机械精度设计与检验基础复习提纲

1西北农林科技大学机械精度设计与检验基础复习提纲第一章绪论1.什么是互换性？答：在同一规格的一批零件或部件中任取一件，不需要任何选择、修配或调整，便能装配在机器上，并能满足使用性能要的特性。2.互换性满足的两个条件是什么？答：1）不需要经过任何选择、修配或调整便能装配（当然也包括维修更换）。2）装配（或更换）后的整机能满足使用性能要求。3.什么是优先数系？答：优先数系是一种十进制几何级数。（且项值中含有10的整数幂，哪一系列就是10的几次根式）。第二章测量技术基础2.1测量基本概念1.测量定义？答：将被测量与测量单位或标准量在数值上进行比较，从而确定两者比值的过程。2.测量四要素是什么？答：被测对象、计量单位、测量方法、测量精度。3.检验与检定区别？答：对象不同，检验判断被检对象是否合格，检定评定计量器具。4.长度基准：光的路程。5.传递系统是什么？答：所需要一套长度的最高其准到被测零件的严密的尺寸。一步一步传递下来。6.量块定义。答：量块是一种无刻度的标准端面量具，即量块是平面平行端面的简称。分类方法精度特点2按“等”分（实际尺寸）高忽略测量误差按“级”分（公称尺寸）低忽略制造误差2.2计量器具和测量方法1.计量器具分类：基准量具、同用那个计量器具、极限量规、检验夹具。2.计量器具几个指标：指标定义分度值（i）相邻两刻线代表的量值之差刻度间距（a）相邻两刻线中心距灵敏度（k）计量器具示数装置对被测量变化反应能力灵敏限（灵敏阀）示值可察觉变化的被测量最小变化值示值变动性测量条件不变，同一被测量多次测量读数最大变动量3.测量方法分类1）绝对测量法与相对测量法绝对测量法：量具读数直接表示被测量全值。相对测量法：量具读数表示被测量相对已知标准量偏差值。2）直接测量法与间接测量法直接测量法：量具直接测量被测量整个数值或相对于标准量偏差。间接测量法：先测有函数关系其他量，再通过函数关系求出。3）单项测量法与综合测量法单项测量法：一次测一个量。综合测量法：一次测多个量。4）静态测量法和动态测量法5）接触测量法与非接触测量法6）等精度测量法和不等精度测量法等精度测量法：影响测量因素不变，一人一台仪器重复测量。不等精度测量法：影响测量因素部分改变或全部改变。2.3测量误差及数据处理1.什么是测量误差？答：被测量的测得值与真值之差。2.测量误差来源有哪些？3答：1）计量器具误差：远离误差、阿贝误差、仪器基准件误差。2）相对测量法中的标准件误差。3）测量方法误差：测量基准不统一而引起的误差；被测件安装、定位不正确而引起的误差；测量力引起的误差；测量条件误差。3.测量误差分类1）随机误差：单峰性、对称性、有界性、抵偿性。2）系统误差：固定的和有特定规律变动的。3）粗大误差4.误差计算流程：剔除粗大误差开始求平均值求残余误差求标准偏差判断粗大误差求算术平均值求极限误差给出测量结果结束有无45.精度分类：精密度打靶集中正确度靠近靶心准确度（精确度）正中靶心6.测量误差的合成：1）直接测量法测量误差的合成a.已定系统误差按代数法合成b.对于符合正态分布、彼此独立的随机误差和未定误差，按方和根法合成2）间接测量法测量误差的合成a.已定系统误差按代数法合成b.随机误差和未定误差的合成第三章孔、轴结合尺寸精度设计与检测3.1概述及相关定义1.孔、轴结合用途有哪些？答：用作相对运动副、用作固定连接、用作定位可拆连接2.孔、轴广义定义孔：圆柱形表面的内表面，单一尺寸形成的内表面。轴：圆柱形表面的外表面，单一尺寸形成的外表面。53.有关尺寸的属于和定义尺寸特定单位表示线性尺寸的数值公称尺寸设计给定的尺寸实际尺寸零件加工后通过测量得到的某一尺寸（不是真实尺寸）极限尺寸允许尺寸变化的两个界限值4.有关尺寸偏差和尺寸公差的定义1）尺寸偏差（偏差）：某一尺寸（实际尺寸、极限尺寸等）减去其公称尺寸所得的代数差。2）尺寸公差（公差）：批允许的尺寸变动量。3）尺寸公差带图5.极限制及有关定义1）极限制：极限制是指标准化的公差与极限偏差组成标准化的孔、轴公差带的制度。2）标准公差：国标规定任一公差。3）基本偏差：国标规定上极限偏差或下极限偏差，靠近零线或位于零线。6.有关配合的术语和定义术语定义配合公称尺寸相同的、相互结合的孔和轴公差带之间的关系。6间隙或过盈孔的尺寸减去相配合的轴的尺寸所得的代数差。配合分类间隙配合、过盈配合、过渡配合。配合公差允许的间隙或过盈的变动量。7.配合分类：1）间隙配合2）过盈配合3）过渡配合8.配合制注意：H（h）在哪里，就是基于什么配合。特殊如“”表示基孔配合。73.2&3.3标准公差系列&基本偏差系列1.影响误差大小因素有哪些？答：1）加工方法和生产条件2）公差大小2.公差有20个等级，常用18等级。3.基本偏差系列孔轴各28各基本偏差，JS和js各公差等级中完全对称于零线。4.孔、轴偏差规律，一般同一字母的孔的基本偏差与轴的基本偏差相对零线完全对称。如A和a基本偏差绝对值相等，符号相反。85.孔与更精一级轴配合，且具有同等间隙或过盈，孔基本偏差附加Δ。（3~500mm）6.标准公差等级IT8的N基本偏差ES=0。（3~500mm）7.极限与配合表示轴承孔轴只标注自己设计的部分，轴承部分不用标出。8.标准公差等级选用原则是什么？答：在充分满足使用要求的前提下，考虑工艺的可能性，尽量选用精度较低的公差等级。9.配合类别选用方法是什么？答：当孔、轴间有相对运动要求时，应选用间隙配合；当孔、轴间无相对运动要求时，应根据具体工作条件不同选则；当要求传递大扭矩而不需要拆卸时，应选用过盈配合；当需要准确定位，但又要求能拆卸时应选用过渡配合；当对同轴度要求不高，为了装配方便，应选用较大的间隙配合。10.配合种类选用方法有哪些？答：计算法、试验法、类比法。先选圈后选框。3.5尺寸精度的检验1.安全裕度A按工件公差1/10计算。2.验收极限确定：上验收极限=上极限尺寸–A下验收极限=下极限尺寸+A孔：9上验收极限=最小实体尺寸（LMS）-安全裕度下验收极限=最大实体尺寸（MMS）+安全裕度轴：上验收极限=最大实体尺寸（MMS）-安全裕度下验收极限=最小实体尺寸（LMS）+安全裕度3.验收极限方式的选择原则：1）对符合包容要求的尺寸、公差等级高的尺寸，验收极限按方法1。2）对工艺能力指数Cp（=T/6σ）≥1时，其验收极限按方法2。但对符合包容要求的尺寸，其MMS的一边按方法1验收。3）对偏态分布的尺寸，对尺寸偏向的一边按方法1验收。4）对非配合的尺寸和一般的尺寸，按方法2验收。4.极限量规检验量量规类型尺寸类型通规最大实体尺寸止规最小实体尺寸第四章几何精度设计与检测4.1概述1.几何误差产生原因有哪些？答：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.几何误差对零件的使用性能的影响？答：1）影响零件的功能要求2）影响零件的配合性质3）影响零件的自由装配性3.要素分类：10组成要素（轮廓要素）导出要素（中心要素）存在状态被测要素：单一要素、关联要素、基准要素基准要素结构特征4.几何公差几何特征符号5.几何公差附加符号114.2几何公差的标注及其公差带1.常用公差框格2.4.3公差原则与公差要求1.尺寸精度与几何精度之间的关系包容要求t几何和T尺之间的关系无独立原则有最大实体要求最小实体要求可逆要求122.有关公差原则的一些术语和定义公差术语定义公式体外作用尺寸（EFS）是指被测要素在给定长度上，与实际内表面（孔）体外相接的最大理想面的直径或宽度；或与实际外表面（轴）体外相接的最小理想面的直径或宽度。体内作用尺寸（IFS）是指被测要素在给定长度上，与实际内表面（孔）体内相接的最小理想面的直径或宽度；与实际外表面（轴）体内相接的最大理想面的直径或宽度。最大实体状态（MMC）和最大实体尺寸（MMS）孔或轴具有的材料最多时的状态，称为最大实体状态（简称MMC）。在MMC状态下的极限尺寸，称为最大实体尺寸MMS，它是孔的最小尺寸和轴的最大极限尺寸的统称。最小实体状态（LMC）和最小实体尺寸（LMS）孔或轴具有允许的材料量为最少时的状态，称为最小实体状态（简称LMC）。在LMC状态下的极限尺寸，称为最小实体尺寸LMS，它是孔的最大极限尺寸和轴的最小极限尺寸的统称。13最大实体实效状态（MMVC）和最大实体实效尺寸（MMVS）最大实体实效状态指实际要素在给定长度上处于MMC。且其中心要素的f几何=t几何时综合状态。在MMVC状态下的体外作用尺寸。最小实体实效状态（LMVC）和最小实体实效尺寸（LMVS）最小实体实效状态是指实际要素在给定长度上处于LMC，且其中心要素的f几何=t几何时综合状态。在LMVS状态下体内作用尺寸。1）体外作用尺寸（EFS）2）体外作用尺寸（EFS）143）最大实体实效状态（MMVC）和最大实体实效尺寸（MMVS）3.公差原则及要求原则或要求定义应用场合独立原则独立原则是尺寸公差和几何公差相互关系遵循的基本原则。尺寸公差与独立原则一般用于对零件的几何公差有其独特的功能要求的场合。例15几何公差要求均是独立的，应分别满足要求。如：机床导轨的直线度公差、平行度公差，检验平板的平面度公差。包容要求包容要求适用于单一要素，如圆柱表面或两平行表面。采用包容要求的单一要素，应在其尺寸极限偏差或尺寸公差代号之后加注符号。包容要求表示实际要素应遵守其最大实体边界（即尺寸为最大实体尺寸的边界），其局部实际尺寸不得超出最小实体尺寸。包容要求应用于有配合性质要求的要素。最大实体要求最大实体要求适用于中心要素有几何公差要求的情况。它是控制被测要素的实际轮廓处于其最大实体实效边界（即尺寸为最大实体实效尺寸的边界）之内的一种公差要求。最大实体要求既适用于被测要素也适用于基准要素，在图样上标注M；对于可逆要求的标注R。最大实体要求用于只要求可装配性的要素。最小实体要求最小实体要求适用于中心要素有几何公差要求的情况。它是控制被测要素的实际轮廓处于其最小实体实效边界（即尺寸为最小实体实效尺寸的16边界）之内的一种公差要求。最小实体要求既适用于被测要素也适用于基准要素，在图样上标注L；对于可逆要求的标注R。4.几何公差特征选用依据是什么？答：选择几何公差特征项目的依据是零件的工作性能要求、零件在加工过程中产生几何误差的可能性，以及检验是否方便等。5.公差要求和公差原则选用考虑什么？答：1）当对零件有特殊要求时，采用独立原则。2）为了严格保证零件的配合性质，即保证相合件的间隙或过盈满足设计要求时采用包容要求。3）对于仅需保证零件的可装配性时，可采用最大实体要求和和可逆要求。4）对于要保证最小壁厚不小于某个极限值和表面至理想中心的最大距离不大于某个极限值等功能要求时，可选最小实体要求。6.几何误差检测原则有哪些？答：1）与理想要素比较原则2）测量坐标值原则3）测量特征参数原则4）测量跳动原则5）边界控制原则第五章表面粗糙度轮廓设计与检测5.1概述1.什么是表面粗糙度？答：由于加工后遗留的刀痕、切削过程分离时的塑性变形，以及机床的振动等原因，会使被加工零件的表面产生微小的峰谷。2.表面特征（三种，注意区分）1mm10mm173.表面粗糙度对机械零件使用性能影响有哪些？答：1）对摩擦和磨损的影响磨损量与微观不平度Ra的关系如下图所示。2）对配合性质的影响因粗糙度容易磨损和挤平所以使得间隙变大，过盈变小。3）对抗疲劳强度的影响粗糙度使得应力集中加剧使得疲劳强度降低。4）对抗腐蚀性的影响表面在凹陷处可能积留腐蚀性物质造成材料的腐蚀。5.2表面粗糙度轮廓的评定1.取样长度评定长度=1/5评定长度。2.一般表面越粗糙，取样长度就越大。3.评定参数18参数名称定义公式幅度参数（高度参数）算数平均偏差Ra轮廓的算术平均偏差Ra：在一个取样长度内纵坐标值Z（x）绝对值的算术平均值轮廓最大高度Rz在一个取样长度内，最大轮廓峰高Zp和最大轮廓谷深Zv之和的高度RZ=Zp+Zv间距参数轮廓单元平均宽度RSm在一个取样长度内轮廓单元