互换性与技术测量

山东科技大学

互换性与技术测量机械电子工程学院

二〇一一年三月

互换性与技术测量

课程简介课程特点：本课程是机械专业的重要技术基础课。

课程主要内容：

机械产品设计过程： —— 运动分析与计算

—— 结构设计；刚度、强度分析与计算

——精度设计（尺寸精度、形状和位置精度、表面精度等）

本课程的主要内容： ——几何精度设计（课堂教学）

——几何量检测（实验教学）


课程简介

课程要求：掌握基本概念、术语和定义；掌握几何量公差标准的内容及应用原则；初步学会选用几何量公差与配合，并能够正确标注；熟悉典型几何量的检测方法。

课程特点：术语、定义多，代号多；标准规定多；经验方法多；原则性强，灵活性大。


一、互换性与公差的概念一、互换性与公差的概念

二、标准与标准化二、标准与标准化

三、优先数系与优先数三、优先数系与优先数

四、几何量检测概述四、几何量检测概述

第一章绪论


一互换性与公差的概念1 ．什么是互换性？（ interchangeability ）简单说，指同一规格的零件可以相互替换的性质。具体说，同一规格的零件或部件中的任意一个，不需

要进行选择、调整或修配，就能装配到所属的部件或机器中去，而且能够达到预定的功能要求的特性。

本课程仅讨论几何量的互换性。

2 ．为什么实行互换性 ?

归根结底，实行互换性是生产发展的要求。

单件生产方式——早期的汽车生产大量生产方式——福特的汽车制造厂互换性概念的由来


实现条件

3 ．怎样实现互换性？

（ 1 ）一批零件加工得完全相同 [ 不可能 ]（ 2 ）一批零件加工得充分近似 [ 可能 ]

一互换性与公差的概念

加工：“公差”

使用：“配合”4 ．公差的概念（ tolerance ）

公差是可测参数允许变动的范围，例如尺寸公差。

互换性要用公差来保证！


互换性和检测互换性和检测互换性和检测互换性和检测

公差

几何尺寸几何尺寸误差误差

第三章

几何形状几何形状误差误差

第四章

相互位置相互位置误差误差

第四章

微观几何形微观几何形状误差状误差

第五章



一互换性与公差的概念5 ．互换性的分类

完全互换性（绝对互换）

不完全互换性（有限互换）：允许有附加的选择或调整

例如：分组装配法、调整法

6 ．互换性的作用设计方面：大量应用标准件、通用件、标准部件等

制造方面：提高生产率；专业化生产

设备的使用和维修方面：提高使用价值；维修方便

完全互换常用于厂际协作，不完全互换常用于企业内部


二标准与标准化1 ．标准与标准化的概念（ standard & standardization ）标准：为了达到最佳的社会效益，对重复性事物（如产品、零件或部件）和概念（如术语、规则、方法、代号等）所作的统一规定。

标准化：即标准的制定、发布、贯彻实施和监督的过程。

标准化是互换性生产的基础，是国家现代化水平的重要标志之一，对人类进步和科学技术发展起着巨大的推动作用。

它以科学、技术和实践经验的综合成果为基础，经有关方面协商一致，由主管机构批准，以特定的形式发布，作为共同遵守的准则和依据。


二标准与标准化2 ．标准的分类按作用范围分类

按法律属性分

本课程涉及的标准大多属于推荐性国家基础标准。

国际标准（ ISO ）国家标准（ GB ）行业标准（如 JB 、 HG 、 QC 、 HJ 等）地方标准企业标准国家标准化指导性技术文件（ GB/Z ）

强制性标准推荐性标准（ /T ）


三优先数系和优先数

2 ．优先数系（ series of preferred numbers ）GB/T321-2005《优先数和优先数系》规定：优先数系是公比为

的十进等比数列，分别记为：R5 、 R10 、 R20 、 R40 、 R80 。

804020105 1010101010 或、、、

1 ．优先数系和优先数的来由及引入由来：十九世纪末，法国的雷诺（ C·Renard)

引入原因：各种产品的参数指标特征互不相同，但相互关联


基本系列： R5 、 R10 、 R20 、 R40

补充系列： R80

变形系列：如 R10/3 、 R5/2 等

3 ．优先数（ preferred numbers ）即优先数系中的每一个项值。

理论值：一般不能用于实际；

计算值：取 5 位有效数字的近似值；

常用值：取 3 位有效数字，即通常所说的优先数；

化整值：特殊情况下使用。

三优先数系和优先数


四　几何量检测概述1 ．检测的概念

检测是检验和测量的统称。测量：利用计量器具确定被测对象的量值的实验过程。如：用游标卡尺测量轴颈。检验：是判断被检验的物理量是否合格的过程，通常不要求测出具体数值。如：用极限量规检验零件尺寸。

2 ．检测的目的通过对加工出的零部件进行检测，判断其是否满足设计要求，即是否合格，从而保证零部件的互换性要求。


掌握互换性、公差、标准的概念

理解互换性、标准化的意义

掌握优先数系内容，了解其应用

了解检测的概念，理解其重要性

本章小结

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