互换性与标准化的基本概念

1、9.1 互换性与标准化的基本概念,9.1.1 互换性的基本概念,9.1.2 加工误差和公差,9.1.3 公差标准和标准化,9.1.4 优先数和优先数系,第9章光滑园柱体结合的 极限与配合,9.1 互换性与标准化的基本概念,9.1.1 互换性的基本概念,1、互换性的含义,互换性：在同一规格的一批零件或部件中，任取其一，不需要任何挑选或附加修配(如钳工修配)就能装在机器上，达到规定的功能要求。这样的一批零件或部件就称为具有互换性的零、部件。,2、互换性的种类,按决定的参数或使用要求分为：,9.1 互换性与标准化的基本概念,按程度分：,9.1 互换性与标准化的基本概念,实例:滚动轴承内圈内径与轴的配

2、合，外圈外径与轴承座孔的配合，属于完全互换。,不完全互换用于制造厂内部,实例:滚动轴承内、外圈滚道直径与滚珠直径的配合，精度要求高，加工困难，采用分组装配。,完全互换用于厂际合作或配件的生产,除此分组互换法外，还有修配法、调整法。主要适用于小批量和单件生产。,9.1 互换性与标准化的基本概念,3、互换性的重要性,使用和维修方面：,制造和装配方面：,零件具有互换性，可以采用分散加工，集中装配，有利于厂际合作；有利于使用现代化设备，提高设备利用率；有利于采用自动线生产方式。,2)民用给日常生活带来极大方便(举例：灯头、备胎、电子元件等)。,1)军用军工产品易损件：子弹、炮弹都具有互换性。,9.1

3、互换性与标准化的基本概念,设计方面：,采用了互换性原则设计和生产的标准零部件，可简化设计、计算、制图工作量，缩短了设计周期，并便于用计算机进行辅助设计。,总之，遵循互换性原则进行设计、制造和使用，可大大降低产品成本，提高生产率，降低劳动强度。也为标准化、系列化、通用化奠定了基础。,所以，互换性原则是机械工业中的重要原则，是我们设计、制造中必须遵循的，即使是多品种、小批生产中也应遵守互换性原则。（考虑刀具）,9.1 互换性与标准化的基本概念,要保证零件具有互换性，就必须保证零件几何参数的准确性。是否需要使同一规格的零件的几何参数完全一致呢？事实上不但不可能，而且也没必要，零件在加工过程中，由于各

4、种原因的影响，不可能做的绝对准确，制得的零件的几何参数总是不可避免地会偏离设计的理想要求而产生误差。这样的误差称为几何参数误差。,1、误差与公差的含义,9.1.2 加工误差和公差,9.1 互换性与标准化的基本概念,零件具有几何参数误差后能否保证互换性？虽然零件的几何参数误差可能影响零件的使用性能，实践证明，但只要将这些误差控制在一定范围内，使同一规格零件的几何参数彼此充分近似，就能满足使用功能的要求，即能达到互换性的目的。 公差允许零件几何参数的变动范围。,9.1 互换性与标准化的基本概念,2、零件几何参数误差的种类,（1）尺寸误差：工件加工后的实际尺寸与理想尺 寸之差。,（2）几何形状误差：

5、零件几何要素的实际形状与理想形状之差。一般由机床、夹具、刀具、工件所组成的工艺系统的误差所造成。,（3）位置误差（相互位置精度）：工件加工后，各表面或中心线之间的实际相互位置与理想位置的差值（平行度、垂直度、同轴度等）。,9.1 互换性与标准化的基本概念,9.1 互换性与标准化的基本概念,3、误差与公差的关系,工件的误差在公差范围内，为合格件；超出了公差范围为不合格件。 公差是允许实际参数值的最大变动量，公差是允许的最大误差。误差是在加工过程中产生的，而公差则是由设计人员给定的。,（4）表面粗糙度 加工后刀具在工件表面上留下的大量的很 微小的高低不平的波形，其波峰和波长都很小。,零件应按规定的

6、极限，即“公差”来制造。,9.1.3公差标准和标准化,既然几何参数公差用来控制几何参数误差的大小,就需要确定几何参数公差的大小及对零件几何参数制定相关要求，即制定公差标准，公差标准是一种技术标准，技术标准是规范技术要求的法规，是指为产品和工程的技术质量、规格及其检验方法等方面所作的技术规定，是从事生产建设工作的共同技术依据。,9.1 互换性与标准化的基本概念,标准是对需要协调统一的重复性事物和概念所做的统一规定，在一定范围内作为共同遵守的技术准则。,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

7、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制定的必要性,9.1 互换性与标准化的基本概念,我国的技术标准分三级：国家标准（GB）、部门标准（专业标准，如JB）、企业标准(QB)。,在生产实践中，应根据客观情况的变化，不断的修订和完善标准。以制定便准和贯彻标准为主要内容的全部活动过程即是标准化。,9.1 互换性与标准化的基本概念,9.1.4优先数和优先数系（GB/T3211980 ）,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。 如：,9.1 互换性与标准化的基本概念,GB

8、/T3211980规定：由一系列十进制等比数列构成，代号Rr( r=5、10、20、40、80)，作为优先数系。,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制度。,9.1 互换性与标准化的基本概念,小 结,1. 互换性的概述 互换性简单的说就是同一规格的零件或部件具有能够彼此互相替换的性能。 零、部件在装配前不挑，装配时不调整或修配，装配后能满足使用要求的互换性称完全互换；零、部件在装配时要采用分组装配或调整等工艺措施，才能满足装配精度要求的互换性称不完全互换。如装配时，还需要附加修配的零件，则不具有互换性。 互换性原则是机械工业生产的基本技术经济原则，是我们在设计、制造中必须遵循的。,9.1 互换性与标准化的基本概念,2. 实现互换性的前提 标准化是实现互换性的前提。只有按一定的标准进行设