互换性与测量技术基础

1、.互换性与技术测量 2010-2011第二学期.安排及要求v时间：16周v课内实验：2周v考核方法：笔试闭卷v成绩组成：考试70% ， 平时30%v出勤考核：缺课超过1/3者，无资格参加期末考试。.主要内容v第第1 1章章 绪论绪论v第第2 2章章 极限与配合极限与配合v第第3 3章章 形状和位置公差形状和位置公差v第第4 4章章 表面粗糙度表面粗糙度v第第5 5章章 滚动轴承的公差与配合滚动轴承的公差与配合v第第6 6章章 键和花键的公差与配合键和花键的公差与配合v第第7 7章章 圆柱齿轮公差与配合应用圆柱齿轮公差与配合应用v第第8 8章章 几何测量基础几何测量基础v第第9 9章章 光滑极限

2、量规光滑极限量规v第第1010章章 机械零件精度设计机械零件精度设计.专业课 基础课技术基础课 制造工艺类课程主干技术基础课程设计类课程.研究对象精度误差目的 1 掌握机械精度设计原理和方法 2 正确地标注到图样上机械零部件的几何参数几何参数分析研究实际加工不可能做得与理想零件完全一致，实际加工不可能做得与理想零件完全一致，总会有大小不同的偏差，零件加工后的实总会有大小不同的偏差，零件加工后的实际几何参数对理想几何参数的偏离程度，际几何参数对理想几何参数的偏离程度，称为加工误差。称为加工误差。加工精度是指零件加工后的实际几何参数加工精度是指零件加工后的实际几何参数(尺寸、尺寸、形状和位置形状和

3、位置)与理想几何参数的符合程度。与理想几何参数的符合程度。.参考资料 1、机械精度设计基础与质量保证 俞立钧俞立钧 主编 上海科学技术文献出版社2、机械精度设计基础 孙玉琴孙玉琴等 编著 北京科学出版社 3、互换性与技术测量基础 王伯平王伯平 主编 机械工业出版社4公差与配合实用手册 方昆凡方昆凡 主编 机械工业出版社 .第第1 1章章 绪绪 论论掌握掌握 1.互换性的含义互换性的含义 及其在机械制造中的作用及其在机械制造中的作用 2.标准与标准化标准与标准化 3.优先数系的基本原理及其应用优先数系的基本原理及其应用了解了解 1. 几何量检测的重要性及其发展几何量检测的重要性及其发展 2. 本

4、课程的性质与任务本课程的性质与任务.1.1 1.1 互换性的概念互换性的概念v日常生活中日常生活中: 自行车自行车 钟表钟表 v工业生产中工业生产中: 螺钉螺钉 刀具刀具 滚动轴承滚动轴承v交通运输中：交通运输中： 汽车汽车 轮船轮船 飞机飞机 轨道交通轨道交通v军工生产中：军工生产中： 武器武器 弹药弹药. 同一规格同一规格的零部件按规定的技术要求制造，能够彼此互相替换互相替换使用而效果相同效果相同的性能。. .互换性互换性.具有互换性的零部件在装配过程中，具有互换性的零部件在装配过程中，必须满足三个条件：必须满足三个条件：1. 1.装配前装配前: : 不挑不挑2. 2.装配中装配中: :

5、不调整或修配不调整或修配3.3.装配后装配后: : 满足使用要求满足使用要求. .互换性种类互换性种类 几何参数达到结合的要求机械 物理 化学 等性能满足 产品功能的要求功能互换性刚度、强度、硬度、传热性、导电性、热稳定性等。几何参数互换性.按互换程度按互换程度* 完全互换性完全互换性特点：不限定互换范围， 装配或更换时，不挑、不调、不修 * 不完全互换性不完全互换性 特点：允许有附加条件的选择或调整。 分组装配法、调整法、修配法。分组装配法、调整法、修配法。.标准部件、机构内互换性、外互换性内互换性、外互换性. .互换性的实际意义互换性的实际意义使用方面：使用方面：设计方面：设计方面：制造加

6、工方面：制造加工方面：可及时更换，减少维修时间和费用。可及时更换，减少维修时间和费用。可最大限度地利用标准件、通用件和可最大限度地利用标准件、通用件和标准部件，大幅度缩短设计周期。标准部件，大幅度缩短设计周期。便于组织生产协作，进行专业化生便于组织生产协作，进行专业化生产。采用高效率的生产设备，有利产。采用高效率的生产设备，有利于实现加工过程和装配过程机械化、于实现加工过程和装配过程机械化、自动化。自动化。.怎样怎样才能才能实现实现零部零部件的件的互换互换呢？呢？实际几何参数实际几何参数理想数值理想数值极限与配合极限与配合标标准准化化加工误差加工误差允许变动范围允许变动范围（公差）（公差）.1

7、.2 1.2 标准与标准化标准与标准化1. 电流-A（安培）长度- m（米）2. 普通机床最大加工直径分为250 320 400 500 和 600等 3. 东北大豆的一般出口规格是：水分最高 15%，杂质最高1%，不完善粒最高7%，含油量最低17%.A.标准与标准化的概念标准与标准化的概念1.标准标准： 对重复性事物和概念所作的统一规定。 标准在一定范围内具有约束力。2.标准化标准化：是以标准形式体现的，包括标准的制订、发布和贯彻实施等全部过程。.1. 世界范围：世界范围：国际标准 - 国际电工委员会 IEC 国际标准化组织 ISO 国际电信联盟 ITU区域标准 - 非洲地区标准 ARS 阿

8、拉伯标准 ASMO 欧洲标准 ENB. 标准级别标准级别.2. 我国标准我国标准 国家标准国家标准 行业标准行业标准 地方标准地方标准 企业标准企业标准.C .C .标准分类标准分类 1.技术标准技术标准-基础标准 、产品标准 、方法标准 、安全与环境保护标准 2.管理标准管理标准3.工作标准工作标准在一定范围内作为其它标准在一定范围内作为其它标准的基础并普遍使用，具有广的基础并普遍使用，具有广泛指导意义的标准。泛指导意义的标准。. 优先数就是一种对各种技术参数进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行简化、协调和统一的一种科学的数值制度制度 1.3 1.3 优先数系

9、和优先数优先数系和优先数GB/T321-2005优先数系和优先数优先数系和优先数.优先数系： 十进制等比数列， 各项数值包含10的所有整数幂 10N，N为整数。10rq .优先数：优先数系中任何一项数值r:每个十进段内的项数 代号Rr 公比： GB/T321-2005优先数系和优先数优先数系和优先数.补充系列派生系列.GB/T321-2005优先数系和优先数基本系列551010202040408080331010 310101.60101.25101.12101.06101.03102qqqqqqq51020408010 3RRRRRR.优先数系的主要优点：优先数系的主要优点：1)相邻两项的相

10、对差均匀，疏密适中，而且运算方便，简单易记2)在同一系列中优先数(理论值)的积、商、整数的乘方仍为优先数3)具有相关性。例：在R5系列中插入比例中项，即得R10系列。. 例：第一个数是0.125，按R10/3派生系列确定后6项优先数解： 0.125，0.25，0.5，1，2，4，8. 优先数系的选用规则1） 按照R5、R10、R20和R40的顺序，优先用公 比较大的基本系列）当基本系列的公比不能满足分级要求时，可 选用派生系列。）可分段选用最适宜的基本系列或派生系列， 以构成复合系列。 ）在特殊情况下，为了获得公比精确相等的系 列，可采用计算值。 ）如无特殊原因，应尽量避免使用化整值。.1.4

11、 1.4 几何量的检测几何量的检测检验检验：确定零件的几何量是否在规定的极限范围内，并作出合格性判断，而不必得出被测量的具体数值测量测量：将被测量与作为计量单位的标准量进行比较，确定被测量的具体数值的过程.检测的重要性评定产品质量，分析产生不合格品的原因是机械制造的“眼睛”。产品质量的提高，除设计和加工精度的提高外，往往更有赖于检测精度的提高。合理地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条件和手段。.1.5 1.5 机械精度设计概述机械精度设计概述（1）运动分析与计算： 确定机器或机构合理的传动系统，选择合适的机构或元件。（2）强度分析与计算： 确定各个零件的合

12、理的基本尺寸，进行合理的结构设计。（3）几何精度分析与计算： 确定产品各个部件的装配精度以及零件的几何参数的公差。.1.6 1.6 精度设计原则精度设计原则v互换性原则互换性原则 v经济性原则经济性原则v匹配性原则匹配性原则v最优化原则最优化原则.1. 掌握互换性和标准化的基本概念；2.了解各个公差标准和基本内容，掌握其特点和应用原则；3.学会根据机器和零件的功能要求，选用合适的公差与配合，即进行精度设计，并能正确地标注到图样上；4.掌握一般几何参数测量的基础知识；5.了解典型零件的测量方法，学会使用常用的计量器具。1.71.7本课程要求本课程要求.习题v互换性是指产品零部件在装配时要求：装配

13、前（ ），装配中（ ），装配后（ ）。v优先数系的基本系列有: （ ） （ ） （ ） （ ）和R80，各系列的公比分别为： （ ） （ ） （ ） （ ）和（ ）。.答案v不经挑选；不需调整或修配； 能满足功能要求51020408010, 10,10,10,10R5; R10 ;R20; R40;.判断题v为了使零件具有完全互换性，必须使零件的 几何尺寸完全一致。 （ ）v有了公差标准，就能保证零件的互换性。 （ ）v为使零件的几何参数具有互换性，必须把零件的加工误差控制在给定的公差范围内。 （ ）v完全互换的装配效率必定高于不完全互换（ ）.答案1.2.3. 4. .下面两列数据属于哪种系列？公比q为多少？v （1）电动机转速有（单位为rmin）：375，750，1500，3000。v （2）摇臂钻床的主参）：25，40，63，80，100，125数（最大钻孔直径，单位为mm等。.小小 结结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，