1、互换性与技术测量基础,任课教师：李湘勤 Email：lixiangqin_ 微信号：qin2512,绪论,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,【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,互换性在日常生活中随处可见。举例
2、：机器上的螺钉、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,零件与装配,第一节互换性概述,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.互换性包括
3、：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,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,例：滚动轴承（标准件）,内互换性,外互换性
4、,第一节互换性概述,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B.S.27(1906)；1931年的沈阳兵工厂和1937年的金陵兵工厂。现代期：ISA标准(1926)，ISO标准(1947)，超出了机械工业的范畴，扩大
5、到了其他行业（如微电子行业）。,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,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。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
6、(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,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,二、标准
7、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,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，
8、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,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
9、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,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,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；,三、优先数和优先数系,第二节标准化概述,2.优先数系 我国标准GBT321-80与国际标准ISO推荐R5
10、、R10、R20、R40、R80系列，前四项为基本系列（见表0.1），R80为补充系列。,三、优先数和优先数系,第二节标准化概述,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,0.80 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,优先数和优先数系的特点,
11、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,第四节本课程的研究对象及任务,一、本课程特点定
12、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。,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，巩固并加深所学内容的理解和记忆，掌握正确的标注方法，熟悉公差与配合的选择原则和方法树立理论联系实际、严肃认真的科学态度，培养基本操作技能，初步掌握精度设计要领并正确运用。对学习中遇到的困难应当坚持不懈努力，反复记忆和练习，以达到熟练应用的目的。,第二节本课程的研究对象及任务,0-1 何谓互换性？互换性的种类及应用场合？0-2 本课程的学习目的是什么？,绪论,【思考题与习题】,本章结束,绪论,
