1、 第一章 1-1 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。 （ 2）因为互换性对保证产品质量，提高生产率和增加经济效益具有重要意义，所以互换性已成为现代机械制造业中一个普遍遵守的原则。 1-2 答：（ 1）按互换的程来分， 互换性可以完全互换和不完全互换。 （ 2）其区别是： a、完全互换是一批零件或部件在装配时不需分组、挑选、调整和修配，装配后即能满足预定要求。而不完全互换是零件加工好后，通过测量将零件按实际尺寸的大小分为若干组，仅同一 组内零件有互换性，组与组之间不能互换。 b、当装配精度要求较高时，采用完全互换将使零件制造精度要求提高，加工困难
2、，成本增高；而采用不完全互换，可适当降低零件的制造精度，使之便于加工，成本降低。 （ 3）适用场合：一般来说，使用要求与制造水平，经济效益没有矛盾时，可采用完全互换；反之，采用不完全互换。 1-3 答：（ 1）公差是零件几何参数误差的允许范围。 （ 2）检测是兼有测量和检验两种特性的一个综合鉴别过程。 （ 3）标准化是反映制定、贯彻标准的全过程。 （ 4）公差与检 测是实现互换性的手段和条件，标准化是实现互换性的前提。 1-4 答： 按标准颁布的级别来分，我国标准分为国家标准、行业标准、地方标准和企业标准。 1-5 答：（ 1）优先数系是一种无量纲的分级数值，它是十进制等比数列，适用于各种量值
3、的分级。 （ 2）优先数是指优先数系中的每个数。 1-7 （ 1） 机床主轴转速为 200， 250， 315，400， 500， 630，、单位 r/min （ 2） 表面粗糙度 R 的基本系列为0.012,0.025,0.050,0.100,0.20,、，单位为 um。 答： （ 1）基本系列 R10，公比为 1010 。 （ 2）派生系列，公比为 2。 第二章 测量技术基础 2-1 答：（ 1）测量的实质是将被测几何量 L 与作为计量单位的标准量 E 进行比较，从机时获得两面三刀者比什 q 的过程，即 L/E=q,或 L=Eq。 （ 2）一个完整的测量过程包括被测对象，计量单位、测量方法
4、和测量精度四个要素。 2-2 答：（ 1）量块的作用是， a、用于计量器具的校准和鉴定； b、用于精密设备的调整、精密划线和精密工件的测量； c、作为长度尺寸传递的实物基准等。 （ 2）其结构上的特点是：量 块通常制成长方形六面体，它有两个相互平行的测量面和四个非测量面；测量面的表面非常光滑平整，具有研合性，两个测量面间具有精确的尺寸。量块上标的尺寸称为量块的标称长度 ln。当 ln6mm 的量块，有数字的平面的右侧面为上测量面；尺寸小于 10mm 的量块，其截面尺寸为；尺寸大于 10mm 至 1000mm 的量块截面尺寸为 35mm 9mm。 2-3 答：（ 1） 量块分系的依据是量块测量的
5、不确定度和量块长度变动量的允许值来划分的。量块分级主要是根据量块长度极限偏差 te 和量块长度变支量 的最大允许值 tv 来划分的。 （ 2） 区别是：量块按“级”使用时，是以量块的标称长度作为工作尺寸。该尺寸包含了量块的制造误差，制造误差将被引入到测量结果中去，但固不需要加修正值，故使用较方便。量块按“系”使用时，是以量块栏定书列出的实例中心长度作为工作尺寸的，该尺寸排除了量块的制造误差，只包含栏定时较小的测量误差。量块按“系”使用比按“级”使用的测量精度高。 2-4 答：其区别如下： （ 1）分度间距（刻度间距）是指计量器具的刻度标尺或度盘上两面三刀相邻刻线中心之间的距离，般为 1-2.5
6、mm;而分度值 (刻度值 )是指计量器具的刻度尺或度盘上相邻两刻线所代表的量值之差。 （ 2）示值范围是指计量器具所显示或指示的最小值到最大值的范围；而测量范围是指在允许的误差限内，计量器具所能测出的最小值到最大值的范围。 （ 3）示值误差是指计量器具上的示值与被测量真值的代数差；而修正值是指为消除系统误差，用代数法加到未修正的测量结果上的值。修正值与示值误差绝对值相等而符号相反。 2-5 答：（ 1）测量误差按其性质来分，可分为系统误差，随机误差和粗大误差。 （ 2）测量误差的方要来源： a、计量器具误差； b、标准件误差； c、测量方法误差； d、测量环境误差； e、人员误差。 2-6 答
7、： 组合如下： （ 1） 48.98 、 、 、所需尺寸 -1.48 、 、 、第一块量块的尺寸 47.50 -7.50 、 、 、第二块量块的尺寸 40 、 、 、第三块量块的尺寸 即 48.98mm=(1.48+7.50+40)mm。 （ 2） 10.56 、 、 、所需尺寸 -1.06 、 、 、第一块量块的尺寸 9.5 、 、 、第二块量块的尺寸 即 10.56mm=(1.06+9.5)mm (3) 65.365 、 、 、所需尺寸 -1.005 、 、 、第一块量块的尺寸 64.360 -1.360 、 、 、第二块量块的尺寸 63.000 -3.000 、 、 、第三块量块的尺寸
8、60 、 、 、第四块量块的尺寸 即 65.365mm=(1.005+1.360+3.000+60)mm 2-7 解 : 工件的实际尺寸为 :20+(-0.002)=19.998mm。 2-8 解： 因示值误差为 +0.02mm,则其修值为 -0.02mm。修正后的测量结果是：10.95+(-0.02)=10.93mm。 2-9 解： 由相对误差计算公式 = XoXoX 100%得： 1= 111XoXoX 100%= 5050004.50 100%=0.008% 2= 222XoXoX 100%= 8080006.80 100%=0.0075% 因为 1 2 所以 第二种方法测量精度高。 2
9、-10 解：（ 1）千分表的调零误差 10-10.0005=-0.0005mm=0.5um, （ 2）校正值为 +0.5um, （ 3）被测零件实际尺寸 : 10.0005+0.015=10.0155mm。 第三章 光滑圆柱体结合的互换性及其检测 3-2 答： （ 1）基孔制配合是指基本偏差为一定的孔的公差带，与不同基本偏差的轴的公差带形成各种配合的一种制度。而基轴制配合是指基本偏差为一定的轴的公差带，与不同基本偏差的孔的公差带形成各种配合的一种制度。 （ 2）因为国家标准规定的 20 个公差等级的标准公差和 28 个基本偏差可组合成 543 个孔公差带和 544 个轴公 差带。这么多公差带可
10、相互组成近 30 万种配合。为了简化和统一，以利于互换，并尽可能减少定值刀具、量具的品种和规格，无需将孔轴公差带同时变动，只要固定一个，变更另一个，便可满足不同使用性能要求的配合，且获得良好的技术经济效益。因此，国家标准对孔与轴公差带之间的相互位置关系，规定了两种基准制，即基孔制和基轴制。 （ 3）因为采用基孔制可以减少定值刀、量具的规格数目，有利于刀量具的标准化、系列化，因而经济合理，使用方便，能以广泛采用基孔制配合。 （ 4）选择基轴制配合的情况如下： a、由冷拉棒材制造的零件，其配合表面不经切削加工； b、与标准件相配合的孔或轴； c、同一根轴上（基本尺寸相同）与几个零件孔配合，且有不同
11、的配合性质。 3-3 （ 1） 80 009.0021.0 （ 2） 30 0039.0 （ 3） 120 021.0021.0 （ 4） 60 87Hf （ 5） 80 68DF （ 6） 50 fH78 （ 7） 50H8 0039.0 解： 更正如下： (1) 80 021.0009.0 (2) 30 0039.0 (3)1200.021 (4) 60 78hF (5) 80 68dF (6) 50 78fH (7) 50H8( 0039.0 )。 3-4 （ 1） 70 075.0105.0 （ 2） 250 044.0015.0 （ 3） 10 022.00 解： （ 1）由 Th=
12、 es-ei 得 Th1= es1-ei1 = +0.105-(+0.075) =0.030mm 查表 3-2 得：轴的公差系级为 IT7。 （ 2）由 Th= es-ei 得 Th2= es2-ei2 = (-0.105)-(-0.044) =0.029mm 查表 3-2 得：轴的公差系级为 IT6。 （ 3）由 Th= es-ei 得 Th3= es3-ei3 = 0-(-0.022) =0.022mm 查表 3-2 得：轴的公差系级为 IT8。 由此观之，第二根轴精度最高，第三根轴轴精度最低。 3-5 基本尺寸 孔 轴 Xmax或Ymax Xmin或Ymin Xav 或Yav Tf ES
13、 EI Th es ei Ts 25 +0.013 0 0.013 -0.040 -0.061 0.021 +0.074 +0.040 +0.057 0.034 14 +0.019 0 0.019 +0.012 +0.002 0.010 +0.017 -0.012 +0.0025 0.029 45 -0.025 -0.050 0.025 0 -0.016 0.016 -0.009 -0.050 -0.0295 0.041 3-6 项目 配 合 代号 基准制 配合性质 公差代号 公差等级 公差 (m) 极限偏差 极限尺寸 间隙 过盈 Xav或Yav Tf 上 下 最大 最小 最大 最小 最大 最
14、小 30 67hP 基 过 孔 P7 IT7 21 -14 -35 略 -0.018 轴制 盈配合 轴 h6 IT6 13 0 -13 略 20 67hK 基轴制 过渡配合 孔 K7 IT7 21 +6 -15 略 +0.002 轴 h6 IT6 13 0 -13 略 25 78fH 基孔制 间隙配合 孔 H8 IT8 33 +33 0 略 +0.047 轴 f7 IT7 21 -20 -41 略 3-7 解： （ 1） 基本偏差 es=0 基本偏差代号为 h， Ts=es-ei=0-(-0.011)=0.011mm=11um 查表 3-2 得：公差等级为 IT6 故公差带代号为 h6。 (2
15、) 基本偏差 EI=0 基本偏差代号为 H， Th=ES-EI=+0.087-0=0.087mm=87um 查表 3-2 得：公差等级为 IT9 故公差带代号为 H9。 (3) 基本偏差 es=-0.050 查表 3-3 得基本偏差代号为 e， Ts=es-ei=-0.050-(-0.075)=0.025mm=25um 查表 3-2 得：公差等级为 IT7 故公差带代号为 e7。 (4) 基本偏差 ES=+0.005 查表 3-4 得基本偏差代号为 M， Th=ES-EI=+0.005-(-0.041)=0.046mm=46um 查表 3-2 得：公差等级为 IT8 故公差带代号为 M8。 3
16、-8. 解：最大间隙 Xmax=ES-ei=+0.046-(-0.015)mm=+0.061mm 最大过盈 Ymax=EI-es=0-(+0.015)mm=-0.015mm 3-9. 查表得 N8=( 036.0003.0 ), h7=( 021.00 ) (1)孔的基本偏差是 _-0.003_mm,轴的基本偏差是 _0_. (2)孔的公差为 _0.033_mm,轴公差为 _0.021_mm. (3)配合的基准制是 _基轴制 _;配合性质是 _过渡配合 _. (4)配合公差等于 _0.054_mm. (5)计算出孔和轴的最大 ,最小实体尺寸 . 解： 孔的最大实体尺寸： DM=Dmin=30+
17、(-0.036)=29.964mm 孔的最小实体尺寸： DL=Dmax= 30+(-0.003)=29.9997mm 轴的最大实体尺寸： dm=dmax=d+es= 30+0= 30.0mm 轴的最小实体尺寸： dl=dmin=d+ei= 30+(-0.021)= 29.979mm 3-10. . 解： Th=ES-EI=+0.013-0=0.013mm 因为 Tf=Th+Ts 所以 Ts=Tf-Th=0.022-0.013=0.009mm 查表 3-2 提：轴的公差等级为 IT5。 因为： Xmax=ES-ei 所以： ei=ES-Xmax=+0.013-0.011=+0.002mm es=
18、Ts+ei=0.009+0.002=+0.011mm 查表 3-3 得轴的基本偏差代号为 R。 20k5( 002.0011.0)。 3-11基本尺寸为 50mm 的基准孔和基准轴相配合 ,孔轴的公差等级相同 ,配合公差 Tf=78um,试确定孔、轴的极限偏 差，并与成标注形式。 解： 因为 Tf=Th+Ts 且 Th=Ts 所以 Tf=2Th=2Ts 则 Th=Ts= 2Tf = 278 um=39um 又因为 基准孔的 EI=0，基准轴的 es=0, 所以 ES=Th+EI=39+0=+39um Ei=es-Ts=0-39=-39um 写成标注形式为孔： 50( 0039.0 )mm 轴：
19、 50( 039.00 )mm 3-12 解： 因为 Js 是对称偏差，且 IT9 的公差值 为 43um是奇数 所以 ES=-EI= 2 19IT = 2143 =+21um 写成尺寸标注形式为： 500.021mm Dmax=D+ES= 15+0.021= 15.021mm Dmin=D+EI= 15-0.021= 14.979mm ES=+0.021mm EI=-0.021mm Dm=Dmin= 14.979mm Dl=Dmax= 15.021mm 画出公差带图： 3-13 解： IT8 基本尺寸为 40 的公差值 Th=ES-EI=+0.005-(-0.034)=0.039mm 40H
20、8 基准孔的 EI=0， ES=Th=+0.039mm 40h8 基准轴的 es=0,ei=-Ts=-0.039mm 极限间隙： Xmax=ES-ei=+0.039-(-0.039)=+0.078mm Xmin=EI-es=0-0=0mm 3-14 略 3-15 解：（ 1）选择基淮制 因为没有特殊要求，所以选用基孔制配合，基孔制配合 EI=0。 （ 2）选择孔，轴公差等级 由式（ 3-10）得， Tf=Th+Ts= Xmax-Xmin ,根据使用要求，配合公差 Tf= Xmax-Xmin = 116-41 =75um,即所选孔轴公差之和Th+Ts 应最接近 Tf而不大于 Tf。 查表 3-2
21、 得：孔和轴的公差等级介于 IT7 和 IT8 之间，取孔比轴大一级，故选为 IT8 级， Th=39um,轴为 IT7 级， Ts=25um,划配合公差 Tf=Th+Ts=39+25=64um小于且最接近于 75um。因此满足使要求 。 （ 3）确定孔，轴公差带代号 因为是基孔制配合，且孔的标准公差等级为 IT8 级，所以孔的公差带代号为 40H8( 0039.0 ) 又因为是间隙配合， Xmin=EI-es=0-es=-es 由已知条件 Xmin=+41um 则 es=-41um 即轴的基本偏差 es 应最接近于 -41um。查表 3-3，反轴的基本偏差不 e， es=-50um, 则 e
22、i=es-Ts=-50-25=-75um 所以轴的公差带代号为 40e7( 075.0050.0)mm 确定的孔与轴配合代号为 78eH （ 4）验算设计结果 Xmax=ES-ei=+0.039-(-0.075)=+0.114mm=+114um Xmin=EI-es=+0-(-0.050)=+0.050mm=+50um 它们介于 41116 之间，设计合适。 画出公差带图如下：3-16. 解：由题设要求为基轴制配合，则 es=0 选择孔、轴公差等级 由 Tf=Th+Ts=|Ymin-Ymax|,据使用要求配合公差 Tf=|Ymin-Ymax| 即 Tf=|-40-（ -110） |=70 m，
23、即所选孔、轴公差之和 Th+Ts 应最接近 Tf而不大于它。 查表 3-2 得：孔和轴的公差等级介于 IT7 和 IT6 之间，取孔比轴大一级，故选为 IT7 级， Th=35 m，轴为 IT6 级， Ts=22 m，即配合公差 Tf=Th+Ts=35+22=57 m小于且最接近于 Tf（ 70 m）。因此，满足使用要求。 确定孔、轴公差带代号 因为是基轴制配合，且轴的标准公差等级为 IT6 级，所以轴的公差带代号为110h6（ 022.00 ） 又因为是过盈配合， Ymin=ES-ei 由已知条件 Ymin=-40 m,则 ES=Ymin+ei=-40+(-22)=-60 m 即孔的基本偏差
24、 ES 应最接近于 -62 m。查表 3-4，取 基本偏差为 S， ES=-79+ =-79+13=-66 m， 则 EI=ES-Th=-66-35=-101 m 所以孔的公差带代号为 110S7（ 101.0066.0 ） 4） 验算设计结果 Ymax=EI-es=-0.101-0=-0.101mm Ymix=ES-ei=-0.066-(-0.022)=-0.044mm 它们介于 -40 m-110 m之间 3-17 解：确定安全裕度 A 该工件公差 T=0.025mm,公差等级为 IT7， A=（ 1/10） T，故 A=0.0025mm。 确定验收极限 因为此工件遵守包容原则，故其验收极
25、限应按方式一（内缩的验收极限）来确定。 上验收极限 =最大极限尺寸减去 -A 下验收极限 =最小极限尺寸加工 +A 因 40K7 的基本 偏差上偏差 ES=-2+9=+7 m（表 3-4） 即 EI=ES-Th=+7-25=-18 m 40K7( 018.0007.0 ) 故上验收极限 =40+（ +0.007） -0.0025=40.0045mm 下验收极限 =40+（ -0.018） +0.0025=39.9845mm 选择计量器具 查表 3-14，优先选用工档，计量器具不确定度允许值工档 u=2.3m=0.0023mm。 查表 3-16，分度值为 0.002 的比较仪的测量不确定度为 0
26、.0018mm, 因为 u1 u1 又最接近 所以，选用分度值为 0.002 的比较仪符合工档要 求。 第四章 形状和位置公差答案页码顺序 4-1 解：见表 2 1 （符号略） 表 2 1 项 目 符号 形位公差类别 项 目 符号 形位公差类别 同轴度 位置公差 圆 度 形状公差 圆柱度 形状公差 平行度 位置公差 位置度 位置公差 平面度 形状公差 面轮廓度 形状公差或位置公差 圆跳动 位置公差 全跳动 位置公差 直线度 形状公差 4-2 解：见表 2 2。 表 2 2 序号 公差带形状 序号 公差带形状 1 两平行直线 6 两平行平面 2 两等距曲线 7 两等距曲面 3 两同心圆 8 一个四棱柱 4 一个圆 9 一个圆柱 5 一个球 10 两同轴圆柱 4-3 说明图 2.1 中形状公差代号标注的含义（按形状公差读法及公差带含义分别说明）。 解： 1） 60f7 圆柱面的圆柱度公差值为 0。 05mm。圆柱面必须位于半径差
