互換性與測量技術基礎（第2版）

本書全面採用最新的國家標準，並以國家標準為指南，充實理論，加強應用，既滿足本、專科教學的基本要求，又適於作為工程技術參考書自學。全書共分12章。除包括緒論、極限與配合及圓柱結合的互換性、測量技術基礎、幾何公差、表面結構、光滑工件尺寸的檢驗、滾動軸承的互換性、常用結合件（含鍵、圓錐、螺紋）的互換性與檢測、漸開線圓柱齒輪傳動的互換性、尺寸鏈等10章基本內容外，考慮到公差設計與現代測量技術的最新發展，以及拓展讀者的視野，並照顧到各層次讀者的需要，又增加了計算機輔助公差設計和三坐標測量機簡介等兩章內容。前10章均附有習題和思考題。

第1章 緒論

1.1 互換性概述 1

1.1.1 互換性的含義 1

1.1.2 互換性的分類 1

1.1.3 互換性的作用 2

1.2 標準化與優先數 2

1.2.1 標準化概述 2

1.2.2 優先數系和優先數 3

1.3 產品幾何技術規範（GPS）簡介 5

1.3.1 GPS概述 5

1.3.2 GPS的體系結構 6

習題 7

第2章 極限與配合及圓柱結合的互換性

2.1 概述 8

2.2 極限與配合的基本術語及定義 8

2.2.1 孔和軸 8

2.2.2 尺寸 9

2.2.3 偏差與公差 10

2.2.4 配合與基準制 11

2.3 標準公差系列 14

2.3.1 標準公差因子i 14

2.3.2 公差等級 14

2.3.3 基本尺寸分段 15

2.4 基本偏差系列 16

2.4.1 基本偏差及其代號 16

2.4.2 軸基本偏差的標準化 17

2.4.3 孔的基本偏差 18

2.5 常用尺寸段公差帶與配合的標準化 24

2.6 線性尺寸的未注公差 26

2.6.1 一般公差的概念 26

2.6.2 一般公差的公差等級和極限偏差 27

2.7 公差與配合的選用 27

2.7.1 基準制的選用 28

2.7.2 公差等級的選用 29

2.7.3 配合的選用 30

習題 33

思考題 34

第3章 測量技術基礎

3.1 概述 35

3.1.1 技術測量概念 35

3.1.2 尺寸傳遞 36

3.2 測量器具與測量方法的分類及常用

術語 40

3.2.1 測量器具的分類 40

3.2.2 測量方法的分類 41

3.2.3 測量器具與測量方法的常用術語 42

3.3 測量誤差與數據處理 44

3.3.1 測量誤差的基本概念 44

3.3.2 測量精度 45

3.3.3 隨機誤差 46

3.3.4 系統誤差 49

3.3.5 函數誤差 49

3.4 測量誤差產生的原因及測量的基本

原則 51

3.4.1 測量誤差產生的原因 51

3.4.2 測量技術中的基本原則 51

習題 52

思考題 53

第4章 幾何公差

4.1 幾何公差的分類及常用術語 54

4.1.1 幾何公差的分類 54

4.1.2 幾何要素 55

4.1.3 公差帶 56

4.1.4 基準 58

4.1.5 理論正確尺寸 58

4.2 幾何公差的標註 59

4.2.1 幾何公差標註附加符號 59

4.2.2 公差框格 59

4.2.3 被測要素的標註 60

4.2.4 公差帶的標註 61

4.2.5 基準的標註 63

4.2.6 附加標註 64

4.2.7 限定性規定 64

4.2.8 延伸公差帶 65

4.2.9 最大實體要求和最小實體要求 65

4.2.10 自由狀態下的要求 66

4.3 幾何公差及公差帶 67

4.3.1 形狀公差及公差帶 67

4.3.2 線輪廓度公差與面輪廓度公差及公差帶 69

4.3.3 方向公差及公差帶 71

4.3.4 位置公差及公差帶 76

4.3.5 跳動公差及公差帶 81

4.4 公差原則 84

4.4.1 與公差原則有關的術語和定義 84

4.4.2 公差原則 86

4.5 幾何公差的選用 91

4.5.1 幾何公差項目的選擇 91

4.5.2 幾何公差值的選擇 93

4.5.3 未注幾何公差 96

4.5.4 幾何公差應用舉例 98

4.6 幾何誤差的檢測 99

4.6.1 幾何誤差及其評定 99

4.6.2 基準的建立和體現 102

4.6.3 幾何誤差的檢測原則 107

4.6.4 舉例 109

習題 113

思考題 115

第5章 表面結構

5.1 概述 117

5.1.1 表面結構基本術語及定義 117

5.1.2 表面結構幾何參數術語及定義 119

5.1.3 表面輪廓評定參數 120

5.2 表面粗糙度 122

5.2.1 表面粗糙度評定參數的數值規定 122

5.2.2 表面粗糙度評定參數的選用 124

5.2.3 表面粗糙度評定參數值的選用原則 124

5.3 表面波紋度 125

5.3.1 表面波紋度評定參數及其數值規定 125

5.3.2 加工方法與表面波紋度的關係 126

5.4 表面結構的標註 127

5.4.1 表面結構的圖形符號 127

5.4.2 表面結構完整圖形符號的組成 128

5.4.3 表面結構要求在圖樣和其他技術產品文件中的標註 130

5.5 表面缺陷 132

5.5.1 表面缺陷的一般術語與定義 132

5.5.2 表面缺陷的特徵及參數 133

5.5.3 表面缺陷的類型 134

習題 136

思考題 137

第6章 光滑工件尺寸的檢驗

6.1 尺寸誤檢的基本概念 138

6.2 用普通計量器具測量工件 138

6.2.1 驗收極限 138

6.2.2 計量器具的選擇 140

6.3 光滑極限量規 142

6.3.1 概述 142

6.3.2 量規公差帶 143

6.3.3 量規設計 144

習題 147

思考題 147

第7章 滾動軸承的互換性

7.1 概述 148

7.2 滾動軸承的公差等級 148

7.3 滾動軸承內外徑公差帶及其特點 151

7.4 滾動軸承與軸、殼體的配合及選用 152

7.4.1 軸和殼體的尺寸公差帶 152

7.4.2 軸承配合的選擇 153

7.4.3 配合表面的幾何公差與表面粗糙度 156

習題 158

思考題 159

第8章 常用結合件的互換性與檢測

8.1 鍵結合的公差配合與檢測 160

8.1.1 平鍵聯結的公差配合與檢測 160

8.1.2 矩形花鍵聯結公差配合與檢測 163

8.2 圓錐結合的公差配合與檢測 166

8.2.1 錐度與錐角 167

8.2.2 圓錐公差 169

8.2.3 圓錐配合 174

8.2.4 圓錐的檢測 176

8.3 螺紋結合的公差配合與檢測 178

8.3.1 螺紋的分類及使用要求 178

8.3.2 螺紋的基本牙型及主要幾何參數 179

8.3.3 螺紋幾何參數的公差原則應用 181

8.3.4 普通螺紋的公差、配合及其選用 181

8.3.5 機床絲杠、螺母公差 188

8.3.6 螺紋的檢測 194

習題 196

思考題 196

第9章 漸開線圓柱齒輪傳動的互換性

9.1 概述 198

9.1.1 齒輪傳動的精度要求 198

9.1.2 齒輪的加工誤差分析 198

9.2 齒輪精度 200

9.2.1 齒距精度 200

9.2.2 齒廓精度 201

9.2.3 齒向精度 202

9.2.4 綜合精度 204

9.3 齒輪副的安裝精度與側隙 206

9.3.1 齒輪副的安裝精度 206

9.3.2 齒輪副的配合 208

9.4 漸開線圓柱齒輪精度標準及應用 210

9.4.1 漸開線圓柱齒輪的精度標準 210

9.4.2 漸開線圓柱齒輪的精度設計及圖樣標註 224

習題 226

第10章 尺寸鏈

10.1 尺寸鏈的基本概念 228

10.2 尺寸鏈的建立和計算 230

10.2.1 裝配尺寸鏈的建立 230

10.2.2 工藝尺寸鏈的建立 231

10.2.3 尺寸鏈的計算 231

10.3 保證裝配精度的其他方法 238

習題 239

第11章 計算機輔助公差設計

11.1 概述 242

11.1.1 計算機輔助公差設計的意義 242

11.1.2 計算機輔助公差設計的發展 242

11.1.3 計算機輔助公差設計的基本概念 243

11.1.4 計算機輔助公差設計的分類 244

11.2 計算機輔助公差設計理論 245

11.2.1 公差信息的表示 245

11.2.2 公差并行設計 247

11.2.3 工序公差設計 250

11.2.4 其他的公差設計理論 253

第12章 三坐標測量機簡介

12.1 概述 255

12.1.1 三維測量的作用與意義 255

12.1.2 三坐標測量機的組成 255

12.1.3 三坐標測量機的分類 257

12.2 三坐標測量機的主機 258

12.2.1 三坐標測量機的主體結構 258

12.2.2 三坐標測量機的標尺系統 261

12.2.3 三坐標測量機的其他機構與部件 262

12.3 三坐標測量機的測頭 263

12.3.1 測頭的功用與類型 263

12.3.2 機械式測頭 264

12.3.3 光學非接觸測頭 264

12.3.4 電氣測頭 265

12.4 三坐標測量機的軟體 266

12.4.1 三坐標測量軟體的分類 266

12.4.2 幾個重要概念 266

12.5 三坐標測量機的應用 269

參考文獻