互換性與技術(shù)測(cè)量論文

1、論互換性與技術(shù)測(cè)量的關(guān)系一、前言學(xué)習(xí)本課程已經(jīng)半個(gè)學(xué)期了，雖然掌握的不是很好，但受益匪淺?；Q性與技術(shù)測(cè)量基礎(chǔ)課程是我們機(jī)械工程相關(guān)專業(yè)的一門重要的技術(shù)基礎(chǔ)課，它包含了幾何量的精度設(shè)計(jì)和誤差檢測(cè)兩方面內(nèi)容，涉及到機(jī)械產(chǎn)品和其零件設(shè)計(jì)、制造、維修等多方面的內(nèi)容。而我們的主要任務(wù)是掌握互換性與測(cè)量技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí)和測(cè)量方法，掌握公差與配合的基本內(nèi)容、結(jié)構(gòu)、特征及選用，熟悉與了解公差檢測(cè)的概念和基本方法，為學(xué)習(xí)后續(xù)課程打好基礎(chǔ)。隨著現(xiàn)代生產(chǎn)技術(shù)、管理技術(shù)的進(jìn)步和生產(chǎn)力的發(fā)展，產(chǎn)品的復(fù)雜程度及其質(zhì)量要求日益提高。為適應(yīng)這種社會(huì)化大生產(chǎn)的需要，提高生產(chǎn)效率，降低成本，保證產(chǎn)品質(zhì)量，必須按照專業(yè)化協(xié)作的原則

2、進(jìn)行生產(chǎn)。在這種大背景下，機(jī)械設(shè)計(jì)人員需要在精度設(shè)計(jì)方面力求優(yōu)化，所以互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí)日益重要。二、互換性歷史互換性由來(lái)已久，其原理始于兵器制造。在中國(guó)，早在戰(zhàn)國(guó)時(shí)期（公元前476前222）生產(chǎn)的兵器便能符合互換性要求。西安秦始皇陵兵馬俑坑出土的大量弩機(jī)（當(dāng)時(shí)的一種遠(yuǎn)射程的弓箭）的組成零件都具有互換性。這些零件是青銅制品，其中方頭圓柱銷和銷孔已能保證一定的間隙配合。18世紀(jì)初，美國(guó)批量生產(chǎn)的火槍實(shí)現(xiàn)了零件互換。隨著織布機(jī)、縫紉機(jī)和自行車等新的機(jī)械產(chǎn)品的大批量生產(chǎn)的需要,又出現(xiàn)了高精度工具和機(jī)床,促使互換性生產(chǎn)由軍火工業(yè)迅速擴(kuò)大到一般機(jī)械制造業(yè)。20世紀(jì)初，汽車工業(yè)迅速發(fā)展，形成了

3、現(xiàn)代化大工業(yè)生產(chǎn)，由于批量大和零部件品種多，要求組織專業(yè)化集中生產(chǎn)和廣泛的協(xié)作。工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)是實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)專業(yè)化與協(xié)作的基礎(chǔ)。機(jī)械工業(yè)中最重要的基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)之一是公差與配合標(biāo)準(zhǔn)。1902年英國(guó)紐瓦爾公司編制出版的“極限表”，是世界上最早的公差與配合標(biāo)準(zhǔn)。30年代前后，各工業(yè)國(guó)家都頒布了公差與配合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。1926年國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)(ISA)成立，1935年公布了國(guó)際公差制ISA草案。第二次世界大戰(zhàn)后，重建國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO),1962年頒布ISO/R286-1926 極限與配合制。中國(guó)于1959年頒布公差與配合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB159174-59,1979年頒布公差與配合新標(biāo)準(zhǔn)GB1800-1804-79，已

4、有尺寸、形狀和位置、表面粗糙度等基本要素的公差和軸承、螺紋、齒輪等通用零件的公差與配合等整套標(biāo)準(zhǔn)。三、互換性定義現(xiàn)代化生產(chǎn)的分工協(xié)作要求遵循互換性原則?；Q性是指在同一規(guī)格的一批零件或部件中，任取其一，不需經(jīng)過(guò)任何挑選或附加修配（如鉗工修理），就能裝在機(jī)器上，到達(dá)規(guī)定的要求。這樣的一批零件或部件就稱為具有互換性的零、部件。例如，日常生活中，電燈、臺(tái)燈的燈管就是按互換性原則生產(chǎn)的。當(dāng)燈管損壞時(shí)，我們只要去商店買到相同型號(hào)的燈管，回到家換上就可以再次使用了，這是因?yàn)橄嗤?guī)格的燈管具有互相替換的性能。再比如生活中常用的電風(fēng)扇，某個(gè)零部件損壞了。維修人員只要用同樣規(guī)格的零部件換上，電風(fēng)扇就可再次使用。

5、非常方便?，F(xiàn)代化的機(jī)械工業(yè)中，機(jī)械零件具有互換性，就有可能將一臺(tái)機(jī)器中的成千上萬(wàn)個(gè)零、部件，分散進(jìn)行高效率的專業(yè)化生產(chǎn)，然后又集中起來(lái)進(jìn)行裝配。比如豐田汽車的生產(chǎn)。豐田汽車單是日本的供貨商就有日本阿爾派、日本愛信、日本電裝、日本恩梯恩、日本歌樂(lè)、日本普林斯通等。豐田汽車由成千上萬(wàn)個(gè)零部件組成，豐田總公司并不生產(chǎn)全部的零件，而是生產(chǎn)關(guān)鍵的發(fā)動(dòng)機(jī)和車身。至于零部件，這些供貨商只要按照豐田公司的設(shè)計(jì)圖生產(chǎn)合格的零部件，并提供給豐田總公司，把這些零部件組合起來(lái)， 一輛合格的豐田汽車便誕生了。四、互換性分類互換性分為外互換和內(nèi)互換。對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)部件來(lái)說(shuō)，標(biāo)準(zhǔn)部件與其相配件間的互換性稱為外互換；標(biāo)準(zhǔn)部件內(nèi)部各

6、零件間的互換性稱為內(nèi)互換。互換性按互換程度又可分為完全互換和不完全(或有限)互換。零件在裝配時(shí)不需選配或輔助加工即可裝成具有規(guī)定功能的機(jī)器的稱為完全互換；需要選配或輔助加工才能裝成具有規(guī)定功能的機(jī)器的稱為不完全互換?；Q性按互換目的又有裝配互換和功能互換之分。規(guī)定幾何參數(shù)公差達(dá)到裝配要求的互換稱為裝配互換；既規(guī)定幾何參數(shù)公差，又規(guī)定機(jī)械物理性能參數(shù)公差達(dá)到使用要求的互換稱為功能互換。上述的外互換和內(nèi)互換、完全互換和不完全互換皆屬裝配互換。裝配互換目的在于保證產(chǎn)品精度，功能互換目的在于保證產(chǎn)品質(zhì)量。五、引入技術(shù)測(cè)量現(xiàn)代化生產(chǎn)的特點(diǎn)是品種多，規(guī)模大。分工細(xì)和協(xié)作多。為使社會(huì)生產(chǎn)有序地進(jìn)行，產(chǎn)品必須

7、標(biāo)準(zhǔn)化，使其規(guī)格簡(jiǎn)化，使分散的和局部的生產(chǎn)環(huán)節(jié)相互協(xié)調(diào)和統(tǒng)一。標(biāo)準(zhǔn)化是指在經(jīng)濟(jì)，技術(shù)，科學(xué)及管理等社會(huì)實(shí)踐中，對(duì)重復(fù)事物和概念通過(guò)制訂，發(fā)布和實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到統(tǒng)一，以獲得最佳秩序和社會(huì)效益的全部活動(dòng)過(guò)程。在機(jī)械制造中，標(biāo)準(zhǔn)化是廣泛實(shí)現(xiàn)互換性生產(chǎn)的前提，并且?guī)缀瘟康墓钆c檢測(cè)也應(yīng)納入標(biāo)準(zhǔn)化的軌道。從使用方面看，如人們經(jīng)常使用的自行車和手表的零件，生產(chǎn)中使用的各種設(shè)備的零件等，當(dāng)它們損壞以后，修理人員很快就可以用同樣規(guī)格的零件換上，恢復(fù)自行車、手表和設(shè)備的功能。而在某些情況下，互換性所起的作用還很難用價(jià)值來(lái)衡量。例如在戰(zhàn)場(chǎng)上，要立即排除武器裝備的故障，繼續(xù)戰(zhàn)斗，這時(shí)做主零、部件的互換性是絕對(duì)必要的。

8、從制造方面來(lái)看，互換性是提高生產(chǎn)水平和進(jìn)行文明生產(chǎn)的有力手段。裝配時(shí)，不需輔助加工和修配，故能減輕裝配工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，縮短裝配周期，并且可使裝配工人按流水作業(yè)方式進(jìn)行工作，以致進(jìn)行自動(dòng)裝配，從而大大提高街道效率。加工時(shí)，由于規(guī)定有公差，同一部機(jī)器上的各種零可以同時(shí)加工。用量大的標(biāo)準(zhǔn)件還可以由專門車間基工廠單獨(dú)生產(chǎn)。這樣就可以采用高效率的專用設(shè)備，乃致采用計(jì)算機(jī)輔助加工。這樣產(chǎn)量和質(zhì)量必然會(huì)得到提高，成本也會(huì)顯著降低。從設(shè)計(jì)方面看，由于采用互換原則設(shè)計(jì)和生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)零碎、部件，可以簡(jiǎn)化繪圖、計(jì)算等工作，縮短設(shè)計(jì)周期，并便于用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)。由此合理確定公差和正確進(jìn)行檢測(cè)是實(shí)現(xiàn)互換性的兩個(gè)必不可少的條

9、件。在生產(chǎn)制造中，工業(yè)工程人員經(jīng)常需要根據(jù)圖紙要求，運(yùn)用合理的檢測(cè)技術(shù)手段，確定測(cè)量方法、選擇測(cè)量器具、實(shí)施測(cè)量，以實(shí)現(xiàn)零部件的互換性。若不采取適當(dāng)?shù)臋z測(cè)措施，規(guī)定的公差也就形同虛設(shè)，不能發(fā)揮作用。只有幾何量合格者，才能保證零部件在幾何量方面的互換性。對(duì)于有誤差的產(chǎn)品，需要進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，檢測(cè)誤差產(chǎn)生的原因并制定減少誤差的措施，以生產(chǎn)出更高精度的產(chǎn)品，這樣零件的互換性便有了保證。幾何量檢測(cè)是互換性生產(chǎn)必不可少的重要措施，是實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化生產(chǎn)必不可少的技術(shù)。六、互換性與技術(shù)測(cè)量的意義互換性與測(cè)量技術(shù)的意義具體體現(xiàn)在：1.在設(shè)計(jì)方面，互換性與測(cè)量技術(shù)使得工廠可以最大限度地采用標(biāo)準(zhǔn)件、通用件和準(zhǔn)部件，大大

10、簡(jiǎn)化了繪圖和計(jì)算工作，縮短了設(shè)計(jì)周期，并有利于計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和產(chǎn)品的多樣化。2.在制造生產(chǎn)方面，按互換性原則進(jìn)行加工，各個(gè)零件可以同時(shí)分別加工，有利于組織專業(yè)化生產(chǎn)，便于采用先進(jìn)工藝和高效率的專用設(shè)備，有利于計(jì)算機(jī)輔助制造，由于工件單一，易于保證加工質(zhì)量。裝配時(shí)，由于零、部件具有互換性，使裝配過(guò)程能夠連續(xù)而順利地進(jìn)行，從而大大縮短了裝配周期，實(shí)現(xiàn)加工過(guò)程和裝配過(guò)程機(jī)械化、自動(dòng)化。3.在使用維修方面，具有互換性的備用零件和部件可以簡(jiǎn)單而迅速地替換磨損或損壞的零、部件，減少了機(jī)器使用和維修的時(shí)間與費(fèi)用，提高了機(jī)器的使用價(jià)值，保證機(jī)器工作的連續(xù)性。這一點(diǎn)尤其對(duì)重要設(shè)備和軍用品的修復(fù)更具有重大意義。4.在生產(chǎn)管理方面，管理對(duì)象減少，采購(gòu)對(duì)象減少，以及由此產(chǎn)生的管理成本降低。5.在經(jīng)濟(jì)上，它縮小了生產(chǎn)規(guī)模，減少了不必要的廠房、設(shè)備、設(shè)施和相應(yīng)的管理、技術(shù)、操作人員，這些都將大大降低生產(chǎn)的成本?；Q性對(duì)于產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制造、管理、市場(chǎng)營(yíng)銷等過(guò)程無(wú)疑是十分重要的。具有高度互換性的產(chǎn)品是其具有較強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力的必要條件