機械測量技術(shù)

前言

緒論

課題1 測量技術(shù)基礎(chǔ)知識

學(xué)習(xí)目標

相關(guān)知識

1.1 機械測量技術(shù)概述

1.2 互換性與標準化

1.3 測量方法

1.4 測量誤差

知識拓展

習(xí)題與思考

課題2 常用測量器具

學(xué)習(xí)目標

相關(guān)知識

2.1 量塊

2.2 游標類量具

2.3 千分尺類量具

2.4 機械式量儀

2.5 其他常用計量儀器簡介

操作技能

知識拓展

習(xí)題與思考

課題3 尺寸公差及其檢測

學(xué)習(xí)目標

相關(guān)知識

3.1 基本術(shù)語及定義

3.2 尺寸公差帶標準化

3.3 尺寸公差與配合的選用

操作技能

知識拓展

習(xí)題與思考

課題4 幾何公差及其檢測

學(xué)習(xí)目標

相關(guān)知識

4.1 零件的幾何要素及分類

4.2 幾何公差項目及符號

4.3 幾何公差帶

4.4 幾何誤差的檢測

操作技能

知識拓展

習(xí)題與思考

課題5 表面粗糙度及其檢測

學(xué)習(xí)目標

相關(guān)知識

5.1 概述

5.2 表面粗糙度評定參數(shù)和國家標準

5.3 表面粗糙度的符號和標注

5.4 表面粗糙度的選用

5.5 表面粗糙度的測量

操作技能

知識拓展

習(xí)題與思考

課題6 角度和圓錐精度及檢測

學(xué)習(xí)目標

相關(guān)知識

6.1 概述

6.2 圓錐公差與配合

6.3 角度和錐度的檢測

操作技能

知識拓展

習(xí)題與思考

課題7 螺紋精度及其檢測

學(xué)習(xí)目標

相關(guān)知識

7.1 概述

7.2 普通螺紋的公差與配合

7.3 螺紋的檢測

操作技能

知識拓展

習(xí)題與思考

課題8 直齒圓柱齒輪精度及其檢測

學(xué)習(xí)目標

相關(guān)知識

8.1 齒輪傳動的基本要求

8.2 齒輪誤差分析

8.3 齒輪精度

8.4 漸開線圓柱齒輪副的精度

操作技能

知識拓展

習(xí)題與思考

參考文獻

《機械測量技術(shù)》作為產(chǎn)品質(zhì)量檢驗方面的理論與實訓(xùn)一體化教材，可以供中職機械類、近機械類專業(yè)使用，也可供相關(guān)職業(yè)的工程技術(shù)人員及計量、檢驗人員參考。

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“測量技術(shù)”兩大部分，“公差配合”屬標準化范疇；“測量技術(shù)”屬計量學(xué)范疇。本課程是將公差配合和計量學(xué)有機地結(jié)合在一起。力求從實際應(yīng)用的需要出發(fā)，盡量減少枯燥、實用性不強的理論灌輸，是教材內(nèi)容更具有實用性和可讀性。

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　2

1.2　加工誤差、公差及檢測　3

1.2.1　機械加工誤差　3

1.2.2　幾何量公差　3

1.2.3　檢測工作　4

1.3　標準化與優(yōu)先數(shù)系　4

1.3.1　標準和標準化　4

1.3.2　標準分類　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　測量技術(shù)基礎(chǔ)知識　11

2.1　概述　11

2.1.1　檢測的基本概念　11

2.1.2　長度基準與尺寸傳遞　12

2.1.3　量塊的基本知識　13

2.2　測量器具和測量方法的分類　17

2.2.1　測量器具的分類　17

2.2.2　測量方法的分類　17

2.2.3　計量器具的基本度量指標　20

2.3　測量誤差　21

2.3.1　測量誤差的概念　21

2.3.2　測量誤差的來源　22

2.3.3　測量誤差的分類　23

2.3.4　測量精度分類　24

2.4　各類測量誤差的處理　25

2.4.1　測量列中隨機誤差的處理　25

2.4.2　測量列中系統(tǒng)誤差的處理　28

2.4.3　測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)語及定義　36

3.2.3　有關(guān)偏差、公差的術(shù)語及

定義　37

3.2.4　有關(guān)配合的術(shù)語及定義　40

3.3　極限與配合國家標準的組成與

特點　44

3.3.1　配合制　44

3.3.2　標準公差系列　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　基準制的選擇　60

3.4.2　公差等級的選擇　62

3.4.3　配合的選擇　64

第4章　幾何公差及其檢測　75

4.1　概述　75

4.1.1　幾何要素及其分類　76

4.1.2　幾何公差的項目及符號　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　跳動公差　92

4.3　幾何公差的標注　94

4.3.1　幾何公差的符號　94

4.3.2　幾何公差的標注方法　97

4.4　公差原則　101

4.4.1　術(shù)語及其意義　101

4.4.2　獨立原則　106

4.4.3　包容要求　106

4.4.4　最大實體要求　107

4.4.5　最小實體要求　110

4.5　幾何公差的選用　112

4.5.1　幾何公差項目的選擇　112

4.5.2　幾何公差基準的選擇　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　120

4.6.1　幾何（形位）誤差的檢測

原則　120

4.6.2　幾何（形位）誤差的檢測　121

第5章　表面粗糙度及檢測　148

5.1　概述　148

5.1.1　表面粗糙度的基本概念　148

5.1.2　表面粗糙度對零件使用性能

的影響　149

5.3　表面粗糙度的評定參數(shù)　150

5.2.1　有關(guān)表面粗糙度的術(shù)語及

定義　150

5.2.2　表面粗糙度的評定參數(shù)　153

5.3　表面粗糙度的標注　156

5.4　選用表面粗糙度參數(shù)及其

數(shù)值　161

5.5　表面粗糙度的測量　162

第6章　光滑工件尺寸檢驗與光滑極限

量規(guī)　167

6.1　光滑工件尺寸檢驗　167

6.1.1　誤收與誤廢　167

6.1.2　驗收極限與安全裕度　168

6.1.3　計量器具的選擇　169

6.1.4　光滑工件尺寸的檢驗

實例　171

6.2　光滑極限量規(guī)設(shè)計　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　176

6.2.4　用量規(guī)檢驗工件尺寸　180

第7章　圓錐的互換性與檢測　184

7.1　概述　184

7.1.1　圓錐配合的特點　184

7.1.2　圓錐的術(shù)語及定義　185

7.1.3　圓錐公差的術(shù)語及定義　187

7.1.4　圓錐配合的術(shù)語及定義　189

7.2　圓錐公差　191

7.2.1　圓錐公差項目及其給定

方法　191

7.2.2　圓錐的公差標注　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　195

7.3.1　角度量塊　196

7.3.2　萬*游標量角器　196

7.3.3　圓錐量規(guī)　196

7.3.4　萬*角度尺　197

7.3.5　正弦規(guī)　197

第8章　螺紋的互換性與檢測　200

8.1　螺紋幾何參數(shù)誤差對互換性的

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　普通螺紋的標記　210

8.2.4　應(yīng)用舉例　211

8.3　螺紋的檢測　212

8.3.1　綜合檢驗　212

8.3.2　單項測量　213

第9章　鍵連接的公差與測量　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

標注　223

9.2.5　矩形花鍵極限尺寸計算　224

9.3　平鍵和花鍵的檢測　224

9.3.1　平鍵的檢測　224

9.3.2　矩形花鍵的檢測　225

第 10章　滾動軸承的公差與配合　227

10.1　概述　227

10.2　滾動軸承的公差　228

10.2.1　滾動軸承公差等級　228

10.2.2　滾動軸承公差及其特點　229

10.3　滾動軸承與軸及外殼孔的

配合　230

10.3.1　滾動軸承的配合種類　230

10.3.2　滾動軸承配合的選擇　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　滾動軸承配合選擇實例　236

第 11章　漸開線圓柱齒輪的公差與

測量　239

11.1　概述　239

11.1.1　齒輪傳動的使用要求　239

11.1.2　齒輪傳動的特點　240

11.2　圓柱齒輪誤差的評定參數(shù)及

其檢測　240

11.2.1　影響運動準確性的評定

參數(shù)　240

11.2.2　影響傳動平穩(wěn)性的評定

參數(shù)　244

11.2.3　影響載荷分布均勻性的評定

參數(shù)　247

11.2.4　影響齒輪副側(cè)隙的偏差的

評定參數(shù)　248

11.3　齒輪副誤差的評定參數(shù)及

其檢測　250

11.3.1　齒輪副的傳動誤差　250

11.3.2　齒輪副的安裝誤差　252

11.4　漸開線圓柱齒輪精度標準　252

11.4.1　齒輪精度等級及其選擇　252

11.4.2　公差組的檢驗組及其

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　齒輪精度標注　259

11.5　齒輪誤差的測量　261

11.5.1　用公法線千分尺測量公法線

長度　261

11.5.2　用齒厚游標卡尺測量齒厚

偏差　263

參考文獻　267

量塊計量、線紋計量、精密測量技術(shù) 、大長度計量 、石油螺紋計量、坐標測量技術(shù)、納米計量等。

（1） 量塊/線紋計量科學(xué)研究室：承擔(dān)著研究、建立和提升量塊（端度）計量和線紋計量的國家基標準任務(wù)，對外開展各種量塊、線紋尺、激光干涉儀、旋光標準石英管等相關(guān)領(lǐng)域的檢定、校準和檢測工作。

（2） 大長度計量科學(xué)研究室：承擔(dān)著研究、建立和提升大長度的國家基標準任務(wù)，以及對全國測繪部門、地震測量部門、總參測繪部門及地方計量部門的量值傳遞工作。對外開展基線尺的長度和溫度線膨脹系數(shù)、標準鋼卷尺、鋼卷尺、三等標準金屬線紋尺、套管尺、測深尺及其他線紋尺類檢測；測距儀、位移傳感器，激光測量系統(tǒng)、激光跟蹤儀、激光雷達掃描系統(tǒng)等儀器的檢定與校準；大型比賽場館，高精度工程項目等的檢測。

（3） 精密測量技術(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、量儀、納米等國家基準和單/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、坐標測量顯微鏡等國家標準的任務(wù)。目前，對外開展著微小尺寸測量、粗糙度測量、角度/小角度測量、平面度測量、納米標準樣板等幾何量形位公差領(lǐng)域、齒輪測量領(lǐng)域的檢定、校準和檢測工作，以及各種量具量儀、光學(xué)儀器的檢定、測試、校準工作。

（4） 螺紋/坐標計量技術(shù)研究室：承擔(dān)著研究、建立和提升石油螺紋、坐標計量的國家基標準任務(wù)。作為美國石油學(xué)會（API）認可的全球8所石油量規(guī)鑒定機構(gòu)之一，該實驗室保存著亞太地區(qū)的石油螺紋地區(qū)規(guī)，并承擔(dān)著亞太地區(qū)的石油校對量規(guī)的鑒定、校準任務(wù)。對外開展：API校對量規(guī)、螺紋檢測儀器的校準服務(wù)；坐標測量機的定型鑒定和校準等各項服務(wù)；坐標測量機檢定用標準器的校準服務(wù)；加工中心的檢測和誤差補償服務(wù)；包括齒輪類零件、自由曲面類零件在內(nèi)的測試、測繪服務(wù)；大型零件（物體）、裝置的三維尺寸、幾何參數(shù)、運動軌跡的測量等。

長度所是全國國幾何量長度計量技術(shù)委員會秘書處、中國計量測試學(xué)會幾何量專業(yè)技術(shù)委員會秘書處所在單位。

全國幾何量長度計量技術(shù)委員會是在國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局的領(lǐng)導(dǎo)和授權(quán)下工作的技術(shù)性組織，負責(zé)規(guī)劃和實施計量技術(shù)法規(guī)的制定、修訂和貫徹實施方面的工作。同時開展其它有關(guān)的工作，如：受國務(wù)院有關(guān)部門和有關(guān)省、自治區(qū)和直轄市計量行政部門的委托，承擔(dān)本專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)部門和地方計量技術(shù)法規(guī)的制定、修訂、宣貫、咨詢等技術(shù)服務(wù)工作。

中國計量測試學(xué)會幾何量專業(yè)技術(shù)委員會是中國計量測試學(xué)會的會員單位，組成人員來自中國計量科學(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)容是開展幾何量測試理論和方法的研究，組織各種專業(yè)會議，開展國際和國內(nèi)學(xué)術(shù)交流，為企業(yè)提供幾何量測試咨詢。

長度所作為中國計量科學(xué)研究院的代表參加國際長度咨詢委員會（CCL）和亞太地區(qū)計量組織（APMP）長度技術(shù)委員會的工作。

自七十年代以來，長度所每年持續(xù)派遣優(yōu)秀中青年技術(shù)人員進行出國進修、參加國際會議、合作研究、技術(shù)咨詢等活動，并與美國（NIST）、德國（PTB）、英國（NPL）、法國（LCIE）、日本（NMIJ）等各國最高計量機構(gòu)保持著密切的聯(lián)系。