互换性与技术测量绪论.ppt

1、互换性与技术测量,王红敏 办公室：实验楼417 Tel: 2786982 参考书目： 甘永立 几何量公差与检测 甘永立 几何量公差与检测习题试题集,本课程是机械类各专业的一门技术基础课，它是联系机械设计课程与机械制造课程的纽带，是从基础课学习过渡到专业课学习的桥梁。 精度设计是本课程研究的主要内容。 精度设计是在设计时要根据使用要求和制造的经济性，恰如其分地给出零件的尺寸公差、形状公差、位置公差和表面粗糙度数值，以使将零件的制造误差限制在一定范围内，使机械产品装配后能正常工作。 检测是精度要求的技术保证，是本课程要研究的另一个重要的问题。,本课程的性质与主要内容,第一章 绪论,1 互换性与公差

2、的概念 2 标准化与优先数系 3 几何量检测的重要性及其发展,本章学习的主要目的和要求：,1.掌握有关互换性的概念及其在设计、制造、使用和维修等方面的重要作用。 2.掌握互换性与公差、检测的关系。 3.理解标准化与标准的概念及其重要性。 4.了解哪些数是优先数，为什么要规定优先数。 有关互换性、公差、检测及标准的概念和思想贯穿全书，是本章应掌握的重点内容。,1.1 互换性与公差,一、互换性的概念 二、互换性的作用 三、互换性的种类 四、公差的概念,一、互换性的概念,广义地说，互换性是指一种产品、过程或服务代替另一种产品、过程或服务且能满足同样要求的能力。 如：组成现代技术装置和日用机电产品的各

3、种零件，如电灯泡、自行车、手表、缝纫机上的零件、一批规格为M10-6H的螺母与M10-6g螺栓的自由旋合。在现代化生产中，一般应遵守互换性原则。,零部件的互换性:装配时，同一规格的一批零部件，任取其一，不经任何挑选和修配就能装在机器上，并能满足其使用功能要求的特性。即同一规格零部件按规定的技术要求制造，能够彼此相互替换使用，而效果相同的性能。 机械制造业中的互换性通常包括几何参数和力学性能等方面的互换性，本课程仅讨论几何参数的互换性。,二、互换性的作用,设计方面，零部件具有互换性，可以最大限度地采用标准件、通用件和标准部件，大大简化了绘图和计算工作，缩短了设计周期，并有利于计算机辅助设计和产品

4、的多样化。 制造方面，互换性有利于组织专业化生产，有利于采用先进工艺和高效率的专用设备，有利于实现加工过程和装配过程的机械化、自动化，从而提高劳动生产率，提高产品质量，降低生产成本。 使用和维修方面，零部件具有互换性，可以及时更换磨损或损坏了的零部件，因此可以减少机器的维修时间和费用，从而提高机器的使用价值。,三、互换性的种类,按不同场合对零部件互换的形式和程度不同：完全互换性和不完全互换性； 完全互换：一批零件或部件在装配时不需分组、挑选、调整和修配，装配后即能满足预定的要求。 不完全互换：装配时允许挑选、调整和修配。 另外装配时需要调整的零部件也属于不完全互换。 不完全互换通常用于部件或机

5、构的制造厂内部的装配，而厂外协作往往要求完全互换。,对标准部件或机构来讲：内互换性和外互换性。 内互换性：部件或机构内部组成零件间的互换性。 外互换性：部件或机构与其相配件间的互换性。,四、公差的概念,在零件的加工过程中，必然存在加工误差； 从零件的使用功能看，不必要求零件几何量制造的绝对准确，只要求零件几何量在某一规定范围内变动，保证同一规格零件彼此充分近似。这个允许变动的范围叫做公差； 公差控制误差，保证互换性； 在满足功能要求的前提下，公差应尽量规定得大些，以获得最大的技术经济效益。,公差与检测 公差：零件几何参数误差的允许范围，包括尺寸公差、形状公差、位置公差等。 检测不仅用于评定零件

6、合格与否，而且用于分析不合格的原因，及时调整生产，监督工艺过程，预防废品产生。 合理确定公差与正确进行检测，是保证产品质量、实现互换性生产的两个必不可少的手段和条件。,公差应用实例,1.2 标准化与优先数系,一、标准化 二、优先数系,1、标准：指为了在一定的范围内获得最佳秩序，对活动或其结果规定共同的和重复使用的规则、导则或特性的文件。 2、标准化：指为了在一定的范围内获得最佳秩序，对实际的或潜在的问题制定共同的和重复使用的规则的活动。,1.2.1 标准与标准化的概念,1.2.2 标准的分类及代号,标准按不同的级别颁发。我国标准分国家标准、行业标准、地方标准、企业标准。,1、国家标准：强制性标

7、准和推荐性标准（及标准化指导性技术文件）,GB 例：GB7718-1994食用标签通用标准 GB10781.2-1989(清香型白酒). GB/T 例：GB/T 10095.12001渐开线圆柱齿轮 精度 第1部分：轮齿同侧齿面偏差的定义和允许值 GB/T 1800.11997 极限与配合 基础 第1部分：词汇,2、行业标准：强制性和推荐性标准,JB 机械 JT 交通 HJ 环境保护 SN 商检 QB 轻工 LY 林业 CJ 城镇建设 YC 烟草 WS 卫生 SH 石油,QC 汽车 TB 铁路运输 SJ 电子 WH 文化 YD 通信 JG 建筑工业 JC 建材 JY 教育 YB 黑色冶金 HG

8、 化工,例：NY 农业标准,NY/T,YC/T 304-2009 烟草商业企业卷烟物流配送中心绩效评价 HG 20559-1993 化工装置工艺系统工程设计规定(三) HG/T 2226-2000 工业沉淀碳酸钙 SH/T 0013-2008 微晶蜡 NY/T 1681-2009 木薯生产良好操作规范(GAP) NY 5143-2002 无公害食品皮蛋 LY/T 1670-2006 林业机械 园林工具 分类词汇,3、地方标准：强制性和推荐性标准DB/ DB/T ,DB14/ 2281997 山西省强制性地方标准 DB34/T 2272002 安徽省推荐性地方标准 北京 11 天津 12 河北

9、13 山西 14 内蒙古自治区 15 辽宁 21 吉林 22 黑龙江23 上海 31 江苏 32 浙江 33 安徽 34 福建 35 江西 36 山东 37 河南 41 湖北 42 湖南 43 广东 44 广西 45 海南 46 重庆 50 四川 51 贵州 52 云南 53 西藏 54 陕西 61 甘肃62,DB44/T 509-2008 主要商品棕榈藤种栽培技术规程 DB35/T 930-2009 法式面包 DB2103/T 001-2006 无公害农产品 露地辣椒生产技术规程 DB44/ 425-2007 豆制品通用技术规范,4、企业标准Q/ ,Q/ AUA 2181998 海尔企业标准

10、 AUA是企业代号，218是标准顺序号 一般企业标准前加上省的简称，例如： 黑Q/ES 1061983 夏士莲自然营养洗发露Q/YQXA 205 阿香婆香辣牛肉酱 Q/XL 013 黑Q/NJ 1031964, 黑龙江省农业机械厅 黑Q/JXZ 1001964 黑龙江省机械工业厅颁发的指导性技术文件.,国际上，为了促进世界各国在技术上的统一，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颁发国际标准。 我国于1978年恢复参加ISO组织后，陆续修订了自己的标准。 修订标准的原则是，在立足我国生产实际的基础上向ISO靠拢，以利于加强我国在国际上的技术交流和产品互

11、换。,标准化是指标准的制订、发布和贯彻实施的全部活动过程，包括从调查标准化对象开始，经试验、分析和综合归纳，进而制订和贯彻标准，以后还要修订标准等等。标准化以标准的形式体现，是一个不断循环、不断提高的过程。 意义：标准化是组织现代化生产的重要手段，是实现互换性的必要前提，实行标准化是互换性生产的基础，是国家现代化水平的重要标志之一。对人类进步和科学技术发展起着巨大推动作用。,二、优先数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

12、孔的尺寸以及加工螺栓孔的钻头的尺寸等。由于数值如此不断关联、不断传播，所以，机械产品中的各种技术参数不能随意确定。,生产中，为了满足用户各种各样的要求，同一种产品的同一个参数还要从大到小取不同的值，从而形成不同规格的产品系列。 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。,二、优先数系,国家标准规定（GB/T321-2005)十进制等比数列为优先数系，并规定了五个数系：R5、R10、R20、R40和R80，称为Rr系列，公比 其中前四个系列是常用

13、的基本系列，而R80则作为补充系列，仅用于分级很细的特殊场合。,1、优先数系及其公比,R5的公比： R10的公比： R20的公比： R40的公比： R80的公比：,优先数系中的数值可向两端延伸,优先数系的五个系列中任一个项值均称优先数，其理论值为 ，多数为无理数。根据取值的精确程度，数值可以分为： 1、计算值 取五位有效数字，供精确计算用 2、常用值 即通常所称的优先数，取三位有效数字，是经常使用的。 3、化整值 是将基本系列中的常用值作进一步化整后所得的数值，一般取两位有效数字。,2、优先数与优先数系的特点,优先数系的主要特点： 任意相邻两项间的相对差近似不变；60%、25%、12%、6%

14、任意两项的理论值经计算后仍为一个优先数的理论值； 相关性：上一系列中隔项取值得下一系列优先数系，反之，在下一系列中插入比例中项得上一系列。 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，便于使用。常见的量值，如长度、直径、转速及功率等分级，基本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。,为了优先数系有更大的适应性，可以从Rr系列中，每逢p项选取一个优先数，组成新的系列派生系列，以符号Rr/p表示，公比,3、优先数系的派生系列,4、优先数系的选用规则,基本系列：先疏后密； 派生系列：基本系列不能满足要求时，可选用派生系列，优先选公比大和延伸项含有1的派生系列； 复合系列：分段思想。根据经济性和需要量等不同条件，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。 优先数系是国际上通用的标准化数系，工程技术人员应在一切标准化领域尽可能采用。,1.3 几何量检测的重要性及其发展,一、几何量检测的重要性 二、几何量检测在我国的发展 完工后的零件是否满足公差要求，要通过检测加以判断。检测包含检验与测量。,检验是确