互换性与测量技术基础1绪论

1、第一节第一节 本课程的研究对象和任务本课程的研究对象和任务课程名称：课程名称：公差与配合公差与配合 互换性与测量技术基础互换性与测量技术基础 几何量精度设计与检测几何量精度设计与检测 机械精度设计与检测机械精度设计与检测一、机械精度设计在机械设计中的地位一、机械精度设计在机械设计中的地位 机械产品的设计过程分三个部分：机械产品的设计过程分三个部分： （ 1 1 ） 系 统 设 计） 系 统 设 计 ： 机 构 的 运 动 分 析 与 计： 机 构 的 运 动 分 析 与 计算。算。 机械原理机械原理 （2 2）参数设计）参数设计：机器零部件的强度、刚度分析与：机器零部件的强度、刚度分析与计算。

2、计算。 机械设计机械设计 （3 3）精度设计）精度设计：机械零部件的几何量精度分析与：机械零部件的几何量精度分析与计算。计算。 机械精度设计与测量技术机械精度设计与测量技术系统设计系统设计结构设计结构设计结结构构设设计计精精度度设设计计 （一）（一） 课程研究课程研究对象对象： 机械的机械的几何量精度（公差）几何量精度（公差） （二）课程（二）课程任务任务： 几何量精度设计的基础知识几何量精度设计的基础知识 几何量精度检测的基本技能几何量精度检测的基本技能（三）课程（三）课程性质性质： 机械类各专业的一门机械类各专业的一门专业基础课专业基础课1.几何量精度基础知识：几何量精度基础知识： 尺寸精

3、度、形位精度及公差原则、表面粗糙度。尺寸精度、形位精度及公差原则、表面粗糙度。2.典型零部件的几何量精度设计：典型零部件的几何量精度设计： 滚动轴承结合的公差、螺纹连接的公差、键滚动轴承结合的公差、螺纹连接的公差、键连接的公差、渐开线圆柱齿轮的公差。连接的公差、渐开线圆柱齿轮的公差。3.几何量精度检测技术：几何量精度检测技术： 测量技术基础、量规。测量技术基础、量规。 （四）课程（四）课程知识结构知识结构： 4.机械精度设计方法：机械精度设计方法： 尺寸链。尺寸链。 一个机械产品实物，其机构可以拆解分析，零件一个机械产品实物，其机构可以拆解分析，零件形状可以测绘，零件材料可以探测。唯有其精度无

4、法形状可以测绘，零件材料可以探测。唯有其精度无法得知。得知。 精度设计是绝对的技术秘密。精度设计是绝对的技术秘密。（五）误差、公差、精度（五）误差、公差、精度误差误差：实际尺寸与理想尺寸之差。：实际尺寸与理想尺寸之差。公差公差：允许几何参数的变动范围（误差）。：允许几何参数的变动范围（误差）。 公差是用来限制误差的。公差是用来限制误差的。精度精度：实际尺寸和理想尺寸的一致程度。：实际尺寸和理想尺寸的一致程度。误差大，精度低；误差小，精度高。误差大，精度低；误差小，精度高。公差大，精度要求低；公差小，精度要求高。公差大，精度要求低；公差小，精度要求高。二、机械几何量精度设计的作用二、机械几何量精

5、度设计的作用 使产品的一些基本性能得到保证，主要体现在：使产品的一些基本性能得到保证，主要体现在： （1 1）功能性：零件满足一定的精度要求，能够更）功能性：零件满足一定的精度要求，能够更良好地工作。良好地工作。 （2 2）互换性：零件满足一定的精度要求，才能够）互换性：零件满足一定的精度要求，才能够具有互换性。具有互换性。 实例：螺钉，灯泡，汽车，飞机，彩电等等。实例：螺钉，灯泡，汽车，飞机，彩电等等。( (一）互换性的定义一）互换性的定义（二）互换性的分类：（二）互换性的分类： 按互换程度分为按互换程度分为完全互换与不完全互换。完全互换与不完全互换。 按性质分为按性质分为几何参数（大小、形

6、状、位置）互换几何参数（大小、形状、位置）互换、力、力学性能互换等学性能互换等。 对标准部件分为对标准部件分为内互换与外互换。内互换与外互换。 互换性（完全互换）的定义：互换性（完全互换）的定义：同一规格工件不作任何同一规格工件不作任何挑选，不需辅助加工，就能装到所需的部件上，并能挑选，不需辅助加工，就能装到所需的部件上，并能滿滿足足其使用要求。其使用要求。三、互换性的概念三、互换性的概念（三）互换性在机械制造生产中的作用（三）互换性在机械制造生产中的作用使用方面：提供备件，维修方便使用方面：提供备件，维修方便制造方面：促进专业协作，提高生产效率制造方面：促进专业协作，提高生产效率设计方面：促

7、进标准化，缩短设计周期设计方面：促进标准化，缩短设计周期（四）几何量精度和互换性的关系（四）几何量精度和互换性的关系互换性是几何量精度设计的原则或功能之一；互换性是几何量精度设计的原则或功能之一；几何量精度设计是实现互换性的必要手段和方法几何量精度设计是实现互换性的必要手段和方法。第二节第二节 标准化与优先数标准化与优先数一、标准化一、标准化 标准化就是指在经济、技术、科学及管理等社会实践标准化就是指在经济、技术、科学及管理等社会实践中，对重复性的事物和概念，在一定范围内通过科学地简中，对重复性的事物和概念，在一定范围内通过科学地简化、优选和协调，做出统一规定，经审批后颁布、实施，化、优选和协

8、调，做出统一规定，经审批后颁布、实施，以以获得最佳秩序和社会效益获得最佳秩序和社会效益。公差标准属于基础标准。公差标准属于基础标准。 在机械工业中，标推可分为在机械工业中，标推可分为基础标准基础标准（通用规则）（通用规则）、技术标准技术标准（重复性技术事项）、（重复性技术事项）、管理标准管理标准（管理事项（管理事项）和）和工作标准工作标准（工作事项）。（工作事项）。在全国范围内统一制定的在全国范围内统一制定的国家标准国家标准(GB)(GB)；在全国同一行业内制定的称为在全国同一行业内制定的称为专业标准专业标准(ZB)(ZB)；在企业内部制定的称为在企业内部制定的称为企业标准企业标准(QB)(Q

9、B)；国际标准化组织在国际范围内制定的称为国际标准化组织在国际范围内制定的称为国际标准国际标准(ISO)(ISO)；国际电工国际电工委员会在国际范围内制定的相关标准委员会在国际范围内制定的相关标准（IECIEC）。）。1997 1979 1997 1979 1902 1902 NewallNewall Britain Britain 1924 1924 BS BS England England 1925 1925 ANSI ANSI AmercaAmerca 1926 1926 DIN DIN Germany Germany 1929 1929 OCT OCT Russia Russia 1

10、959 1959 GB GB China China 标准化是发展贸易、提高产品在国际市场上竞争能力的技术保证。标准化是发展贸易、提高产品在国际市场上竞争能力的技术保证。国家标准编号的含义国家标准编号的含义 以以“GB/T 14689-1993GB/T 14689-1993”为例予以说明，为例予以说明， 其中：其中：“GB”GB”是国家标准的缩写，是国家标准的缩写， “ “T”T”是推荐的缩写，是推荐的缩写， “ “14689”14689”是该标准的顺序号，是该标准的顺序号， “ “1993”1993”表示该标准颁布的年代号。表示该标准颁布的年代号。二、优先数和优先数系二、优先数和优先数系（一

11、）数值标准化（一）数值标准化 ( (数值标准化的必要性数值标准化的必要性) ) 制定公差标准以及设计零件的结构参数时，都需制定公差标准以及设计零件的结构参数时，都需要通过数值表示。要通过数值表示。任何产品的参数值不仅与自身的技任何产品的参数值不仅与自身的技术特性有关，还直接、间接地影响与其配套系列产品术特性有关，还直接、间接地影响与其配套系列产品的参数值。的参数值。 如：螺母直径数值，影响并决定螺钉直径数值以如：螺母直径数值，影响并决定螺钉直径数值以及丝锥、螺纹塞规、钻头等系列产品的直径数值。及丝锥、螺纹塞规、钻头等系列产品的直径数值。 为满足不同的需求，产品必然出现不同的规格，为满足不同的需求，产品必然出现不同的规格，形成系列产品。产品数值的杂乱无章会给组织生产、形成系列产品。产品数值的杂乱无章会给组织生产、协作配套、使用维修带来困难。协作配套、使用维修带来困难。故需对数值进行标准故需对数值进行标准化。化。 （二）优先数系（二）优先数系 优先数系是公比为优先数系是公比为 的一种十进制的几何级数的一种十进制的几何级数。其公比为：其公比为： R5R5系列系列 q q5 51.61.6 R10 R10系列系列 q q10101.25 1.2