互换性与技术测量课件

《互换性与技术测量基础》Allowance

and

Technology

of

Measurement共24学时（含实验8学时）主讲教师：张振军办公室：机电楼3333电

话：85427790南京林业大学机械电子工程学院课程性质：本课程是机械类各专业的重要技术基础课它包含几何量精度设计与误差检测两方面的内容，是联系《机械设计》、《机械制造工艺学》、《机械制造装备设计》等课程及其课程设计的纽带，是从基础课程学习过渡到专业课程学习的桥梁。基础课程专业基础课程专业课程《互换性与技术测量》更接近工程实际应用知识面更宽、适应性更广《数学》、《大学物理》《工程力学》、《机械制图》等《机械设计基础》、《机械制造工艺学》等

课程简介课程特点：理论推导少术语定义多符号代号多标注表格多记忆内容多。学习方法：要注意借助图表理解定义并记忆；注意与生产实际相结合；独立完成作业、保证对基本内容掌握的深度及灵活性,及时解决学习中的难点。课程目的：通过学习，获得必备的机械零件几何精度的设计知识和几何参数测量的基本知识技能。掌握互换性的基本概念和有关极限与配合的术语定义。掌握有关标准的基本内容和表格查用。了解技术测量的基本知识，掌握常用测量器具的工作原理，基本结构及调试方法。课堂纪律相关规定不能迟到早退和无辜旷课上课关闭手机不能吃食物，不能穿拖鞋，不能随意离开离开课堂。考勤方式：采用抽查检查考勤（学生缺课，累计超过其课程教学时数三分之一者，不得参加该课程考

核，该课程成绩按零分计；平时成绩计入课程总评成

绩中，学生课程平时成绩与考勤结果及违纪记录挂钩）成绩评定方法：平时成绩占20%，课程结束时的期末考试成绩占80%。绪

论互换性概述几何量的误差与公差标准几何量的测量优先数和优先数系0.1

互换性概述0.1.1互换性的概念同类零件能够互换，一批同类型的零件加工后，随便取一个与其配合件装配都很顺利，都能达到其使用性能的要求。互换性实质①装配前，无需选择；②装配时，无需进行修配与调整；③装配后，满足预定的技术使用要求。例如: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。互换性图例0.1.2互换性的分类完全互换性：（绝对互换）同规格的零、部件中，任取其一，不需任何选择、修配或调整，就能装在机器上，且满足产品的使用要求。不完全互换性：（有限互换）将加工好的零件，根据实测尺寸

的大小，把相配合的零件各分为

若干组，使每组内的尺寸差别比

较小，然后再按相应组进行装配，以满足其使用要求。不完全互换：发动机的活塞销与活塞销孔装配精度要求很高（常温过盈量为0.0025~0.0075），采用完全互换将使零件的制造公差很小，加工困难，成本很

高，甚至无法加工。这时，我们可将零件的制造公差适当

的放大，使之便于加工。零件加工完后，再用测量器具将

零件按实际尺寸大小分为若干组，使每组零件间实际尺寸

的差别减小，装配时按相应的组进行装配。大孔与大轴相

配，小孔与小轴相配。这样既可保证装配精度和使用要求，又能解决加工困难，降低成本。不具有互换性产品的装配：修配法普通车床的尾顶尖与主轴顶尖连线应与机床导轨平行(即两轴线相对机床导轨等高)，为避免出现废品就采用钳工修配的方法进行装配。对标准部件或机构互换性又可分为——内互换性——外互换性部件或机构内部组成零件间的互换性部件或机构与其相配合件间的互换性内互换性外互换性小

结遵循互换性原则

有利生产迅猛发展保证产品质量降低制造成本延长使用寿命提高使用价值加工专业化协作化自动化降低成本提高效率装配缩短装配周期实现装配自动化发展系列新产品缩短设计周期使用制造设计0.1.3互换性的作用控制产品性能参数值完全一样不可能不必要给定适宜的变动范围公差允许零件尺寸和几何参数的变动量如何实现互换性？0.1.4

互换性生产的实现互换性由公差来保证。要点设计时给定---公差；加工按公差分别进行；装配（更换）时，不需辅助加工及修配；装配（更换）后， 能满足使用要求。0.2

标准化概述1.标准标准的定义基础作用制定标准是对重复性事物和概念所作的统一规定科学、技术和实践经验的综合成果。有关方面协商一致、经主管机构批准、以特定形式发布。共同遵守的准则、依据。标准的分级和分类国际标准区域标准国家标准专业标准地方标准企业标准标准的分级特征基础标准产品标准方法标准安全、卫生环保标准生产组织标准经济管理标准服务标准管理标准技术标准性质标准标准的分类2.

标准化标准化是一个活动过程：定义含义相对性制定贯彻每完成一个过程，标准化水平修订、实施在经济、技术、科学管理等社会实践中，对复杂事物和概念，通过发布和实施标准，达到统一，以获得最佳秩序和社会效益的全过程。目的效果建立最佳秩序、取得最佳效果。标准实施后，才表现出。标准化是一个相对概念。在深度、广度上都有程度的差别，无论是标准还是标准体系都在逐步向更深的层次发展。3.标准化意义1980年英国有国家标准7800个，1979年美国有国家标准10590个。西德：20000个，日本每年审查修改国家标准3000个。大部分国际标准集中了许多工业化国家的经验和现

代科技成就，成为公认的国际先进技术水平的协议。公差生产、设计是一个国家生产专业化和技术协作的基本条件，是现代制造业产品生产通用化、系列化、标准化的依据，是保证产品质量、降低成本的重要技术措施。极限与配合等标准是重要的基础标准，随着工业生产的发展而产生和完善起来的。1902年英国纽瓦尔公司制定了最初的公差标准1924年英国制定了国家标准B.S.1641925年美国制定了国家标准A.S.A.B4a1926年国际标准化协会（ISA）成立提出了国际ISA极限与配合制，1940年正式发表。1947年二战后，国际标准化组织重建，改名ISO并陆续制定了一系列国际公差标准。我国1944年颁布过中国工业标准（CIS），实际并未执行。1950以后，参照前苏联标准制定了一系列GB(OCT制)。1978年，我国正式参加国际标准化组织，参照国际标准，制定了一系列新国标。公差标准发展史0.3

几何量的测量技术测量实现互换性生产的重要保证又是进行质量管理，监督和控制的基本手段。必须借助一定的测量工具和一定的测试技术。0.4优先数和优先数系优先数和优先数系的引入在机械设计中，要确定很多参数，并会按照一定规律，向一切有关的参数传播。技术参数值的微小差别,经反复传播会造成尺寸规格紊乱，给组织互换性生产、使用、维修带来困难。为使产品的参数选择能遵守统一的规律，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（GB321—80）要求工业产品技术参数尽可能采用它。优先数与优先数系对各种技术参数进行协调、简化和统一的一种科学的数值制度。优先数系由一些十进制等比数列构成代号:Rr

(r=5、10、20、40、80)公比:qr

。个数：优先数系中，项数从1开始，可向大于1和小于1两边无限延伸，每个十进区间有r个优先数。优先数多为无理数，应用时要圆整。R5公比

R10

公比

R20

公比

R40

公比

R80

公比基本系列q5=

5

10

=1.6q10=10

10

=1.25q20

=

20

10

=1.12q40

=

40

10

=1.06q80

=

80

10

=1.03补充系列qr

=

r

10优先数系的种类：1、基本系列：R5、R10、R20、R40；2、补充系列：R80；3、变形系列：ⅰ派生系列：指从Rr系列中按一定项差P取值所构成的系列，即Rr/P系列。例R10/3ⅱ复合系列：由若干等比系列混合构成的多公比系列。例(R5;R10)例1

试写出R10/3优先数系中的各个优先数。解：查表0.1得全部优先数有1，2，4，8；1.25，2.5，5.00，10；1.60，3.15，

6.30优先数系的使用R5、R10

—

机械产品

•

R10

—

工具R20、R40

—

材料、铸件等工艺尺寸。例2：在500到10000㎜尺寸段的公差标准尺寸分段中如采用R10优先数系，请写出全部优先数。解：查表得全部优先数有：500，630，800，1000；1250，1600，2000，2500，3150，4000，5000，6300，8000，10000。（1）电动机转速有（单位为r／min）：375，750，1500，300