互换性与测量技术7/27/20241 1、掌握互换性的含义；、掌握互换性的含义；2 2、了解互换性与标准化的关系及其在现代化、了解互换性与标准化的关系及其在现代化 生产中的重要意义；生产中的重要意义；3 3、了解优先数及其应用。、了解优先数及其应用。绪绪 论论本章学习要求本章学习要求一、互换性的定义一、互换性的定义 在同一规格的一批零件或部件中，任取在同一规格的一批零件或部件中，任取在同一规格的一批零件或部件中，任取在同一规格的一批零件或部件中，任取其一，不需要其一，不需要其一，不需要其一，不需要任何挑选或附加修配任何挑选或附加修配任何挑选或附加修配任何挑选或附加修配( ( ( (如钳工如钳工如钳工如钳工修配修配修配修配) ) ) )就能装在机器上，达到规定的功能要就能装在机器上，达到规定的功能要就能装在机器上，达到规定的功能要就能装在机器上，达到规定的功能要求。这样的一批零件或部件就称为具有互换求。这样的一批零件或部件就称为具有互换求。这样的一批零件或部件就称为具有互换求。这样的一批零件或部件就称为具有互换性的零、部件。性的零、部件。性的零、部件。性的零、部件。 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，必须满足必须满足三个条件三个条件：装配后装配后 满足使用要求满足使用要求装配前装配前 不挑不挑装配时装配时 不调整或修配不调整或修配缺一不可缺一不可0.1 概述概述尺寸尺寸形状形状相对位置相对位置对几何要素的对几何要素的提出互换性要求。提出互换性要求。1.1.按决定的参数或使用要求分为：按决定的参数或使用要求分为： 1)1)几何参数几何参数互换性互换性 ( (主要保证装配主要保证装配) )2)2)功能功能互换（保证使用）互换（保证使用） 机械机械物理物理 化学化学 对对性能性能提出互换性要求。提出互换性要求。二、互换性的种类二、互换性的种类52620.015A-B0.020A-B0.0250.0050.025两处A-BBABA其余12.51.61.60.80.8C2C2CBAD255123660A-B45m6()E3.23.255j6()55j6()56r6()EEE572139.50.02DC3.23.2A-A0.0239.516N9()12N9()B-B2.2.按互换性程度分按互换性程度分3.3.对标准件对标准件 内互换：部件或机构内部组成零件间的互换性。内互换：部件或机构内部组成零件间的互换性。 外互换：外互换：部件或机构与其装配件间的互换性。部件或机构与其装配件间的互换性。1)完全互换完全互换 不限定互换范围，装配或更换时，不限定互换范围，装配或更换时，不挑、不调、不修不挑、不调、不修的互换性。的互换性。2)2)不完全互换不完全互换 采用采用分组装配分组装配, ,组内零件可互换，组与组之间不能互换。组内零件可互换，组与组之间不能互换。 一般地说，一般地说，不完全互换用于部件或机构的制造厂内部的装配；厂外协不完全互换用于部件或机构的制造厂内部的装配；厂外协作要求完全互换。作要求完全互换。 （还要附加修配、辅助加工的，则不具有互换性）（还要附加修配、辅助加工的，则不具有互换性） 1.1.使用上使用上1)1)军用军用 2)2)民用民用 2.2.制造上制造上 可可采采用用先先进进的的生生产产方方式式（专专业业化化生生产产、流流水水线线、自自动动线线）, , 产产品品单一，分工精细，可采用专用设备，提高生产率，进行文明生产。单一，分工精细，可采用专用设备，提高生产率，进行文明生产。给日常生活带来极大方便给日常生活带来极大方便( (备胎、电子元件等等备胎、电子元件等等)军工产品易损件：子弹、炮弹都具有互换性。军工产品易损件：子弹、炮弹都具有互换性。 3.3.设计上设计上 采采用用了了互互换换性性原原则则设设计计和和生生产产的的标标准准零零部部件件，可可简简化化设设计计、计计算、制图工作量，缩短了设计周期，并便于用计算机进行辅助设计。算、制图工作量，缩短了设计周期，并便于用计算机进行辅助设计。总总之之，遵遵循循互互换换性性原原则则进进行行设设计计、制制造造和和使使用用，可可大大大大降降低低产产品品成成本本，提提高生产率高生产率，降低劳动强度降低劳动强度。也为标准化、系列化、通用化奠定了基础。也为标准化、系列化、通用化奠定了基础。 三三、互换性的作用、互换性的作用四、互换性生产的实现四、互换性生产的实现 只要同一规格的零部件的几何参数保持在一定范围内，就能达到互换只要同一规格的零部件的几何参数保持在一定范围内，就能达到互换的目的。这个范围就是公差。的目的。这个范围就是公差。 1.1.1.1.公差公差公差公差: : : : 允许零件尺寸和几何参数的变动范围。允许零件尺寸和几何参数的变动范围。尺寸方面：尺寸方面：尺寸公差尺寸公差 形状方面：形状方面：宏观宏观的几何的几何形状形状公差公差 微观的几何微观的几何形状形状公差公差位置方面：位置方面：位置公差公差尺寸误差尺寸误差形状形状误差误差表面粗糙度表面粗糙度位置位置误差误差公差用来控制加工中的误差，以保证互换性的实现。公差用来控制加工中的误差，以保证互换性的实现。 2.2.检测检测 检测包含检验与测量。检测包含检验与测量。 t公差带公差带 标注标注通端通端止端止端通孔公差孔最小极限尺寸止孔最大极限尺寸一、一、标准化及作用（自学）标准化及作用（自学）标准化及作用（自学）标准化及作用（自学） 标准分为国际标准、区域标准、国家标准标准分为国际标准、区域标准、国家标准GB 、行业标准（、行业标准（JB） 、地、地方标准方标准DB和企业标准和企业标准QB。 极限与配合标准、形位公差标准、表面粗糙度标准等是标准中的基础标极限与配合标准、形位公差标准、表面粗糙度标准等是标准中的基础标准。准。二、优先数和优先数系（二、优先数和优先数系（二、优先数和优先数系（二、优先数和优先数系（GB3212005 GB3212005 GB3212005 GB3212005 ）0.2 标准化概述标准化概述标准化是实现互换性的前提标准化是实现互换性的前提 工程上的技术参数值具有工程上的技术参数值具有传播特性传播特性，任何产品的参数值不仅与自身的技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。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。 优先数系就是一种对各种技术参数进行简化、协调和统一的科学数优先数系就是一种对各种技术参数进行简化、协调和统一的科学数 值制度。值制度。 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、使用维修带来困难。故需对数值进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。行标准化。 1.优先数系的构成优先数系的构成 由一系列由一系列十进制等比数列十进制等比数列构成，构成，我国标准我国标准GB321-2005GB321-2005与国际标准与国际标准ISOISO推荐推荐系列符号系列符号R5R5、R10R10、R20R20、R40R40、R80R80系列，系列，每个数都是一个优先数。每个数都是一个优先数。优先数和优先数系标准是重要的优先数和优先数系标准是重要的基础标准基础标准。 R5 公比公比 q51.6 R10 公比公比 q101.25 基本系列基本系列 R20 公比公比 q201.12R40 公比公比 q401.06 R80 公比公比 q801.03 补充系列补充系列设计任何产品时，主要尺寸及参数应有意识地采用优先数设计任何产品时，主要尺寸及参数应有意识地采用优先数变形系列有三种：变形系列有三种：A、派生系列：是从基本（或补充）系列中每隔N项导出的系列。B、移位系列：它的公比与某一基本系列相同但项值不同。C、复合系列：是指几个公比不同的系列组合而成的变形系列。先基本系列；先大公比，后小公比。表1-1例、某车床主轴共有例、某车床主轴共有1616级转速，其转速数列为：级转速，其转速数列为：25 40 63 80 25 40 63 80 100 125 160 200 250 320 400 500 630 800 1250 2000100 125 160 200 250 320 400 500 630 800 1250 2000，试，试分析确定其优先数系的组成特点。分析确定其优先数系的组成特点。R5R5R10R10R10/2R10/2 本课程是高等学校机械类和近机类一门重要的技术基础课本课程是高等学校机械类和近机类一门重要的技术基础课。 包含包含几何量公差几何量公差与与误差检测误差检测两大方面的内容。两大方面的内容。1 1、建立互换性的基本概念，掌握各有关公差标准的基本内容、特点和表格、建立互换性的基本概念，掌握各有关公差标准的基本内容、特点和表格的使用，能根据零件的使用要求，初步选用其公差等级、配合种类、形位公差的使用，能根据零件的使用要求，初步选用其公差等级、配合种类、形位公差及表面质量参数值等。并能在图样上进行正确的标注。及表面质量参数值等。并能在图样上进行正确的标注。2 2、建立技术测量的基本概念，了解常用测量方法与测量器具的工作原理，、建立技术测量的基本概念，了解常用测量方法与测量器具的工作原理，通过实验，初步掌握测量操作技能，并分析测量误差与处理测量结果。会设计通过实验，初步掌握测量操作技能，并分析测量误差与处理测量结果。会设计光滑极限量规。光滑极限量规。课堂教学实践环节本课程的研究对象及任务通过本课程的学习，应达到以下要求：通过本课程的学习，应达到以下要求：