互换性与标准化概论.ppt

互换性与测量技术,华中农业大学工学院 段宏兵 E-mail: 电话机械设计与制造,序言,一、课程性质： 机械各专业的一门重要技术基础课,二、课程特点：,四多,一强 一大,术语定义多 代号多 标准规定多 经验方法多,原则性强,灵活性大,三、本课程的研究对象及任务,本课程从“精度”和“误差”两方面去分析研究机械零件及机构的几何参数。,研究对象,任务,理解：互换性和标准化的基本概念； 掌握：公差标准的基本内容； 运用：根据机器和零件功能要求，进行精度设计； 理解：一般几何参数测量的基础知识； 掌握：典型零件的测量方法； 运用：常用的计量器具使用。,1、王伯平主编，互换性与测量技术基础，机械工业出版社，2004 2、谢铁邦等主编，互换性与测量技术，华中科技大学出版社,1998,第三版 3、甘永立主编，几何量与公差检测，上海科学技术出版社，2001，第五版 4、齐宝玲主编，几何精度设计与检测基础，北京理工大学出版社，1999 5、廖念钊等编，互换性与技术测量，中国计量出版社,2000 6、中国标准化网：,四、 参考资料,第一章 绪论,基本要求： 了解互换性的意义、标准化的概念,重点内容： 掌握互换性和标准化的概念,第一节 机械制造中的互换性,一、互换性（interchangeability）的含义,互换性是指零部件在几何、功能等参数上能够彼此相互替换的性能。即同一规格的零部件不需要作任何挑选、调整或修配，就能装配（或更换）到机器上，并且符合使用性能要求。,是指按规定的几何、物理及其他质量参数的极限范围或公差，来分别制造机器的的各个组成部分，使其在装配与更换时不需辅助加工或修配，便能很好地满足使用和生产上的要求。,互换性的含义（机械制造领域）,实际过程中的互换：将要互换的零件或产品的实际参数值控制在一定范围内，即可实现互换，并获得最大的经济效益。,实际参数值允许的最大变动量,二、互换性的分类,根据方法、互换程度、部位和范围的不同,（1）按方法及程度,互换性,（2） 按部位或范围分,外互换,内互换,外互换,互换性,外互换性,内互换性,提高劳动生产率、保证产品质量、降低成本,三、互换性的作用,设计：采用标准件、通用件，简化设计，产品多样化和系列化,加工：对具有互换性的零件组织大规模专业化生产，采用高效专用设备,装配：不需修配或再加工，提高装配效率，组织流水生产或自动装配,使用：便于维修，保证机器工作连续和持久,系列化、通用化、标准化,在制造领域中，标准化是广泛实现互换性生产的前提与重要方法。,第二节 标准化,2.1 标准,为在一定的范围内获得最佳秩序，对活动或其结果规定共同的和重复使用规则、导则或特性的文件(GB3935.1-1996)。,标准的定义：,涉及对象的重复性 对标准涉及对象的认知性 制订标准的协商性 发布标准的权威性 标准的法规性,标准的属性：,2.2 标准的分类,标准,标准,国际标准（ISO、IEC）,区域标准（CEN、CENELEC）,国家标准（GB）,行业标准（JB）,地方标准（DB）,企业标准（QB）,层次,中国国家标准化管理委员会 /,2.3 标准化,标准化是指为一定的范围内获得最佳的秩序，对实际的或潜在的问题制定共同的和重复使用的规则的活动。,标准化是以标准的形式体现的，也是一个不断循环、不断提高的过程。,标准化的特征,（1） 是一个社会实践的过程,意义：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，是国家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。,（2） 标准是标准化活动的核心,（3） 标准化是以标准为载体的运动过程,（4） 标准化是一个相对概念，在深度和广度上都有程度的差别,第三节 优先数系,1、数系的传播,由于数值如此不断关联、不断传播，所以，机械产品中的各种技术参数不能随意确定。,在机械设计中，常常需要确定很多参数，而这些参数往往不是孤立的，一旦选定，这个数值就会按照一定规律，向一切有关的参数传播。,2、数系的发展,算术级数,几何级数,疏密不均 算术运算后不成级数,疏密均匀 算术运算后成级数,优先数系,（1）按几何级数对数值分级：数系中数值分布均匀，数值传播可有序化,0.0010.01, 0.010.1, 0.11,110, 10100, 的规律分成若干区间,3、优先数系构成规律,数系的项值中依次包含：，0.001，0.01，0.1，1，10，100，即由10N（N为整数）组成的十进制序列,（2）基本构成规律： 十进制序列： “十进段” 优先数,采用不同的公比，就可得到不同分级间隔的数值系列，形成优先数系，优先数系中任一个项值均称为优先数。,优先数：,每个“十进段”内都按同一公比 q 细分为几何级数，形成一个公比为 q 的几何级数数值系列。,为使产品的参数选择能遵守统一的规律，使参数选择一开始就纳入标准化轨道，必须对各种技术参数的数值作出统一规定。优先数和优先数系国家标准（GB3212005）就是其中最重要的一个标准，要求工业产品技术参数尽可能采用它。,GB3212005（ISO3-1973）中规定以十进制几何级数为优先数系，并规定了五个系列，它们分别用R5、 R10、 R20、 R40和R80表示，其中前四个系列为基本系列， 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： R10的公比： R20的分比： R40的公比： R80的公比：,优先数基本序列,4、优先数和优先数系的特点,优先数系的五个系列中任一个项值均为优先数。按公比计算得到的优先数的理论值，除10的整数幂外，都是无理数，工程技术上不能直接应用。实际应用的都是经过圆整后的近似值。根据圆整的精确程度，可分为： （1）计算值：取五位有效数字，供精确计算用。 （2）常用值：即经常使用的通常所称的优先数，取三位有效数字。,常见的量值，如长度、直径、转速及功率等分级