公差配合與測(cè)量技術(shù)試題一及答案一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）1.基本尺寸是（）。A.設(shè)計(jì)給定的尺寸B.實(shí)際測(cè)量得到的尺寸C.加工時(shí)的尺寸D.裝配時(shí)的尺寸2.孔的尺寸減去相配合的軸的尺寸所得的代數(shù)差，若為正值稱為（）。A.間隙B.過(guò)盈C.過(guò)渡D.公差3.尺寸公差帶圖的零線表示（）。A.最大極限尺寸B.最小極限尺寸C.基本尺寸D.實(shí)際尺寸4.形位公差帶形狀是半徑差為公差值t的兩圓柱面之間的區(qū)域有（）。A.同軸度B.圓柱度C.徑向全跳動(dòng)D.位置度5.表面粗糙度的評(píng)定參數(shù)Ra表示（）。A.輪廓算術(shù)平均偏差B.微觀不平度十點(diǎn)高度C.輪廓最大高度D.輪廓單元的平均寬度6.對(duì)于同一基本尺寸的同一組孔和軸，若其配合的公差帶代號(hào)相同，則它們的（）。A.極限間隙或極限過(guò)盈相同B.基本偏差相同C.公差等級(jí)相同D.以上都不對(duì)7.測(cè)量誤差按其性質(zhì)可分為（）。A.絕對(duì)誤差和相對(duì)誤差B.系統(tǒng)誤差、隨機(jī)誤差和粗大誤差C.靜態(tài)誤差和動(dòng)態(tài)誤差D.基本誤差和附加誤差8.已知某孔的尺寸為φ50H7，其基本偏差為（）。A.上偏差為0B.下偏差為0C.上偏差為正值D.下偏差為負(fù)值9.圓柱度公差可以同時(shí)控制（）。A.圓度、素線直線度、軸線直線度B.圓度、素線直線度、軸線平行度C.圓度、圓柱素線的形狀誤差和素線間的位置誤差D.以上都不對(duì)10.表面粗糙度對(duì)零件使用性能的影響不包括（）。A.影響配合的穩(wěn)定性B.影響零件的耐磨性C.影響零件的抗腐蝕性D.影響零件的導(dǎo)電性二、多項(xiàng)選擇題（每題3分，共15分）1.下列屬于形狀公差的有（）。A.直線度B.平面度C.圓度D.圓柱度E.平行度2.尺寸公差帶由（）組成。A.公差帶大小B.公差帶形狀C.公差帶位置D.公差帶方向E.公差帶范圍3.配合的種類有（）。A.間隙配合B.過(guò)盈配合C.過(guò)渡配合D.動(dòng)配合E.靜配合4.測(cè)量器具的主要技術(shù)指標(biāo)有（）。A.刻度值B.測(cè)量范圍C.示值誤差D.靈敏度E.分辨力5.表面粗糙度對(duì)零件的（）等性能有影響。A.耐磨性B.耐腐蝕性C.配合性質(zhì)D.抗疲勞強(qiáng)度E.密封性三、判斷題（每題1分，共10分）1.基本尺寸不同的零件，只要它們的公差值相同，就可以說(shuō)明它們的加工精度要求相同。（）2.間隙配合中，孔的公差帶一定在軸的公差帶之上。（）3.形狀公差帶不涉及基準(zhǔn)，其公差帶的位置是浮動(dòng)的，與基準(zhǔn)要素?zé)o關(guān)。（）4.表面粗糙度值越小，零件的表面越光滑，其耐磨性越好。（）5.測(cè)量的實(shí)質(zhì)就是將被測(cè)量與作為計(jì)量單位的標(biāo)準(zhǔn)量進(jìn)行比較，從而確定被測(cè)量的量值。（）6.尺寸公差是允許尺寸的變動(dòng)量，它沒有正、負(fù)的含義，所以公差值不能為零。（）7.過(guò)盈配合中，孔的公差帶一定在軸的公差帶之下。（）8.圓柱度公差是形狀公差，它控制了圓柱面的圓度、素線直線度、軸線直線度等圓柱面的形狀誤差。（）9.評(píng)定表面粗糙度時(shí)，一般在橫向輪廓上進(jìn)行測(cè)量。（）10.系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差都可以通過(guò)多次測(cè)量取平均值的方法來(lái)減小。（）四、簡(jiǎn)答題（每題5分，共20分）1.簡(jiǎn)述尺寸公差、形狀公差和位置公差的區(qū)別。尺寸公差是指允許尺寸的變動(dòng)量，它反映了零件尺寸的精確程度。例如，設(shè)計(jì)一個(gè)軸的基本尺寸為φ50mm，規(guī)定其尺寸公差為±0.05mm，那么加工后的軸的實(shí)際尺寸在49.95mm到50.05mm之間都是合格的。尺寸公差主要控制零件的大小，是對(duì)零件尺寸精度的要求。形狀公差是指單一實(shí)際要素的形狀所允許的變動(dòng)全量，用于限制零件的形狀誤差。比如，一個(gè)圓柱面的圓柱度公差，它控制圓柱面的形狀，使圓柱面不能有過(guò)大的圓度、素線直線度等偏差，確保圓柱面的形狀符合設(shè)計(jì)要求。形狀公差不涉及基準(zhǔn)，其公差帶的位置是浮動(dòng)的。位置公差是關(guān)聯(lián)實(shí)際要素的位置對(duì)基準(zhǔn)所允許的變動(dòng)全量，用于限制零件要素之間的位置關(guān)系。例如，軸上兩個(gè)鍵槽的對(duì)稱度公差，它保證兩個(gè)鍵槽相對(duì)于軸的軸線的對(duì)稱程度。位置公差需要有基準(zhǔn)要素，公差帶的位置是由基準(zhǔn)確定的。2.說(shuō)明配合的概念及配合的種類。配合是指基本尺寸相同的、相互結(jié)合的孔和軸公差帶之間的關(guān)系。根據(jù)孔和軸公差帶的相對(duì)位置不同，配合分為以下三種類型：間隙配合：孔的公差帶在軸的公差帶之上，具有間隙（包括最小間隙為零）的配合。在間隙配合中，孔的實(shí)際尺寸總是大于軸的實(shí)際尺寸，允許軸在孔中自由轉(zhuǎn)動(dòng)或移動(dòng)，如發(fā)動(dòng)機(jī)中的活塞與氣缸之間的配合就是間隙配合，以保證活塞在氣缸內(nèi)能夠順利運(yùn)動(dòng)。過(guò)盈配合：孔的公差帶在軸的公差帶之下，具有過(guò)盈（包括最小過(guò)盈為零）的配合。在過(guò)盈配合中，軸的實(shí)際尺寸總是大于孔的實(shí)際尺寸，需要通過(guò)一定的壓力或特殊的裝配方法將軸裝入孔中，使兩者牢固地結(jié)合在一起，如齒輪與軸的過(guò)盈配合，可實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)矩的傳遞。過(guò)渡配合：孔和軸的公差帶相互交疊，可能具有間隙或過(guò)盈的配合。過(guò)渡配合的間隙或過(guò)盈量都比較小，主要用于要求定心且傳遞較小扭矩的場(chǎng)合，如聯(lián)軸器與軸的配合。3.簡(jiǎn)述表面粗糙度對(duì)零件使用性能的影響。對(duì)耐磨性的影響：零件表面越粗糙，實(shí)際接觸面積越小，單位面積上的壓力就越大，摩擦阻力也越大，磨損就越快。在摩擦過(guò)程中，粗糙表面的微觀不平度會(huì)使接觸點(diǎn)發(fā)生塑性變形和磨損，降低零件的使用壽命。因此，為了提高零件的耐磨性，需要減小表面粗糙度。對(duì)配合性質(zhì)的影響：在間隙配合中，表面粗糙度會(huì)使配合間隙增大，隨著磨損的加劇，間隙會(huì)進(jìn)一步增大，從而影響配合的穩(wěn)定性和精度。在過(guò)盈配合中，表面粗糙度會(huì)使實(shí)際過(guò)盈量減小，降低連接的可靠性。所以，對(duì)有配合要求的表面，需要控制合適的表面粗糙度。對(duì)耐腐蝕性的影響：粗糙的表面容易積聚腐蝕性物質(zhì)，而且表面微觀不平度的凹谷處容易形成電化學(xué)腐蝕的電池，加速零件的腐蝕。因此，減小表面粗糙度可以提高零件的抗腐蝕能力。對(duì)零件疲勞強(qiáng)度的影響：表面粗糙度的微觀不平度會(huì)引起應(yīng)力集中，當(dāng)零件承受交變載荷時(shí)，應(yīng)力集中處容易產(chǎn)生裂紋，從而降低零件的疲勞強(qiáng)度。特別是在交變載荷作用下，表面粗糙度對(duì)零件疲勞壽命的影響更為顯著。對(duì)密封性的影響：粗糙的表面無(wú)法實(shí)現(xiàn)良好的密封效果，會(huì)導(dǎo)致介質(zhì)泄漏。在密封配合中，要求表面粗糙度較小，以保證密封性能。4.測(cè)量誤差的來(lái)源主要有哪些？測(cè)量器具誤差：測(cè)量器具本身的制造精度和磨損會(huì)產(chǎn)生誤差。例如，量具的刻度不準(zhǔn)確、測(cè)量?jī)x器的零點(diǎn)偏差等都會(huì)影響測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。測(cè)量方法誤差：測(cè)量方法不合理或不完善會(huì)導(dǎo)致誤差。比如，測(cè)量時(shí)的定位不準(zhǔn)確、測(cè)量力的大小不合適、測(cè)量基準(zhǔn)選擇不當(dāng)?shù)取＠?，在測(cè)量軸的直徑時(shí)，如果測(cè)量位置選擇不當(dāng)，可能會(huì)得到不準(zhǔn)確的直徑值。環(huán)境誤差：測(cè)量環(huán)境的溫度、濕度、振動(dòng)、氣壓等因素會(huì)對(duì)測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生影響。溫度變化會(huì)使測(cè)量器具和被測(cè)零件產(chǎn)生熱脹冷縮，從而影響測(cè)量精度。例如，在精密測(cè)量中，如果環(huán)境溫度不穩(wěn)定，可能會(huì)導(dǎo)致測(cè)量誤差增大。人員誤差：測(cè)量人員的操作技能、觀察能力和判斷能力等因素也會(huì)引起誤差。例如，測(cè)量人員讀數(shù)時(shí)的視差、對(duì)測(cè)量器具的使用方法不正確等。不同的測(cè)量人員可能會(huì)得到不同的測(cè)量結(jié)果，這與測(cè)量人員的經(jīng)驗(yàn)和技能水平有關(guān)。五、計(jì)算題（每題10分，共20分）1.已知孔和軸的基本尺寸為φ30mm，孔的尺寸為φ30.021mm，軸的尺寸為φ29.993mm，試計(jì)算孔和軸的極限尺寸、尺寸偏差、尺寸公差，并判斷該配合的類型。（1）首先確定孔和軸的極限尺寸：對(duì)于孔，由于未給出公差帶，假設(shè)該孔為φ30H7，查標(biāo)準(zhǔn)公差表可得IT7=0.021mm，基本偏差為下偏差EI=0，上偏差ES=EI+IT7=0+0.021=0.021mm。最大極限尺寸Dmax=基本尺寸+上偏差=30+0.021=30.021mm最小極限尺寸Dmin=基本尺寸+下偏差=30+0=30mm對(duì)于軸，假設(shè)該軸為φ30f6，查標(biāo)準(zhǔn)公差表可得IT6=0.013mm，基本偏差為上偏差es=0.020mm，下偏差ei=esIT6=0.0200.013=0.033mm。最大極限尺寸dmax=基本尺寸+上偏差=30+(0.020)=29.980mm最小極限尺寸dmin=基本尺寸+下偏差=30+(0.033)=29.967mm（2）計(jì)算尺寸偏差：孔的實(shí)際尺寸為φ30.021mm，實(shí)際偏差Ea=實(shí)際尺寸基本尺寸=30.02130=0.021mm軸的實(shí)際尺寸為φ29.993mm，實(shí)際偏差ea=實(shí)際尺寸基本尺寸=29.99330=0.007mm（3）計(jì)算尺寸公差：孔的尺寸公差Th=上偏差下偏差=0.0210=0.021mm軸的尺寸公差Ts=上偏差下偏差=0.020(0.033)=0.013mm（4）判斷配合類型：實(shí)際間隙X=孔的實(shí)際尺寸軸的實(shí)際尺寸=30.02129.993=0.028mm由于實(shí)際間隙大于零，所以該配合為間隙配合。2.某軸的尺寸標(biāo)注為φ500.0250.050，試求該軸的基本尺寸、極限尺寸、尺寸偏差、尺寸公差，并畫出尺寸公差帶圖。（1）基本尺寸：基本尺寸為φ50mm。（2）極限尺寸：最大極限尺寸dmax=基本尺寸+上偏差=50+(0.025)=49.975mm最小極限尺寸dmin=基本尺寸+下偏差=50+(0.050)=49.950mm（3）尺寸偏差：上偏差es=0.025mm下偏差ei=0.050mm（4）尺寸公差：尺寸公差Ts=上偏差下偏差=0.025(0.050)=0.025mm（5）繪制尺寸公差帶圖：畫出一條水平直線作為零線，代表基本尺寸φ50mm。在零線上方或下方確定公差帶的位置。由于上偏差為0.025mm，下偏差為0.050mm，在零線下方，從零線向下量取0.025mm確定上偏差的位置，向下量取0.050mm確定下偏差的位置。用兩條平行于零線的直線表示公差帶的上下邊界，在公差帶內(nèi)畫上斜線表示公差帶的范圍。六、綜合分析題（15分）如圖所示為某零件的部分尺寸和形位公差標(biāo)注，試分析圖中各形位公差的含義，并說(shuō)明它們對(duì)零件加工的要求。（假設(shè)圖中有以下形位公差標(biāo)注：圓柱面A的圓柱度公差為0.005mm。圓柱面B對(duì)圓柱面A的同軸度公差為0.01mm。平面C對(duì)圓柱面A的垂直度公差為0.02mm。）1.圓柱面A的圓柱度公差為0.005mm含義：圓柱度是形狀公差，它控制圓柱面的形狀誤差。圓柱度公差0.005mm表示圓柱面A的實(shí)際形狀必須位于半徑差為0.005mm的兩同軸圓柱面之間的區(qū)域內(nèi)。這意味著圓柱面A不能有過(guò)大的圓度、素線直線度和圓柱素線間的位置誤差。對(duì)零件加工的要求：在加工圓柱面A時(shí)，需要采用高精度的加工設(shè)備和工藝，如精密車削或磨削。加工過(guò)程中要嚴(yán)格控制刀具的運(yùn)動(dòng)軌跡和切削參數(shù)，以保證圓柱面的形狀精度。同時(shí)，要對(duì)加工后的圓柱面進(jìn)行精確測(cè)量，確保其圓柱度誤差在0.005mm以內(nèi)。2.圓柱面B對(duì)圓柱面A的同軸度公差為0.01mm含義：同軸度是位置公差，它控制圓柱面B的軸線相對(duì)于圓柱面A的軸線的位置關(guān)系。同軸度公差0.01mm表示圓柱面B的實(shí)際軸線必須位于直徑為0.01mm的圓柱面內(nèi)，該圓柱面的軸線與圓柱面A的軸線重合。對(duì)零件加工的要求：在加工圓柱面B時(shí)，需要以圓柱面A的軸線為基準(zhǔn)進(jìn)行定位和加工?？梢圆捎酶呔鹊膴A具和定位裝置，確保圓柱面B的軸線與圓柱面A的軸線盡可能重合。在加工過(guò)程中，要注意控制刀具的運(yùn)動(dòng)精度，避免因加工誤差導(dǎo)致同軸度超差。加工完成后，要使用專門的測(cè)量?jī)x器，如三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x，來(lái)檢測(cè)圓柱面B對(duì)圓柱面A的同軸度，確保其誤差在0.01mm以內(nèi)。3.平面C對(duì)圓柱面A的垂直度公差為0.02mm含義：垂直度是位置公差，它控制平面C相對(duì)于圓柱面A的軸線的垂直程度。垂直度公差0.02mm表示平面C的實(shí)際表面必須位于距離為0.02mm且垂直于圓柱面A軸線的兩平行平面之間的區(qū)域內(nèi)。對(duì)零件加工的要求：在加工平面C時(shí)，要以圓柱面A的軸線為基準(zhǔn)進(jìn)行加工?？梢圆捎勉娤骰蚰ハ鞯燃庸し椒?，在加工過(guò)程中要保證刀具的運(yùn)動(dòng)方向與圓柱面A