《机械测量技术》第1章-绪论

第1章绪论知识点:1、了解互换性的意义、分类及在机械制造业中的作用。

2、了解标准化、标准的含义。3、了解优先数、加工误差、公差的基本概念。4、了解本课程的作用和任务。1.1概述案例导入怎么办？

在日常生活中，人们经常会遇到这样的情况：家里的灯泡坏了，自行车上的螺栓丢了，买一个相同规格的换上即可正常使用。非常方便、快捷

机械制造中的互换性是指同一规格的一批零件或部件，不经选择、修配或调整，就能与其它零部件安装在一起而组成一台机器，并且能达到规定的使用功能要求。1.1.1互换性的概念互换性表现为对产品零部件装配过程中的3个不同阶段的要求：装配前，不经选择；装配时，不需修配或调整；装配后，满足预定的使用性能要求。

在现代化机械制造生产中，一般都遵守互换性原则。

本书中研究的是几何参数（尺寸、形状、位置、微观轮廓）的互换。第1章绪论

互换性原理始于兵器制造。2000多年前，中国的兵器制造就已经开始应用互换性原理。西安秦始皇陵兵马俑坑出土的大量弩机（当时的一种远射程的弓箭）的组成零件都具有互换性。这些零件是青铜制品，其中方头圆柱销和销孔已能保证一定的间隙配合。在现代生活中互换性随处可见：组成现代技术装置和日用机电产品的各种零件，如手表、缝纫机上的零件、一批规格为M10的螺母与M10螺栓的自由旋合。从使用上看，零件坏了可以以新换旧，方便维修，从而提高机器的利用率和延长机器的使用寿命。从制造上看，互换性是组织专业化协作生产的重要基础，可以提高生产率和产品质量，降低成本。从设计上看，可以最大限度地采用标准件和通用件，极大的简化了制图、计算工作，缩短设计周期，并便于采用计算机辅助设计(CAD)。1.1.2

互换性的作用：1.1.3互换性的分类1．完全互换性（绝对互换性）

完全互换是指一批零（部）件装配前不经选择，装配时也不需修配和调整，装配后即可满足预定的使用要求。如螺栓、圆柱销等标准件的装配大都属于此类情况。特点：零件无需选择修整，即达装配要求。装配过程简单，生产率高，对工人要求不高，便于组织自动化装配；在各种生产类型中都应优先采用。2．不完全互换性（有限互换性）

当装配精度要求很高时，若采用完全互换将使零件的尺寸公差很小，加工困难，成本很高，甚至无法加工，则可采用不完全互换法进行生产。

在零部件装配时允许有附加条件的选择或调整，可以采用分组装配法、调整法等来实现。优点：在保证装配、配合功能要求的前提下，能适当放宽制造公差，使得加工容易，降低制造成本。缺点：降低了互换水平，不利于部件、机器的装配和维修。分组装配法[例]在单件生产的机器中（特重型、特高精度的仪器），往往采用不完全互换。这是因为在这种情况下，完全互换将导致加工困难（甚至无法加工）或制造成本过高。为此，生产中往往把零、部件的精度适当降低，以便于制造。然后再根据实测尺寸的大小，将制成的相配零、部件各分成若干组。使每组内尺寸差别比较小。最后再把相应组的零、部件进行装配。这样既解决了零部件的加工困难，又保证了装配的精度要求。经过机械加工后的零件，由于机床夹具、刀具及工艺操作水平等因素的影响，零件的尺寸和形状及表面质量均不能做到完全理想而会出现加工误差。

尺寸误差几何形状误差相互位置误差表面粗糙度加工误差1.2加工误差、公差及检测

1.2.1机械加工误差机械加工误差主要有以下几类：1、尺寸误差：零件加工后的实际尺寸对理想尺寸的偏离程度。理想尺寸是指图样上标注的最大、最小两极限尺寸的平均值，即尺寸公差带的中心值。2、形状误差：指加工后零件的实际表面形状对于其理想形状的差异（或偏离程度），如圆度、直线度等。3、位置误差：指加工后零件的表面、轴线或对称平面之间的相互位置对于其理想位置的差异（或偏离程度），如同轴度、位置度等。4、表面微观不平度：加工后的零件表面上由较小间距和峰谷所组成的微观几何形状误差。零件表面微观不平度用表面粗糙度的评定参数值表示。加工零件的过程中，由于各种因素（机床、刀具、温度等）的影响，零件的尺寸、形状和表面粗糙度等几何量难以做到理想状态，总是有大或小的误差。但从零件的使用功能看，不必要求零件几何量制造得绝对准确，只要求零件几何量在某一规定的范围内变动，即保证同一规格零部件（特别是几何量）彼此接近。我们把这个允许零件几何量变动的范围叫做几何量公差。

1.2.2

几何量公差完工后的零件是否满足公差要求，要通过检测加以判断。检测包含检验与测量。几何量的检验是指确定零件的几何参数是否在规定的极限范围内，并作出合格性判断，而不必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

1.2.3

检测工作

标准：为了在一定的范围内获得最佳秩序，对活动或结果规定共同的和重复的规则、导则或特性的文件。标准化：为了在一定的范围内获得最佳秩序，对实际或潜在的问题制定共同的和重复使用的规则的活动。标准化工作包括：制定标准、发布标准、组织实施标准、对标准的实施进行监督。标准化是互换性生产的基础，没有标准化就没有互换性。1.3标准化与优先数系

1.3.1

标准和标准化ISO国际标准IECITU按应用范围分国家标准GB、GB/T省、市、部标准企业标准

1.3.2

标准分类1.3.3优先数和优先数系4、优先数系的派生系列为了使优先数系具有更宽广的适应性，可以从基本系列中，每逢p项留取一个优先数，生成新的派生系列，以符号Rr/p表示。派生系列的公比为如派生系列R10/3，就是从基本系列R10中，自1以后每逢3项留取一个优先数而组成的，即1.00，2.00，4.00，8.00，16.0，32.0，64.0，…。1.4本课程的特点和学习任务2、学习任务（1）理解几何参数互换性与标准化的基本概念。（2）认识各种几何参数有关公差标准的基本内容和主要规