互换性的含义

1.互换性的含义：统一规格的一批零部件，任取其一，不需任何挑选和修

理就能装在机器上，并能满足其使用功能要求的性能。零部件所具有的

不经任何挑选和修配便能在同规格范围内互相替换的特性就是互换性。

2.几何参数包括：尺寸大小、几何形状以及相互间的位置关系。

3.互换性可分为：完全互换和不完全互换。

4.互换性在机械制造业中的作用：在设计方面，零部件具有互换性，就可

以最大限度地采用标准件、通用件和标准部件，大大简化了绘图和计算

工作，缩短设计周期，有利于计算机辅助设计和产品品种的多样化。在

制造方面，有利于组织专业化生产，采用先进工艺和高效率的专门设备，

用计算机辅助制造，实现加工过程和装配过程机械化、自动化，从而可

以提高劳动生产率和产品质量，降低生产成本。在使用和维修方面，具

有互换性的零部件在磨损及损坏后可以及时的更换，因而可以减少机器

的维修时间和费用，保证机器连续的运转，提高机器的使用价值。

5.优先数的主要优点：相邻两项的相对差均云，疏密适中，而且运算方便，

简单易记。在同一序列中，优先数的积、商、整数的乘方等仍是优先数。

6.公差和偏差的比较：1）偏差可以为正值、负值或零，而公差则一定是正

值。2）极限偏差用于限制实际偏差，而公差用于限制误差。3）对于单

个零件，只能测出尺寸“实际偏差”，而对数量足够多的一批零件，才能

确定尺寸误差。4）偏差取决于加工机床的调整，不反映加工难易，而公

差表示制造精度，反映加工难以程度。5）极限偏差主要反映公差带位置，

影响配合松紧程度，而公差反映公差带大小，影响配合精度。

7.极限尺寸判断原则：1）孔或轴的作用尺寸不允许超过最大实体尺寸。2）

在任何位置上的实际尺寸不允许超过最小实体尺寸。对于孔，其实际尺

寸不应大于最大极限尺寸；对于轴，则应不小于最小极限尺寸。（最大实

体尺寸主要是用以限制作用尺寸的，而最小实体尺寸则主要是用以限制

实际尺寸的；即作用尺寸和实际尺寸均应限制在最大、最小实体尺寸以

内）

8.何谓最大、最小实体尺寸？它和极限尺寸有何关系？答、对应孔或轴具

有允许的材料量为最多状态下的极限尺寸；或最少状态下的极限尺寸。

9.最大实体极限是对应于孔或轴最大实体尺寸的那个极限尺寸，即轴的最

大极限尺寸或孔的最小极限尺寸；最小实体极限是对应于孔或轴最小实

体尺寸的那个极限尺寸，即轴的最小极限尺寸或孔的最大极限

10.公差等级：国家标准规定的标准公差是由公差等级系数和公差单位的乘

积值决定的。

11.基本偏差是确定零件公差带相对零线位置的上偏差或下偏差。

12.各种配合的特性和应用：间隙配合的特性，是具有间隙。主要用于结合

件有相对运动的配合，也可以用于一般的定位配合。过盈配合的特性，

是具有过盈。主要用于没有相对运动的配合。过度配合的特征，是可能

具有间隙，也可能具有过盈，但所得到的间隙和过盈量，一般是比较小

的，主要用于定位精度并要求拆卸的相对静止的联结。

13.测量过程就包括：测量对象、计量单位、测量方法及测量精度。

14.量块的作用：1）生产中被用来检定和校准测量工具和量仪。2）相对测

量时用来调整量具或量仪的零位。3)有时量块还可以直接用于精密测量、

精密划线和精密机床的调整。

15.测量误差的分类：系统误差、随机误差、粗大误差。在同一条件下，多

次测量同一量值时，误差的绝对值和符号保持恒定。在相同的测量条件

下，多次测量同一量值时，其绝对值大小和符号均以不可预知的方式变

化着的误差。由于测量不正确等原因引起的明显歪曲测量结果的误差或

大大超出规定条件下预期的误差。

16.测量精度：1）精密度：表示测量结果中随机误差大小的程度，表明测量

结果随机分散的特性，是指在多次测量中所得到的数值重复一致的程度，

是用于评定随机误差的精度指标。越小精密度越高。2）正确度：测量结

果中系统误差的大小程度，用于评定系统误差的精度指标，越小正确度

越高。3)精确度：表示测量结果中随机误差和系统误差综合影响程度，说

明测量结果和真值的一致程度。精密度高而正确度不一定高，反之亦然。

精确度高的精密度和正确度都高。

17.随机误差的四个基本特性：1）绝对值相等的正、负误差出现的次数大致

相等，即对称性。2）绝对值小的误差比绝对值大的误差出现的次数多，

即单峰性。3）在一定条件下，误差的绝对值不会超过一定界限，即有界

性。4）当测量次数N无限增加时，随机误差的算术平均值趋于零，即抵

偿性。

18.随机误差的评定指标：正态分布曲线的两个参数即算术平均值L和标准

偏差σ。

19.系统误差的消除：误差根除法、误差修正法即从产生误差的根源上消除，

这是消除系统误差最根本的方法；误差修正法；误差抵消法。

20.随机误差的处理：随机误差不可能被消除，它可应用概率和数理统计的

方法，通过对测量列的数据处理，评定对测量结果的影响。处理方法：1）

计算测量列算术平均值L；2）计算测量列任一测得值的标准偏差的估计

值σ；3）计算测量列算术平均值的标准偏差的估计值σ′；4）确定测量

结果。

21.位置公差分为：定向公差、定位公差和跳动公差。定向公差可以分为平

行度、垂直度、和倾斜度三个项目。定位公差分为：位置度、同轴度和

对称度三个项目。跳动公差分为圆跳动和全跳动。

22.与其他形为公差相比显著的特点：1、定向公差的特点：相对于基准有确

定的方向，并且公布公差带的位置可以浮动；还具有综合控制被测要素

的方向和形状的职能。2、定位公差的特点：具有确定的位置，相对于

基准的尺寸为理论正确尺寸；具有综合控制被测要素位置、方向和形状

的功能。特点：跳动公差带相对于基准轴线有确定的位置；跳动公差带

可以综合控制被测要素的位置、方向和形状。

23.相关要求又分为：包容要求、最大实体要求、最小实体要求。

24.采用未注公差值的优点：图样易读；节省设计时间；图样很清楚地指出

那些要素可以用一般加工方法加工，即保证工程质量又不需要一一检测；

保证零件特殊的精度要求，有利于安排生产、质量控制和检测。

25.形位误差的评定方法：最小包容区域法（是用两个等距的理想要素包容

实际要素，并使两理想要素之间距离为最小）。

26.评定方向误差时，理想要素的方向由基准确定；评定定位误差时，理想

要素的位置由基准和理论正确尺寸确定。对于同轴度和对称度，理论正

确尺寸为零。

27.形位误差的检测原则：与理想要素比较原则，测量坐标值原则，测定特

征参数的原则（按特参数的变动量来确定形位误差是近似的），测量跳动

原则，边界控制原则。

28.形状误差的测量：1、直线度误差测量（贴切法，测微法、节距法）；2、

平面度误差测量（平晶测量法，打表法）；3、圆度误差的测量（最理想

的测量方法是用圆度仪测量；实际应用采用近似的测量方法如：两点法，

三点法，两三点组合法）平面度误差测量时三个原则：三角形准则，交

叉准则，直线准则。

29.位置公差的测量：1、平行度误差的测量；2、同轴度误差的测量；3、对

称度误差的测量；（截面测量；长度测量）4、跳动测量（圆跳动的测量；

全跳动的测量）；

30.公差值的选用原则是：在满足零件功能的要求下，选取最经济的公差值。

31.评定表面粗糙度时，为什么要规定取样长度？有了取样长度，为什么还

要规定评定长度？答：取样长度L是指评定表面粗糙度时所规定的一段

基准线长度。规定取样长度的目的在于限制和减弱其他几何形状误差，

特别是表面波纹度对测量结果的影响。表面越粗糙，取样长度就应越大，

因为表面越粗糙，波距也越大，较大的取样长度才能反映一定数量的微

观高低不平的痕迹。

32.评定表面粗糙度时，为什么要规定轮廓中线？答；轮廓中线是确定表面

粗糙度各评定参数值大小的一条基准线。首先按它确定方向，然后由它

开始计算距离（大小）。

33.表面粗糙度是：加工表面所具有的较小间距和微小峰谷的不平度。表面

粗糙度影响零件的耐磨性；配合性质的稳定性；零件的疲劳强度；零件

的抗腐蚀性；零件的密封性。

34.评定长度是指评定表面轮廓粗糙度所必需的一段长度，它可以包含几个

取样长度。测量表面粗糙度时，规定取样长度的目的在于能在测量范围

内保持表面粗糙度特征，达到限制和减弱表面波纹度对表面粗糙度测量

结果的影响。

35.国家标准中规定表面粗糙度的主要评定参数有幅度参数、间距参数、混

合参数三项

36.简述测量的含义和测量过程的四要素。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。

37.“示值范围”和“测量范围”有何区别？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。

38.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？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。

39.为什么要规定基准制？为什么优先采用基孔制？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。

40.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？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。

41.与圆柱配合相比，圆锥配合有哪些优点? 答：（1）对中性好内、外圆锥

体的轴线具有较高精度的同轴度，且能快速装拆。（2）配合的间隙

或过盈可以调整。（3）密封性好内、外圆锥的表面经过配对研磨

后，配合起来具有良好的自锁性和密封性。

42.尺寸公差带包含零线和公差带两个要素。

43.按表面轮廓的高度特征评定表面粗糙度的常用参数为（RZ），其名称为

（轮廓的最大高度）。滚动轴承的公差等级分为（ G，E，D，C，B）

五级，其中（ B 级最高）。

44.包容要求的使用在于可以用（尺寸公差）来控制（形状误差）,从而保

证孔、轴的配合性质。 7、包容要求主要适用于（实际要素处处处于具

有理想形状的最大实体边界内）的场合；最大实体要求主要适用于（中

心要素有形位公差要求）的场合。

45.与光滑圆柱配合相比，光滑圆锥配合的优点是什么？答：1）具

有较高精度的同轴度2）能保证多次重复装配精度不变3）配合的自锁

性和密封性好4）间隙量或过盈量可以调整。

46.基准制的选用原则是什么？答：主要考虑工艺的经济性和结构的合理

性，一般情况下，优先采用基孔制，这样可以减少备用的定值孔用刀具、