机械精度 第一章绪论

1、第一章第一章 绪论绪论 一、机械精度设计的研究对象一、机械精度设计的研究对象二、标准化与优先数系二、标准化与优先数系三、几何量测量的基本知识三、几何量测量的基本知识第一章第一章 绪论绪论 一、机械精度设计的研究对象一、机械精度设计的研究对象 互换性互换性 公差公差 检测检测第一章第一章 绪论绪论 互换性互换性 同一规格的零部件，按规定同一规格的零部件，按规定的技术要求制造，彼此相互替换的技术要求制造，彼此相互替换使用，效果相同的性能。使用，效果相同的性能。第一章第一章 绪论绪论 互换性互换性 作用：作用：从设计角度看；从设计角度看； 最大限度地采用标准件，简最大限度地采用标准件，简化绘图，简化

2、计算，缩短设计周化绘图，简化计算，缩短设计周期。期。第一章第一章 绪论绪论 互换性互换性 作用：作用：从生产角度看；从生产角度看； 专业化生产，提高产品质量，专业化生产，提高产品质量，提高生产效率，降低生产成本。提高生产效率，降低生产成本。第一章第一章 绪论绪论 互换性互换性 作用：作用：从使用角度看；从使用角度看； 满足使用要求。满足使用要求。第一章第一章 绪论绪论 互换性互换性 作用：作用：从维修角度看；从维修角度看； 及时更换，减少维修时间，及时更换，减少维修时间，减少维修费用。减少维修费用。第一章第一章 绪论绪论 互换性互换性互换性的种类：互换性的种类： 完全互换性：完全互换性： 装配

3、或更换时，不需挑选、装配或更换时，不需挑选、修配等措施。修配等措施。 不完全互换性不完全互换性第一章第一章 绪论绪论 互换性互换性互换性的应用场合：互换性的应用场合： 依据经济性考虑，依据经济性考虑， 大批量生产、精度要求不高大批量生产、精度要求不高时采用完全互换性；时采用完全互换性；第一章第一章 绪论绪论 互换性互换性互换性的应用场合：互换性的应用场合： 依据经济性考虑，依据经济性考虑， 大批量生产、精度要求大批量生产、精度要求很很高高时采用时采用不不完全互换性；完全互换性；第一章第一章 绪论绪论 不完全互换性不完全互换性分组装配法：分组装配法：不完全互换性不完全互换性调整装配法：调整装配法

4、：调整垫片调整垫片第一章第一章 绪论绪论 公差公差 几何量允许的变动范围。几何量允许的变动范围。（解决设计与加工之间的矛盾）（解决设计与加工之间的矛盾）作用：作用： 用以保证互换性。用以保证互换性。第一章第一章 绪论绪论 公差公差 选用原则：选用原则： 在满足功能要求的前提下，在满足功能要求的前提下，公差应尽可能大些，以获得最佳公差应尽可能大些，以获得最佳的经济效益。的经济效益。第一章第一章 绪论绪论 检测检测 检测是检验与测量的总称。检测是检验与测量的总称。 为了保证机械零件的互换性为了保证机械零件的互换性和几何精度，零件加工后必须对和几何精度，零件加工后必须对其几何量加以检测，以判断它们其

5、几何量加以检测，以判断它们是否符合设计要求。是否符合设计要求。第一章第一章 绪论绪论 检测检测 检验与测量的区别：检验与测量的区别： 测量的结果能够获得具体测量的结果能够获得具体的数值；的数值； 检验的结果只能判断合格检验的结果只能判断合格与否，不能获得具体的数值。与否，不能获得具体的数值。第一章第一章 绪论绪论 检测检测作用：作用： 用以保证互换性，是组织互用以保证互换性，是组织互换性生产不可缺少的重要措施。换性生产不可缺少的重要措施。第一章第一章 绪论绪论 检测检测目的：目的： 判断工件是否合格；判断工件是否合格； 根据检测结果，分析产生根据检测结果，分析产生 废品的原因。废品的原因。第一

6、章第一章 绪论绪论 二、标准化与优先数系二、标准化与优先数系 标准化标准化 通过制定、发布和实施标准，通过制定、发布和实施标准，达到统一，以获得最佳秩序和社达到统一，以获得最佳秩序和社会效益。会效益。第一章第一章 绪论绪论 二、标准化与优先数系二、标准化与优先数系标准标准 对需要协调统一的重复性事物对需要协调统一的重复性事物（如产品、零部件）和概念（如术语、（如产品、零部件）和概念（如术语、规则、方法、代号、量值）规则、方法、代号、量值）所做的统一规定。所做的统一规定。第一章第一章 绪论绪论 二、标准化与优先数系二、标准化与优先数系标准标准 机械行业主要执行的标准有：机械行业主要执行的标准有：

7、 ISO：国际标准，是国际标准化组国际标准，是国际标准化组织的英文缩写。织的英文缩写。第一章第一章 绪论绪论 二、标准化与优先数系二、标准化与优先数系标准标准 机械行业主要执行的标准有：机械行业主要执行的标准有： GB：国家标准，是国家标准的汉国家标准，是国家标准的汉语拼音字头。语拼音字头。 国家标准分两类，必须执行的标国家标准分两类，必须执行的标准和推荐执行的标准（记为准和推荐执行的标准（记为GB/T）。）。第一章第一章 绪论绪论 二、标准化与优先数系二、标准化与优先数系标准标准 此外，还有地方标准、行业标此外，还有地方标准、行业标准和企业标准等。准和企业标准等。第一章第一章 绪论绪论 二、

8、标准化与优先数系二、标准化与优先数系标准和标准化的作用：标准和标准化的作用： 是互换性生产的基础。是互换性生产的基础。第一章第一章 绪论绪论 二、标准化与优先数系二、标准化与优先数系优先数系优先数系 数值传播规律数值传播规律 在机械设计中，常需要选定一个在机械设计中，常需要选定一个数值作为某种产品的参数指标，这个数值作为某种产品的参数指标，这个数值会按照一定规律影响并限定了有数值会按照一定规律影响并限定了有关的产品尺寸。关的产品尺寸。第一章第一章 绪论绪论 二、标准化与优先数系二、标准化与优先数系优先数系优先数系 螺螺 钉钉 垫垫 片片M10 钻钻 头头 丝丝 锥锥 螺纹塞规螺纹塞规第一章第一

9、章 绪论绪论 二、标准化与优先数系二、标准化与优先数系优先数系优先数系 国标国标GB/T321-2005优先优先数和优先数系数和优先数系规定十进等比数规定十进等比数列为优先数系。列为优先数系。第一章第一章 绪论绪论 二、标准化与优先数系二、标准化与优先数系优先数系优先数系 十进等比数系十进等比数系 ，10-n，0.01，0.1，1， 10，100，10n ， 向两端无限延伸。向两端无限延伸。第一章第一章 绪论绪论 二、标准化与优先数系二、标准化与优先数系优先数系优先数系优先数系的系列（五个）优先数系的系列（五个）R5R10R20 R40 R80 补充系列补充系列基本系列基本系列第一章第一章 绪

10、论绪论 二、标准化与优先数系二、标准化与优先数系优先数系优先数系优先数系的系列（五个）优先数系的系列（五个）R5 q51.60R10 q101.25 R20 R40 R80第一章第一章 绪论绪论 二、标准化与优先数系二、标准化与优先数系优先数系优先数系优先数系的特点优先数系的特点R5 1.00 1.60 2.50 4.00 6.30 10.00第一章第一章 绪论绪论 二、标准化与优先数系二、标准化与优先数系优先数系优先数系优先数系的特点优先数系的特点R5 0.63 1.00 1.60 2.50 4.00 6.30 10.00第一章第一章 绪论绪论 二、标准化与优先数系二、标准化与优先数系优先数

11、系优先数系优先数系的特点优先数系的特点R5 0.63 1.00 1.60 2.50 4.00 6.30 10.00 16.0第一章第一章 绪论绪论 二、标准化与优先数系二、标准化与优先数系优先数系优先数系优先数系的特点优先数系的特点R5 1.00 1.60 2.50 4.00 6.30 10.00R10 1.00 1.25 1.60 2.00 2.50 3.15 4.00 5.00 6.30 8.00 10.00第一章第一章 绪论绪论 二、标准化与优先数系二、标准化与优先数系优先数系优先数系优先数系的特点优先数系的特点 . R5至至R80，从疏到密，从疏到密 . R5至至R80，依次包含，依次

12、包含 . 向两端无限延伸向两端无限延伸第一章第一章 绪论绪论 二、标准化与优先数系二、标准化与优先数系优先数系优先数系优先数系的特点优先数系的特点 . 有规律：如有规律：如R5每逢五项数值增每逢五项数值增 至十倍至十倍 . 同一系列中优先数的积、商、同一系列中优先数的积、商、 乘方仍为优先数乘方仍为优先数第一章第一章 绪论绪论 二、标准化与优先数系二、标准化与优先数系优先数系优先数系优先数系的特点优先数系的特点 . 相对差均匀相对差均匀 1.00 1.60 2.50 4.00 6.30 10.00第一章第一章 绪论绪论 二、标准化与优先数系二、标准化与优先数系优先数系优先数系派生数系派生数系R

13、5： R5/2 1.00 1.60 2.50 4.00 6.30 10.00 第一章第一章 绪论绪论 二、标准化与优先数系二、标准化与优先数系优先数系优先数系派生数系派生数系R10： R10/3 1.00 1.25 1.60 2.00 2.50 3.15 4.00 5.00 6.30 8.00 10.00第一章第一章 绪论绪论 二、标准化与优先数系二、标准化与优先数系优先数系优先数系派生数系派生数系 作用：作用： 可以增加优先数系的适应性。可以增加优先数系的适应性。第一章第一章 绪论绪论 二、标准化与优先数系二、标准化与优先数系优先数系的选择原则优先数系的选择原则 以尽量少的规格，满足最大以尽

14、量少的规格，满足最大限度的需要。限度的需要。 即：先疏后密，从即：先疏后密，从R5至至R80 或包含项值或包含项值1.00的派生数系。的派生数系。第一章第一章 绪论绪论 二、标准化与优先数系二、标准化与优先数系优先数的种类优先数的种类计算值：保留计算值：保留五五位有效数字位有效数字 相对误差小于相对误差小于 1/20000， 用于精确计算。用于精确计算。第一章第一章 绪论绪论 二、标准化与优先数系二、标准化与优先数系优先数的种类优先数的种类常用值：保留常用值：保留三三位有效数字位有效数字 最大相对误差最大相对误差 +1.26% -1.01% ， 用于一般的工程计算。用于一般的工程计算。第一章第

15、一章 绪论绪论 二、标准化与优先数系二、标准化与优先数系优先数的种类优先数的种类化整值：保留化整值：保留两两位有效数字位有效数字 相对误差相对误差 +1.5% -5.36% ， 一般不宜采用。一般不宜采用。第一章第一章 绪论绪论 三、几何量测量的基本知识三、几何量测量的基本知识测量：测量： 为确定被测几何量的量值而进行为确定被测几何量的量值而进行的实验过程。的实验过程。测量的本质：测量的本质： 将被测量与测量单位或标准量在将被测量与测量单位或标准量在数值上进行比较，确定两者比值。数值上进行比较，确定两者比值。第一章第一章 绪论绪论 三、几何量测量的基本知识三、几何量测量的基本知识测量过程的四要

16、素测量过程的四要素 被测对象被测对象包括长度、角度、包括长度、角度、形状、相对位置和表面粗糙度以形状、相对位置和表面粗糙度以及螺纹、齿轮的几何参数等。及螺纹、齿轮的几何参数等。第一章第一章 绪论绪论 三、几何量测量的基本知识三、几何量测量的基本知识测量过程的四要素测量过程的四要素 计量单位计量单位为定量表示同种量为定量表示同种量的大小而约定地定义和采用的特定的大小而约定地定义和采用的特定量。长度的基本单位为米（量。长度的基本单位为米（m），平），平面的角度单位为弧度（面的角度单位为弧度（rad）以及度）以及度（）、分（）、分（）、秒（）、秒（）。）。第一章第一章 绪论绪论 三、几何量测量的基本

17、知识三、几何量测量的基本知识测量过程的四要素测量过程的四要素 测量方法测量方法 是根据给定的测是根据给定的测量原理，在实施测量中运用该测量原理，在实施测量中运用该测量原理和实际操作，以获得测量量原理和实际操作，以获得测量数据和测量结果。数据和测量结果。第一章第一章 绪论绪论 三、几何量测量的基本知识三、几何量测量的基本知识测量过程的四要素测量过程的四要素 测量准确度测量准确度是指被测几何是指被测几何量的测量结果与其真值相一致的量的测量结果与其真值相一致的程度。程度。第一章第一章 绪论绪论 三、几何量测量的基本知识三、几何量测量的基本知识长度量值的传递及量块长度量值的传递及量块 米的定义：米的定

18、义： 光在真空中于光在真空中于1/299792458s的时间间隔内所传播的距离。的时间间隔内所传播的距离。第一章第一章 绪论绪论 三、几何量测量的基本知识三、几何量测量的基本知识长度量值的传递及量块长度量值的传递及量块 通过两个平行系统向下传递。通过两个平行系统向下传递。 线纹量具线纹量具 具有刻度线的量具，如具有刻度线的量具，如 卡尺、千分尺、高度尺卡尺、千分尺、高度尺 等。等。 端面量具端面量具 量块和量规。量块和量规。第一章第一章 绪论绪论 量块量块 没有刻度的平面平行的端面没有刻度的平面平行的端面量具。量具。10第一章第一章 绪论绪论 量块的特点：量块的特点： 线胀系数小，不易变形，耐

19、线胀系数小，不易变形，耐磨性好。磨性好。10第一章第一章 绪论绪论 量块量块 JJG146-2003量块量块按制造精度分五级：按制造精度分五级： k，0，1，2，310第一章第一章 绪论绪论 量块量块 JJG146-2003量块量块按检定精度分按检定精度分5等：等： 1，2，3，4，5109.999第一章第一章 绪论绪论 量块量块 结论：结论： 在精密测量时，量块按在精密测量时，量块按“等等”使用要比按使用要比按“级级”使用更准确。使用更准确。第一章第一章 绪论绪论 计量器具的技术性能指标计量器具的技术性能指标刻度间距刻度间距 刻尺上相邻两刻线中心之间刻尺上相邻两刻线中心之间的距离。的距离。第

20、一章第一章 绪论绪论 计量器具的技术性能指标计量器具的技术性能指标分度值分度值 计量器具刻尺上每一刻度间计量器具刻尺上每一刻度间距所代表的量值。距所代表的量值。第一章第一章 绪论绪论 计量器具的技术性能指标计量器具的技术性能指标示值范围示值范围 计量器具所能显示的被测几计量器具所能显示的被测几何量起始值到终止值的范围。何量起始值到终止值的范围。第一章第一章 绪论绪论 计量器具的技术性能指标计量器具的技术性能指标测量范围测量范围 计量器具所能测量的被测几计量器具所能测量的被测几何量量值下限值到上限值的范围。何量量值下限值到上限值的范围。第一章第一章 绪论绪论 计量器具的技术性能指标计量器具的技术

21、性能指标量程量程 测量范围的上限值与下限值测量范围的上限值与下限值之差。之差。第一章第一章 绪论绪论 测量方法测量方法按所测几何量是否为被测几何量分类按所测几何量是否为被测几何量分类 直接测量：实测几何量即为欲测直接测量：实测几何量即为欲测 几何量。几何量。 间接测量：欲测几何量由几个实间接测量：欲测几何量由几个实 测几何量按一定的函测几何量按一定的函 数关系式运算。数关系式运算。第一章第一章 绪论绪论 测量方法测量方法 直接测量：直接测量： 间接测量：间接测量：第一章第一章 绪论绪论 按测量值是否为被测几何量的整体量按测量值是否为被测几何量的整体量值分类值分类 绝对测量：计量器具的示值就是绝对测量：计量器