互换性及技术测量-绪论

1、互换性及技术测量-绪论第一页，共27页。绪论第二页，共27页。绪论0-1 互换性概述0-2 标准化概述0-4 本课程的研究对象及任务0-3 产品几何量技术规范第三页，共27页。【本章重点内容】互换性的定义和种类;优先数和优先数系;本课程的学习任务;绪论第四页，共27页。第一节互换性概述互换性与测量技术基础是本专业主干技术基础课程，有很强的综合性和适用性，是从基础课学习过渡到专业课学习的桥梁。它将互换性原理、标准化生产原理、几何量计量测试等相关知识结合在一起，涉及机械及其零件的设计、制造、维修、质量控制和生产管理等多方面技术问题。 绪论第五页，共27页。 互换性在日常生活中随处可见。 举例：机器

2、上的螺钉、灯泡，自行车、缝纫机、钟表上的零部件，损坏后可以更换。机械示例机器人 空中客车A380钟 表缝纫机制造业生产中，经常要求产品的零部件具有互换性第一节互换性概述第六页，共27页。零件与装配第一节互换性概述第七页，共27页。一、互换性的定义 广义上说，互换性是指一种产品、过程或服务能够代替另一种产品、过程或服务，且能满足同样要求的能力。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。在现代化生产中，一般应遵守互换性原则。 1.定义：机械产品中同一规格的一批零件或部件，任取其中一件，不需任何挑选、调整或辅助加工（如钳工修配）就能进行装配，并能满足机械产品的使用性能要求的一种特性。 2

3、.互换性包括： 几何参数、机械性能和理化性能方面的互换性。本课程仅讨论几何参数的互换。包括尺寸大小、几何形状以及相互位置的关系；几何量误差（尺寸、形状、位置、表面微观形状误差）。第一节互换性概述第八页，共27页。二、 互换性的种类 按互换性的程度分 完全互换性 简称互换性，厂际协作时采用 特点：不限定互换范围，以零部件装配或更换时不需要挑选或修配为条件。 不完全互换性 有限互换性， 同厂制造和装配时采用。 特点：因特殊原因，只允许零件在一定范围内互换。 对标准部件或机构互换性又可分为 外互换性 部件或机构与其相配合件间的互换性 内互换性 部件或机构内部组成零件间的互换性 第一节互换性概述第九页

4、，共27页。例：滚动轴承（标准件）内互换性外互换性第一节互换性概述第十页，共27页。三、 互换性的作用第一节互换性概述使用上：提高机器的得使用率和延长机器的使用寿命制造上：提高生产率，提高产品质量，降低生产成本设计上：简化制图、计算工作，缩短设计周期，并便于采用计算机辅助设计第十一页，共27页。第二节标准化概述 标准化的发展史是与制造业的发展史相对应的，它是社会生产劳动的产物。 萌芽期：公元前200年青铜弩机 。 初期：开始于兵器制造业 ，前苏联1760年至1770年的土里斯基兵工厂；1902英国纽瓦尔公司（极限表）；英国标准(1906)；1931年的沈阳兵工厂和1937年的金陵兵工厂。 现代

5、期： ISA标准(1926)，ISO标准(1947)，超出了机械工业的范畴，扩大到了其他行业（如微电子行业）。第十二页，共27页。一、标准 现代化工业生产的特点是规模大，协作单位多，互换性要求高，为了正确协调各生产部门和准确衔接各生产环节，必须有一种协调手段，使分散的局部的生产部门和生产环节保持必要的技术统一，成为一个有机的整体，以实现互换性生产。 标准与标准化正是联系这种关系的主要途径和手段，对零件的加工误差及其控制范围所制订的技术标准称“极限与配合”标准，它是实现互换性的基础。 第二节标准化概述第十三页，共27页。一、标准 标准定义：标准是对重复性事物和概念所做的统一规定，也就是一种规矩。

6、它以科学、技术和实践经验的综合成果为基础，经有关方面协商一致，由主管机构批准，以特定形式发布，作为共同遵守的准则和依据(GB3935.183) 标准内涵： （1）是一种为大家共同遵守的“技术依据”或“技术规范”、“规定”。 （2） 也可以是一种实物标准、计量标准、标准样品。 （3） 研究对象必须是具有可重复性特征的事物及概念。 （4）是协商的产物，涉及到不同部门不同阶层的利益。第二节标准化概述第十四页，共27页。 标准分类 按标准的使用范围分： 国家标准GB 、行业标准HB（如JB ） 、地方DB标准和企业标准QB。 按标准的作用范围分： 国际标准、区域标准、国家标准、地方标准和试行标准。 按

7、标准化对象的特征分： 基础标准、产品标准、方法标准和安全与环境保护标准、卫生标准。 按标准的性质分： 技术标准、工作标准和管理标准。 一、标准第二节标准化概述第十五页，共27页。二、标准化 标准化：是指标准的制定、发布贯彻实施的全部过程。 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。 标准化是社会化生产的重要手段，是联系设计、生产和使用方面的纽带，是科学管理的重要组成部分。标准化对于改进产品、过程和使用的适用性，防止贸易壁垒，促进技术合作方面具有特别重要的意义。第二节标准化概述第十六页，共27页。三、优先数和优先数系 1.数值标准化 工程上各种技术参数的简化、协调和统一是标准

8、化的一项重要内容。 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。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的参数值。 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、协作配套、使用维修带来困难。故需对数值进行标准化。 第二节标准化概述第十七页，共27页。优先数和优先数系的引入 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。例如，螺栓的尺寸一旦确定，将会影响螺母的尺寸、丝锥板牙的尺寸、螺栓孔的尺寸以及加工螺栓孔的钻头的尺寸等。由于数值如

9、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。 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（GB32180）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。 第二节标准化概述第十八页，共27页。 2.优先数系 工程技术上通常采用的优先数系是一种十进制的几何级数。优先数系列是一种科学的数值分级制度，适用于尺寸、参数和各种质量标准的分级。三、优先数和优先数系第二节标准化概述第十九页，共27页。 凡是在数系项值上含有10的整数幂，并且有公比为如下值的等比级数，称之为优先数系，用字

10、母 Rr 表示 。 R5系列 R10系列 R20系列 R40系列 R80包含R40的项值； R40包含R20的项值； R20包含R10的项值； R10包含R5的项值； R80系列 仅用于分级很细的特殊场合三、优先数和优先数系第二节标准化概述第二十页，共27页。 2.优先数系 我国标准GBT321-80与国际标准ISO推荐R5、R10、R20、R40、R80系列，前四项为基本系列（见表0.1），R80为补充系列。1.00 1.06 1.12 1.18 1.25 1.32 1.40 1.50 1.60 1.70 1.80 1.00 1.12 1.25 1.40 1.60 1.80 2.00 2.2

11、4 2.50 2.80 3.15 1.00 1.25 1.60 2.00 2.50 3.15 4.00 5.00 6.30 8.00 10.001.00 1.60 2.50 4.00 6.30 10.00 16.00R40R20R10R5三、优先数和优先数系第二节标准化概述第二十一页，共27页。派生系列 派生系列(Rr/p) ：从基本系列中每隔几项选取一个优先数，组成一个新的系列。使优先数系具有更宽广的适应性。 还可分段选用最合适的系列，以复合系列的形式来组成最佳系列。 选用原则：先疏后密；优先选用公比较大的基本系列；优先选用公比较大和延伸项含有项值1的派生系列。 派生系列 R10/3系列0.

12、80 1.00 1.25 1.60 2.00 2.50 3.15 4.00 5.00 6.30 8.00 10.00 12.5第二节标准化概述第二十二页，共27页。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。 国家标准规定的优先数系分档合理，疏密均匀，有广泛的适用性，简单易记。常见的量值，如长度、直径、转速及功率等分级，基本

13、上都是按一定的优先数系进行的。本课程所涉及的有关标准里，诸如尺寸分段、公差分级及表面粗糙度的参数系列等，基本上采用优先数系。第二节标准化概述第二十三页，共27页。第四节本课程的研究对象及任务一、本课程特点定义和术语多、代号和符号多、具体规定多、内容多、经验总结多，而逻辑性和推理性较少。二、本课程的任务1. 建义互换性的基本概念，掌握各有关公差标准的基本内容、特点和表格的使用，能根据零件的使用要求，合理选用其公差等级、配合种类、几何公差及表面质量参数值等，并能在图样上进行正确的标注；2. 建立技术测量的基本概念，了解常用测量方法与测量器具的工作原理，通过实验，初步掌握测量操作技能，并分析测量误差与处理测量结果，会设计光滑极限量规。第二十四页，共27页。三、本课程的学习方法“互换性与技术测量”的主干是国家标准。公差标准就是技术法规，不可随意更改和不执行。在学习中，应当了解每个术语、定义的实质，及时归纳总结，并掌握其区别和联系，在此基础上灵活运用。要求认真完成作业和实验，巩固并加深所学内