=m es μ0=极限偏差 m ES μ61-= m es μ0= m EI μ86-= m ei μ16-=()061.0086.0750--U φ ()0016.0650-h φ极限尺寸 939.49φ=MAX D 50φ=MAX d914.49φ=MIN D 984.49φ=MIN d极限过盈 m ei ES Y MIN μ451661-=+-=-= m es EI Y MAX μ86086-=--=-= 平均过盈 m Y Y Y MIN MAX av μ5.65286452-=--=+=配合公差 m T T T s h f μ411625=+=+= 基准制和配合类别 基孔制，过盈配合（2）6745n H φ 孔：745H φ 轴:645n φ标准公差 m IT μ257=m IT μ166= 基本偏差 m EI μ0=m ei μ17+=极限偏差 m ES μ25+= m es μ33+= m EI μ0= m ei μ17+=()025.00745+H φ ()033.0017.0645++n φ极限尺寸 025.45φ=MAX D 033.45φ=MAX d45φ=MIN D 0017.45φ=MIN d极限过盈 m ei ES X MAX μ81725+=-=-= 或过盈 m es EI Y MAX μ33330-=-=-= 平均过盈 m Y X Y MAX MAX av μ5.1223382-=-+=+=配合公差 m T T T s h f μ411625=+=+= 基准制和配合类别 基孔制,过渡配合（3）6740h G φ 孔:740G φ 轴：640h φ 标准公差 m IT μ257=m IT μ166=基本偏差 m EI μ9+=m es μ0=极限偏差 m ES μ34+= m es μ0= m EI μ9+= m ei μ16-=()034.0009.0740++G φ ()0016.0640-h φ极限尺寸 034.40φ=MAX D 40φ=MAX d009.40φ=MIN D 984.39φ=MIN d极限间隙 m ei ES X MAX μ501634+=+=-= m es EI X MIN μ909+=-=-= 平均间隙 m X X X MIN MAX av μ5.2929502+=+=+=配合公差 m T T T s h f μ411625=+=+= 基准制和配合类别 基轴制，间隙配合15 下列配合中，它们分别属于哪种基准制的配合和哪类配合，并确定孔和轴的最大间隙或最小过盈,最小间隙和最大过盈。
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例如，从83块一套的量块中选取尺寸为36.745mm的量块组，选取方法为： 36.745 …………所需尺寸 － 1.005 …………第一块量块尺寸 35.74 － 1.24 …………第二块量块尺寸 34.5 － 4.5 …………第三块量块尺寸 30.0 … ………第四块量块尺寸
第四章 测量技术及数据处理基础
测量的基本概念 尺寸的传递 测量方法与计量器具
测量误差及数据处理
测量技术中的基本原则简介
§4.1 测量的基本概念
测量：将被测量与作为单位或标准的量进行比较,从而确定二 者比值的实验过程.
即：L=qE。E即为标准量，q为比值。
一个完整的测量过程由四个部分组成，即测量过程四要素： 1、测量对象或被测量： 2、测量单位或标准量： 3、测量方法 4、测量精度 指测量结果与真值的一致程度。 测量结果应该用被测量与单位量的比值x（测得值）和表达 该测值准确度的“测量不确定度”u表达为：x±u 例如：轴径：（30±0.05)mm。
四、角度传递系统
以多面棱体为角度基准的量值传递系统如
图4-3所示。角度计量传递系统由基准棱 体起逐级传递。
§4.3 测量方法与计量器具
主要内容： 测量方法的分类 计量器具的分类 计量器具的基本度量指标
一、测量方法的分类
按实测量与被测量关系可分为：直接测量、间接测量 按读数是否被测之量的整个数值分为：绝对测量、相对测量
三、计量器具的基本度量指标（4）
4、示值误差与示值稳定性：
示值误差 测量器具的示值合被测量真值之间的差值，真值一般可 用量块尺寸体现。示值误差是测量器具本身各种误差的 综合反映。 示值稳定性 在测量条件不变的情况下，对同一被测量值进行多次重 复测量时，其测量结果的最大差异。示值稳定性是由测 量器具本身各种不稳定因素综合影响所致。
四、角度传递系统
角度基准与长度基准有本质的区别。由于常用角度单位（度）
是由圆周角定义的，即圆周角=360°，弧度与度、分、秒又 有确定的换算关系，因此，无需建立角度的自然基准。 机械制造业中，常用的角度基准有多面棱体、测角仪或分度 头。多面棱体有4，8，12，24，36，72面等。多面棱体主 要用于检定角度测量仪器和精密圆周度盘。 与长度基准中的量块相似，在实际工作中也常采用角度量块 检定一般角度测量器具或直接测量零件。 利用适当的夹具，可以将若干角度量块的工作角累加，以获 得要求的角度。角度量块常与其夹具一起成套供应。
量块是一种端面单值量具，它一 般用铬锰钢等特殊合金钢或线膨 胀系数小、性质稳定、耐磨以及 不易变形的其它材料制成。其形 状有长方体和圆柱体两种，常用 的是长方体。 两相互平行的测量面之间的距离 为量块的工作尺寸，称之为标称 长度（公称尺寸）。 量块是定尺寸量具，一个量块只 有一个尺寸。
三、量块——量块的选用
⑴单项测量
单独地、彼此没有联系地测量零件的单项参数。如分别测 量齿轮的齿厚、齿形、齿距等。这种方法一般用于量规的 检定、工序间的测量，或为了工艺分析、调整机床等目的。
⑵综合测量
检测零件几个相关参数的综合效应或综合参数，从而综合 判断零件的合格性。例如齿轮运动误差的综合测量、用螺 纹量规检验螺纹的作用中径等。综合测量一般用于终结检 验，其测量效率高，能有效保证互换性，在大批量生产中 应用广泛。
二、尺寸传递系统（2）
国家基准：
根据定义复现和保存计量单位并具有最高计量特性，经国家 检定、批准作为统一全国量值最高依据的计量器具。
副基准：
通过与国家基准比对或校准来确定其量值，并经国家检定、 批准的计量器具。
工作基准：
通过与国家基准或副基准比对或校准，用以检定计量标准的计 量器具。
三、量块——量块的构成
按零件上同时被测参数的多少可分为：综合测量、单项测量；
按被测表面与量仪之间的接触关系可分为：接触测量、非接触
测量；
按测量结果与工艺过程控制的关系可分为：主动测量、被动
测量； 此外，按测量条件在整个测量过程中是否恒定，还可将测量方 法分为等精度测量与不等精度测量。
按被测零件在测量中所处的状态可分为：静态测量、动态测量；
直接测量与间接测量
⑴直接测量
无需对被测量与其它实测量进行函数关系的辅助计算而 直接得到被量值的测量。例如用游标卡尺、外径千分尺 测量外圆直径，用比较仪测量长度尺寸等。
⑵间接测量
需要对被测量与其它实测量进行一定的 函数关系计算而间接得到的被测量值的 测量。如用弓高弦长法测大型零件的直径。
绝对测量与相对测量
等精度测量与不等精度测量
⑴等精度测量
在测量过程中，决定测量精度的全部因素或条件不变。例 如，由同一个人，用同一台仪器，在同样的环境中，以同 样方法，同样仔细地测量同一个量。在一般情况下，为了 简化测量结果的处理，大都采用等精度测量。实际上，绝 对的等精度测量是做不到的。
⑵不等精度测量
在测量过程中，决定测量精度的全部因素或条件可能完全 改变或部分改变。由于不等精度测量的数据处理比较麻烦， 因此一般用于重要的科研实验中的高精度测量。
Байду номын сангаас
二、计量器具的分类
标准量具
测量中体现标准量的器具，有定值量具与变值量具之分。常用的定值量 具有：量块、直角尺、曲线样板等；变值量具有：游标卡尺、千分尺、 游标量角器等
量规 一种没有刻度的专用检验工具，只能判断被测件是否合格，而不能得出 被测量的具体数值。如光滑极限量规。 检验夹具 一种专用的检验辅助工具。当与各种比较仪配套使用时，能方便地检 验更多、更复杂的参数。 计量仪器 能将被测量值直接观察的指示值或等效信息的仪器。如比较仪、干涉仪、 测长机等。
分等的主要依据量块中心长度测量的极限偏差和
平面平行性允许偏差来划分的。
三、量块——量块的“级”与 “等”
量块的“级”和“等”是从成批制造和单个检定两种不 同的角度出发，对其精度进行划分的两种形式。
按“级”使用时，以标记在量块上的标称尺寸作为工作 尺寸，该尺寸包含其制造误差。 按“等”使用时，必须以检定后的实际尺寸作为工作尺寸， 该尺寸不包含制造误差，但包含了检定时的测量误差。 就同一量块而言，检定时的测量误差要比制造误差小得多。 所以，量块按“等”使用时其精度比按“级”使用要高，且 能在保持量块原有使用精度的基础上延长其使用寿命。
三、量块——量块的精度
按国标GB6093-85，量块按制造精度分6级，即00、0、1、2、
3和K级，其中00级精度最高，3级最低，K级为校准级。
分级的主要根据量块中心长度极限偏差、量块长度变动量的
允许值和粘合性等。
标准规定了量块按其检定精度分为六等，即：
1、2、3、4、5、6等，其中1等精度最高，6等精 度最低。
接触测量与非接触测量
⑴接触测量
测量器具的测头与零件被测表面直接接触，有机械作用力 的测量。如用外径千分尺、游标卡尺测量零件等。为了保 证接触的可靠性，测量力是必要的，但它可能使测量器具 及被测件发生变形而产生测量误差，还可能造成对零件被 测表面质量的损坏。
⑵非接触测量
测量器具的感应元件与被测零件表面不直接接触，因而不 存在机械作用的测量力。属于非接触测量的仪器主要是利 用光、气、电、磁等作为感应元件与被测件表面联系。如 干涉显微镜、磁力测厚仪、气动量仪等。
主动测量与被动测量
⑴主动测量
在加工过程中进行的测量。其测量结果直接用来控制 零件的加工过程，决定是否继续加工或判断工艺过程 是否正常、是否需要进行调整，故能及时防止废品的 发生，所以又称为积极测量。
⑵被动测量
加工完成后进行的测量。其结果仅用于发现并剔除废 品，所以被动测量又称消极测量。
静态测量与动态测量
⑴静态测量
测量时被测件表面与测量器具测头处于静止状态。例如 用外径千分尺测量轴径、用齿距仪测量齿轮齿距等。
⑵动态测量
测量时被测零件表面与测量器具测头处于相对运动状态， 或测量过程是模拟零件在工作或加工时的运动状态，它 能反映生产过程中被测参数的变化过程。例如用激光比 长仪测量精密线纹尺，用电动轮廓仪测量表面粗糙度等。
量块是成套生产的。 根据GB6093—85的规定，量块共有17种套别，每套的块数分 别为91、83、46、12、10、8、6、5等。 下表所列为83块组和91块组一套的量块的尺寸系列。
三、量块——量块的组合
量块具有可粘合特性，利用此特性可使不同尺寸的量块组合 成所需要的尺寸。为了减少量块的组合误差，应尽量减少量 块的组合块数，一般不超过4块。
（2）测量误差的表示方法有两种:绝对误差与相对误差。 其相对误差f可以表示为:
一、测量误差的基本概念
2、测量误差的来源
测量误差的来源主要有：测量器具、测量方法、测量环境和测 量人员等。 （1）测量器具：测量器具的制造和装配误差都会引起其示值 误差。其中最重要的是基准件的误差，如刻线尺的误差。 （2）测量方法：因测量方法产生的误差，除了某些间接测量 法中的原理误差以外，主要有阿贝误差和对准误差两种。 （3）测量环境：主要包括温度、气压、湿度、振动、噪声以 及空气净化程度等因素。在一般测量过程中，温度是重要的 因素，其它因素只在精密测量中才考虑。 （4）测量人员：主要有视觉、估读误差、观测误差、调整误 差以及对准误差等。
§4.4 测量误差及数据处理
主要内容: 测量误差的基本概念 随机误差的特性及评定 系统误差的发现与消除 粗大误差的判别与剔除 等精度（直接）测量数据处理步骤 间接测量误差处理
一、测量误差的基本概念
1、测量误差的定义及测量结果的表达： （1）测量误差：测得值与被测量真值之差，即： δ=l-L, 其中δ是测量误差,l是测得值,L是被测值真值. 由于测得值可能大于或小于其真值,因此上式可以表示为: