1、 教育部职业教育与成人教育司推荐教材 中等职业学校教学用书（数控技术应用专业）精密测量技术常识（第 3 版）朱士忠 主编 葛金印 王 猛 主审 Publishing House of Electronics Industry 北京BEIJING 内 容 简 介 本书是数控技术应用专业领域技能型紧缺人才培养培训系列教材之一，是根据中等职业学校数控技术应用专业领域技能型紧缺人才培养培训指导方案中核心教学与训练项目基本要求编写的。本书主要内容有：机械精度设计基础、尺寸的公差与配合、形状与位置公差、测量技术基础常识、轴套类零件的测量、键与花键的测量、螺纹的测量、盘类零件的测量、箱体类零件的测量、表面粗
2、糙度的测量、三坐标测量机简介，且附有相应的实验报告与习题。书中编入的相关新知识、新工艺和新技术，贴近数控技术应用专业领域培养技能型紧缺人才的教学需求。在附录中还介绍了测量常用计算方法，以及量具、量仪的保养常识。本书可作为中等职业学校数控技术应用专业领域技能型紧缺人才培养培训教材，也可作为职业院校机械类专业教材，以及机械工人岗位培训和自学用书。本书还配有电子教学参考资料包（包括教学指南、电子教案及习题答案），详见前言。未经许可，不得以任何方式复制或抄袭本书之部分或全部内容。版权所有，侵权必究。图书在版编目（CIP）数据 精密测量技术常识/朱士忠主编 3 版 北京：电子工业出版社，20118 教育
3、部职业教育与成人教育司推荐教材 中等职业学校教学用书 数控技术应用专业 ISBN 978-7-121-14184-3 精 朱 精密测量中等专业学校教材 TG806 中国版本图书馆 CIP 数据核字（2011）第 148696 号 策划编辑：白 楠 责任编辑：白 楠 特约编辑：王 纲 印 刷：北京市顺义兴华印刷厂 装 订：河北省三河市杨庄双峰印刷装订厂 出版发行：电子工业出版社 北京市海淀区万寿路 173 信箱 邮编 100036 开 本：7871 092 1/16 印张：1125 字数：288 千字 印 次：2011 年 8 月第 1 次印刷 印 数：3 000 册 定价：2150 元 凡所购
4、买电子工业出版社图书有缺损问题，请向购买书店调换。若书店售缺，请与本社发行部联系，联系及邮购电话：（010）88254888。质量投诉请发邮件至 zltspheicomcn，盗版侵权举报请发邮件至 dbqqpheicomcn。服务热线：（010）88258888。第 3 版 前言 本书是教育部职业教育与成人教育司推荐教材、中等职业学校教学用书（数控技术应用专业）精密测量技术常识2005 版的修订本。本书第 1 版自 2005 年 6 月发行以来，因内容实用、专业，图文结合，受到国内各数控技术培训机构及大中专职校技校广大师生的欢迎。为了帮助读者了解图样上对零件精度设计的概念及其表达形式，能够更好
5、地应用精密检测技术，本次修订主要增加了机械精度设计概念，有互换性、尺寸的公差与配合、形状与位置公差等。同时由于机械制造行业发展的需要，对原书部分内容进行修订。本次修订保持了原书的风格，对原书内容做了一些补充，使本书内容更为充实。本书在编写过程中，充分考虑了相关专业在工作中的实际情况，选取典型测试对象，编制了测试课题。每个课题按测量参数、测量内容及测量方法来介绍，每个分课题包括测量目的、测量器具准备、工作原理、操作步骤、常见问题、存在原因、解决方案、注意事项等内容。本着理论知识以必需、够用、少而精为原则，力求突出针对性、实用性和先进性。本书重点阐述了量具、量仪的使用方法、操作过程及注意事项，以提
6、高学生实际操作能力为主要目的。每个课题后都附有针对性的思考题与实训报告。通过本书的学习，学生可以掌握多种最典型、最常用的测量手段，同时，可以了解同类量具、量仪的原理和使用方法。本书附录部分介绍了量具、量仪的维护常识与测量常用计算方法。本教材教学学时为 58 学时，使用时可根据具体情况删减部分内容。具体学时分配建议如下。章 节 内 容 学 时 第 1 章 机械精度设计基础 6 第 2 章 尺寸的公差与配合 6 第 3 章 形状与位置公差 4 第 4 章 测量技术基础常识 4 第 5 章 轴套类零件的测量 12 第 6 章 键与花键的测量 4 第 7 章 螺纹的测量 4 第 8 章 盘类零件的测量
7、 4 第 9 章 箱体类零件的测量 8 第 10 章 表面粗糙度的测量 3 第 11 章 三坐标测量机简介 3 本书由无锡机电高等职业技术学校朱士忠担任主编，由无锡机电高等职业技术学校葛金印和常州刘国钧高等职业技术学校王猛主审，经过教育部审批，列为教育部职业教育与成人 教育司推荐教材。主审以严谨的科学态度和高度负责的精神认真审阅了书稿，并对本书的编写提供了大量的帮助，在此表示衷心的感谢。因编者水平有限，书中错误和不妥之处在所难免，敬请广大读者批评指正。为了方便教师教学，本书还配有教学指南、电子教案及习题答案（电子版），请有此需要的教师登录华信教育资源网（http:/wwwhxeducomcn）
8、免费注册后再进行下载。有问题时请在网站留言板留言或与电子工业出版社联系。编者 2011 年 5 月 目 录 第 1 章 机械精度设计基础1 11 互换性1 12 标准化2 习题 13 第 2 章 尺寸的公差与配合4 21 基本术语及定义4 22 极限与配合的国家标准10 习题 213 第 3 章 形状与位置公差14 31 形状和位置误差的基本概述14 32 形状公差及公差带17 33 位置公差及公差带20 34 公差原则与公差要求26 习题 333 第 4 章 测量技术基础常识34 41 测量概述34 42 测量技术基础常识39 习题 442 第 5 章 轴套类零件的测量43 51 课题 1：
9、轴径的测量43 52 课题 2：孔径的测量50 53 课题 3：同轴度、径向跳动和端面跳动的测量56 54 课题 4：圆度、圆柱度的测量61 55 课题 5：长度的测量67 56 课题 6：锥度的测量75 习题 580 第 6 章 键与花键的测量81 61 课题 1：键槽的测量81 62 课题 2：矩形花键的测量84 习题 689 第 7 章 螺纹的测量90 71 课题 1：三角形螺纹的测量90 72 课题 2：丝杠的测量102 习题 7105 I 第 8 章 盘类零件的测量106 81 课题 1：齿轮齿距偏差与齿距累积误差的测量106 82 课题 2：基节偏差的测量109 83 课题 3：凸
10、轮（曲面）的测量112 84 课题 4：样板的测量115 85 课题 5：非整圆弧的测量121 习题 8123 第 9 章 箱体类零件的测量124 91 课题 1：平行度、平面度误差的测量125 92 课题 2：位置度、垂直度误差的测量129 93 课题 3：直线度误差测量133 习题 9137 第 10 章 表面粗糙度的测量138 101 课题 1：光切显微镜检测表面粗糙度138 102 课题 2：干涉显微镜检测表面粗糙度143 103 课题 3：表面粗糙度检查仪检测表面粗糙度147 习题 10151 第 11 章 三坐标测量机简介152 习题 11156 附录 A157 附录 B165 附
11、录 C168 附录 D169 参考文献173 机械精度设计基础 几何精度设计是根据产品的使用性能要求和加工制造误差确定机械零部件几何要素允许的加工和装配误差公差，所以精度设计也称公差设计。精度设计的主要依据是产品性能对零部件的静态与动态精度要求，以及产品生产和维护的经济性。因为任何加工方法都不可能没有误差，而零件几何要素的误差都会影响其功能要求的实现和性能的好坏，允许误差的大小又与生产经济性、产品的无故障使用寿命密切相关。因此几何精度设计应遵循互换性与标准化原则。1.1 互换性 1.1.1 互换性的概念 零件的互换性是指在同一规格的一批零部件中，可以不经任何挑选、调整或附加修配，任取一件都能装
12、配在机器上，并能达到规定的使用性能要求，零部件具有的这种性质称为互换性。显然，为了使零部件具有互换性，首先应对某几何要素提出适当的、统一的要求。因为只有保证了对零部件几何要素的要求，才能实现其可装配性和装配后满足与几何要素（尺寸、形状等）有关的功能要求。这就是零部件的几何要素的互换性。1.1.2 互换性的意义 互换性给产品的设计、制造和使用维修都带来了很大的方便。设计可充分利用前人的经验，可以最大限度地采用标准件、通用件，大大减少计算、绘图等工作量，缩短设计周期，并有利于产品品种的多样化和计算机辅助设计，促进新产品的高速发展。制造有利于组织大规模专业化生产，有利于采用先进工艺和高效率的专用设备
13、，以至于用计算机辅助制造，有利于实现加工和装配过程的机械化、自动化，从而减轻工人的劳动，提高生产率，保证产品质量，降低生产成本。零部件具有互换性，及时更换那些已经磨损或损坏了的零部件，可以减少机器的维修时间和费用，保证机器能连续而持久地运转，提高设备的利用率。综上所述，互换性对保证产品质量、提高生产效率和增加经济效益具有重大的意义，因此，互换性已成为现代机械制造业中一个普遍遵守的原则。1 精密测量技术常识（第 3 版）2 1.1.3 互换性的分类 机械制造中的互换性可分为几何参数的互换性和功能的互换性。几何参数的互换性是指机器的零部件只在几何参数（如尺寸、形状、位置和表面粗糙度）方面和保证零件
14、尺寸配合要求方面达到互换性的要求。功能的互换性是指机器的零部件在各种性能方面都达到了互换性的要求。互换性按其互换程度可分为完全互换（绝对互换）与不完全互换（有限互换）两种。若一批零部件在装配时不用分组、挑选、调整和修配，装配后即能满足预定的要求，这称为完全互换。当装配精度要求较高时，采用完全互换将提高零件制造精度要求，加工困难，成本增高。这时可适当降低零件的制造精度，使之便于加工，而在加工好后，通过测量将零件按实际尺寸的大小分为若干组，两个相同组号的零件相装配，这样既可保证装配精度，又能解决加工难的问题，这称为分组装配。仅同一组内零件有互换性，组与组之间不能互换，属于不完全互换。装配时需要调整
15、的零部件也属于不完全互换。1.1.4 公差与检测 由于零件在加工过程中，不可避免地会产生各种误差。要想把同一规格一批零件的几何参数做得完全一致是不可能的。实际上，那样做也没有必要。只要把几何参数的误差控制在一定的范围内，就能满足互换性的要求。零件几何参数误差的允许范围称为公差。它包括尺寸公差、形状公差、位置公差、角度公差等。加工好的零件是否满足公差要求，要通过检测加以判断。检测不仅用于评定零件合格与否，而且用于分析不合格的原因，及时调整生产，监督工艺过程，预防废品产生。检测是机械制造的“眼睛”。无数事实证明，产品质量的提高，除设计和加工精度的提高外，往往更依赖于检测精度的提高。检测包含检验与测
16、量。几何量的检验是指确定零件的几何参数是否在规定的极限范围内，并做出合格性判断，而不必得出被测量的具体数值；测量是将被测量与作为计量单位的标准量进行比较，以确定被测量的具体数值的过程。1.2 标准化 现代生产的特点是品种多、规模大、分工细和协作多。为使社会生产有序进行，必须通过标准化使分散的、局部的生产环节相互协调和统一。标准是对重复性事物和概念所做的统一规定，它以科学、技术和实践经验的综合成果为基础，经有关方面协商一致，由主管机构批准，以特定形式发布，作为共同遵守的准则和依据。我国标准分为国家标准、部标准、专业标准、企业标准等。对需要在全国范围内统一的技术要求，制定国家标准，代号为 GB；对没有国家标准而又需要在全国某个行业内统一的技术要求，可制定行业标准，如机械标准（JB）；对没有国家标准和行业标准而又需要在某个范围内统一的技术要求，可制定地方标准（DB）和企业标准（QB）。标准化是指在经济、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定、发布和实施标准，达到统一，以获得最佳秩序和社会效益的全部活动过程。即按照标准化的原理，给零部件制定统一的标准，将各项公差的术语、定义、