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CDIO产品系统分析雄鹰队学期总结报告互换性与测量技术互换性互换性定义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，达到规定的性能要求互换性现象在工业及日常生活中到处都能遇到。例如，机器上丢了一个螺钉，可以按相同的规格装上一个；灯泡坏了。可以换个新的；自行车、缝纫机、钟表的零部件磨损了，换上一个相同规格的心的零部件，即能满足使用要求。互换性是机器和仪器制造行业中产品设计和制造的重要原则。机器和仪器制造业中的互换性，通常包括零件几何参数（如尺寸）间的互换性和力学性能（如硬度、强度）间的互换。所谓几何参数，主要包括尺寸大小、几何形状（宏观、微观）以及相互的位置关系等，为了满足互换性的要求，最理想的情况是同规格的零部件其几何参数完全一致。但这在我们的生产实践中，由于种种原因的影响，是不可能实现的，也是不必要的。实际上，只要零部件的几何参数在规定的范围内变动，就能满足互换的目的。设计时要规定公差。因为加工时会产生误差，因此要使零件具有互换性，就应把零件的误差控制在规定的公差范围内，设计者的任务就在于正确地确定公差，并把它在图样上明确地表示出来。这就是说，互换性要用公差来保证。显然，在满足功能要求的条件下，公差应尽量定得大些，以获得最佳的技术经济效益。互换性按其互换程度，可分为完全互换和不完全互换。前者要求零部件在装配时不需要挑选和辅助加工；后者则允许零部件在加工完后，通过测量将零件按实际尺寸大小分为若干组，使各组组内零件间实际尺寸的差别减少，装配时按对应组进行。这样，既可保证装配精度和使用要求，又能解决加工上的困难，降低成本。但此时，仅组内零件可以互换，组与组之间不可互换，故成为不完全互换。互换性的作用从使用方面看，如人们经常使用的自行车和手表的零件，生产中使用的各种设备的零件等，当它们损坏以后，修理人员很快就可以用同样规格的零件换上从制造方面来看，互换性是提高生产水平和进行文明生产的有力手段。所学基本知识从设计方面看，由于采用互换原则设计和生产标准零碎、部件，可以简化绘图、计算等工作，缩短设计周期，并便于用计算机辅助设计。互换性在提高产品质量和可靠性、提高经济效益等方面具有重要的意义。它已成为现代化机械制造业中一个普遍遵守的原则，对我国的现代化建设起着重要作用。但是，应当注意，互换性原则不是在任何情况下都适用，当只有采用单个配制才符合经济原则时，零件就不能互换。误差形状误差和位置误差基本知识：量块、标尺、测量方法。测量误差、误差分类、误差处理、形位精度设计、形位公差的检测。测量技术表面粗糙度的测量表面粗糙度是指加工表面所具有的较小间距和微小峰谷不平度。其相邻两波峰或两波谷之间的距离（波距）很小（在1mm以下），用肉眼是难以区分的，因此它属于微观几何形状误差。表面粗糙度值越小，则表面越光滑。此外，表面粗糙度对零件的外观、测量极度也有一定的影响。实验仪器：光切（双管）显微镜图1图2图3型号：JBQ001348测量步骤：。 。1.轮廓算术平均偏差Ra：在取样长度l范围内，被测轮廓线上各点至基准线的距离的算术平均值，称为算术平均偏差Ra。测得Ra越大，则表面越粗糙。图42.微观不平度十点平均高度Rz：在取样长度l范围内，被测表面上5个最大的轮廓峰高平均值与5个最大的谷底深的平均值之和称为十点平均高度Rz。测得的Rz值越大，则表面越粗糙。图5袖珍式粗糙度仪（TR110）螺纹测量螺纹在机电产品中的应用十分广泛，它是一种最典型的具有互换性的联接结构。螺纹按其结合性质和使用要求可分为如下三类：1.紧固螺纹 这类螺纹结合的主要是用于联接和紧固螺纹零部件，如公制普通螺纹等。这是使用最广泛的一种螺纹结合。对这种螺纹结合的主要要求是可旋合性和联接的可靠性。2.传动螺纹 传动螺纹的作用是用于传动精确的位移和传递动力，如机床中的丝杠和螺母，千斤顶的其中螺杆等。对这种螺纹结合的主要要求是传动比恒定，传递动力可靠。3紧密螺纹 紧密螺纹用于要求具有气密性的条件下，如管螺纹的联接，在管道中不得漏气、漏水或漏油。对这类螺纹结合的主要要求是具有良好的旋合性及密封性。实验仪器：万能工具显微镜图6实验步骤：。 。1.测量中径螺纹中径d2是指螺纹截成牙凸和牙凹宽度相等并和螺纹轴线同心的假想圆柱面直径。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形侧面间的距离。测量步骤：。 。图72.测量牙形半角螺纹牙形半角是指在螺纹牙形上，牙侧与螺纹轴线的垂直间的夹角。测量步骤：。 。图83.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。测量步骤：。 。实践操作外螺纹测量：大型工具显微镜齿轮泵测量（原理-方法-仪器）仪器：（尺寸）立式光学计、内径百分表、卧式测长仪，（形位误差）合像水平仪，（表面粗糙度）双管显微镜、袖珍式粗糙度仪，齿圈径向跳动检测仪，齿轮游标尺、公法线千分。总结：通过对表面粗糙度的测量，了解双管显微镜测量表面粗糙度的测量原理和方法，加深对微观不平度十点平均高度Rz和轮廓算术平均偏差Ra的理解。通过对螺纹的测量，了解万能工具显微镜的测量原理及结构特点，熟悉用大型工具显微镜测量外螺纹的主要参数（螺纹中径、牙形半角、螺距等）的方法，初步掌握了万能工具显微镜的操作及外螺纹各主要参数的测量方法。得到实践的机会，锻炼的机会，提高了自己操作测量仪器的能力，对表面粗糙度和螺纹有了一定的了解。再测量之前要熟悉整个测量过程，知道测量仪器应该怎样用，这对测量工作的顺利进行具有很大的意义。感受：通过一学期CDIO的学习，觉得实践是学习过程中一个及其重要的环节。在课堂上学习到的东西如果没有及时得到运用，时间一长就会忘记，但是运用到实践中，学到的知识会更加牢固，同时在实践过程中可以锻炼到我们的动手能力，思考能力，与队员的协作能力，学习到团结的重要性，由于CDIO是没有确定的教材，所以有时遇到问题的时候，除了与队友们一齐讨论，还会去图书馆看书查阅，具有了自学的能力，这些在以后的工作中都是很重要的。对一些工业产品有了一定的了解，开拓了自己的视野，初步掌握一些工业产品的