互换性与测量技术（第1章） .ppt
计算机系统应用,互 换 性 与 测 量 技 术,目 录,目 录,课程性质及教学任务,本课程是机械类各专业必修的一门专业基础课。本课程以几何量公差和测量技术为主线，通过对理论体系的讲解及相应几何量的实际测量，重点以培养学生成为具有较高技术水平的生产一线实用型和技术应用型专业人才为目标，要求理解概念、强化应用。通过本课程的学习使学生建立互换性、标准化、计量学及质量工程的基本概念，掌握其基本原理、原则与方法。确切了解有关标准的基本术语及定义，掌握选用公差配合、进行精度设计计算的原则和方法。了解几何参数测量的基本原理，测量误差的处理。具有继续自学并结合工作实践应用、扩展的能力。,第1章 绪 论,课程性质和要求,互换性的概念与类别,互换性在机械制造中的作用,标准化与互换性,零件的加工误差与公差,明确本课程的性质和要求 掌握有关互换性的概念及其在现代化生产中的作用 掌握互换性与公差、检测的关系 理解标准化与标准的概念极其重要性 了解哪些是优先数，为什么要规定优先数,目的要求,第1章 绪 论,1.本课程的性质和作用 为今后的课程及设计（课程设计和毕业设计）工作打下良好基础。今后工作的一个方向产品质量检验零件检验（或加工检测）。,1.1 课程性质和要求,第1章 绪 论,2.本课程的任务 建立几何参数互换性与标准化的基本概念 认识各种几何参数的公差标准的基本内容 会初步选用公差和配合，对常见公差要求会正确 标注、解释和查用有关表格 会正确选择、使用生产现场的常用量具和仪器，能对一般几何量进行综合检测和数据处理 会设计光滑量规,1.1 课程性质和要求,第1章 绪 论,第1章 绪 论,1.2 互换性的概念与类别,1.互换性的概念及意义（1）定义：机械产品中同一规格的一批零件或部件中，任取其中一件，不需要作任何挑选、调整或附加加工（如钳工修配）就能装于机器（或部件）上，并且达到预定使用性能要求的一种特性。（2）意义：运用互换性原理,形成规模经济,取得最佳经济效益。,第1章 绪 论,1.2 互换性的概念与类别,1.互换性的概念及意义（3）互换性包括几何参数、机械性能及理化性能的互换 机械性能包括很多，例如：刚度、强度、硬度等 理化性能包括传热性、导电性、热稳定性等 几何参数一般包括尺寸大小、几何形状（宏、微观）以及相互位置关系等。本课程只讨论几何参数的互换。,第1章 绪 论,1.2 互换性的概念与类别,对同一批零件而言，当其原材料相同时，其互换性主要在几何量方面。,第1章 绪 论,1.2 互换性的概念与类别,2.互换性的种类（1）完全互换性 特点：不限定互换范围，以零部件装配或更换时不需要挑选或修配为条件。（2）不完全互换性 特点：因特殊原因，只允许零件在一定范围内互换。,第1章 绪 论,1.3 互换性在机械制造中的作用,（1）在设计方面，有利于最大限度采用三化设计，大大简化绘图和计算工作，缩短设计周期。便于计算机辅助设计CAD。（2）在制造方面，有利于组织专业化生产，采用先进工艺和高效率的专用设备，提高生产效率，提高产品质量，降低生产成本。（3）在使用、维修方面，可以减少机器的维修时间和费用，保证机器能连续持久的运转，提高机器的使用寿命。,第1章 绪 论,1.4 标准化与互换性,1.4.1 标准与标准化 现代化工业生产的特点是规模大，协作单位多，互换性要求高，为了正确协调各生产部门和准确衔接各生产环节，必须有一种协调手段，使分散的局部的生产部门和生产环节保持必要的技术统一，成为一个有机的整体，以实现互换性生产。标准与标准化正是联系这种关系的主要途径和手段，是实现互换性的基础。,第1章 绪 论,1.4 标准化与互换性,1.4.1 标准与标准化 标准：对需要协调统一的重复的事物(如产品，零、部件)和概念(如术语、规则、代号、量值)所做的统一规定。标准化：标准的制定、发布、组织实施和对 标准的实施进行监督的全过程。,第1章 绪 论,按标准化对象的特性分类,按标准的级别分类,第1章 绪 论,1.4 标准化与互换性,标准化是互换性生产的基础,标准化是发展贸易、提高产品在国际市场的竞争能力的技术保证 标准化是实现现代化的重要手段，是反映现代化水平的重要标志,第1章 绪 论,1.4 标准化与互换性,1.4.2 优先数和优先数系 1.数值标准化的意义 2.优先数系及优先数 3.优先数系的派生系列 4.优先数系的应用原则,第1章 绪 论,1.数值标准化的意义 当选定一个数值作为某产品参数指标时，该数值会按一定的规律，向一切有关制品和材料中传播数值扩散，例如：,形成牵一发而动全身的现象,优先数系,故:技术参量应在一个理想的统一的数系中选取,第1章 绪 论,2.优先数系及优先数,R5 系列 r=5 q=1.60 R10系列 r=10 q=1.25R20系列 r=20 q=1.12R40系列 r=40 q=1.06R80系列 r=80 q=1.03,基本系列,R5 1.00 1.60 2.50 4.00 6.30 10.00 R10 1.00 1.25 1.60 2.00 2.50 3.15 4.00 5.00 6.30 8.00 10.00 R20 1.00 1.12 1.25 1.40 1.60 1.80 2.00 2.24 2.50 2.80 3.15 3.55 4.00 4.50 5.00 5.60 6.30 7.10 8.00 9.00 10.00 R40 R80,补充系列,优先数:优先数系中的任一个项值。,第1章 绪 论,R5 1.00 1.60 2.50 4.00 6.30 10.00 R10 1.00 1.25 1.60 2.00 2.50 3.15 4.00 5.00 6.30 8.00 10.00 R20 1.00 1.12 1.25 1.40 1.60 1.80 2.00 2.24 2.50 2.80 3.15 3.55 4.00 4.50 5.00 5.60 6.30 7.10 8.00 9.00 10.00 R40 R80,3.优先数系的派生系列,优先数系,基本系列和补充系列Rr 派生系列Rr/p:每逢p项选一项,R5/2：1.00 2.50 6.30 16.0 40.0 100R10/3:1.00 2.00 4.00 8.00 16.0 31.5,第1章 绪 论,4.优先数系的应用原则,先基本系列,后派生系列先大公比,后小公比,第1章 绪 论,1.5 零件的加工误差与公差,1.加工误差 加工过程中产生的实际要素与理想要素之间的尺寸、形状和位置的差异。（尺寸误差、形状误差、位置误差）零件加工时，由于刀具、机床、量具等方面的因素，任何一种加工方法都不能保证加工出的零件和图纸要求绝对一致。2.公差 允许尺寸、形状、位置误差变动的范围，用以限制加工误差，几何量公差在产品的设计过程中由设计者根据产品使用性能要求给定，并标注在零件图上作为技术要求。,第1章 绪 论,1.5 零件的加工误差与公差,设计者给出标准公差 完工零件不超过公差 零件的精度要求、互换性要求、配合要求 均可得到满足。,第1章 绪 论,1.5 零件的加工误差与公差,但公差大小不同，效果则不同：,公差实质：反映使用要求与加工工艺及成本的矛盾。,
