第一章互换性与标准化的基本概念

机械制造及测量技术基础主讲教师陈银清电话：[phone]短号：648011邮箱：[e-mail]考试课总学时45周次15（1-16，第4周认识实习）课程性质教材[1]胡凤兰互换性与技术测量（1-8周讲授）[2]孔德音机械加工工艺基础（9-16周讲授）广义：从原材料开始到生产出机器的整个生产过程(含毛坯成型、零件制造、机器装配试验等)分为热加工和冷加工两部分。狭义：从毛坯开始到机器的生产过程，只包含冷加工部分。机械制造的含义第一章绪论互换性与标准化互换性的涵义标准化及其作用优先数与优先数系本课程的研究对象及任务绪论机械的系统设计机械的参数设计机械的精度设计机械设计通常可分为机械的系统设计是确定机械的基本工作原理和总体布局的设计，以保证总体方案的合理性和先进性。机械的参数设计是确定机械各零件几何要素的标称值（公称值）的设计。绪论精度设计是根据机械的功能要求，正确地对机械零件的尺寸精度、几何精度以及表面精度要求进行设计，并将它们正确地标注在零件图和装配图上。本课程只研究机械的精度设计。一、互换性的涵义1.互换性的概念互换性(interchangeability)某一产品（包括零件、部件、构件）与另一产品在尺寸、功能上能够彼此互相替换的性能。问题：如何使零件具有互换性？为使产品的质量达到某一要求，就必须将其几何参数、功能参数的不一致限制在某一范围内，其区间的大小即为参数所允许的变动量，这就是公差。2.公差的概念3.互换性的作用使用过程：方便替换缩短维修时间和节约费用生产制造：专业化协调生产提高产品质量和生产效率装配过程：缩短装配时间提高效率产品设计：简化绘图、计算加速产品更新换代4.互换性的分类完全互换指同类零、部件加工好以后，不需经任何挑选、调整或修配等辅助处理，便可顺利装配，并在功能上达到使用性能要求。不完全互换指同种零、部件加工好以后，在装配前需经过挑选、分组、调整或修配等辅助处理，才可顺利装配，在功能上达到使用性能要求。二、互换性与标准化1.标准对重复性事物和概念所做的统一规定。标准即是一种规定，它制订是以科学、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，以特定形式发布，作为共同遵守的准则依据。对零件的加工误差及其控制范围所制订的技术标准称“极限与配合”标准，它是实现互换性的基础。2.标准化在经济、技术、科学及管理等社会实践中，对重复性事物和概念通过制订、发布和实施标准，达到统一，以获得最佳秩序和社会效益，即标准化。为了实现互换性，必须对公差值进行标准化，不能各行其是，标准化是实现互换性生产的重要技术措施。1902年颁布了全世界第一个公差与配合标准（极限表）1924年英国在全世界颁布了最早的国家标准B.S164—1924，紧随其后的是美国、德国、法国1929年俄罗斯（前苏联）也颁布了“公差与配合”标准1926年成立了国际标准化协会（ISA），1940年正式颁布了国际“公差与配合”标准，1947年将ISA更名为ISO（国际标准化组织）。国际上的标准化发展历程我国：1959年我国正式颁布了第一个《公差与配合》国家标准（GB159～174－59）1979年以来对旧的基础标准进行了两次修订：一次是上世纪八十年代初期，（GB1800～1804－79、GB1182～1184－80、GB1031－83）；另一次是九十年代中期（GB/T1800.1－1997GB/T1182－1996GB/T1031－1995）绪论三、标准化及其作用1.标准分类标准按照其管辖范围可以分国际标准国家标准国际标准是指在国际范围内由众多国家、团体共同参与制订的标准。国家标准是由国务院标准化行政主管部门制定的标准。绪论2.中国标准自从我国发布第一个国家标准《工程制图》以来，基本形成了以国家标准为主体，行业标准、地方标准和企业标准相互协调配套的中国国家标准体系。中国标准按作用范围分国家标准行业标准地方标准企业标准绪论中国标准按标准的法律属性分强制性标准推荐性标准中国《标准化法》规定：国家标准、行业标准分强制性标准推荐性标准绪论中国国家标准的代号及其含义见下表：表1.1国家标准代号及其含义代号GB含义中华人民共和国强制性国家标准GB/T中华人民共和国推荐性国家标准GB/Z中华人民共和国国家标准化指导性技术性文件四、优先数与优先数系技术参数不能随便使用数值使用广泛数值具有扩散型优先数与优先数系：对产品技术参数合理分档、分级，对产品技术参数进行简化，协调统一而R5对应的公比为R10R20一般优先选择R5系列、其次为R10系列、R20系列等等rrq10《优先数和优先数系》标准中的优先数系是一种十进的近似等比数列，其对应的等比数列的公比为60.11055q25.1101010q12.1102020q绪论表1.2优先数系的基本系列（常用值）（摘自GB/T321—2005）R51.001.602.504.006.3010.00R101.001.251.602.002.503.154.005.006.308.0010.00R201.003.551.124.001.254.501.405.001.605.601.806.302.007.102.248.002.509.002.8010.003.15R401.001.903.556.701.062.003.757.101.122.124.007.501.182.244.258.001.252.364.508.501.322.504.759.001.402.655.009.501.502.805.3010.001.603.005.601.703.156.001.803.356.30实际使用时，应按R5、R10、R20、R40的顺序优先选用。当基本系列不能满足要求时，可采用补充系列R80。绪论五、本课程的研究对象及任务本课程是高等学校机械类、仪器仪表类和机电结合类各专业必修的主干技术基础课程，是整个教学过程中联系设计课程与工艺课程的纽带，是从基础课学习过渡到专业课学习的桥梁。绪论学生在学完本课程后应达到下列要求：建立互换性的基本概念，掌握标准化和互换性的基本概念及有关的基本术语和定义；掌握各有关公差标准的基本内容、特点和应用原则；初步学会根据机器和零件的功能要求，选用几何量公差与配合；能够查用本课程介绍的公差表格，并正确标注图样。绪论习题11.1什么叫互换性？为什么说互换性已成为现代化机械制造业中一个普遍遵守的原则？是否互换性只适用于大批生产？1.2生产中常用的互换性有几种？它们有何区别？1.3何谓公差、标准和标准化？它们与互换性有何关系？