互换性及测量技术基础基础

1、 It takes courage to grow up and become who you really are. -E.E.Cummings成长并实现真正的自我是需要勇气的成长并实现真正的自我是需要勇气的.安排及要求安排及要求： 时间：时间：1 16 6周周课内实验：课内实验：2 2周周考核方法：闭卷笔试考核方法：闭卷笔试成绩组成：考试成绩组成：考试70% 70% ，平时，平时30%30%出勤考核：每次上课以不同的方式点名出勤考核：每次上课以不同的方式点名 认真做好笔记，按时完成作业认真做好笔记，按时完成作业 、实验报告、实验报告 不参加实验者，无期末总评成绩不参加实验者，无期末总评成绩

2、考试时间安排在考试时间安排在16周周主要内容：主要内容：第第1 1章章 绪论绪论第第2 2章章 极限与配合极限与配合第第3 3章章 形状和位置公差形状和位置公差第第4 4章章 表面粗糙度表面粗糙度第第5 5章章 滚动轴承的公差与配合滚动轴承的公差与配合第第6 6章章 键和花键的公差与配合键和花键的公差与配合第第7 7章章 圆柱齿轮公差与配合应用圆柱齿轮公差与配合应用第第8 8章章 几何测量基础几何测量基础第第9 9章章 光滑极限量规光滑极限量规第第1010章章 机械零件精度设计机械零件精度设计专业课 基础课技术基础课 制造工艺类课程主干技术基础课程主干技术基础课程设计类课程研究对象：研究对象：

3、精度（符合程度）精度（符合程度）误差（偏离程度）误差（偏离程度）目的：目的：1 掌握机械精度设计原理、方法。掌握机械精度设计原理、方法。2 正确地标注到图样上。正确地标注到图样上。（零部件）零部件）几何参数几何参数参考资料参考资料1、机械精度设计基础与质量保证机械精度设计基础与质量保证 俞立钧俞立钧 主编主编 上海科学技术文献出版社上海科学技术文献出版社2、机械精度设计基础机械精度设计基础 孙玉琴等孙玉琴等 编著编著 北京科学出版社北京科学出版社 3、互换性与技术测量基础互换性与技术测量基础 王伯平王伯平 主编主编 机械工业出版社机械工业出版社4公差与配合实用手册公差与配合实用手册 方昆凡方昆

4、凡 主编主编 机械工业出版社机械工业出版社 第第1 1章章 绪绪 论论掌握掌握 1. 1.互换性的含义、在机械制造中的作用互换性的含义、在机械制造中的作用 2. 2.标准与标准化标准与标准化 3. 3.优先数系的基本原理、应用优先数系的基本原理、应用了解了解 1. 1. 几何量检测的重要性及发展几何量检测的重要性及发展 2. 2. 本课程的性质与任务本课程的性质与任务1.1 1.1 互换性与公差的概念互换性与公差的概念日常生活中日常生活中: 自行车自行车 钟表钟表 工业生产中工业生产中: 螺钉螺钉 刀具刀具 滚动轴承滚动轴承交通运输中：交通运输中： 汽车汽车 轮船轮船 飞机飞机 轨道交通轨道交

5、通军工生产中：军工生产中： 武器武器 弹药弹药 同一规格同一规格的零部件按规定的技术要求制造，能够彼此互相替换互相替换使用而效果相同效果相同的性能。.互换性：互换性：具有互换性的零部件在装配过程具有互换性的零部件在装配过程中，必须满足三个条件：中，必须满足三个条件：装配前：不挑选装配前：不挑选装配时：不调整或修配装配时：不调整或修配装配后装配后：满足使用要求满足使用要求. .互换性的实际意义互换性的实际意义使用方面：使用方面：设计方面：设计方面：制造加工方面：制造加工方面：可及时更换，减少维修时间和费用。可及时更换，减少维修时间和费用。可最大限度地利用标准件、通用件可最大限度地利用标准件、通用

6、件和标准部件，大幅度缩短设计周期和标准部件，大幅度缩短设计周期便于组织生产协作，进行专业化生便于组织生产协作，进行专业化生产。采用高效率的生产设备，有利产。采用高效率的生产设备，有利于实现加工过程和装配过程机械化、于实现加工过程和装配过程机械化、自动化。自动化。. .互换性种类互换性种类 按互换参数范围按互换参数范围功能互换功能互换几何参数互换几何参数互换刚度、强度、刚度、强度、硬度、传热硬度、传热性、导电性、性、导电性、热稳定性等热稳定性等按互换程度按互换程度种类种类完全互换性完全互换性不完全互换性不完全互换性特点特点不限定互换范不限定互换范围围允许有附加条件的选择允许有附加条件的选择或调整

7、或调整装配或更换时装配或更换时，不挑、不调不挑、不调、不修、不修 分组装配法、调整法、分组装配法、调整法、修配法修配法对于标准部件、机构对于标准部件、机构内互换性、 外互换性. .怎样怎样才能才能实现实现零部零部件的件的互换互换呢？呢？实际几何参数实际几何参数理想数值理想数值极限与配合极限与配合标标准准化化加工误差加工误差允许变动范围允许变动范围（公差）（公差）1.2 1.2 标准与标准化标准与标准化 1. 1. 电流电流-A-A（安培）长度（安培）长度- m- m（米）（米） 2. 2. 普通机床最大加工直径分为普通机床最大加工直径分为250 320 250 320 400 500 400

8、500 和和 600600等等 4. 4. 东北大豆的一般出口规格是：水分最东北大豆的一般出口规格是：水分最高高 15%15%，杂质最高，杂质最高1%1%，不完善粒最高，不完善粒最高7%7%，含油量最低，含油量最低17%17% 5. 5. 词义词义 概念概念1.2.1 标准与标准化的概念标准与标准化的概念1) 1)标准：标准： 对重复性事物和概念所作的统一规定。对重复性事物和概念所作的统一规定。 标准在一定范围内具有约束力。标准在一定范围内具有约束力。2) 2)标准化：是以标准形式体现的，包括标准的制标准化：是以标准形式体现的，包括标准的制订、发布和贯彻实施等全部过程。订、发布和贯彻实施等全部

9、过程。1.2.2 标准级别标准级别1) 1) 世界范围：世界范围：J国际标准国际标准 - 国际电工委员会国际电工委员会 IEC 国际标准化组织国际标准化组织 ISO 国际电信联盟国际电信联盟 ITUJ区域标准区域标准 - 非洲地区标准非洲地区标准 ARS 阿拉伯标准阿拉伯标准 ASMO 欧洲标准欧洲标准 EN国际标准推动积极改变2010年“标准应对全球气候变标准应对全球气候变化化” 2) 2) 我国标准：我国标准： 国家标准国家标准 行业标准行业标准 地方标准地方标准 企业标准企业标准1.2.31.2.3标准分类标准分类 基础标准基础标准 、 产品标准产品标准 、 方法标准方法标准 、 安全与

10、环境保护标准安全与环境保护标准在一定范围内作为其它标准的基在一定范围内作为其它标准的基础并普遍使用，具有广泛指导意础并普遍使用，具有广泛指导意义的标准。义的标准。欧洲法兰体系中的DIN标准，德国和前苏联国家采用 美洲法兰体系：美国 ANSI B16.5 钢制管法兰及法兰管件日本 JIS 管法兰标准 我国的标准分为国标及相关行业标准，目前随着外资制造企业和进口设备的引进，以上标准在我国许多行业并行运用。 优先数就是一种对各种技术参数进优先数就是一种对各种技术参数进行简化、协调和统一的一种科学的数值行简化、协调和统一的一种科学的数值制度制度 1.3 1.3 优先数系和优先数优先数系和优先数1).1

11、).优先数系：优先数系： 十进制等比数十进制等比数列列2).2).优先数：优先数系中任何一项数值。项优先数：优先数系中任何一项数值。项数从数从1 1开始，可向大于开始，可向大于1 1和小于和小于1 1两边无限两边无限延伸。延伸。r:每个十进段内的项数 代号:Rr (r取5、10、20、40、80） 公比： rrq10派生系列3).GB/T321-20053).GB/T321-2005优先数系和优先数优先数系和优先数常用值常用值R5系列：1、1.6、2.5、4.0、6.3、10.0551010202040408080331010310101. 60101. 25101. 12101. 06101

12、. 03102qqqqqqq R10系列：1、 1.25 、1.6、2.0 、2.5、3.15 4.0、5.0、 6.3、8.0、 10.0551010202040408080331010310101. 60101. 25101. 12101. 06101. 03102qqqqqqq 2.0 1.253.155.0 8.04).优先数系的主要优点：优先数系的主要优点：1)1)相邻两项的相对差均匀，疏密适中，而且运算方便相邻两项的相对差均匀，疏密适中，而且运算方便，简单易记，简单易记2)2)在同一系列中优先数在同一系列中优先数( (理论值理论值) )的积、商、整数的乘的积、商、整数的乘方仍为优先

13、数方仍为优先数3)3)具有相关性。例：在具有相关性。例：在R5R5系列中插入比例中项，即得系列中插入比例中项，即得R10R10系列。系列。 例：第一个数是0.125，按R10/3派生系列确定后6项优先数解： 0.125，0.25，0.5，1，2，4，85).优先数系的选用规则1） 按照R5、R10、R20和R40的顺序，优先用公 比较大的基本系列）当基本系列的公比不能满足分级要求时，可 选用派生系列。）可分段选用最适宜的基本系列或派生系列， 以构成复合系列。 ）在特殊情况下，为了获得公比精确相等的系 列，可采用计算值。 ）如无特殊原因，应尽量避免使用化整值。1.4 1.4 几何量的检测几何量的

14、检测检验检验：确定零件的几何量是否在规定的极限范围内，并作出合格性判断，而不必得出被测量的具体数值测量测量：将被测量与作为计量单位的标准量进行比较，确定被测量的具体数值的过程检测的重要性 评定产品质量，分析产生不合格品的原因评定产品质量，分析产生不合格品的原因 是机械制造的是机械制造的“眼睛眼睛”。产品质量的提高。产品质量的提高，除设计和加工精度的提高外，往往更有，除设计和加工精度的提高外，往往更有赖于检测精度的提高。赖于检测精度的提高。合理地确定公差与正确进行检测，合理地确定公差与正确进行检测，是保证产品质量、实现互换性生产的是保证产品质量、实现互换性生产的两个必不可少的条件和手段。两个必不

15、可少的条件和手段。1.5 1.5 机械精度设计概述机械精度设计概述（1）运动分析与计算：（2）强度分析与计算：（3）几何精度分析与计算： 确定传动系统，选择合适的机构或元件确定传动系统，选择合适的机构或元件确定零件基本尺寸，进行结构设计。确定零件基本尺寸，进行结构设计。确定装配精度、零件几何参数公差。确定装配精度、零件几何参数公差。1.6 1.6 精度设计原则精度设计原则互换性原则互换性原则 经济性原则经济性原则匹配性原则匹配性原则最优化原则最优化原则1. 掌握互换性和标准化的基本概念；2.了解各个公差标准和基本内容，掌握其特点和应用原则；3.学会根据机器和零件的功能要求，选用合适的公差与配合，即进行精度设计，并能正确地标注到图样上；4. 掌握一般几何参数测量的基础知识；5.了解典型零件的测量方法，学会使用常用的计量器具。1.71.7本课程要求本课程要求习习 题题互换性是指产品零部件在装配时要求： 装配前（ ）， 装配中（ ）， 装配后（ ）。优先数系的基本系列有: （ ） （ ） （ ） （ ）和R80，各系列的公比分别为： （ ） （ ） （ ） （ ）和（ ）。答案不经挑选；不需调整或修配； 能满足功能要求51020408010, 10, 10, 10, 10R5; R10 ;R20;