互换性与测量技术1-绪论.ppt

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1、互换性与测量技术互换性与测量技术Interchangeability and Measuring Technology 主讲：周向阳主讲：周向阳 课前课前o 课程特点：课程特点：n定义多、概念多、符号多、标准多定义多、概念多、符号多、标准多n需要记忆的内容多需要记忆的内容多n枯燥、刻板、趣味性少枯燥、刻板、趣味性少n具体、不抽象、易学具体、不抽象、易学n对数学要求较低对数学要求较低n需要多练习、多应用、多实践需要多练习、多应用、多实践课前o本课程性质和任务本课程性质和任务n性质：性质：互换性属于标准化的范围，而技术测量属于计量互换性属于标准化的范围，而技术测量属于计量学学，本课程就是将理论和实

2、践紧密结合的、实践性非常，本课程就是将理论和实践紧密结合的、实践性非常强学科。强学科。n本本课程是机械程是机械类各各专业的一的一门技技术基基础课，它是，它是联系系机机械械设计课程程与与机械制造课程机械制造课程的纽带，是从基础课学习过的纽带，是从基础课学习过渡到专业课学习的桥梁。渡到专业课学习的桥梁。n任务：从互换性角度出发，围绕误差与公差来研究，如任务：从互换性角度出发，围绕误差与公差来研究，如何解决使用与制造的矛盾。而这一矛盾的解决是合理确何解决使用与制造的矛盾。而这一矛盾的解决是合理确定公差和采用适当的测量技术手段。定公差和采用适当的测量技术手段。举例举例0.1 机械件加工零件图机械件加工

3、零件图举例0.1 机械件加工零件图举例举例0.1 机械件加工零件图机械件加工零件图问题：问题：1.为什么多出来的这些标注尺寸？为什么多出来的这些标注尺寸？2.二者谁要求更高？二者谁要求更高？3.零件加工，精度越高越好吗？零件加工，精度越高越好吗？第一章第一章 绪论绪论1.互换性概念互换性概念2.公差和检测公差和检测3.标准及标准化的概念标准及标准化的概念互换性与标准化的基本含义互换性与标准化的基本含义第一章第一章 绪论绪论互换性概念互换性概念o 互换性互换性n在制成的同一规格的一批零件中，不需任何挑选、在制成的同一规格的一批零件中，不需任何挑选、附加修配或再调整，就可装上机器（或部件）上，附加

4、修配或再调整，就可装上机器（或部件）上，而且达到规定的使用性能要求，这种特性叫作而且达到规定的使用性能要求，这种特性叫作互换互换性性。n举例：组成现代技术装置和日用机电产品的各种零举例：组成现代技术装置和日用机电产品的各种零件，如电灯泡、自行车、手表、缝纫机上的零件、件，如电灯泡、自行车、手表、缝纫机上的零件、一批规格为一批规格为M10-6H的螺母与的螺母与M10-6g螺栓的自由旋螺栓的自由旋合。在现代化生产中，一般应遵守互换性原则。合。在现代化生产中，一般应遵守互换性原则。n作用和意义：保证产品质量、提高生产效率、增加作用和意义：保证产品质量、提高生产效率、增加经济效益。经济效益。n是现代机

5、械制造业中是现代机械制造业中普遍遵循的原则普遍遵循的原则。第一章第一章 绪论绪论互换性概念互换性概念o 互换性分类互换性分类n按互换范围分：按互换范围分：几何参数互换、功能互换几何参数互换、功能互换几何参数互换：几何参数互换：指零部件的尺寸、形状、位置、表面粗糙度等参指零部件的尺寸、形状、位置、表面粗糙度等参数具有互换性。数具有互换性。功能互换：功能互换：零部件的几何参数、物理性能、化学性能、力学性能零部件的几何参数、物理性能、化学性能、力学性能等参数都具有互换性。等参数都具有互换性。n按互换程度分：按互换程度分：完全互换、不完全互换完全互换、不完全互换完全互换：完全互换：一批零件、部件在装配

6、时不需分组、挑选、调整和修一批零件、部件在装配时不需分组、挑选、调整和修配、装配后既能满足预定的要求称为完全互换。配、装配后既能满足预定的要求称为完全互换。不完全互换：不完全互换：当装配精度要求较高时采用完全互换，将使零件精当装配精度要求较高时采用完全互换，将使零件精度要求提高、加工困难、成本增高。这时可适当降低零件制造精度要求提高、加工困难、成本增高。这时可适当降低零件制造精度，使之便于加工。而在加工好后通过测量将零件按实际尺寸的度，使之便于加工。而在加工好后通过测量将零件按实际尺寸的大小分为若干组，同一组内零件有互换性、组与组之间不能互换、大小分为若干组，同一组内零件有互换性、组与组之间不

7、能互换、属不完全互换，称为不完全互换。属不完全互换，称为不完全互换。第一章第一章 绪论绪论公差与检测公差与检测o 公差与检测实现互换性的条件和手段公差与检测实现互换性的条件和手段n零件在加工过程中不可避免地会产生各种误差零件在加工过程中不可避免地会产生各种误差,只要把几只要把几何参数的误差控制在一定范围内就能满足互换性的要求。何参数的误差控制在一定范围内就能满足互换性的要求。（回答了是否越准确越好）（回答了是否越准确越好）n公差（公差（Tolerance）：）：零件几何参数误差的允许范围零件几何参数误差的允许范围。n公差包括：公差包括：尺寸公差、形状公差、位置公差等尺寸公差、形状公差、位置公差

8、等 n通过检测，判断零件是否满足公差要求，确保互换性和通过检测，判断零件是否满足公差要求，确保互换性和质量。质量。n检测包括检验和测量。检测包括检验和测量。第一章第一章 绪论绪论标准及标准化的概念标准及标准化的概念1.标准和标准化的引入标准和标准化的引入n要使具有互换性的产品几何参数完全一致，是不可要使具有互换性的产品几何参数完全一致，是不可能，也是不必要的。在此情况下，要使同种产品具能，也是不必要的。在此情况下，要使同种产品具有互换性，只能使其几何参数、功能参数充分近似。有互换性，只能使其几何参数、功能参数充分近似。其近似程度可按产品质量要求的不同而不同其近似程度可按产品质量要求的不同而不同

9、,引入引入了零件公差。了零件公差。n现代化生产的特点是品种多、规模大、分工细和协现代化生产的特点是品种多、规模大、分工细和协作多。为使社会生产有序地进行，必须通过标准化作多。为使社会生产有序地进行，必须通过标准化使产品规格品种简化，使分散的、局部的生产环节使产品规格品种简化，使分散的、局部的生产环节相互协调和统一。相互协调和统一。例如：手机充电例如：手机充电器器第一章第一章 绪论绪论标准及标准化的概念标准及标准化的概念2.标准标准 Standardn标准是准是对重复性事物和概念所作的重复性事物和概念所作的统一一规定，它以科学、技定，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，

10、由主管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。机构批准，以特定形式发布，作为共同遵守的准则和依据。n所谓所谓标准标准是指为了在一定的范围内获得最佳秩序，对活动或其是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、导则或特征性的文件。结果规定共同的和重复使用的规则、导则或特征性的文件。n标准分类（四级）标准分类（四级）国家标准国家标准GBGB、行业标准行业标准HB/JBHB/JB、地方标准地方标准DBDB、企业标准企业标准QBQBn国际组织：国际标准化组织国际组织：国际标准化组织ISOISO和国际电工委

11、员会和国际电工委员会IECIEC，负责制负责制定和颁发相关国际标准。定和颁发相关国际标准。n公差标准、检测器具和方法标准，属于国家基础标准公差标准、检测器具和方法标准，属于国家基础标准第一章第一章 绪论绪论标准及标准化的概念标准及标准化的概念3.标准化标准化n是指制定、贯彻标准的全过程。是实现互换性是指制定、贯彻标准的全过程。是实现互换性的前提的前提。n在经济、技术、科学及管理等社会实践中，对在经济、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准，达到统一，以获得最佳秩序和社会效益的全部

12、活动。全部活动。n标准化是指为了在一定的范围内获得标准化是指为了在一定的范围内获得最佳秩序最佳秩序，对实际的或潜在的问题规定共同的和重复使用对实际的或潜在的问题规定共同的和重复使用的规则的活动。的规则的活动。第一章第一章 绪论绪论标准及标准化的概念标准及标准化的概念4.优先数和优先数系优先数和优先数系n数值标准化（优先数的必要性）数值标准化（优先数的必要性）制定公差标准以及设计零件的结构参数时，都需要通过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。

13、关，还直接、间接地影响与其配套系列产品的参数值。如：螺母直径数值，影响并决定螺钉直径数值以及丝锥、如：螺母直径数值，影响并决定螺钉直径数值以及丝锥、螺纹塞规、钻头等系列产品的直径数值。螺纹塞规、钻头等系列产品的直径数值。为满足不同的需求，产品必然出现不同的规格，形成系为满足不同的需求，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、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。使用维修带来困难。故需对数值进行标准化。不标准化会怎不标准化会怎样？样？尺寸传播尺寸传播尺寸爆炸尺寸爆炸第一章第一章 绪论绪论标准及标准化的概念

14、标准及标准化的概念n 优先数系优先数系我国标准我国标准GB/T 321-1980 规定，以规定，以十进制等比数列十进制等比数列为为优先数系，规定优先数系，规定5个系列。个系列。R5，R10，R20，R40（基本系列），基本系列），R80（补充系列）补充系列）优先数系的五个系列中任一个项值均称优先数，其理论值优先数系的五个系列中任一个项值均称优先数，其理论值为为 ，多数为无理数。根据取值，多数为无理数。根据取值(圆整圆整)的精确程度，的精确程度，数值可以分为：数值可以分为：计算值计算值：取五位有效数字，供精确计算用取五位有效数字，供精确计算用常用值常用值：通常采用的优先数，取三位有效数字通常采用

15、的优先数，取三位有效数字第一章第一章 绪论绪论标准及标准化的概念标准及标准化的概念n R5的公比：的公比：n R10的公比：的公比：n R20的公比：的公比：n R40的公比：的公比：n R80的公比：的公比：第一章第一章 绪论绪论标准及标准化的概念标准及标准化的概念n 优先数系的主要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；任意相邻两项间的相对差近似不变；任意两项的理论值经计算后仍为一个优先数的理论值；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。相关性。n 优先数系的派生系列优先数系的派生系列为了优先数系有更大的适应性，可以从为了优先数系有更大的适应性，可以从Rr系列

16、中，每逢系列中，每逢p项选项选取一个优先数，组成新的系列取一个优先数，组成新的系列派生系列，以符号派生系列，以符号Rr/p表表示，公比：示，公比：常用倍数系列：常用倍数系列：1.00，2.00，4.00，8.00R10/3系列系列建议实用大家常建议实用大家常用的系列用的系列第一章 绪论标准及标准化的概念n 优先数系的选用原则优先数系的选用原则基本系列：先疏后密基本系列：先疏后密派生系列：优先选择公比大和延伸项含派生系列：优先选择公比大和延伸项含1的的复合系列：分段思想复合系列：分段思想优先数系是国际上通用的标准化数系，工程技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。术人员应在一切标准化领域尽可能采用。