11互换性与测量技术

互换性与测量技术基础绪论学习本课程的目的时间安排考核形式互换性与标准化的基本概念能力实现矩阵1、专业能力：2、职业能力：工程实践技能、表达能力组织能力、合作能力知识单元培养能力互换性与标准化基本概念理解互换性与标准化的基本概念几何精度设计能正确标注、识读图纸上的尺寸公差、形位公差和表面粗糙度测量技术基础能正确选择和使用计量器具，对产品进行检测，并评定是否合格典型零件的互换性了解典型零件互换性的特点、基本思想和方法本课程的教学安排课程内容教学时间（32学时）尺寸公差与配合8形状与位置公差6表面粗糙度4典型零件的互换性10测量技术基础4考核本课程为考查课课程最终成绩：平时成绩20%；期中考试30%；期末考试50%《互换性与测量技术》是机械类及仪器类各专业的一门重要技术基础课，是联系设计课程与工艺课程的纽带，是基础学习到专业学习的桥梁。本课程的专业定位材料毛坯零件铸造锻压焊接粉末冶金切削加工型材热处理看懂图纸机械零件的加工过程内容提要：第一章绪论1.互换性的涵义（1）互换性的概念；（2）互换性的分类；（3）互换性在设计、制造和使用中的作用。2.标准化和优先数系（1）标准化和技术标准的定义；（2）标准化在工业生产中的作用；（3）优先数系的形成和作用。3.检测技术发展的概况4.本课程的特点和任务（1）本课程的特点和学习方法；（2）本课程的任务一、互换性的意义和作用1.1互换性的概念：•概念：同一规格的一批零部件，任取其一，不经任何挑选和修配就能装在机器上，并能满足其使用功能要求的特性叫做互换性。•举例：机器上的螺钉、灯泡，自行车、缝纫机、钟表上的零部件。•机械制造业中的互换性通常包括几何参数和力学性能的互换性的互换，本课程仅讨论几何参数的互换性，即机械精度设计。1.2互换性的分类：2.公差的含义：1.按互换性程度分全互完换不完全互换含义实现应用Φde形状精度尺寸精度位置精度微观轮廓精度fR允许几何量变化的范围。含义实现应用2.按标准零部件和机构分外互换(厂外互换D、d)内互换(厂内互换D’、d’)图6.1例如1.3互换性在机械制造生产中的作用3.从使用方面看：2.从制造方面看：1.从设计方面看：二、标准化与优先数系2.1标准化标准化是互换性生产的基础，没有标准化就没有互换性。1.定义：2.技术标准：3.技术标准分类：按应用范围分国际标准国家标准GB，GB/T，GB/Z省市部标准IEC：ITU：GJBISO：企业标准GB: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文件GJB:中华人民共和国军用标准国际电工委员会国际电讯联盟国际标准化组织1.优先数系—十进制几何级数（1）定义：由公比为和且项值中含有10的整数幂的理论等比数列导出的一组近似等比数列。、、、，见P5表1.12.2优先数系和优先数2.3优先数系和优先数（2）优先数系的种类基本系列补充系列变形系列R5、R10、R20、R40R80派生系列Rr/p等是指在Rr系列中每隔p项取一值形成的等比系列。代号：公比为：rpprprprqq//10)10(系列无限定范围时，用Rr、Rr/p表示，系列有限定范围时，应注明界限值，（3）派生系列如R10、R10/3；R10/3(16…)…。如R10(16…)，R10(16…40)，R10(…40)，例如R10/3，公比为R101.001.251.602.002.503.154.005.006.308.0010.0R10/3（1.00…）1.002.004.008.00R10/3（1.25…）1.252.505.0010.0R10/3（1.60…）1.603.156.30q10/3=103/10≈2，由表1.1可得下表。2.优先数按近似程度分理论值计算值常用值化整值3.优先数系的应用优先数系的应用顺序为：（尽量采用含有1的）→Rr/pR5→R10→R20→R40→R80见表01.1三、几何量的检测完工后的零件是否满足公差要求，要通过检测加以判断。检测包含检验与测量。检验是确定零件的几何参数是否在规定的极限范围内，并作出合格性判断，而不必得出被测量的具体数值；测量是将被测量与作为计量单位的标准量进行比较，以确定被测量的具体数值的过程。意义：检测不仅用来评定产品质量，而且用于分析产生不合格品的原因，及时调整生产，监督工艺过程，预防废品产生。检测是机械制造的“眼睛”。产品质量的提高，除设计和加工精度的提高外，往往更有赖于检测精度的提高。所以，合理地确定公差与正确进行检测，是保证产品质量、实现互换性生产的两个必不可少的条件和手段。机械精度设计概述一般来说，在机械产品的设计过程中，需要进行以下三方面的分析计算：（1）运动分析与计算。根据机器或机构应实现的运动，由运动学原理，确定机器或机构的合理的传动系统，选择合适的机构或元件，以保证实现预定的动作，满足机器或机构的运动方面的要求。（2）强度的分析与计算。根据强度、刚度等方面的要求，决定各个零件的合理的基本尺寸，进行合理的结构设计，使其在工作时能承受规定的负荷，达到强度和刚度方面的要求。（3）几何精度的分析与计算。零件基本尺寸确定后，还需要进行精度计算，以决定产品各个部件的装配精度以及零件的几何参数和公差。本书主要讨论的是几何精度的分析与计算。精度设计原则互换性原则：机械零件几何参数的互换性是指同种零件在几何参数方面能够彼此互相替换的性能。经济性原则：工艺性、合理的精度要求、合理选材、合理的调整环节、提高寿命。匹配性原则：根据机器或位置中各部分各环节对机械精度影响程度的不同，对各部分各环节提出不同的精度要求和恰当的精度分配，做到恰到好处，这就是精度匹配原则。最优化原则：探求并确定各组成零、部件精度处于最佳协调时的集合体。例如探求并确定先进工艺，优质材料等。四、本课程的特点和任务4.1本课程的特点和学习方法1.特点：（1）本课程为机械设计方面的技术基础课（2）多、强、大多：定义、符号、公式、标准规定和经验解法多；强：原则性强，因为必须按国标有关规定进行设计；大：实际应用中灵活性大。2.学习方法(3)初步学会根据使用要求，正确设计几何量公差并正确地标注在图样上；(4)了解各种典型几何量的检测方法和初步学会使用常用的计量器具。总之，本课程的任务是使学生获得机械工程师必须掌握的精度设计和检测方法的基本知识和基本技能。机械精度设计。(1)掌握标准化、互换性的基本概念及精度设计有关的基本术语和定义；(2)基本掌握精度设计标准的主要内容、特点和应用原则；4.2本课程的任务学完本课程后应达到下列要求：本章重点：1.互换性的定义、分类和作用；2.标准化在工业生产中的作用和技术标准按应用范围的分类；3.优先数系的种类、代号和公比。本节结束表01.1