互換性與測(cè)量技術(shù)第一章緒論課件

1、第一章 緒論互換性與測(cè)量技術(shù)高等教育出版社第1頁，共17頁。目錄CONTENTS01幾何精度設(shè)計(jì)與互換性02標(biāo)準(zhǔn)化與優(yōu)先數(shù)系03本課程的任務(wù)第2頁，共17頁。01幾何精度設(shè)計(jì)與互換性第3頁，共17頁。第一節(jié) 幾何精度設(shè)計(jì)與互換性一、幾何精度設(shè)計(jì)幾何精度設(shè)計(jì)就是確定零部件幾何要素的允許誤差，即公差。其內(nèi)容一般包括尺寸精度、幾何精度和表面粗糙度三個(gè)方面。幾何精度設(shè)計(jì)的方法主要有三種：計(jì)算法、試驗(yàn)法和類比法。計(jì)算法是應(yīng)用流體潤(rùn)滑理論來計(jì)算配合的間隙量，根據(jù)彈塑性變形理論來計(jì)算配合的過盈量，試驗(yàn)法是用試驗(yàn)的方法來確定對(duì)于產(chǎn)品性能關(guān)系極大的一些參數(shù)的極限與配合的最佳值。類比法是確定零件幾何精度最常用的方

2、法，它是以經(jīng)過生產(chǎn)使用驗(yàn)證的類似零部件為依據(jù)，通過對(duì)比分析，進(jìn)行必要的修正，從而確定所設(shè)計(jì)零件的幾何精度。第4頁，共17頁。第一節(jié) 幾何精度設(shè)計(jì)與互換性二、互換性的基本概念在機(jī)械制造業(yè)中，互換性是指在同一規(guī)格的一批零部件中任取一件，不經(jīng)任何選擇、修配或調(diào)整，就能裝在機(jī)器或儀器上，并滿足原定使用功能要求的特性。這樣的零部件稱為具有互換性的零部件。零部件的互換性通常包括幾何參數(shù)（如尺寸、形狀、相互位置、表面粗糙度）、機(jī)械性能（如強(qiáng)度、硬度）以及理化性能（如化學(xué)成分）等方面的互換性。第5頁，共17頁。第一節(jié) 幾何精度設(shè)計(jì)與互換性三、互換性的種類1.完全互換性完全互換性簡(jiǎn)稱互換性，它是指同一規(guī)格的零部

3、件在裝配或更換時(shí)，不需要挑選和修配，安裝后能滿足預(yù)定的使用性能要求。2.不完全互換性不完全互換性也稱為有限互換性，它是指允許零部件在裝配前預(yù)先分組或在裝配時(shí)采用調(diào)整等措施。不完全互換性可用分組裝配法、調(diào)整法或其他方法來實(shí)現(xiàn)。第6頁，共17頁。第一節(jié) 幾何精度設(shè)計(jì)與互換性四、互換性的作用在設(shè)計(jì)方面，零部件具有互換性可以最大限度地采用標(biāo)準(zhǔn)件和通用件。減少設(shè)計(jì)工作量，縮短設(shè)計(jì)周期。在制造方面，互換性有利于組織專業(yè)化生產(chǎn)，可采用高效率的專用設(shè)備，有助于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動(dòng)化，有助于進(jìn)行計(jì)算機(jī)輔助制造，從而提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。在裝配方面，由于零部件具有互換性，減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度，縮短了裝配周

4、期，有利于實(shí)現(xiàn)裝配過程的機(jī)械化和自動(dòng)化。在使用和維修方面，零部件具有互換性，可及時(shí)更換已經(jīng)磨損或損壞的零部件，以減少機(jī)器的維修時(shí)間和費(fèi)用，保證機(jī)器的使用效率。第7頁，共17頁。第一節(jié) 幾何精度設(shè)計(jì)與互換性五、實(shí)現(xiàn)互換性的必要條件 1. 必須對(duì)幾何要素提出公差要求，只有在公差要求范圍內(nèi)的合格零件才能實(shí)現(xiàn)互換性。2. 對(duì)各種公差要求還必須具有統(tǒng)一的術(shù)語、協(xié)調(diào)的數(shù)據(jù)和正確的標(biāo)注方式，使從事機(jī)械設(shè)計(jì)或加工人員具有共同的技術(shù)語言和依據(jù)。3. 有相應(yīng)的檢測(cè)技術(shù)措施來保證檢測(cè)實(shí)際幾何參數(shù)是否合格，從而保證零、部件的互換性。在檢測(cè)過程中必須保證計(jì)量基準(zhǔn)和單位的統(tǒng)一，這就需要規(guī)定嚴(yán)格的尺寸傳遞系統(tǒng)，從而保證計(jì)量

5、單位的統(tǒng)一。第8頁，共17頁。02標(biāo)準(zhǔn)化與優(yōu)先數(shù)系第9頁，共17頁。第二節(jié) 標(biāo)準(zhǔn)化與優(yōu)先數(shù)系1.標(biāo)準(zhǔn) 標(biāo)準(zhǔn)是指對(duì)需要協(xié)調(diào)統(tǒng)一的重復(fù)性事物和概念所作的統(tǒng)一規(guī)定。它以科學(xué)、技術(shù)和實(shí)踐經(jīng) 驗(yàn)的綜合成果為基礎(chǔ)，經(jīng)有關(guān)方面協(xié)商一致，由主管機(jī)構(gòu)批準(zhǔn)，以特定形式發(fā)布，作為共同遵守的準(zhǔn)則和依據(jù)。 2.標(biāo)準(zhǔn)的分類 標(biāo)準(zhǔn)的分類按性質(zhì)分技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)管理標(biāo)準(zhǔn)按作用范圍分國際標(biāo)準(zhǔn)區(qū)域標(biāo)準(zhǔn)國家標(biāo)準(zhǔn)地方標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)化對(duì)象的特性分基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)方法標(biāo)準(zhǔn)安全和環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)第10頁，共17頁。第二節(jié) 標(biāo)準(zhǔn)化與優(yōu)先數(shù)系3.標(biāo)準(zhǔn)化 標(biāo)準(zhǔn)化是指在一定的范圍內(nèi)獲得最佳秩序，對(duì)實(shí)際的或潛在的問題制定共同的和重復(fù)使用的規(guī)則的活動(dòng)。標(biāo)準(zhǔn)化工作包括制

6、定標(biāo)準(zhǔn)、發(fā)布標(biāo)準(zhǔn)、組織實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)和對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施進(jìn)行監(jiān)督的全部活動(dòng)過程。標(biāo)準(zhǔn)化是實(shí)現(xiàn)互換性生產(chǎn)的前提，是組織現(xiàn)代化生產(chǎn)的重要手段，是實(shí)現(xiàn)專業(yè)化生產(chǎn)的必要前提，是聯(lián)系設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和使用等方面的紐帶，是科學(xué)管理的重要組成部分，也是提高產(chǎn)品在國際市場(chǎng)上競(jìng)爭(zhēng)能力的技術(shù)保證。目前，標(biāo)準(zhǔn)化已發(fā)展到一個(gè)新的階段，其特點(diǎn)是標(biāo)準(zhǔn)的國際化。國際標(biāo)準(zhǔn)是指國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）和國際電工委員會(huì)（IEC）所 制定的標(biāo)準(zhǔn)。第11頁，共17頁。第二節(jié) 標(biāo)準(zhǔn)化與優(yōu)先數(shù)系4.優(yōu)先數(shù)和優(yōu)先數(shù)系 在設(shè)計(jì)機(jī)械產(chǎn)品和制定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，產(chǎn)品的性能參數(shù)、尺寸規(guī)格參數(shù)等都要通過數(shù)值表達(dá)，而這些數(shù)值在生產(chǎn)過程中又是互相關(guān)聯(lián)的。因此，對(duì)于各種技術(shù)參數(shù)，必

7、須加以協(xié)調(diào)和統(tǒng)一。優(yōu)先數(shù)和優(yōu)先數(shù)系就是對(duì)各種技術(shù)參數(shù)的數(shù)值進(jìn)行協(xié)調(diào)、簡(jiǎn)化和統(tǒng)一的一種科學(xué)的數(shù)值制度。 GB/T3212005規(guī)定了5個(gè)公比數(shù)系，分別用R5、R10、R20、R40和R80（補(bǔ)充系列）表示。優(yōu)先數(shù)系是一種十進(jìn)制的等比級(jí)數(shù)，級(jí)數(shù)的項(xiàng)值中包括1，10，100，10n 和1，0.1，0.01，10-n 這些數(shù)（n為正整數(shù)），按110，10100，和10.1，0.10.01，劃分區(qū)間， 然后再進(jìn)行細(xì)分。 第12頁，共17頁。第二節(jié) 標(biāo)準(zhǔn)化與優(yōu)先數(shù)系第13頁，共17頁。03本課程的任務(wù)第14頁，共17頁。第三節(jié) 本課程的任務(wù)（1）掌握標(biāo)準(zhǔn)化和互換性的基本概念及有關(guān)的基本術(shù)語和定義。 （2）基本掌握本課程中國家標(biāo)準(zhǔn)的主要內(nèi)容、特點(diǎn)和應(yīng)用原則，并會(huì)查閱和使用相關(guān)表格。 （3）初步學(xué)會(huì)根據(jù)機(jī)器和零件的功能要求選用極限和配合。 （4）初步具備對(duì)常見的公差要求能在圖樣上正確標(biāo)注和解釋的能力。 （5）熟悉各種典型幾何參數(shù)的檢測(cè)方法，初步學(xué)會(huì)使用常用的計(jì)量器具。 （6）能根據(jù)生產(chǎn)需要設(shè)計(jì)光滑極限量規(guī)。第15頁，共17頁。思考題與習(xí)題11試述互換性在機(jī)械制造中的作用，并列舉互換性應(yīng)用實(shí)例。 12完全互換性和不完全互換性有何區(qū)別？各用于何種場(chǎng)合？ 13試述標(biāo)準(zhǔn)的種類和標(biāo)準(zhǔn)化的意義。 14優(yōu)先數(shù)系有哪些優(yōu)點(diǎn)？R5、R10、R20、R40和R80系列是什么意思？ 15下面兩列數(shù)據(jù)屬于哪種系列？