機(jī)械測(cè)量技術(shù)

前言

緒論

課題1 測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)

學(xué)習(xí)目標(biāo)

相關(guān)知識(shí)

1.1 機(jī)械測(cè)量技術(shù)概述

1.2 互換性與標(biāo)準(zhǔn)化

1.3 測(cè)量方法

1.4 測(cè)量誤差

知識(shí)拓展

習(xí)題與思考

課題2 常用測(cè)量器具

學(xué)習(xí)目標(biāo)

相關(guān)知識(shí)

2.1 量塊

2.2 游標(biāo)類(lèi)量具

2.3 千分尺類(lèi)量具

2.4 機(jī)械式量?jī)x

2.5 其他常用計(jì)量?jī)x器簡(jiǎn)介

操作技能

知識(shí)拓展

習(xí)題與思考

課題3 尺寸公差及其檢測(cè)

學(xué)習(xí)目標(biāo)

相關(guān)知識(shí)

3.1 基本術(shù)語(yǔ)及定義

3.2 尺寸公差帶標(biāo)準(zhǔn)化

3.3 尺寸公差與配合的選用

操作技能

知識(shí)拓展

習(xí)題與思考

課題4 幾何公差及其檢測(cè)

學(xué)習(xí)目標(biāo)

相關(guān)知識(shí)

4.1 零件的幾何要素及分類(lèi)

4.2 幾何公差項(xiàng)目及符號(hào)

4.3 幾何公差帶

4.4 幾何誤差的檢測(cè)

操作技能

知識(shí)拓展

習(xí)題與思考

課題5 表面粗糙度及其檢測(cè)

學(xué)習(xí)目標(biāo)

相關(guān)知識(shí)

5.1 概述

5.2 表面粗糙度評(píng)定參數(shù)和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

5.3 表面粗糙度的符號(hào)和標(biāo)注

5.4 表面粗糙度的選用

5.5 表面粗糙度的測(cè)量

操作技能

知識(shí)拓展

習(xí)題與思考

課題6 角度和圓錐精度及檢測(cè)

學(xué)習(xí)目標(biāo)

相關(guān)知識(shí)

6.1 概述

6.2 圓錐公差與配合

6.3 角度和錐度的檢測(cè)

操作技能

知識(shí)拓展

習(xí)題與思考

課題7 螺紋精度及其檢測(cè)

學(xué)習(xí)目標(biāo)

相關(guān)知識(shí)

7.1 概述

7.2 普通螺紋的公差與配合

7.3 螺紋的檢測(cè)

操作技能

知識(shí)拓展

習(xí)題與思考

課題8 直齒圓柱齒輪精度及其檢測(cè)

學(xué)習(xí)目標(biāo)

相關(guān)知識(shí)

8.1 齒輪傳動(dòng)的基本要求

8.2 齒輪誤差分析

8.3 齒輪精度

8.4 漸開(kāi)線圓柱齒輪副的精度

操作技能

知識(shí)拓展

習(xí)題與思考

參考文獻(xiàn)

《機(jī)械測(cè)量技術(shù)》作為產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)方面的理論與實(shí)訓(xùn)一體化教材，可以供中職機(jī)械類(lèi)、近機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)使用，也可供相關(guān)職業(yè)的工程技術(shù)人員及計(jì)量、檢驗(yàn)人員參考。

為了適應(yīng)高等職業(yè)教育發(fā)展的要求——以服務(wù)為宗旨，以就業(yè)為導(dǎo)向，走產(chǎn)學(xué)結(jié)合發(fā)展道路，教材遵循“以應(yīng)用為目的，以必須、夠用為度”的原則，本課程包括“公差配合”和“測(cè)量技術(shù)”兩大部分，“公差配合”屬標(biāo)準(zhǔn)化范疇；“測(cè)量技術(shù)”屬計(jì)量學(xué)范疇。本課程是將公差配合和計(jì)量學(xué)有機(jī)地結(jié)合在一起。力求從實(shí)際應(yīng)用的需要出發(fā)，盡量減少枯燥、實(shí)用性不強(qiáng)的理論灌輸，是教材內(nèi)容更具有實(shí)用性和可讀性。

第 1章　緒論　1

1.1　概述　1

1.1.1　互換性的概念　1

1.1.2　互換性的作用　1

1.1.3　互換性的分類(lèi)　2

1.2　加工誤差、公差及檢測(cè)　3

1.2.1　機(jī)械加工誤差　3

1.2.2　幾何量公差　3

1.2.3　檢測(cè)工作　4

1.3　標(biāo)準(zhǔn)化與優(yōu)先數(shù)系　4

1.3.1　標(biāo)準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)化　4

1.3.2　標(biāo)準(zhǔn)分類(lèi)　5

1.3.3　優(yōu)先數(shù)系　6

1.4　本課程的作用和任務(wù)　8

第 2章　測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)　11

2.1　概述　11

2.1.1　檢測(cè)的基本概念　11

2.1.2　長(zhǎng)度基準(zhǔn)與尺寸傳遞　12

2.1.3　量塊的基本知識(shí)　13

2.2　測(cè)量器具和測(cè)量方法的分類(lèi)　17

2.2.1　測(cè)量器具的分類(lèi)　17

2.2.2　測(cè)量方法的分類(lèi)　17

2.2.3　計(jì)量器具的基本度量指標(biāo)　20

2.3　測(cè)量誤差　21

2.3.1　測(cè)量誤差的概念　21

2.3.2　測(cè)量誤差的來(lái)源　22

2.3.3　測(cè)量誤差的分類(lèi)　23

2.3.4　測(cè)量精度分類(lèi)　24

2.4　各類(lèi)測(cè)量誤差的處理　25

2.4.1　測(cè)量列中隨機(jī)誤差的處理　25

2.4.2　測(cè)量列中系統(tǒng)誤差的處理　28

2.4.3　測(cè)量列中粗大誤差的處理　29

2.4.4　數(shù)據(jù)處理舉例　30

第3章　孔、軸的公差與配合　34

3.1　概述　34

3.2　基本術(shù)語(yǔ)及定義　35

3.2.1　孔和軸的定義　35

3.2.2　有關(guān)尺寸的術(shù)語(yǔ)及定義　36

3.2.3　有關(guān)偏差、公差的術(shù)語(yǔ)及

定義　37

3.2.4　有關(guān)配合的術(shù)語(yǔ)及定義　40

3.3　極限與配合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的組成與

特點(diǎn)　44

3.3.1　配合制　44

3.3.2　標(biāo)準(zhǔn)公差系列　45

3.3.3　基本偏差系列　49

3.3.4　公差與配合在圖樣上的

標(biāo)注　56

3.3.5　常用公差帶與配合　57

3.3.6　一般公差線性尺寸的未注

公差　59

3.4　公差與配合的選用　60

3.4.1　基準(zhǔn)制的選擇　60

3.4.2　公差等級(jí)的選擇　62

3.4.3　配合的選擇　64

第4章　幾何公差及其檢測(cè)　75

4.1　概述　75

4.1.1　幾何要素及其分類(lèi)　76

4.1.2　幾何公差的項(xiàng)目及符號(hào)　78

4.1.3　幾何公差的公差帶　79

4.2　形狀和位置公差　80

4.2.1　形狀公差　80

4.2.2　位置公差　85

4.2.3　跳動(dòng)公差　92

4.3　幾何公差的標(biāo)注　94

4.3.1　幾何公差的符號(hào)　94

4.3.2　幾何公差的標(biāo)注方法　97

4.4　公差原則　101

4.4.1　術(shù)語(yǔ)及其意義　101

4.4.2　獨(dú)立原則　106

4.4.3　包容要求　106

4.4.4　最大實(shí)體要求　107

4.4.5　最小實(shí)體要求　110

4.5　幾何公差的選用　112

4.5.1　幾何公差項(xiàng)目的選擇　112

4.5.2　幾何公差基準(zhǔn)的選擇　113

4.5.3　幾何公差值的選擇　113

4.5.4　幾何公差的未注公差值的

規(guī)定　117

4.6　幾何誤差的檢測(cè)　120

4.6.1　幾何（形位）誤差的檢測(cè)

原則　120

4.6.2　幾何（形位）誤差的檢測(cè)　121

第5章　表面粗糙度及檢測(cè)　148

5.1　概述　148

5.1.1　表面粗糙度的基本概念　148

5.1.2　表面粗糙度對(duì)零件使用性能

的影響　149

5.3　表面粗糙度的評(píng)定參數(shù)　150

5.2.1　有關(guān)表面粗糙度的術(shù)語(yǔ)及

定義　150

5.2.2　表面粗糙度的評(píng)定參數(shù)　153

5.3　表面粗糙度的標(biāo)注　156

5.4　選用表面粗糙度參數(shù)及其

數(shù)值　161

5.5　表面粗糙度的測(cè)量　162

第6章　光滑工件尺寸檢驗(yàn)與光滑極限

量規(guī)　167

6.1　光滑工件尺寸檢驗(yàn)　167

6.1.1　誤收與誤廢　167

6.1.2　驗(yàn)收極限與安全裕度　168

6.1.3　計(jì)量器具的選擇　169

6.1.4　光滑工件尺寸的檢驗(yàn)

實(shí)例　171

6.2　光滑極限量規(guī)設(shè)計(jì)　173

6.2.1　光滑極限量規(guī)的概念　173

6.2.2　光滑極限量規(guī)的公差帶　174

6.2.3　工作量規(guī)的設(shè)計(jì)　176

6.2.4　用量規(guī)檢驗(yàn)工件尺寸　180

第7章　圓錐的互換性與檢測(cè)　184

7.1　概述　184

7.1.1　圓錐配合的特點(diǎn)　184

7.1.2　圓錐的術(shù)語(yǔ)及定義　185

7.1.3　圓錐公差的術(shù)語(yǔ)及定義　187

7.1.4　圓錐配合的術(shù)語(yǔ)及定義　189

7.2　圓錐公差　191

7.2.1　圓錐公差項(xiàng)目及其給定

方法　191

7.2.2　圓錐的公差標(biāo)注　193

7.2.3　圓錐直徑公差區(qū)的選擇　194

7.2.4　圓錐的表面粗糙度　195

7.2.5　未注公差角度的極限

偏差　195

7.3　角度和錐度的檢測(cè)　195

7.3.1　角度量塊　196

7.3.2　萬(wàn)*游標(biāo)量角器　196

7.3.3　圓錐量規(guī)　196

7.3.4　萬(wàn)*角度尺　197

7.3.5　正弦規(guī)　197

第8章　螺紋的互換性與檢測(cè)　200

8.1　螺紋幾何參數(shù)誤差對(duì)互換性的

影響　200

8.1.1　普通螺紋結(jié)合的基本

要求　200

8.1.2　普通螺紋的基本牙型和幾何

參數(shù)　200

8.1.3　普通螺紋主要幾何參數(shù)對(duì)互

換性的影響　203

8.1.4　保證普通螺紋互換性的

條件　205

8.2　普通螺紋的公差與配合　206

8.2.1　普通螺紋的公差帶　206

8.2.2　普通螺紋公差帶的選用　208

8.2.3　普通螺紋的標(biāo)記　210

8.2.4　應(yīng)用舉例　211

8.3　螺紋的檢測(cè)　212

8.3.1　綜合檢驗(yàn)　212

8.3.2　單項(xiàng)測(cè)量　213

第9章　鍵連接的公差與測(cè)量　215

9.1　平鍵連接的公差　215

9.1.1　概述　215

9.1.2　普通平鍵連接的公差與

配合　216

9.1.3　平鍵連接的幾何公差及表面

粗糙度　218

9.1.4　應(yīng)用舉例　218

9.2　花鍵連接的公差　219

9.2.1　概述　219

9.2.2　花鍵連接的公差與配合　219

9.2.3　矩形花鍵的幾何公差及表面

粗糙度　222

9.2.4　矩形花鍵連接在圖樣上的

標(biāo)注　223

9.2.5　矩形花鍵極限尺寸計(jì)算　224

9.3　平鍵和花鍵的檢測(cè)　224

9.3.1　平鍵的檢測(cè)　224

9.3.2　矩形花鍵的檢測(cè)　225

第 10章　滾動(dòng)軸承的公差與配合　227

10.1　概述　227

10.2　滾動(dòng)軸承的公差　228

10.2.1　滾動(dòng)軸承公差等級(jí)　228

10.2.2　滾動(dòng)軸承公差及其特點(diǎn)　229

10.3　滾動(dòng)軸承與軸及外殼孔的

配合　230

10.3.1　滾動(dòng)軸承的配合種類(lèi)　230

10.3.2　滾動(dòng)軸承配合的選擇　231

10.3.3　軸頸和外殼孔的幾何公差與

表面粗糙度　235

10.3.4　滾動(dòng)軸承配合選擇實(shí)例　236

第 11章　漸開(kāi)線圓柱齒輪的公差與

測(cè)量　239

11.1　概述　239

11.1.1　齒輪傳動(dòng)的使用要求　239

11.1.2　齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)　240

11.2　圓柱齒輪誤差的評(píng)定參數(shù)及

其檢測(cè)　240

11.2.1　影響運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確性的評(píng)定

參數(shù)　240

11.2.2　影響傳動(dòng)平穩(wěn)性的評(píng)定

參數(shù)　244

11.2.3　影響載荷分布均勻性的評(píng)定

參數(shù)　247

11.2.4　影響齒輪副側(cè)隙的偏差的

評(píng)定參數(shù)　248

11.3　齒輪副誤差的評(píng)定參數(shù)及

其檢測(cè)　250

11.3.1　齒輪副的傳動(dòng)誤差　250

11.3.2　齒輪副的安裝誤差　252

11.4　漸開(kāi)線圓柱齒輪精度標(biāo)準(zhǔn)　252

11.4.1　齒輪精度等級(jí)及其選擇　252

11.4.2　公差組的檢驗(yàn)組及其

選擇　257

11.4.3　齒輪副側(cè)隙　258

11.4.4　齒坯精度和齒輪的表面粗

糙度　258

11.4.5　齒輪精度標(biāo)注　259

11.5　齒輪誤差的測(cè)量　261

11.5.1　用公法線千分尺測(cè)量公法線

長(zhǎng)度　261

11.5.2　用齒厚游標(biāo)卡尺測(cè)量齒厚

偏差　263

參考文獻(xiàn)　267

量塊計(jì)量、線紋計(jì)量、精密測(cè)量技術(shù) 、大長(zhǎng)度計(jì)量 、石油螺紋計(jì)量、坐標(biāo)測(cè)量技術(shù)、納米計(jì)量等。

（1） 量塊/線紋計(jì)量科學(xué)研究室：承擔(dān)著研究、建立和提升量塊（端度）計(jì)量和線紋計(jì)量的國(guó)家基標(biāo)準(zhǔn)任務(wù)，對(duì)外開(kāi)展各種量塊、線紋尺、激光干涉儀、旋光標(biāo)準(zhǔn)石英管等相關(guān)領(lǐng)域的檢定、校準(zhǔn)和檢測(cè)工作。

（2） 大長(zhǎng)度計(jì)量科學(xué)研究室：承擔(dān)著研究、建立和提升大長(zhǎng)度的國(guó)家基標(biāo)準(zhǔn)任務(wù)，以及對(duì)全國(guó)測(cè)繪部門(mén)、地震測(cè)量部門(mén)、總參測(cè)繪部門(mén)及地方計(jì)量部門(mén)的量值傳遞工作。對(duì)外開(kāi)展基線尺的長(zhǎng)度和溫度線膨脹系數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)鋼卷尺、鋼卷尺、三等標(biāo)準(zhǔn)金屬線紋尺、套管尺、測(cè)深尺及其他線紋尺類(lèi)檢測(cè)；測(cè)距儀、位移傳感器，激光測(cè)量系統(tǒng)、激光跟蹤儀、激光雷達(dá)掃描系統(tǒng)等儀器的檢定與校準(zhǔn)；大型比賽場(chǎng)館，高精度工程項(xiàng)目等的檢測(cè)。

（3） 精密測(cè)量技術(shù)研究室：承擔(dān)著研究、建立和提升直徑、平面度、角度、錐度、粗糙度、齒輪、位移、量?jī)x、納米等國(guó)家基準(zhǔn)和單/多刻線樣板、表面粗糙度比較樣塊、391齒/360齒多齒分度、環(huán)規(guī)/塞規(guī)、小角度檢查儀、光學(xué)儀器檢具、坐標(biāo)測(cè)量顯微鏡等國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的任務(wù)。目前，對(duì)外開(kāi)展著微小尺寸測(cè)量、粗糙度測(cè)量、角度/小角度測(cè)量、平面度測(cè)量、納米標(biāo)準(zhǔn)樣板等幾何量形位公差領(lǐng)域、齒輪測(cè)量領(lǐng)域的檢定、校準(zhǔn)和檢測(cè)工作，以及各種量具量?jī)x、光學(xué)儀器的檢定、測(cè)試、校準(zhǔn)工作。

（4） 螺紋/坐標(biāo)計(jì)量技術(shù)研究室：承擔(dān)著研究、建立和提升石油螺紋、坐標(biāo)計(jì)量的國(guó)家基標(biāo)準(zhǔn)任務(wù)。作為美國(guó)石油學(xué)會(huì)（API）認(rèn)可的全球8所石油量規(guī)鑒定機(jī)構(gòu)之一，該實(shí)驗(yàn)室保存著亞太地區(qū)的石油螺紋地區(qū)規(guī)，并承擔(dān)著亞太地區(qū)的石油校對(duì)量規(guī)的鑒定、校準(zhǔn)任務(wù)。對(duì)外開(kāi)展：API校對(duì)量規(guī)、螺紋檢測(cè)儀器的校準(zhǔn)服務(wù)；坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的定型鑒定和校準(zhǔn)等各項(xiàng)服務(wù)；坐標(biāo)測(cè)量機(jī)檢定用標(biāo)準(zhǔn)器的校準(zhǔn)服務(wù)；加工中心的檢測(cè)和誤差補(bǔ)償服務(wù)；包括齒輪類(lèi)零件、自由曲面類(lèi)零件在內(nèi)的測(cè)試、測(cè)繪服務(wù)；大型零件（物體）、裝置的三維尺寸、幾何參數(shù)、運(yùn)動(dòng)軌跡的測(cè)量等。

長(zhǎng)度所是全國(guó)國(guó)幾何量長(zhǎng)度計(jì)量技術(shù)委員會(huì)秘書(shū)處、中國(guó)計(jì)量測(cè)試學(xué)會(huì)幾何量專(zhuān)業(yè)技術(shù)委員會(huì)秘書(shū)處所在單位。

全國(guó)幾何量長(zhǎng)度計(jì)量技術(shù)委員會(huì)是在國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局的領(lǐng)導(dǎo)和授權(quán)下工作的技術(shù)性組織，負(fù)責(zé)規(guī)劃和實(shí)施計(jì)量技術(shù)法規(guī)的制定、修訂和貫徹實(shí)施方面的工作。同時(shí)開(kāi)展其它有關(guān)的工作，如：受?chē)?guó)務(wù)院有關(guān)部門(mén)和有關(guān)省、自治區(qū)和直轄市計(jì)量行政部門(mén)的委托，承擔(dān)本專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域內(nèi)部門(mén)和地方計(jì)量技術(shù)法規(guī)的制定、修訂、宣貫、咨詢(xún)等技術(shù)服務(wù)工作。

中國(guó)計(jì)量測(cè)試學(xué)會(huì)幾何量專(zhuān)業(yè)技術(shù)委員會(huì)是中國(guó)計(jì)量測(cè)試學(xué)會(huì)的會(huì)員單位，組成人員來(lái)自中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院、清華大學(xué)、天津大學(xué)、合肥工業(yè)大學(xué)、青島前哨郎普測(cè)量技術(shù)有限公司等科研單位、院校和企業(yè)，主要工作內(nèi)容是開(kāi)展幾何量測(cè)試?yán)碚摵头椒ǖ难芯?，組織各種專(zhuān)業(yè)會(huì)議，開(kāi)展國(guó)際和國(guó)內(nèi)學(xué)術(shù)交流，為企業(yè)提供幾何量測(cè)試咨詢(xún)。

長(zhǎng)度所作為中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院的代表參加國(guó)際長(zhǎng)度咨詢(xún)委員會(huì)（CCL）和亞太地區(qū)計(jì)量組織（APMP）長(zhǎng)度技術(shù)委員會(huì)的工作。

自七十年代以來(lái)，長(zhǎng)度所每年持續(xù)派遣優(yōu)秀中青年技術(shù)人員進(jìn)行出國(guó)進(jìn)修、參加國(guó)際會(huì)議、合作研究、技術(shù)咨詢(xún)等活動(dòng)，并與美國(guó)（NIST）、德國(guó)（PTB）、英國(guó)（NPL）、法國(guó)（LCIE）、日本（NMIJ）等各國(guó)最高計(jì)量機(jī)構(gòu)保持著密切的聯(lián)系。