互换性与技术测量-实用

特点：专业技术课的重要性：兼容性属于标准化范围，但测量技术属于计量学。 本课程是把理论与实践紧密结合起来的学科。 参考书： 互换性与测量技术基础、王伯平总编、机械工业出版社互换性与测量技术、陈于萍、高晓康编着、高等教育出版社互换性与技术测量基础、胡风兰总编、机械工业出版社。第1章绪论第2章测量技术概论第3章圆柱公差、第4章形状和位置公差、第5章表面粗糙度的测量、第6章光滑界限规格第7章滚动轴承的公差、第8章螺纹公差、第9章键与花键对齐的公差、第10章圆锥对齐的公差、第11章渐开线圆柱齿轮传动的互换性的测量、 1.1兼容性概要1 .定义：在制作的同一规格零件中，无需任何筛选或追加加工(夹具修理等)或再调整即可安装在机器(或零件)上，且满足本来的使用性能要求。 1.1.1兼容性是什么？ 第1章绪论、第2 .分类是不同的分类原则，互换性有不同的分类形式1 )在交换范围内几何参数交换和功能交换几何参数交换是指零件的尺寸、形状、位置及表面粗糙度等参数具有互换性。 功能交换是指部件几何参数、物理性能、化学性能、力学性能等参数具有互换性。 本课程主要研究几何参数的兼容性。 2 )根据更换的程度，分为完全更换(绝对更换)和不完全更换(有限更换)的部件(或部件)组装或更换时，不需要辅助加工或修理，而且如果不需要选择，则具有完全的兼容性。 组装精度要求高时，如采用完全更换，零件尺寸公差小，加工困难，成本高，无法加工。 此时，对于某些形状误差小、批量生产大的部件，可以适当扩大其制造公差进行加工，加工后用测量器具(计量器具)将部件按实际尺寸分成几组，减小同一组部件之间的差异，按组进行组装。 由此，能够在保证组装精度和使用要求的同时，解决加工困难，降低成本。 在这种情况下，称为完全替换，因为组中的部件是可替换的，而组与组之间是不可替换的。 1.1.2兼容性对机械制造有什么作用？ 1、在设计方面，可最大限度地采用标准部件、通用部件和标准部件，大大简化了图纸和计算工作，缩短了设计周期，有助于计算机辅助设计和产品的多样化。 2、制造方面有利于组织专业化生产，易于采用先进技术和高效专用设备，有利于计算机辅助制造，实现加工过程和组装过程的机械化、自动化。 3、在使用、修理方面，减少了机器的使用和修理时间和费用，提高了机器的使用价值。 军工产品的消耗部件：子弹和子弹都能为兼容的日常生活带来非常方便(备用轮胎、电子部件等)，1.1.3如何使部件兼容？ 作为机械行业人员，必须牢牢把握两点：1.加工产品要满足使用性能2 .加工产品需要合理的经济性。 为保证零件的使用性能和制造的经济性，应给出合理的公差值，将加工误差限制在允许范围内进行设计。 加工误差的分类：根据加工误差的原因和对零件使用性能的影响，误差可以分为1 .尺寸误差：以同一规格加工的零件批次的实际尺寸偏离理想尺寸的量。 2 .形状误差：零件上几何要素相对于实际形状理想形状的偏移量。 3 .位置误差：零件上几何要素的实际位置与理想位置的偏离量。 4 .表面粗糙度：零件表面的微观台阶是微观的形状误差。 公差：几何参数可变化的范围用于限制误差和保证性能。 上述几个误差有相应的公差，规定的原则和方法不同。 为了使零件具有互换性，必须按照一定的规格和公差进行制造。它应规定统一于数值系列、公差的标准。 因为需要以统一的标准进行检查，制定标准，贯彻标准是实现互换性的前提条件。 1.2标准和标准化，1 .公差：允许零件尺寸和几何参数的变动范围称为“公差”，2 .检查：包括检查和测量。 3、实现兼容性的条件：标准化是实现兼容性的前提。 1.2.1标准的引进，现代化工业生产的特点是规模大，合作机构多，互换性要求高，为了使各生产部门和各生产环节正确协调，需要统一分散的局部生产部门和生产环节所需技术的协调手段。 成为有机整体，实现互换性生产。 标准和标准化是联系这种关系的主要方法和手段，是实现互换性的基础。 1.2.2标准的定义：标准是对反复的和概念的统一规定，根据科学、技术和实践经验的综合成果，通过有关方面的协商达成一致，由主管机关批准，以特定形式公布，作为共同遵守的标准和依据。 1.2.3标准的分类：我国的标准分为国家标准(GB )、行业标准(JB )、地方标准和企业标准。 1.2.4国际标准化组织(ISO )为促进世界各国的技术统一，在国际上成立了国际标准化组织(ISO )和国际电工委员会(IEC )，由这两个组织负责制定和发行国际标准。 我国于1978年加入ISO组织后。 我不断地修改了自己的标准。 修订原则有助于立足于我国生产实绩，接近ISO，加强我国国际技术交流和产品交换。 1.2.5标准化，1 .定义：指调查标准化对象后，经过试验、分析和综合总结，进一步制定和贯彻标准化，今后修订标准化等一切活动过程。 标准化也是以标准形式体现、循环和提高的过程。 2、薏义：标准化是组织现代化生产的重要手段，是实现兼容性的必要前提，也是国家现代化水平的重要指标之一。 对人类的进步和科学技术的发展起着很大的推动作用。 1.3优先数和优先数系、1.3.1数系的传播、优先数是简化、协调、统一各种技术参数的科学数值制度。 数系的最佳化有程序，在标准化初期，最早的人们采用了算术级数(等差级数)，但是有很大的缺点。 之后是几何级数(等比级数)，1.3.2我国采用的优先级系统，GB/T321-1980，公差等级IT5IT18，R5系列it5it6it7it9it10it11it12； 7i10i16i25i40i64i100i160i； 显微镜物镜倍率为R5系列： 1.6X、2.5X、4X、6.3X、10X、25X、40X、63X、100X； 泵流量为R10/3派生系列： 6.3、12.5、25、50、100、400(m3/h )； R10/3派生系列在R10系列中每隔两个有价值。 泵扬程与R10/2派生系列： 8、12.5、20、32、50、80、125(m) R10/3派生系列类似，R10/2派生系列值得每隔一个。 1.4门课的性质、内容和基本要求本课程是机械类各专业的重要技术基础课程，包括几何量精度设计和误差检验两方面的内容，以机械设计、机械制造工艺学、机械制造装备设计等课程与其课程设计相结合的关系，是从基础课程学习向专业课程学习过渡的桥梁。 学生完成本课程后，必须达到以下基本要求： (1)掌握标准化和兼容性的基本概念及相关基本术语和定义；(2)基本掌握几何公差标准的主要内容、特点和应用原则；(3)初步学会根据机器和部件的功能要求，选择公差和合作；(4) 本课程教学的公差表和准确尺寸可以查明(5)建立技术测量的基本概念，使用基本测量原理和方法以及初步学会常用的计量仪器，分析测量误差和测量结果，设计检测圆柱部件的仪表。也就是说，本课程的课题是让学生获得机械工程技术人员所需的几何公差和检查相关的基本知识和技能。 总之，1 .互换性的概括性互换性简单地说，相同规格的部件或部件具有能够相互交换的性能。 零件在组装前不作选择，组装时不进行调整和修理，组装后完全交换满足使用要求的兼容性。 零件在组装时必须采取组装和调整等工艺措施，才能完全交换符合组装精度要求的兼容性。 组装时，如果需要添加修补部件，则不兼容。 互换性原则是机械工业生产的基本技术经济原则，在设计、制造中必须遵循。 即使是用修理法保证组装精度的单品或少量生产的产品(此时为零、零部件不兼容)，也必须遵循兼容性原则。 2 .实现兼容性的前提标准化是实现兼容性的前提。 只要按一定的标准进行设计和制造，按一定的标准进行检查，就能实现互换性。 3 .优先数系由一系列十进制等比数列构成，符号Rr。 优先级系统的各个数量是优先级。 在各优先顺序系统中，r项的最后一项和最初一项相差10倍，每10进制区间有r个优先数。 第2章长度测量的基础，2.1概况，1 .定义：将测量的量与单位或作为基准的量进行比较，决定两者的比率的试验过程。 2 .意思：测定为l，标准量为e时，测定l是e的几倍。 即确定比率q=L/E，得到最后测量出的l的大小，即L=qE。 2.1.1测量的基本概念、2.1.2尺寸传递、2.1.3测量块的基本知识、1 .测量块的材料、形状和尺寸、2 .测量块精度：制造精度、GB60932001规定的5级： 00、0、1、2、3和k6级(00级最高、3级最低、KK级校正级)。 检定精度有1、2、3、4、5、6等。 3 .使用测量块：，总块数，尺寸系列/mm，间隔/mm，块数，0.511.0051.011.491.51.92.09.510100，83，-0.010.10.510，114951610， 在测量块以“级”使用的情况下，将测量块的公称长度作为功尺寸，该尺寸包含在测量结果中，误差不需要添加修正值，使用方便。 在测量块以“等”使用的情况下，不是将公称长度作为功尺寸，而是将使用量块检测后给出的实测中心长度作为功尺寸，该尺寸排除了制造误差，只是检测时的测量误差较少。 例如，在构成33.625mm的尺寸时，采用83片组的测量块，测量33.625-1.00532.62-1.0231.6-1.630、33.625所需的尺寸、1.005第一测量块、33543543353354、32.62 第三块、第三块、第四块、第三块、第三块、第三块、第三块、第三块、第三块第四块、第四块、第三块、第四块、第五块、第五块、第五块、第六块、第七块、第七块、第七块、第七块、第七块、第七块、第七块、第七块、第七块、第七块、第七块否则，应立即向专业部门提交检定。 使用环境良好，防止各种腐蚀性物质和灰尘对测量面的损伤，影响粘性。 区别测量块的“级”和“等”，注意使用规则。 选择的测量块用航空汽油清洗、清洁的布擦拭，直到测量块的温度与环境温度相同为止都不能使用。 轻拿轻量，防止碰撞、掉落等的发生。 不要用手直接触摸测头。 避免汗水对测头腐蚀和手温度对测量精度的影响。 使用完毕后，用航空汽油清洗用量块，擦拭干净后，涂上防锈润滑脂保存在干燥处。 4 .测量块使用注意事项：2.2测量方法和测量器具、2.2.1测量方法的分类：4 .按部件上同时测量的参数的多少进行综合测量和个别测量。 5 .测量在过程中是否分为在线测量和离线测量。 6 .根据决定被测量工件精度的因素，是否改变等级等精度测量和不均匀的精度测量。 1、根据实测和被测的关系分为直接测量和间接测量。 2 .根据测量结果的读取值分绝对测量和相对测量。3 .根据被测量物的表面与测量器具的测量头是否机械接触来进行接触测量和非接触测量。 2.2.2计量器具的分类：1，根据结构特征分为以下4种1 .计量器具：结构简单，用于具体表示计量单位倍数或分数的计量器具。 测量器是具有一定形式的用于再现或提供已知尺寸的仪器。 分为单值测量仪(测量块等)和多值测量仪(线尺等)。 测量仪器的特点是一般没有放大装置。 2 .量规：量规是无刻度的专用计量器具，用于检查工件的实际尺寸和形状误差的综合结果。 量规只是判断工件是否合格，不能得到被除数测量几何量的具体数值，例如平滑的极限量规、螺纹量规等。 另外，所谓计量器是指能够直接观测测定值的指示值或转换成等价信息的计量器。 其特点是一般有指示放大系统。 根据测量信号的转换原理和测量仪器本身的结构特征，测量仪器可分为以下几类： (1)游标卡尺类测量仪器，如游标卡尺、游标卡尺等。 (2)微动螺旋副类仪表，如数显等微尺度，普通微尺度等。 (3)机械类仪表，如百分率表、千分表等。 (4)光学系统仪表，例如工具显微镜、测长器等。 (5)气压式仪表如压力式仪表。 (6)电感比较器之类的电量计。 (7)齿轮测量中心等机电系统综合仪表。 4、测量装置是指特定测量所需的测量装置和辅助设备的整体，2、按用途分类的1 .标准测量器具：指测量时表现标准量的测量器具。 通常校准其他测量仪器进行调整，或与作为基准量测量的几何量进行比较。 例如，线尺、测量块、多边形等。 2 .通用计量器具：通用性是指可在一定范围内测量各种尺寸(或其他几何量)并可获得具体数值的计量器具，例如千分尺、千分表、测长仪等。 3 .专用计量器具：专业测量某一特定几何量的计量器具，如仪表盘、罗盘、基础仪表等。 3、结构和工作原理1 .机械式测量仪器：指机械式比较器、百分比仪和扭簧比较器等实现机械结构测量的感觉、传递和扩大的测量仪器。 光学测量仪器：指光学比较器、投影仪、自动准直仪和工具显微镜等实现光学方法测量的转换和放大的测量仪器。 3 .气压式测量仪器：实现根据压缩空气通过气压系统时的状态(流量或压力)的变化测量的变换的测量仪器，例如圆柱或浮子式气压计等。 4 .电动式测量仪器：指将测量的传感器转换为电量，转换后得到读取值的测量仪器。 例如，电动轮廓仪、感应仪等。 5 .光电式测量仪器：通过光学方法放大或对准，用光电元件转换为电量进行测量，实现几何量的测量的测量仪器，例如光电显微镜、光电计等。 2.2.3计量器具的计量指标，刻度间隔a :计量器具刻度上二相临刻线中心间的距离圆或弧长。 测量值I :以测量仪器刻度上各刻度的间距表示的被测量值。 显示值范围：显示值范围是指从测量仪器的刻度或刻度盘内可显示或指示的被测量几何量的开始到结束的范围。 测量范围：测量范围是指测量器具可以测量的部件的最小值到最大值的范围。 示值误差：示值误差是指计测器具上的示值与被计测真值的代数差。 可通过修正值进行修正。 测量变动性：在相同的测量条件下连续多次测量相同的被测量几何时的测量结果之间的一致性。 通常用测量重复误差的极限(