机械-互换性-1一章--绪论ppt课件.pptx

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1、篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统为学习相关知识和今后从事机械设计工作奠定基础 第二部分第二部分 机械机械精度设计与测量技精度设计与测量技术术学习目的学习目的了解机械精度设计的重要性，能够较好地处理机器的 使用要求和制造工艺间的矛盾学会合理确定公差，使用检测手段以保证精度设计的实现篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统主要内容包括机械精度设计和测量技术基础。第一章 绪论 第二章 尺寸精度设计 第三章 形状和位置精度设计 第四章 表面粗糙度 第五章 尺寸

2、链的精度设计基础 第六章 几何参数检测技术基础 主要内容主要内容篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统精度设计包括尺寸精度设计、形位精度设计和表面精度设计包括尺寸精度设计、形位精度设计和表面精度设计；精度设计；设计原则是互换性原则和经济性原则；设计原则是互换性原则和经济性原则；讨论互换性为主的精度设计及其检测原理和方法。讨论互换性为主的精度设计及其检测原理和方法。第一章第一章 绪论绪论明确本课程的性质和特点；明确本课程的性质和特点；深刻理解精度设计的内容和基本原则；深刻理解精度设计的内容和基本原则；掌握互换性的概念、意义及其

3、条件；掌握互换性的概念、意义及其条件；了解公差与配合标准和测量技术的发展概况；了解公差与配合标准和测量技术的发展概况；了解优先数和优先数系。了解优先数和优先数系。教学提示：教学提示：教学要求：篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统1.11.1 概述概述（1 1）系统设计：）系统设计：运动学的设计，如传动系统、位移、速度、加速度等，这些内容主要由机械原理课程研究；（2 2）参数设计：）参数设计：确定产品各零件几何要素的公称值，以保证系统的能量转换和工作寿命，如结构、强度、刚度、寿命等，这些内容主要由机械设计课程研究。机械设计内

4、容机械设计内容 系统设计系统设计 参数设计参数设计 精度精度设计设计篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统（3）精度设计）精度设计：依据依据对机械的对机械的静态和动态精度静态和动态精度的要求以及制造的的要求以及制造的经济性，确定零件几何要素的经济性，确定零件几何要素的允许误差允许误差，也就是设计，也就是设计尺寸精度、形状和位置精度以及表面粗糙度尺寸精度、形状和位置精度以及表面粗糙度，并将它，并将它们正确地标注在零件图和装配图上。们正确地标注在零件图和装配图上。测量技术基础测量技术基础 讲述零件几何参数测量的基本知识、检测原理

5、和常用的检测方法。篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统1.2 1.2 机械零件的几何精度设计原则机械零件的几何精度设计原则 互换性原则互换性原则1.2.1 1.2.1 互换性的定义互换性的定义 定义：定义：互换性是指在同一规格的一批合格零件或部件中任取其中一件，不需要做任何的选择、修配或调整就能装配到整机上，并且能满足机器或仪器的使用性能要求的特性。也就是说：互换性是同一规格的零部件按规定要求制造，能够彼此相互替换并且能保证使用要求的一种特性。经济性原则经济性原则篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，

6、因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统（1 1）不需要做任何的选择、修配或调整就能装配到）不需要做任何的选择、修配或调整就能装配到整机上；整机上；（2 2）装配后能满足机器或仪器的使用性能的要求。）装配后能满足机器或仪器的使用性能的要求。互换性的两个必要条件互换性的两个必要条件怎样保证零件不挑选、不修配、不调整就能顺利地安装到机器上,并保证达到预定的使用要求?是否应该使这批零件的尺寸、形状都保持一致,也就是说,将所有零件制造的没有丝毫误差呢?只要使零件的尺寸、形状充分近似,能 满足装配和使用性能即可，即规定公差。零部件具有互换性，必须同时具备两个条件，零部件具有互换性，必须同时具备两

7、个条件，缺一不可缺一不可：篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统1、机械制造中互换性可分为两类：、机械制造中互换性可分为两类：几何参数的互换性几何参数的互换性功能的互换性功能的互换性（1）几何参数几何参数的互换性（狭义互换性）的互换性（狭义互换性）机器机器的零部件只在几何参数的零部件只在几何参数(如尺寸、形状、位置和表如尺寸、形状、位置和表面粗糙度面粗糙度)方面和保证零件尺寸配合要求方面充分近似所要方面和保证零件尺寸配合要求方面充分近似所要达到的互换性达到的互换性。（2）功能功能的互换性（广义互换性）的互换性（广义互换性）机

8、器机器的零部件在各种性能方面都达到了互换性的要求，的零部件在各种性能方面都达到了互换性的要求，如几何参数的精度、强度、刚度、硬度、使用寿命、抗腐蚀如几何参数的精度、强度、刚度、硬度、使用寿命、抗腐蚀性、电导性等都能满足机器的功能要求。性、电导性等都能满足机器的功能要求。1.2.2 1.2.2 互换性的分类互换性的分类篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统本课程只研究几何参数方面的互换性2、互换性按其互换程度可分为：l完全完全互换互换(绝对互换绝对互换)l不完全不完全互换互换(有限互换有限互换)(1)完全完全互换互换 定义：定

9、义：如果零件在装配或更换时，不仅不需要选择，而且不需要辅助加工与修配，则其互换性为完全互换。篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统（2 2）不完全互换特点）不完全互换特点零件的制造公差适当地放大，使之便于加工；将零件按实际的尺寸大小分为若干组，使每组零件间实际尺寸的差别减小，装配时按相应组进行；这样，既能保证较高的装配精度和使用要求，又能解决加工中的困难，从而降低成本；组内之间零件可以互换，组与组之间不可以互换，所以称为不完全互换。原则上，厂际之间的协作采用完全互换，厂内生产的零部件的装配可以采用不完全互换篮球比赛是根据运动

10、队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统 对标准部件或机构来说，互换性又可分为外互换和内互换。对标准部件或机构来说，互换性又可分为外互换和内互换。外互换是指整个部件或机构与其相配件之间的互换性。内互换是指部件或机构内部组成零件间的互换性。3、外互换和内互换、外互换和内互换篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统举例：举例：举例：举例：滚动轴承的内互换、外互换滚动轴承的内互换、外互换滚动轴承的内互换、外互换滚动轴承的内互换、外互换滚动轴承与外部相配部件为外互换，采用完全互换。轴承

11、内部零件为内互换，因为其组成零件的精度要求高，加工困难。所以对零件分组装配，采用不完全互换。篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统互换性生产原则和方式是随着大批量生产而发展和完善起来的，它不仅在单一品种的大批量生产中广为采用，而且已用于多品种、小批量生产中。柔性生产系统(FMS)和计算机集成制造系统(CIMS)对互换性的要求就越高、越严格。互换性原则是组织现代化生产中极为重要的技术经济原则。1.2.3 1.2.3 互换性在机械行业中的作用互换性在机械行业中的作用 使用上：以新换旧，方便维修，提高设备利用率和寿命；使用上：以新

12、换旧，方便维修，提高设备利用率和寿命；制造上：专业化协作生产的基础制造上：专业化协作生产的基础 ；设计上：简化制图、计算工作，缩短设计周期。设计上：简化制图、计算工作，缩短设计周期。作用作用篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统 合理确定公差与正确进行检测 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。1.2.4 互换性生产的实现互换性生产的实现将零件加工后的各几何参数（尺寸、形状和位置）所产生的误差控制在一定的设定范围内，就可以保证零件的使用功能，同时还能实现互换性。零件几何参数这种允许的变动量称为公差，它包括

13、尺寸公差、形状公差、位置公差和表面粗糙度等。公差是用来控制加工中的误差以保证互换性的实现的。几何参数的公差标准是实现对零件误差的控制和保证互换性的基础。篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统检验是指确定零件的几何参数是否在规定的极限范围内，并判断其是否合格，而不一定得出被测量的具体数值；测量是将被测量与作为计量单位的标准量进行比较，以确定被测量的具体数值的过程。检测不仅用来评定产品的质量，而且用于分析产生不合格品的原因，以便及时调整生产，监督工艺过程，预防废品产生。检测检测包含包含检验检验与与测量测量篮球比赛是根据运动队在规

14、定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统1 1、几何量误差几何量误差 零件在加工过程中，由于各种因素的影响，故不可能做到绝对准确，加工后零件的几何参数总是不可避免地会产生误差。2 2、几何量的误差分类、几何量的误差分类（1 1）尺寸误差尺寸误差 工件加工后的实际尺寸与理想尺寸之差。（2 2）几何形状误差几何形状误差 工件加工后除有尺寸误差外，还会有几何形状误差，一般可分为以下3种。1.3 加工误差和公差加工误差和公差篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统宏观几何形状误差 整个表面范

15、围内的形状误差，一般由机床、夹具、刀具、机床、夹具、刀具、工件组成的工艺系统工件组成的工艺系统的误差所造成。例如孔、轴横截面的形状应该是正圆形，如果加工实际形状为椭圆形，这就是形状误差。微观几何形状误差 称为表面粗糙度，它是指加工后，刀具在工件表面上留下的大量很微小的高低不平的波形，其波峰和波长都很小。表面波度 介于宏观和微观几何形状误差之间的一种表面形状误差，一般由加工过程中的振动所引起，在其表面形成明显的周期性波形，它的波峰和波长比表面粗糙度要大得多。这种误差不是所有加工表面都有的，目前这种误差尚无标准。篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系

16、统是一种得分类型的系统（3）相互位置误差相互位置误差 工件加工后，各表面或中心线的实际位置与理想位置的差值。例如两个表面之间的平行度、垂直度误差，阶梯轴的同轴度误差等。表面粗糙度、波度与宏观几何形状误差表面粗糙度、波度与宏观几何形状误差篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统加工过程产生误差，设计人员给定公差；公差是允许工件尺寸、几何形状和相互位置的变动范围，公差是保证互换性的基础；设计者的任务就在于正确地规定公差，并把它在图样上明确地标注出来；在满足功能要求的前提下，公差应尽量规定得大些，以方便制造和获得最大经济效益。正确理

17、解误差、公差正确理解误差、公差篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统1.4.1 1.4.1 标准和标准化标准和标准化1.4 标准化和优先数系标准化和优先数系标准化是广泛实现互换性生产的前提。标准应以科学、技术和经验的综合成果为基础，以促进最 佳社会效益为目的1、标准、标准 概念：标准是指为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。该文件经协商一致制定并经一个公认机构的批准。篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统

18、标准分为国家标准、行业标准、地方标准和企业标准。按照标准化对象的特性，标准分为基础标准、产品标准、方法标准、卫生标准、安全与环境保护标准等。以标准化共性要求和前提条件为对象的标准称为基础标准，如计量标准、术语、符号、优先数系、机械制图、极限与配合、零件结构要素等。本课程主要涉及的是基础标准。篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统 概念：标准化是指在经济、技术、科学及管理等社会实践中，对重复性事物和概念通过制定、发布和实施标准，达到统一，以获得最佳秩序和社会效益的全部活动过程。2、标准化、标准化 标准化是以标准的形式来体现的。

19、篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统3 3、标准化的作用、标准化的作用组织现代化大生产的重要手段实现专业化协作生产的必要的前提科学管理的重要组成部分联系科研、设计、生产和使用等方面的纽带，是使整个社会经济合理化的技术基础发展贸易、提高产品在国际市场上竞争能力的技术保证对于加速发展国民经济、提高产品和工程建设质量、提高劳动生产率、搞好环境保护和安全卫生以及改善人民生活等都有着重要的作用篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统 1902年，英国伦敦出现最早的尺

20、寸公差的极限表，是最早的公差制；1906年开始，英国、美国相继颁布国家标准；德国标准DIN占有重要位置，采用了基孔制和基轴制；1926年成立国际标准化协会（ISA），1947年改名为国际标准化组织（ISO）；旧中国标准混乱，没有统一的公差标准。公差与配合标准发展概述公差与配合标准发展概述公差与配合标准发展概述公差与配合标准发展概述篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统从1958年发布第一批120个国家标准起，至今已制定10000多个国家标准。自1978年我国恢复为国际标准化组织（ISO）成员国以来，陆续修定了我国的各种标准，

21、并以国际标准为基础制定了新的公差标准，以向国际标准ISO靠拢。篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统 当选定一个数值作为某种产品的参数指标后，这个数值就会按照一定的规律向相关的制品、材料等的有关参数指标传播扩散。工程技术上的参数数值，即使只有很小的差别，经过反复传播以后，也会造成尺寸规格的繁多杂乱，以致给组织生产、协作配套及使用、维修等带来很大的困难，因此对于各种技术参数必须从全局出发，加以协调。优先数和优先数系标准是重要的基础标准，是各种技术参数在工程上的协调、简化和统一，是标准化的重要内容。1.4.2 优先数和优先数系优

22、先数和优先数系例如：造纸机械的规格和参数值会影响印刷机械、书刊、报纸、复印机、文件柜等的规格和参数值。篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统 优先数系的的由来优先数系的的由来 十九世纪末，法国工程师雷诺（Charles Renard）对气球使用的绳索的尺寸规格简化进行研究，提出了简化的数值系列，这些数值是等比数列，即每进5项数值增大10倍，所以q公比为 （10的5次方根），得到各个系数为 这样把400多种绳索尺寸规格简化为17种。为了纪念雷诺的贡献，把这个数系数系称为R数系数系，也就是优先数系。篮球比赛是根据运动队在规定的比

23、赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统 各数列分别用符号R5、R10、R20、R40、R80表示，并分别称为R5系列、R10系列、R20系列、R40系列、R80系列 其中R5、R10、R20、R40这4个系列是优先数系中的常用系列，也称为基本系列。优先数系中的任意一个项值称为优先数。还有派生系列、复合系列。国家标准国家标准优先数和优先数系优先数和优先数系(GB 3211980)(GB 3211980)规定规定优先数系公比为优先数系公比为：优先数系由一些十进制等比数列构成优先数系由一些十进制等比数列构成 代号为代号为 ，公比为，公比为 即即:1.6 1.2

24、5 1.12 1.06 1.03:1.6 1.25 1.12 1.06 1.03篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统R5R10R20R40R5R10R20R40R5R10R20R401.01.61.01.251.602.001.001.121.251.401.601.802.001.001.061.121.181.251.321.401.501.601.701.801.902.002.122.54.02.503.154.002.242.502.803.153.554.004.502.242.362.502.652.803.

25、003.153.353.553.754.004.254.504.756.3010.005.006.308.0010.005.005.606.307.108.009.0010.005.005.305.606.006.306.707.107.508.008.509.009.5010.00表表1-11-1优先数系的基本系列（优先数系的基本系列（1-101-10）篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统(1)在同一系列中相邻的两项相对差均匀，疏密适中，而且运算在同一系列中相邻的两项相对差均匀，疏密适中，而且运算方便，简单易记；方便，简

26、单易记；(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、整数幂等仍为该系列的积、商、整数幂等仍为该系列的优先数；的优先数；(3)优先数可以向两端延伸或中间插入，以满足将来发展的需要。优先数可以向两端延伸或中间插入，以满足将来发展的需要。优先数系的主要优点优先数系的主要优点 优先数系优先数系在各项在各项公差标准公差标准中得到了广泛的中得到了广泛的应用应用，公差标，公差标准中的许多值都是按照优先数选定的。准中的许多值都是按照优先数选定的。篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统1.5 精度设计课程内容的精度设计

27、课程内容的研究对象及任务研究对象及任务 建立互换性的基本概念，掌握各有关公差标准的基本内容、特点和表格的使用，能根据零部件的使用要求，初步选用公差等级、配合种类、形位公差和表面粗糙度的参数值，并能进行正确标注。建立技术测量的基本概念，了解常用测量方法和测量器具的工作原理，通过实践，初步掌握测量操作技能，并能准确分析测量误差与处理测量结果。篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统 几何精度设计原则是互换性原则和经济性原则。零部件具有互换性必须同时满足两个条件，缺一不可：装配前不需挑选，不经修理就能进行装配；装配后能满足使用性能要

28、求。本门课程所研究的互换性，主要是围绕几何量参数而进行的，根据不同的对象、不同的部门、不同的技术要求可采用完全互换或不完全互换。互换性在设计、制造、使用、维修等方面都起着很大的作用。小小 结结篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统几何量误差可分为尺寸误差、几何形状误差、相互位置误差。几何量误差可分为尺寸误差、几何形状误差、相互位置误差。误差的产生是不可避免的，但必须控制在公差所规定的范围内。误差的产生是不可避免的，但必须控制在公差所规定的范围内。互换性只有通过标准化来实现。互换性只有通过标准化来实现。制定和贯彻公差标准、采用

29、相应的技术测量措施是实现互换性制定和贯彻公差标准、采用相应的技术测量措施是实现互换性的必要条件。的必要条件。标准化是一门科学，涉及面广，在精度设计学科方面最直接应标准化是一门科学，涉及面广，在精度设计学科方面最直接应用的是标准化的优先数系。用的是标准化的优先数系。篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统1 1、什么是加工误差和公差、什么是加工误差和公差?加工误差分为哪几种？加工误差分为哪几种？答：加工误差是零件在加工过程中，由于各种因素的影 响，加工后零件的几何参数产生的误差；公差是允许工件尺寸、几何形状和相互位置的变动范围，

30、a、宏观几何形状误差b、微观几何形状误差C、表面波度（3）相互位置误差（1）尺寸误差（2）几何形状误差，又分为：加工误差分为以下几种：课后习题（一）课后习题（一）篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统2 2、完全互换和不完全互换有何区别、完全互换和不完全互换有何区别?各适用于何种场合各适用于何种场合?完全互换的零件在装配或更换时，不需要选择，且不需要辅助加工与修配，装配上机器上就可以满足机器的性能。不完全互换是将零件按实际的尺寸大小分为若干组，使每组零件间实际尺寸的差别减小，装配时按相应组进行。不完全互换可以保证较高的装配精度和使用要求，又能解决加工中的困难，从而降低成本。答：答：原则上，厂际之间的协作采用完全互换，厂内生产的零部件的装配可以采用不完全互换。课后习题（一）课后习题（一）篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统1.机械零件的几何精度设计原则是什么?2什么叫互换性?在机械制造中按互换性原则组织生产有哪些优越性?3什么是标准和标准化?标准化与互换性有何关系?我国技术标准分哪几级?各级之间是怎样的关系?4为何要采用优先数系?R5、R10、R20、R40这4个系列各代表什么?习题与思考题习题与思考题习题与思考题习题与思考题