几何精度设计与检测全套
机械精度设计与检测习题集(含答案)
第一章绪论参考答案一、判断题（正确的打√，错误的打×）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.互换性原则中适用于大批量生产。
（╳）3.为了实现互换性，零件的公差应规定得越小越好。
（╳）4.国家标准中，强制性标准是一定要执行的，而推荐性标准执行与否无所谓。
（╳）5.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。
（╳）6.厂外协作件要求不完全互生产。
（╳）7.装配时需要调整的零、部件属于不完全互换。
（√）8.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。
（╳）9.产品的经济性是由生产成本唯一决定的。
（╳）10.保证互换的基本原则是经济地满足使用要求。
（√）11.直接测量必为绝对测量。
( ×) （绝对、相对测量：是否与标准器具比较）12.为减少测量误差，一般不采用间接测量。
( √)13.为提高测量的准确性，应尽量选用高等级量块作为基准进行测量。
( ×)14.使用的量块数越多，组合出的尺寸越准确。
(×)15.0~25mm千分尺的示值范围和测量范围是一样的。
( √)16.用多次测量的算术平均值表示测量结果，可以减少示值误差数值。
( ×)17.某仪器单项测量的标准偏差为σ=0.006mm，若以9次重复测量的平均值作为测量结果，其测量误差不应超过0.002mm。
( ×误差＝X－X0)18.测量过程中产生随机误差的原因可以一一找出，而系统误差是测量过程中所不能避免的。
( ×)19.选择较大的测量力，有利于提高测量的精确度和灵敏度。
( ×)20.对一被测值进行大量重复测量时其产生的随机误差完全服从正态分布规律。
( √)四问答题1什么叫互换性？为什么说互换性已成为现代机械制造业中一个普遍遵守原则？列举互换性应用实例。
（至少三个）。
答：（1）互换性是指机器零件（或部件）相互之间可以代换且能保证使用要求的一种特性。
机械精度设计与测量技术-第5章-几何参数检测技术基础.
（10）测量力：测量过程中测量器具与被接触工件之间的接触力。测量力太 大或者太小都将影响测量精度，所以大小要适宜。
（11）计量器具的不确定度：在规定条件下测量时，由于测量误差的存在， 对测量值不能肯定的程度。计量器具的不确定度是一项综合精度指标， 它包括测量仪的示值误差、示值变动性、回程误差、灵敏限以及调整标 准件误差等综合影响。
表5-3 各等量块长度测量极限偏差和变动量（摘自JJG146—1994）
4.量块的使用
量块的使用方法可分为按“级”使用和按“等”使用两种。
量块按“级”使用时，是用量块的标称长度作为工作尺寸， 即不计算量块的制造误差和磨损误差，它们将被引入到测量结果 中，使测量精度受到影响，但是因为不需加修正值，所以使用起 来比较方便。
第五章 几何参数检测技术基础
第一节 技术测量概述
在机械制造中，技术测量主要是研究对零件几何参数进行测量和检验
的问题。所谓测量是指为确定被测对象的量值而进行的实验过程，就是将
被测量（如长度、角度、表面粗糙度、几何形状和相互位置误差等）与复 现计量单位的标准量进行比较，从而确定两者比值的过程。
如果用x表示被测量，用E表示计量单位或标准量，以q表示测量值，则 有q与x、E的关系式：
用量具等。 标准量具是用作计量标准，供量值传递用的量具、例如量块、线纹尺等。
专用量具是用来专门检测某种几何量的测量器具，例如光滑极限量规、花键量 规、螺纹量规等。
通用量具是指应用范围广，通用性强，可以测量一定尺寸范围内的几何量， 并且能获得具体数值的测量器具，例如游标卡尺、千分尺等。
2. 量仪 量仪是指能将被测的量转换成可直接观测的指示值或等效信息的计量器具。 按照工作原理和结构特征，量仪可分为机械式、光学式、气动式以及它们的组 合形式，例如光电式等。
几何精度检验标准
几何精度检验标准几何精度是衡量一个物体形状和尺寸准确性的重要指标。
在工业生产中，几何精度检验标准起着至关重要的作用，它既可以用来验证产品是否符合设计要求，还可以用来评估加工工艺的准确性和稳定性。
本文将从定义、分类和标准制定的过程等方面详细介绍几何精度检验标准的相关内容。
一、几何精度检验标准的定义几何精度检验标准是指通过一系列检测方法和技术，对物体的形状、尺寸、位置等几何参数进行测量和评估的标准。
它主要用来评估物体的尺寸误差、形状误差、位置误差等几何参数的偏差情况，从而确定物体的几何精度是否达到要求。
二、几何精度检验标准的分类根据被检测物体的形状和尺寸特征，几何精度检验标准可以分为以下几个方面：1. 尺寸精度：主要用来评估物体的尺寸参数是否符合设计要求，包括长度、直径、宽度等。
2. 形状精度：主要用来评估物体的形状参数是否符合设计要求，包括平面度、圆度、圆柱度、直线度等。
3. 位置精度：主要用来评估物体的位置参数是否符合设计要求，包括平行度、垂直度、倾斜度等。
4. 总体精度：主要用来评估物体的整体几何精度是否符合设计要求，包括平面平行度、垂直平行度、整体倾斜度等综合指标。
三、几何精度检验标准的制定过程几何精度检验标准的制定是一个相对复杂的过程，需要考虑到被检测物体的特点、使用环境以及检验方法等多个因素。
具体的制定过程如下：1.明确检验目的：明确定义被检测物体的检验目标，包括需要检验的几何参数和允许的误差范围等。
2.选择检验方法：根据被检测物体的特点和要求，选择相应的检验方法和设备，包括光学测量、机械测量、影像测量等多种技术手段。
3.确定检验方案：根据被检测物体的形状和尺寸特征，制定相应的检验方案，包括测量方法、测量仪器、测量点和测量次数等。
4.制定检验标准：根据被检测物体的特点和要求，制定相应的检验标准，明确几何参数的允许误差范围，以及检验结果的评估方法和标识规定等。
5.实施检验：按照制定的检验方案，进行几何精度检验，记录测量结果和评估数据，根据检验标准对结果进行判定。
几何精度检验表
1 大理石动态水平调试≦400 ：0.040 工作台平面九点调试2 X轴线轨直线度X≦700：0.010 主线轨：副线轨：3 线轨平行度X≦700：0.0104 线轨平面度X≦700：0.0155 丝杆侧母线X≦600：0.0106 丝杆上母线X≦600：0.0107 丝杆轴端跳动X≦600：0.0088 Y轴线轨直线度X≦700：0.010 主线轨：副线轨：9 线轨平行度X≦700：0.01010 线轨平面度X≦700：0.01511 丝杆侧母线X≦600：0.01012 丝杆上母线X≦600：0.01013 丝杆轴端跳动X≦600：0.00814 Z轴线轨直线度X≦300：0.006 主线轨：副线轨：15 线轨平行度X≦300：0.00616 线轨平面度X≦300：0.01017 丝杆侧母线X≦300：0.00618 丝杆上母线X≦300：0.00619 丝杆轴端跳动X≦300：0.008机型：机床编号：检验日期：总检或主管审核：制表：技术组版号：2013.2.181 X轴X轴在XY面的直线度X≦300：0.0102 X轴在XZ面的直线度X≦300：0.0103 丝杆支撑端跳动X≦300：0.010 侧母线：上母线：4 丝杆电机端跳动X≦300：0.010 侧母线：上母线：5 Y轴X轴在XY面的直线度X≦300：0.0106 X轴在YZ面的直线度X≦300：0.0107 丝杆支撑端跳动X≦300：0.010 侧母线：上母线：8 丝杆电机端跳动X≦300：0.010 侧母线：上母线：9 Z 轴X轴在XZ面的直线度X≦120：0.00710 X轴在YZ面的直线度X≦120：0.00711 丝杆支撑端跳动X≦120：0.007 侧母线：上母线：12 丝杆电机端跳动X≦120：0.007 侧母线：上母线：13 主轴主轴端部360度的径向跳动300≦0.01514 X、Y、Z三轴垂直度Z轴轴线运动与X轴垂直度X≦300：0.01015 Z轴轴线运动和Y轴垂直度X≦300：0.01016 Y轴轴线运动和X轴垂直度X≦300：0.01017 工作台主轴轴线与XY面的垂直度：圆的直径≦300：0.010 主轴360*检查18 工作台侧边校准400≦0.020机型：机床编号：检验日期：总检或主管审核：制表：技术组版号：2013.2.18。
普通卧式车床几何精度检测表道客巴巴
普通卧式车床几何精度检测表1. 引言普通卧式车床是一种常用的机械加工设备，广泛应用于各个行业中的零部件加工。
为了保证加工精度和产品质量，对车床的几何精度进行检测是非常重要的。
本文将详细介绍普通卧式车床几何精度检测表的内容和要求。
2. 检测内容普通卧式车床几何精度检测表主要包括以下几个方面的内容：2.1 几何精度参数几何精度参数是衡量车床几何精度的重要指标，包括轴线误差、回转精度、平行度、垂直度等。
检测表中需要列出这些参数的具体数值，并标明其允许的误差范围。
2.2 检测方法对于每个几何精度参数，需要详细说明相应的检测方法。
例如，对于轴线误差的检测，可以采用测量两个相对位置的方法，通过测量不同位置的两个标记点之间的距离差来计算轴线误差。
2.3 检测工具几何精度检测需要使用一些专用的工具，例如测量仪器、角度尺、平行尺等。
检测表中需要列出所需的检测工具，并说明其使用方法和注意事项。
2.4 检测记录检测表中应有一个检测记录的部分，用于记录每次检测的结果。
记录内容包括检测日期、检测人员、检测参数的具体数值和误差范围等。
检测记录可以用表格的形式呈现，方便查阅和比对。
3. 检测要求普通卧式车床几何精度检测表的编制需要满足以下要求：3.1 全面详细检测表中需要包含所有与几何精度相关的参数和内容，不能遗漏任何重要信息。
每个参数的检测方法和要求都需要详细描述，确保检测人员能够按照规定的步骤进行检测。
3.2 完整准确检测表中的参数数值和误差范围需要准确无误，不能出现错误的数据。
检测方法和要求的描述也需要准确明确，避免产生歧义。
3.3 深入细致对于每个几何精度参数，检测表中需要提供详细的检测方法和注意事项，确保检测的深度和细致度。
例如，对于轴线误差的检测，需要说明如何选择标记点的位置，如何测量距离差等。
3.4 整洁美观检测表的排版需要整洁美观，语句通顺，排列有序。
可以使用合适的标题和分段来组织内容，使用表格和图表来展示数据和结果。
几何公差及检测
当被测要素为轴线或圆心等中心要素且检测方向为径 向任意角度时，公差带的形状为圆柱或圆形，标注 “φt”，例如同轴度公差值的标注。
当被测要为球心且检测方向为径向任意角度时，公差 带为球形，标注“Sφt”，例如球心位置度公差值的标 注。
端面圆跳动公差和端面对轴线垂直度公差两者控制效 果不同。
全跳动
径向全跳动包括圆柱度误差和同轴度误差（对轴类零 件，在满足功能要求的前提下，图样上应优先标注径向全 跳动公差，尽量不标注圆柱度项目。）
端面全跳动公差与端面对轴线垂直度公差带形状相同， 应优先标注端面全跳动公差。
(框格内数字或字母高度,应与图样中尺寸数字的高度相 同)
带箭头的指引线表示法:
只有一条指引线与框格相连。(指引线为细实线) 指引线靠近框格的那一段一定要垂直于框格的
一条边。
指引线箭头的方向应是公差带的宽度方向或直 径方向。指引线的弯折点最多两个。
形位公差值表示方法：“t”、“φt” 、“Sφt”。
2 零件的几何要素及分类
形位公差的研究对象就是构成零件几何特征的点、线、 面，统称为几何要素，简称要素。
图4-1 几何要素
2 零件的几何要素及分类
(geometric element)
1） 按结构特征分： 轮廓要素： 构成零件外廓、直接为人们所感觉
到的点、线、面各要素。 （组成要素） 如图4-1所示的圆锥顶点、素线、圆柱面、圆
t A-B
A
B
ø
A
B
注意：标注时A-B写在同一格中
A-B
C
C
A
几何精度设计与检测
Jiamusi University 几何精度精度设计与检测
§4.2 几何公差的标注及其公差带
例如若同一要素有直线度要求，又有该要素对下表面的 平行度要求时的标注示例。
标注方法 （重叠）
B B
图4.1 零件的形状、方向误差
Jiamusi University 几何精度精度设计与检测
§4.1 概 述
4.1.1 几何误差的产生及其影响 1. 几何误差的产生 （1）由于零件在加工中，机床、夹具和刀具等工艺系统本身有误差;
（2）加工过程中有受力变形、振动和磨损等因素产生误差。 2. f几何对零件使用性能的影响
§4.2 几何公差的标注及其公差带
3. 基准要素的标注方法
在技术图样中，相对于被测要素的基准采用基准符号标注。 基准符号由一个标注在基准方框内的大写字母，用细实线与 一个涂黑（或空白）的三角形相连而组成，如图4.8所示。
在技术图样中，无论基准要素的方向如何，基准方格 中的字母都应水平书写，如图4.8中（c）、（d）所示。 表示基准的字母也要标注在相应被测要素的公差框格内。
§4.1 概 述
组成要素中按存在的状态又可分为：
（a） 公称组成要素—是指由技术制图或其他方法确定的理论正确 组成要素。如图4.3（a)所示。 （b） 实际（组成）要素—是指由接近实际（组成）要素所限定 的工件实际表面的组成要素部分。如图4.3（b)所示。
图4.3 几何要素定义之间的相互关系
Jiamusi University 几何精度精度设计与检测
§4.2 几何公差的标注及其公差带
4.2.1 几何公差的标注 在技术图样中一般都应用符号标注。 若无法用符号标注，可在技术要求中用文字说明或列表注明。 形位公差的代号包括：形位公差项目的符号、框格、指引线、
几何精度设计与检测 (2)
其余
1、2、…、12 共 12 个等级；
其中 0 级精度最高，此后依次降低，12 级最低。 常用 4 —8 级。 （2）主参数（ 如右图）
d ( D ) 、L、B。
如右图中,圆度为主 参数 d ,直线度为L。
L
精选PPT
7
（3）注出几何公差的数值 （ 表4.13～4.17） 例如圆度、圆柱度的公差值(表4.14)。
公差值 — 未注公差值和注出公差值
一、几何公差特征项目的选用
1. 根据 f几何 对零件工作性能的影响 ；
2. 根据加工中可能产生的 f几何和检测条件 等因素来选用。
精选PPT
2
二、公差原则和公差要求的选用 根据功能要求、零件大小和检测方便来选用；
但应考虑T尺和t几何相互补偿的可能性。 1. 对于有特殊功能要求的要素， 一般采用独立原则；
2. 有配合性质要求的要素， 一般采用包容要求；
3 .对于保证可装配性、无配合性质要求的要素， 一般采用最大实体要求；
4. 对于保证临界值的设计，以控制最小壁厚,保 证最低强度要求 的要素， 一般采用最小实体要求。
精选PPT
3
三、基准要素的选用
根据零件的安装、作用、结构特点以及加工和检测要求 等 情况来选用；
25
过被测平面上一条对角线且平行于另一 条对角线的平面为理想平面 ;
作平行于理想平面的两个平行平面包容实际平面 ; 这两个平行平面间的距离为平面度误差。
A×
理想
平面
×
C×
× D×
×
×
×
B×
精选PPT
(3) 用旋转法进行坐标转换
26
评定平面度误差时，需将被测平面上各点对测
第四章 几何精度设计与检测03
dfi =
da - f几何 形状 误差 实际 尺寸
3. 最大实体实效状态(MMVC) 和最大实体实效尺寸(MMVS) MMVC— 是指实际要素在给定长度上处于MMC，且其中心要
8
素的 f几何= t几何 时综合状态。
MMVC
(a)
给定长度
(b)
MMVS — 是指在MMVC下的尺寸。 最大实 体尺寸
φ0.1
18
Φ16 A (c)
例 4.4 按下图加工孔得： Da=Φ16 , f⊥=0.2 , 求孔的MMS、LMS、EFS、MMVS。 （4）解： DM=Φ16， DL=Φ 16.07 Dfe=Da–f⊥ = Φ 16–0. 2=Φ15. 8 DMV=DM–t⊥ = Φ 16–0. 1=Φ15.9
解：按题意可得
Dmax＝Φ50.039 , Dfe= Da–f– =
50.02 0.01 50.01
Dmin＝Φ50
则 Dfe=Φ50.01＞ DM = Dmin =
50
Da= Φ50.02 ＜ DL= Dmax = Φ50.039 合格
2.最大实体要求（MMR） （1）图样标注 见下图（图4.31（a) M
且 Dmin≤Da≤Dmax
用下例说明：
= 0.1+T尺寸
27
0
t =0.1+( dM – da)
T尺寸
补偿
t几何
tmax允许 t给定值 T尺寸
28
最大实体要求的应用：
最大实体要求用于只要求可装配性的要素。
最大实体要求的检测：
最大实体要求一般用功能量规来检验。
3.最小实体要求（LMR）
23
dfe≤dM= dmax
《几何量精度设计与检测(第2版)》第3章习题参考解答
第3章习题参考解答3-1将下列各项几何公差要求标注在题图3-1上。
（1）003.032-φmm 圆柱面对两个0021.020-φmm 轴颈的公共轴线的径向圆跳动公差为0.015mm ；（2）两个0021.020-φmm 轴颈的圆度公差为0.010mm ；（3）003.032-φmm 圆柱面左右两端面分别对两个0021.020-φmm 轴颈的公共轴线的轴向圆跳动公差为0.020mm ；（4）0036.010-mm 键槽中心平面对0 03.032-φmm 圆柱面轴线的对称度公差为0.015mm 。
3-1解：题图3-13-2将下列各项几何公差要求标注在题图3-2上。
（1）底面的平面度公差为0.012mm ；（2）两个021.0020+φmm 孔的轴线分别对它们的公共轴线的同轴度公差皆为0.015mm ；（3）两个021.0020+φmm 孔的公共轴线对底面的平行度公差为0.010mm 。
（4）其余要素的几何精度皆按GB/T 1184中H 级要求。
3-2解：未注几何公差按GB/T 1184-H题图3-23-3将下列各项几何公差要求标注在题图3-3上。
（1）左端面的平面度公差为0.01mm；（2）右端面对左端面的平行度公差为0.04mm；（3）φ70mm孔采用H7遵守包容要求，φ210mm外圆柱面采用h7并遵守独立原则；（4）φ70mm孔轴线对左端面的垂直度公差为0.02mm；（5）φ210mm外圆柱面轴线对φ70mm孔的同轴度公差为0.03mm；（6）4×φ20H8孔轴线对左端面(第一基准)及φ70mm孔轴线的位置度公差为φ0.15mm(要求均布)，被测轴线的位置度公差与φ20H8孔尺寸公差的关系采用最大实体要求，与基准孔尺寸公差的关系也采用最大实体要求。
3-3解：题图3-33-4将下列各项几何公差要求标注在题图3-4上。
（1）孔径Ø25H6采用包容要求；（2）Ø70的左端面的平面度公差为0.010mm;（3）Ø70的左端面相对于Ø25孔轴线的垂直度公差为0.020mm；（4）锥面直线度公差为0.020mm，锥面圆度公差为0.010mm。
精度设计第4章 几何公差
最小条件及最小包容区域
最小条件是提取被测要素对其拟合要素的最大变 动量为最小。
最小包容区域是包容被测提取要素并且有最小宽 度或直径的区域，即满足最小条件的包容区域。 方向位置公差要求的被测提取要素的最小包容区 域，构成要素与基准应保持方向要求。 位置公差要求的被测提取素的最小包容区域，构 成要素与基准既保持方向要求，还应保持理想位 置要求。
• 一、几何误差的评定 • 几何公差带与最小包容区域（包容被测实际要素 并且具有最小宽度或直径的区域）都具有大小、 形状和方位三要素，二者的形状和方位相同，大 小不同。 • 最小包容区域的尺度即为几何误差值； • 零件的几何误差合格条件： • f（几何误差值）<t（几何公差值），即被测要 素的最小包容区域必须被相应的几何公差带所包 容。
平行平 面形状
平行直线形状
四棱柱 形状
同心圆 形状 同轴圆柱面
t
圆柱 形状
形状公差
• 单一要素对其理想要素允许的变动量。其公 差带只有大小和形状，无方向和位置的限制。 • 直线度 _ • 平面度 _ • 圆度 _ • 圆柱度 _
直线度公差
•直 线 度 公 差 用 于 控 制 直线和轴线的形状误差， 根据零件的功能要求， 直线度可以分为在给定 平面内，在给定方向上 和在任意方向上三种情 •在给定平面内的直线度 况。 •在给定方向内的直线度
a)六孔组的图样标注 b)六孔组的几何框图 c)六孔组的位置度公差带
面轮廓度
• 面轮廓度公差带是包 络一系列直径为公差 值t的球的两包络面之 间的区域，诸球的球 心应位于理想轮廓面 上。如图所示。 • 面轮廓度也分无基准 要求的面轮廓度公差、 有基准要求的面轮廓 度公差。
公差带的特点
加工中心几何精度检测方法
加工中心几何精度检测方法加工中心是一种高精度的机床，广泛应用于各种零件的生产加工。
保证加工中心的几何精度对于加工出符合设计要求的零件至关重要。
本文将介绍几种常见的加工中心几何精度检测方法。
1.垂直度检测垂直度是指主轴与工作台之间垂直程度的精度。
常见的检测方法有：使用测微计测量主轴与工作台的垂直距离，根据测量结果判断垂直度是否在允许范围内；使用精密平台，将其放置在工作台上，通过光电跟踪仪测量主轴的位置，从而计算出垂直度。
2.平行度检测平行度是指主轴与工作台之间平行关系的精度。
通常使用平行度尺进行测量，将其放置在工作台上，并与主轴进行平行调整，通过读取尺上的数值来判断平行度是否在允许范围内。
3.轴向度检测轴向度是指主轴在轴向上的精度，也是加工中心的重要指标之一、轴向度的检测可以使用激光法，将激光瞄准到主轴的轴心上，测量激光点在工作台上的位置，从而计算出轴向度的误差。
4.位置精度检测位置精度是指主轴在各个坐标轴方向上的精度。
常用的检测方法有：使用编码器进行测量，编码器安装在主轴和工作台上，通过读取编码器上的数值计算出位置精度的误差；使用激光干涉仪进行测量，将激光引入主轴和工作台的光路中，通过干涉现象测量位置精度。
5.回转度检测回转度是指主轴在回转方向上的精度。
常用的检测方法有：使用刀具的径部作为参考，通过旋转主轴，测量刀具径部的位置偏差来判断回转度的精度；使用角度测量仪进行测量，将其安装在主轴和工作台上，通过读取角度测量仪上的数值来判断回转度是否在允许范围内。
综上所述，加工中心的几何精度检测方法有垂直度检测、平行度检测、轴向度检测、位置精度检测和回转度检测等。
根据不同的几何精度指标，可以选择相应的检测方法进行测量，并通过测量结果判断几何精度是否符合要求，从而保证加工中心的加工质量和精度。
几何量精度设计与检测教学设计
几何量精度设计与检测教学设计1. 简介本文主要介绍几何量精度设计与检测教学设计方案，包括教学目标、教学内容、教学方法和教学评估等方面，通过本文的介绍，可以使学生掌握几何量精度设计与检测的基本知识和技能。
2. 教学目标通过本课程的学习，学生应达到以下目标：1.熟练掌握几何量的概念和计算方法；2.了解几何量精度设计的基本原理和方法；3.掌握几何量检测的基本方法；4.学会绘制几何量精度设计的图样。
3. 教学内容本课程主要包括以下内容：3.1 几何量概述1.几何量的基本概念；2.几何量的分类和表示方法；3.几何量的基本计算方法。
3.2 几何量精度设计1.几何量精度设计的基本原理；2.几何量精度设计的基本方法；3.几何量精度设计的图样绘制。
3.3 几何量检测1.几何量检测的基本方法；2.几何量检测的要求和标准；3.几何量检测的常见工具以及使用方法。
4. 教学方法本课程采用以下教学方法：4.1 讲授型教学教师将通过多媒体课件等形式向学生介绍几何量精度设计与检测的基本概念、原理和方法，并对关键内容进行重点解释和讲解。
4.2 实践型教学学生将通过课堂练习、课外任务等方式进行实践操作，例如绘制几何量图样、使用几何量检测工具等，以提高实际操作能力。
4.3 课堂讨论型教学学生将分组进行讨论，探讨几何量精度设计与检测中的问题、方法和经验，提高课堂互动性和思维能力。
5. 教学评估本课程教学评估方案包括以下方面：5.1 成绩评估学生的成绩将根据平时表现、课堂作业、实验报告等因素进行综合评定。
5.2 自我评估学生将通过自我测验等形式对学习效果进行自我评估，同时也能够提高自我管理和自我学习能力。
5.3 教学效果评估教师将通过课程问卷调查等形式对本课程的教学效果进行评估，以进一步提高教学效果和质量。
6. 总结几何量精度设计与检测作为一门重要的学科和技能，对于机械制造、航空航天等领域都有着重要的应用价值，而通过本课程的学习，学生不仅能够掌握相关的基本知识和技能，更能够培养出一种扎实的学科基础和实践能力，为未来的工作和研究奠定基础。
31791-几何量精度设计与测量技术(第2版)-习题参考答案
《几何量精度设计与测量技术（第2版）》习题解答第1章习题参考答案1-1～1-5 答案参见书中的内容。
1-6:R10系列依次为：1.00，1.25，1.60，2.00，2.50，3.15，4.00，5.00，6.30，8.00，10.00,12.50,16.00,20.00,25.00,31.50,40.00,50.00,63.00,80.00,100.00R10/2系列依次为： 1.60，2.50，4.00，6.30，10.00，16.00，25.00，40.00，63.00，100.00,160.00,250.00,400.00,630.00,1000.00,1600.00,2500.00,4000.00,6300.00,1000 0.00。
1-7：可装配性与互换性的区别在于，互换性强调零件需按统一规格要求制造，不需要挑选或修配，即能满足装配要求，而可装配性强调的是保证装配需求,忽视统一的规则和标准化。
1-8:答案参见书中的内容。
第2章习题参考答案1.填空2-1 公差2-2 +0.034 ，+0.0092-3 基本偏差，标准公差2-4 极限，基本2-5 20 ，IT012-6 0，-0.025，+0.0202-7 过盈，间隙2-8 满足使用要求，较低2.判断题2-9 ×2-10 ×2-11 √2-12 ×2-13 √2-14 √3.简答题答案略。
4.计算题（1）max min 0.131mm, 0.065mm,0.066mm;20H8/d8f X X T φ=+=+= （2）max max 0.023mm, 0.018mm,0.041mm;35K7/h6f X Y T φ=+=-= （3）max min 0.060mm, 0.011mm,0.049mm;55H7/r6f Y Y T φ=-=-= 2-21（1）φ70H7：ES=+30m μ EI=0；φ70g5：es=-10m μ ei=-23m μ 基孔制间隙配合；T f =43m μ，X max =+53m μ，X min =+10m μ （2）φ40H7：ES=+25m μ EI=0；φ40r6：es=+50m μ ei=+34m μ 基孔制过盈配合；T f =41m μ，Y max =-50m μ，Y min =-9m μ（3）φ55JS8：ES=+23m μ EI=-23m μ φ55h7：es=0 ei=-30m μ 基轴制过渡配合；T f =76m μ，X max =+53m μ，Y max =-23m μ 2-22（1）25H8/f8φ （2）40H7/u6φ （3）60H8/k7φ第3章习题参考答案3-1～3-6答案参见书中的内容。
学习任务一：数控铣床几何精度的检验
实施阶段
按计划进行检验
按照制定的检验计划，依次进行各项检验， 并记录检验数据。
使用合适的检测方法
根据检验目的和要求，选择合适的检测方法， 确保检测结果的准确性和可靠性。
注意安全操作
在检验过程中，应注意安全操作，遵守设备 安全规程，确保人员和设备安全。
及时处理异常情况
在检验过程中，如发现异常情况，应及时处 理并记录，以便后续分析。
详细描述
通过使用各种测量工具，如千分尺、量规等，直接对数控铣 床的关键部件进行测量，以获取具体的尺寸数据，从而评估 其几何精度。这种方法精度高，但操作较为繁琐，需要经验 丰富的操作人员。
间接测量法
总结词
间接测量法是通过测量数控铣床的某些参数，然后根据这些参数计算出几何精 度的评估方法。
详细描述
这种方法通常用于测量数控铣床的传动系统、工作台定位精度等参数，然后根 据这些参数计算出整体的几何精度。间接测量法操作简便，但精度相对较低。
准备阶段
明确检验目的
收集资料
在开始检验之前，需要明确检验的目的和 要求，以便有针对性地进行检验。
收集相关的技术资料，包括数控铣床的规 格参数、使用说明书、检验标准等，以便 更好地了解设备性能和检验方法。
选择检验工具
制定检验计划
根据检验目的和要求，选择合适的检验工 具和设备，如量具、检测仪器等。
根据实际情况，制定合理的检验计划，明 确检验项目、检验顺序和时间安排等。
精度要求。
提高生产效率
几何精度检验可以及时发现并解决 潜在问题，避免因设备故障导致的 生产中断，从而提高生产效率。
降低维护成本
定期进行几何精度检验有助于预防 设备故障，减少维修和更换零件的 频率，从而降低维护成本。
几何精度设计
第三章几何精度概述第一讲公差与配合导论第差合论章节要点：章节点互换性的概念；精度设计的基本原则机械产品与机械设计过程：1、系统设计（方案定义）2、参数设计（结构设计）3、精度设计（公差设计）系统设计合理和先进。
-连杆-滑块机构实现由旋转运动转变为往复直线运动。
根据使用功能对曲柄实现由旋转运动转变为往复直线运动根据使用功能对（r与l）以及曲柄的回转速度（ω）。
参数设参数设计要依据是保证系统的能量转换和工作寿命。
要根据载荷速度和工作寿命确定输入功率计算各转轴的直径要根据载荷、速度和工作寿命，确定输入功率，计算各转轴的直径、适当的材料及其热处理工艺。
精度设计•确定机械各零件几何要素（包括零件的尺寸、宏观与微观几何形状、相互的位置关系）的允许误差——公差。
•精度设计也称公差设计。
精度设计的主要依据是对机械的静态和动态精度要求。
任何加工方法都不可能没有误差，而零件几何要素的误差将会影响机械功能要求的实现，允许误差的大小又与生产经济性和产品的使用寿命密切相关。
设计机器的一般程序设计机器的般程序一、机器应满足的主要要求机器其它要求劳保、环保经济性可靠性使用功能二、设计机器的一般程序市场需求分析明确任务功能原理分析物理、化学、机械原理方案设计结构设计零件设计工艺设计零件设计•直径d 1尺寸的变动受到零件重量、装配空间和直径D 及螺孔直径D 1强度的制约等。
孔的位置误差等影响其装配和使用功能。
互换性按规定的技术条件和几何精度要求来分别制造产品的各组成部分和零件，使其在装配和更换时，不需任何挑选、辅助加工和修配，就能顺利地装入整机中的预定位置，并能满足使用性能要求。
e.g.汽车、机床、自行车、钟表……广义的互换性除几何要素外，还应包括:机械性能（如硬度强度）•机械性能（如硬度、强度）•理化性能（如材质成分、电气性能）本课程主要研究几何要素的互换性。
互换性的意义：互换性的意义（1）生产角度•可实行大规模的分工协作；•可尽可能多地采用标准化的刀、夹、量具和高效率的专用设备，组织专业化的流水生产线；组织专业化的流水生产线•提高产品质量和生产效率，降低成本；•装配时不用修配，效率和工艺性得到明显提高和改善。
几何量公差与检测实验指导书 几何量公差
几何量公差与检测实验指导书几何量公差几何量公差与检测实验指导书班级：___________________ 学号：___________________ 姓名：___________________一、实验目的实验〔一〕简单零件的尺寸测量与表达1．掌握常见测量工具的使用方法； 2．理解绝对测量和相对测量的区别； 3．掌握简单零件的表示方法； 4．理解工程图及标注方法。
二、实验器具的工作原理游标卡尺游标卡尺是一种常用的量具，具有构造简单、使用方便、精度中等和测量的尺寸范围大等特点，可以用它来测量零件的外径、内径、长度、宽度、厚度、深度和孔距等，应用范围很广。
游标卡尺的构造1．三用游标卡尺，其测量范围一般有〔0～125〕mm 和〔0～150〕mm 两种。
制成带有刀口形的上下量爪和带有深度尺的型式, 如下图。
其下量爪用来测量工件的外径及长度，上量爪用来测量孔径及槽宽，深度尺可用来测量工件的深度及长度。
1-尺身；2-上量爪；3-尺框；4-紧固螺钉；5-深度尺；6-游标；7-下量爪。
三用游标卡尺2．双面游标卡尺，其测量范围一般有〔0～200〕mm 和〔0～300〕mm 两种。
如下图，其上量爪用来测量沟槽或孔距，下量爪用来测量工件的外径或孔径。
双面游标卡尺3. 单面游标卡尺，与双面游标卡尺比拟，单面游标卡尺没有上量爪，下量爪可测内外尺寸。
其测量范围有〔0～200〕mm ，〔0～300〕，〔0～500〕mm 直至1000mm ，适用于较大尺寸的测量，单面游标卡尺游标卡尺的读数原理和读数方法游标卡尺的读数机构，是由主尺和游标(如上图中的6和8) 两局部组成。
当活动量爪与固定量爪贴合时，游标上的“0”刻线(简称游标零线) 对准主尺上的“0”刻线，此时量爪间的间隔为“0”。
当尺框向右挪动到某一位置时，固定量爪与活动量爪之间的间隔，就是零件的测量尺寸。
此时零件尺寸的整数局部，可在游标零线左边的主尺刻线上读出来，而比1mm 小的小数局部，可借助游标读数机构来读出。
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§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
公差
述
加工零件时，从零件的功能看，不必要求 零件几何量制造得绝对准确，只要求零件几何量 在某一规定范围内变动，保证同一规格零件彼此 充分近似。此允许变动的范围叫做公差
§1-2 互换性、标准化与优先数
• 说明
使用要求、制造水平与经济效益无矛盾时， 可以采用完全互换，反之，使用要求较高， 制造水平受限，可采用不完全互换； 装配时需附加修配或辅助机加工的零件不 具有互换性； 实现不完全互换性方法有分组装配法与调 整法
§1-2 互换性、标准化与优先数
按互换性使用要求 • 几何参数互换
派生系列 在 Rr 系列中，每逢 P 项选取一个优先数组 成新的系列。 派生系列用基本系列代号之后加一斜线 和表示项数的数字(2，3，4)来表示。例如： R5/2：1，2.5，6.3，16，40，100 … R10/3：1，2，4，8，16，31.5，63 …
为什么大螺丝从M36直接跳到M40？ 为什么齿轮的传动比有个6.3或者7.1？ 为什么外协厂打电话来说140的方管没有，而有120 和160的？
§1-1 概
述
机械设计过程常可以分为系统设计、参数设计和精 度设计三个阶段 • 系统设计
是确定机械的基本工作原理和总体布局，以 保证总体方案的合理性与先进性 机械系统设计主要是运动学设计，如传动系 统、位移、速度、加速度等，又称运动设计
§1-1 概 述
• 参数设计
确定机构各零件几何要素的公称值，故 又称结构设计 参数设计的主要依据是保证系统的能量 转换和工作寿命。
§1-2 互换性、标准化与优先数
• 标准化 GB/T3935.1—1996 的规定， “标准化”定义： 在一定范围内获得最佳秩序，对实际的或潜在 问题制定共同和重复使用的规则的活动（主要 包括制定、发布及实施标准）。
§1-2 互换性、标准化与优先数
标准化是组织现代化大生产重要手段，是实现 专业化协作生产的必要前提，是科学管理的重 要组成部分。 目前标准化显著特点是标准的国际化
§1-1 概
述
几何量检测目的 • 对加工后零件作出合格性判断 • 通过检测，寻找产生不合格产品根源， 以便调整加工工艺系统，或采取有效措 施，防止产生不合格品，减少以致消除 废品
§1-2 互换性、标准化与优先数
互换性及其种类 • 定义
指某一产品与另一产品在尺寸、功能上 能够彼此互相替换的性能。也就是说，按同 一规格产品图样要求，在不同时空条件下制 造出来的一批零部件，在总装时，任取一个 合格品，就能完好地装在机器上，并能达到 预期的使用功能要求。这样的零部件，就称 为具有互换性的零部件。
§1-2 互换性、标准化与优先数
按互换性应用场合 • 外互换 是指部件或机构与其相配件间的互换
性。如滚动轴承内圈内径与轴的配合，外圈外径 与机座孔的配合。
• 内互换
是指在厂家内部生产的部件或机构内 部组成零件间的互换，如滚动轴承内、外圈滚道 与滚动体之间的装配。 • 说明：为使用方便，一般内互换才采用不完全互 换，且局限在厂家内部进行，而外互换采用完全 互换，适用于生产厂家之外广泛的范围
一般来说第一序列就是R5序列。 R5数系比R20数系优先。
§1-2 互换性、标准化与优先数
课程涉及到的尺寸分段、公差分级、表面粗糙轮 廓度参数系列等都是按优先数系制定的
实际优先数系选用规则(2条） • 先基本系列后派生系列 • 基本系列选用遵守“先疏后密”
§1-3 测量技术的基本概念
§1-2 互换性、标准化与优先数
• 优先数系 优先数系就是对各种技术参数的数值进行 协调、简化和统一的一种科学的数值制度 普遍采用优先数系为一种十进制（“十进 制 ” 是 指 数 列 的 项 值 中 包 括 1 ， 10 ， 100，…和1，0.1，0.01，…这些数）的近 似等比数列 • 数列中两相邻数相对差为常数 • 数列中各数经乘、除、乘方等运算后还 是数列中的数
§1-1 概 述
• 精度设计 确定机械各零件几何要素的允许误差，也称公 差设计 精度设计主要依据是机械的静态和动态精度要 求。在满足功能要求的前提下，公差应尽量规 定得大些，以获得最佳的技术经济效益。
§1-1 概
述
几何量检测定义 检测是检验与测量的统称。 测量的结果能够获得具体的数值；检验的 结果只能判断合格与否。 几何量检测是指对零部件和整机制造完工 后进行测量和验收过程。
§1-2 互换性、标准化与优先数
标准与标准化 • 标准
标准是指在经济、技术、科学和管理等社 会实践中，对重复性的事物和概念在一定范围 内通过科学简化、优选和协调，经一定程序审 批后所颁发的统一规定。
§1-2 互换性、标准化与优先数
• 标准分类 按一般习惯分：技术标推、管理标准和工作标准 按作用范围分：国际标准、区域标准、国家标准、 专业标准、地方标准和企业标准 按标准在标准系统中地位与作用分：基础标准、 一般标准 按标准法律属性分：强制性标准、推荐性标准 按对象的特性分：基础、产品、方法、安全、卫 生、环保标准
§1-3 测量技术的基本概念
长度基准和尺寸传递
• 长度基准： 1 米是光在真空中于 1/299792458 秒的时间间 隔所经过的距离 • 长度量值传递系统 为了保证长度量值的准确、统一，必须把复现的长度基准 量值逐级准确地传递到生产中所应用的计量器具和工件上去 （图1-1）
图1－1 长度量值传递系统
量块的分等 • JJG146-94《量块检定规程》规定量块检定 精度为6等：1、2、3、4、5、6等，其中1等 的精度最高，精度依次降低，6等精度最低。 • 量块分“等”的主要依据是量块测量的不确 定度允许值和量块长度变动量的允许值Tv 。
§1-3 测量技术的基本概念
• 说明：
量块按“级”使用时，应以量块长度的 标称值作为工作尺寸，该尺寸包含了量块的 制造误差。 量块按“等”使用时，应以经检定后所 给出的量块中心长度的实测值作为工作尺寸， 该尺寸排除了量块制造误差的影响，仅包含 检定时较小的测量误差。 量块按“等”使用的测量精度比量块按 “级”使用的测量精度高。
成绩评定
笔试（闭卷）成绩占70％ 平时成绩（含实验、作业、出勤）占30％
课程章节结构及讲授内容
第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 第八章 第九章 第十章 第十一章 绪论 孔、轴尺寸精度设计与检测 形状和位置精度设计与检测 表面粗糙度轮廓及其检测 滚动轴承公差与配合 圆锥公差与检测 键联结的公差与检测 圆柱螺纹公差与检测 圆柱齿轮精度设计与检测 尺寸链 新技术在机械精度设计与检测中的应用
§1-2 互换性、标准化与优先数
你可知道粗糙度为什么是0.8, 1.6, 3.2, 6.3, 12.5? 你可知道油缸缸径为什么是63, 80, 100, 125? 你可知道油缸压力为什么是6.3, 16, 25, 31.5? 你可知道螺纹规格为什么是6, 8, 10, 12, 14, 16?
量块长度的标称值：指刻印在量块上用以标明 其与主单位（m）之间比值的量值
§1-3 测量技术的基本概念
量块长度的实测值：指用一定的方法，对量块 长度进行测量所得到的量值
量块的长度变动量：指量块任意点长度中的最 大长度与最小长度度设计与检测
中国矿业大学机电学院 冯雪君
E-mail :fengxuejun666@
教材与参考书籍
教材
韩正铜主编，机械精度设计与检测 ，中国矿业大学出版社，2007
参考书籍
1.甘永立主编 ，几何量公差与检测 （第七版），上海科学技术出版社， 2006 2.阎荫棠主编，几何量精度设计与检测，机械工业出版社，1996 3.张玉等主编，几何量公差与测量技术，东北大学出版社，2001 4.章玉麟主编，互换性与测量技术，中国林业出版社，1992 5.甘永立主编 ，几何量公差与检测习题试题集 （第五版），上海科学技术 出版社， 2005
§1-2 互换性、标准化与优先数
为满足我国工业生产需要，国标规定5个系列 • 国标优先数系Rr（ R5 、 R10 、 R20 、 R40 、