互换性实验报告（3篇）

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互换性实验报告1

标准答案：

互换性是指机器零件或部件相互之间能够代换且能保证使用要求的一种特性。

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机器制造中的互换性是指，按照规定的几何、物理及其他质量参数的极限，来分别制造机械的各个组成部分，使其在装配与更换时不需辅助加工及修配，便能很好的满足使用和生产上的要求。

互换性指在机械和仪器制造工业中，零、部件的互换性是指在同一规格的一批零件或部件中，任取其一，不需任何挑选或附加修配（如钳工修理）就能装在机器上，到达规定的性能要求。

机械制造中按规定的几何和机械物理性能等参数的允许变动量来制造零件和部件，使其在装配或维修更换时不需要选配或辅助加工便能装配成机器并满足技术要求的性能。几何参数包括尺寸大小、几何形状、相互位置、表面粗糙度、角度和锥度等；机械物理性能参数通常指硬度、强度和刚度等。机器的零件和部件的各种参数不可能也不必要到达绝对的准确值，只要实际值持续在规定的变动范围之内就能满足技术要求。参数值规定的允许变动量称为公差。

简史

互换性原理始于兵器制造。在中国，早在战国时期（公元前476～前222）生产的兵器便能贴合互换性要求。西安秦始皇陵兵马俑坑出土的超多弩机（当时的一种远射程的弓箭）的组成零件都具有互换性。这些零件是青铜制品，其中方头圆柱销和销孔已能保证必须的间隙配合。18世纪初，美国批量生产的火枪实现了零件互换。随着织布机、缝纫机和自行车等新的机械产品的大批量生产的需要，又出现了高精度工具和机床，促使互换性生产由军火工业迅速扩大到一般机械制造业。20世纪初，汽车工业迅速发展，构成了现代化大工业生产，由于批量大和零部件品种多，要求组织专业化集中生产和广泛的协作。工业标准是实现生产专业化与协作的基础。机械工业中最重要的基础标准之一是公差与配合标准。19英国纽瓦尔公司编制出版的“极限表”，是世界上最早的公差与配合标准。30年代前后，各工业国家都颁布了公差与配合国家标准。1926年国际标准化协会(ISA)成立，1935年公布了国际公差制ISA草案。第二次世界大战后，重建国际标准化组织(ISO)，1962年颁布ISO/R286-1926极限与配合制。中国于1959年颁布公差与配合国家标准GB159～174-59，1979年颁布公差与配合新标准GB1800-1804-79，已有尺寸、形状和位置、表面粗糙度等基本要素的公

差和轴承、螺纹、齿轮等通用零件的公差与配合等整套标准。

分类

互换性分为外互换和内互换。对于标准部件来说，标准部件与其相配件间的互换性称为外互换；标准部件内部各零件间的互换性称为内互换。例如滚动轴承，其外环外径与机座孔、内环内径与轴颈的。配合为外互换；外环、内环滚道直径与滚动体间的配合为内互换。互换性按互换程度又可分为完全互换和不完全(或有限)互换。零件在装配时不需选配或辅助加工即可装成具有规定功能的机器的称为完全互换；需要选配或辅助加工才能装成具有规定功能的机器的称为不完全互换。在机械装配时，当机器装配精度要求很高时，如采用完全互换会使零件公差太小，造成加工困难，成本很高。这时应采用不完全互换，将零件的制造公差放大，并利用选取装配的方法将相配件按尺寸大小分为若干组，然后按组相配，即大孔和大轴相配，小孔和小轴相配。同组内的各零件能实现完全互换，组际间则不能互换。例如滚动轴承，为了用户方便，外互换零件应实现完全互换。为了制造方便和降低成本，内互换零件应采用不完全互换。互换性按互换目的又有装配互换和功能互换之分。规定几何参数公差到达装配要求的互换称为装配互换；既规定几何参数公差，又规定机械物理性能参数公差到达使用要求的互换称为功能互换。上述的外互换和内互换、完全互换和不完全互换

皆属装配互换。装配互换目的在于保证产品精度，功能互换目的在于保证产品质量。

基本资料

就装配互换性而言，研究的对象主要是零件基本要素（构成零件的点、线、面）和通用零部件（轴承、键和花键、螺纹、齿轮等）的几何参数公差及其检验方法的标准化问题。基本资料有：尺寸公差和圆柱结合的互换性、形状和位置公差(见形位公差)、表面粗糙度、表面浓度、角度公差和圆锥结合的互换性、量规公差和光滑工件尺寸的检验、键与花键结合的互换性、螺纹结合的互换性、齿轮和蜗轮传动的互换性、尺寸链等。随着对机械产品质量和性能要求的不断提高，除装配互换性外，还要求零件和部件有必须的工作稳定性和可靠性。例如对齿轮传动，既要规定影响传动准确性、工作平稳性和负载均匀性的几何参数误差，又要规定材料、硬度、热处理形式、噪声大小等机械物理性能参数的允许值及其范围。功能互换性的研究有助于提高产品质量和生产水平。

互换性实验报告2

一、实验目的

1、了解立式光学计的侧量原理及使用方法

2、加深理解测量仪器和测量方法的常用术语

四、测量示意图：

Ⅰ Ⅱ Ⅲ

Ⅰ Ⅱ Ⅲ

五、测量步骤：

1、根据基本尺寸选择量块

2、立式光学计调零

3、把被测轴放上工作台前后推动，读取最大值

4、把被测轴转动90度，用同样的方法测同一截面数值

5、以同样的步骤测另外两个截面的数值

6、取以上六个数值的平均值作为被测轴的实际尺寸

八、思考题：

1、 用立式光学计测量塞规属于什么测量方法？ 2、 绝对测量和相对测量各有什么特点？ 3、 什么是分度值？刻度间距？

4、 仪器的测量范围和刻度尺的示值范围有何不同？

互换性实验报告3

互换性实验报告

互换性实验报告1

一、实验目的

1、了解工具显微镜的测量原理及结构特点。

2、掌握用大型工具显微镜测量外螺纹中径，螺距和牙型半角的方法。

二、实验设备

大型工具显微镜，螺纹量规。

三、测量原理及计量器具说明

工具显微镜用于测量螺纹规，螺纹刀具《》，齿轮滚刀以及轮廓样板等。它分为小型、大型，万能和重型等四种形式。它们的测量精度和测量范围各不相同，但基本原理是相似的。用工具显微镜测外螺纹常用的测量方法有影像法和轴切法两种。本实验用影法。下面以大型工具显微镜为例，阐述用影像法测量外螺纹中径，牙型半角和螺距的方法。

实验图33为大型工具显微镜的外形图，它主要由目镜1，工作台5，底座7，支座12，立柱13，悬臂和千分尺6，10等部分组成。转动手轮11，可使立柱绕支座左右摆动，转动千分尺6和10，可使工作台纵横向移动，转动手轮8，可使工作台绕轴心线旋转。

仪器的光学系统如实验图34所示。由光源1发出的光束经光阑2、滤光片3、透镜

4、光阑5、反光镜6、透镜7和玻璃工作台6，被测工件9的轮廓经物镜10、反射棱镜11投射到目镜的焦平面13上，从而在目镜15中观察到放大的轮廓影像。另外，也可用反射光源照亮被测工件，以工件表面上的放射光线，经物镜10、反射棱镜11投射到目镜的焦平面13上，同样在目镜15中观察到放大的轮廓影像。

仪器的目镜外形如实验图35a所示，它由玻璃分划板，中央目镜，角度读数目镜，

反射镜和手轮等组成。目镜的结构原理如图35b所示，从中央目镜可观察到被测工件的轮廓影像和分划板的米字刻米35c所示。从角度读数目镜中，可以观察到分划板上0°—360°的度值刻线和固定游标分划板0—60、的分值刻线(图35d)。转动手轮，可使刻有米字刻线和度值刻线分划板转动，它转动的角度，可从角度读数目镜中读出。当该目镜中固定游标的零刻线与度值刻线的零位对准时，则米字刻线中间虚线A-A正好垂直于仪器工作台的纵向移动方向。

四、实验步骤

1、擦净仪器被测螺纹，将工件小心地安装在两顶尖之间，拧紧顶尖的固紧螺钉(要当心工件掉下砸坏玻璃工作台)。同时，检查工作台圆周刻度是否对准零位。

2、接通电源，接反射照明灯时注意用变压器。

3、用调焦筒(仪器专用附件)调节主光源1(图4—2)，旋转主光源外罩上的三个调节螺钉，直至灯丝位于光轴中央成像清晰，则表示灯丝已经位于光轴上并在聚光镜2的焦点上。

4、根据被测螺纹的尺寸，按表4—1选择光圈的大小，并加以调节。

5、由于螺旋面对轴线是倾斜的，为了获得清晰的影像，转动手轮11(图4—1)使立柱13倾斜一个角度φ，其大小按下式计算(要注意倾斜方向)。

也可由表4—2查出。

6、调整目镜14、15的调节环(图4—2)，使米字刻线和度值，分值刻线清晰。松开螺钉15(图4—1)，旋转于柄16，调整仪器的焦距，使被测轮廓影像清晰若要求严格，可用专用的调焦棒在两顶尖中心线的。水平面内调焦。然后，旋紧螺钉15。

7、测量螺纹主要参数：

(1)测量中径

螺纹中径d2是一个假想圆柱的直径。该圆柱的母线通过牙型上沟槽和凸起宽度相等的地方。对于单线螺纹，它的中径也等于在轴截面内，沿着与轴线垂直的方向量得的两个相对牙型侧面间的距离。为了使轮廓影像清晰，需将立柱顺着螺旋

nPtan线方向倾斜一个螺旋升角φ，其值按下式计算：d2

式中：

P——螺纹螺距(mm);

d——螺纹中径理论值(mm);

n——螺纹线数。

测量时，转动纵向千分尺10和横向千分尺6(见实验图33)，以移动工作台，使目镜中的A—A虚线与螺纹投影牙型的侧重合(图4—4)，记下横向千分尺的第一次读数。然后，将显微镜立柱反射倾斜螺旋升角φ，转动横向千分尺，使A—A虚线与对面牙型轮廓重合(见实验图36)，记下横向千分尺的第二次读数。两次读数之差，即为螺纹的实际中径。为了消除被测螺纹安装误差的影响，须测出d2左

d2左d2右和d2右，取两者的平均值作为实际中径：d

2实际 2

(2)测量牙型半角是指在螺纹牙型上，牙侧与螺纹轴线的垂线间的夹角。 2

测量时，转动纵向和横向千分尺并调节手轮(见实验图35)，使目镜中的A—A虚线与螺纹投影牙型的某一侧面重合，如实验图37所示。此时，角度读数目镜中显示的读数，即为该牙侧的半角数值。

在角度读数目镜中，当角度读数为0°0′时，则表示A—A虚线垂直于工作台纵向轴线(图实验图38a)。当A—A虚线与被测螺纹牙型边对准时，如图(实验图38b)所示。得该半角的数值为：

右360-3304′2956′ 2

同理，当A—A虚线与被测螺纹牙型另一边对准时，如图实验图38c所示，则得

另一半角的数值为：左308′ 2螺纹牙型半角

图4—6

为了消除被测螺纹的安装误差的影响，需分别测出  、Ⅱ 、Ⅲ 、Ⅰ222

2Ⅳ并按下述方式处理：

Ⅱ)Ⅲ)Ⅰ)Ⅳ) 2222

将它们与牙型半角公称值2比较，则得牙型半角偏差为：



2左左- 22



2右右- 22

2左右22 2

为了使轮廓影像清晰，测量牙型半角时，同样更使立柱倾斜一个螺旋升角φ。

(3)测量螺距

螺距P是指相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离。

测量时，转动纵向横向千分尺，以移动工作台，利用目镜中的A—A虚线与螺纹投影牙型的一侧重合，记下纵向千分尺第一次读数。然后，移动纵向工作台，使牙型纵向移动几个螺距的长度，以同侧牙形与目镜中的A—

A虚线重合，记下纵向千分尺第二次读数。两次读数之差。即n为个螺距的实际长度(如实验图39所示)。

为了消除被测螺纹安装误差的影响，同样要测量出nP左实和nP右实。然后，取它们的平均值作为螺纹n个螺距的实际