第一章 习题
1-1 完全互换和不完全互换有什么区别？各应用于什么场合？
零件在装配或更换时，不需选择、调整或辅助加工(修配)的互换性为完今互换性。当装配精度要求较高时，采用完全互换性将使零件制造公差很小，加工困难，成本很高，甚至无法加工。这时，将零件的制造公差适当放大，使之便于加工，而在零件完工后再用测量器具将零件按实际尺寸的大小分为若干组，使每组零件间实际尺寸的差别减小，装配时按相应组进行(例如，大孔组零件与大轴组零件装配，小孔组零件与小轴组零件装配)。这样，既可保证装配精度和使用要求，又能解决加工困难，降低成本。此种仅组内零件可以互换，组与组之间不能互换的特性，称之为不完全互换性。
1-2 什么是标准、标准化？按标准颁发的级别分，我国有哪几种？
标准(Standard):是对重复性事物和概念所做的统一规定。
标准化(Standardization)是指在经济、技术、科学及管理等社会实践中，对重复性事物和概念，通过制订、发布和实施标准达到统一，以获得最佳秩序和社会效益的有组织的活动过程。 按标准颁发的级别分，我国的技术标准有四个层次：国家标准、行业标准、地方标准和企业标准。 1-3 公差、检测、标准化与互换性有什么关系？
公差(Tolerance)：允许零件几何参数的变动范围。
检测(Inspection and Measurement)：即检验和测量，是将被测几何参数与单位量值进行比较或判断的过程，由此确定被测几何参数是否在给定的极限范围之内。
标准化(Standardization)是指在经济、技术、科学及管理等社会实践中，对重复性事物和概念，通过制订、发布和实施标准达到统一，以获得最佳秩序和社会效益的有组织的活动过程。
互换性定义（Interchangeability）:指按同一规格标准制成的合格零部件在尺寸上和功能上具有相互替代的性能。
公差、检测、标准化与互换性的关系：
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A 零件的尺寸大小一定时，给定的公差值越小，精度就越高；但随之而来的是加工困难。所以设计者不能任意规定公差值，必须按国家标准选取公差数值。
B 公差是限定零件加工误差范围的几何量，是保证互换性生产的一项基本措施。可用公差来控制产品的加工误差，以满足互换性和精度的要求。
C 零件在加工或加工后是否达到要求，其误差是否在给定的公差范围内，这些都需要按一定的标准进行正确的检验和测量。因此检测是保证互换性生产的又一项基本措施。因为检测本身也有误差，导致将合格品误判为废品，或将废品误判为合格品，所以应保证产品质量和考虑经济性两方面加以综合解决，并制定和贯彻统一的检测标准。
D 互换性是产品设计与制造的主要原则。在产品的设计和制造过程中执行互换性原则，按规定的几何、物理及其它质量参数的公差，制造装备的各部分，使其在装配和互换时，无需辅助加工和修配便能满足使用要求。
E 互换性与技术测量不仅将实现互换性生产的标准化领域或计量学领域的有关知识结合在一起，而且还与机械产品的设计、制造、质量监控、管理等方面密切相关，它不仅是随着机械工业的发展而发展的，而且与微型计算机、激光、新材料、遗传工程等带头学科的发展密切相关，这一点已被各国发达的科学生产技术所证实。
F标准化是组织现代化生产的重要手段，是实现互换性的必要前提，是实现现代化的重要手段之一，也是反映现代化水平的重要标志之一。它对人类进步和科学技术发展起着巨大的推动作用。 从上述分析得出结论：
实现社会化大生产的技术措施是产品应该具有互换性及广泛的标准化。互换性是现代化生产的原则，在设计时必须切实遵循。不但在大批量生产时要求互换性；在单件、小批量生产时也必须遵循互换性原则。 1.4 互换性的意义及作用?
设计方面：可以最大限度地采用标准件、通用件和标准部件，大大简化了绘图和计算工作，缩短了设计周期，加速产品更新。有利于计算机辅助设计和产品的多样化。
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制造方面：有利于组织专业化生产，便于采用先进工艺和高效率的专用设备，提高产品质量和生产率，降低制造成本。
装配过程：提高装配质量，缩短装配周期。
使用维修方面：缩短机器的维护时间，节约修护费用，提高机器的使用价值。 1-5 什么是优先数？我国标准采用了哪些系列？
优先数系(Series of preferred numbers)是国际上统一的数值分级制度，是重要的基础标准。 我国采用的优先数系是一种十进制等比数列，并规定了五个系列，它们分别用系列符号R5、 R10、 R20、 R40和R80表示，其中前四个系列作为基本系列， R80为补充系列，仅用于分级很细的特殊场合。各系列的公比为：R5的公比≈ 1.60；R10的公比≈1.25；R20的公比≈1.12；R40的公比≈1.06；R80的公比≈1.03。
1-6 判断下面说法是否正确。（对或错以 √ 或 × 表示）
（1）对大批量生产的同规格零件要求有互换性，单件生产则不必遵循互换性原则。（×） （2）遵循互换性原则将使设计工作简化，生产效率提高，制造成本降低，使用维修方便。（√） （3）标准化是通过制定、发布和实施标准，并达到统一的过程，因而标准是标准化活动的核心。（√） 1-7 填空：
（1）零部件具有互换性必须满足三个条件，即装配前不需要挑选，装配时不调整或修配，装配后满足使用要求。
（2）在生产中采用的分组装配法，是在设计阶段就确定了的，它属于不完全互换。 （3）为了控制加工误差，在设计时需要规定公差，在制造时需要进行检测。 （4）保证互换性生产的基础是标准化。
（5）R5系列中10～100的优先数是10、16、25、40、63、100。
（6）优先数系R10系列中在1～10的进段中包含11个优先数。它们分别为1.00，1.25，1.60，2.00，2.50，3.15，4.00，5.00，6.30，8.00，10.00
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第二章 习题
?0.0332-1 图样上给定的轴直径为?45n6()。根据此要求加工了一批轴，实测后得其中最大直径
?0.017（即最大实际尺寸）为45.033 mm，最小直径（即最小实际尺寸）为? 45.000mm。问加工后的这批轴是否全部合格（写出不合格零件的尺寸范围）？为什么？这批轴的尺寸公差是多少？ 答：轴直径的技术要求?45n6(?0.033)决定了轴的极限尺寸为dmax?45.033mm和
?0.017dmin?45.017mm。所以轴合格条件为dmax?da?dmin；依据题意，这批轴不能全部合格，不合格零件的尺寸为45.000mm?da?45.017mm。一批轴的尺寸公差也是由图纸设计阶段决定的，所以仍然为33?17?16?m
2-2 在同一加工条件下，加工30H6孔与加工100H6孔，应理解为前者加工困难还是后者加工困难或者两者加工的难易程度相当？加工50h7轴与加工50m7轴，应理解为前者加工困难还是后者加工困难或者两者加工的难易程度相当？
答：在同一加工条件下，加工30H6孔与加工100H6孔应理解为前者加工困难；加工50h7轴与加工50m7轴应理解为两者加工的难易程度相当。
2-3 什么是基准制?选择基准制的根据是什么？在哪些情况下采用基轴制?
答：基准制是指以两个相配合的零件中的一个零件为基准件，并确定其公差带位置，而改变另—个零件(非基准件)的公差带位置，从而形成各种配合的—种制度。国家标准中规定有基孔制和基轴制两种配合制度。
配合制的选择与功能要求无关，主要考虑加工的经济性和结构的合理性。
从制造加工方面考虑，两种基准制适用的场合不同；从加工工艺的角度来看，对应用最广泛的中小直径尺寸的孔，通常采用定尺寸刀具（如钻头、铰刀、拉刀等）加工和定尺寸量具（如塞规、心轴等）检验。而一种规格的定尺寸刀具和量具，只能满足一种孔公差带的需要。对于轴的加工和检验，一种通用的外尺寸量具，也能方便地对多种轴的公差带进行检验。由此可见：对于中小尺寸的配合，应尽量采用基孔制配合。
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基轴制的选择：用冷拉光轴作轴时。冷拉圆型材，其尺寸公差可达IT7～IT9，能够满足农业机械、纺织机械上的轴颈精度要求，在这种情况下采用基轴制，可免去轴的加工。只需按照不同的配合性能要求加工孔，就能得到不同性质的配合。采用标准件时。滚动轴承为标准件，它的内圈与轴颈配合无疑应是基孔制，而外圈与外壳孔的配合应是基轴制。
非配合制配合：在实际生产中，由于结构或某些特殊的需要，允许采用非配合制配合。即非基准孔和非基准轴配合，如：当机构中出现一个非基准孔（轴）和两个以上的轴（孔）配合时，其中肯定会有一个非配合制配合。如图所示，箱体孔与滚动轴承和轴承端盖的配合。由于滚动轴承是标准件，它与箱体孔的配合选用基轴制配合，箱体孔的公差带代号为J7，箱体孔与端盖的配合可选低精度的间隙配合J7/f9 ，既便于拆卸又能保证轴承的轴向定位，还有利于降低成本。 基孔制、基轴制的优先、常用配合见表。 2-4 按给定的尺寸
.046?60?00mm（孔）和
0.041?60??0.011mm（轴）加工孔和轴，现取出一对孔、轴，经实测
后得孔的尺寸为60.033mm，轴的尺寸为60.037mm。试求该孔、轴的实际偏差以及该对孔、轴配合的实际盈、隙；并说明它们的配合类别。 答：图纸的设计要求
孔的公差带与轴的公差带相互交叠，设计的是过渡配合。设计的 最大间隙Xmax?0.046?0.011?0.035mm； 最大过盈Ymax?0?0.041??0.041mm。
而取出的实际零件的孔的实际偏差60.033?60?0.033mm； 轴的实际偏差60.037?60?0.037mm；
这对实际的孔、轴配合因为轴的实际加工尺寸比孔大，所以是过盈配合。
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孔 0.046 轴 0 0.041 0.011