西工大--互换性

公差与技术测量（互换性与测量技术）西北工业大学机电学院张云鹏公差与技术测量第1章绪论第1章绪论1.1互换性1.1.1互换性的概念《高级汉语大词典》——[互换]：相互交换（同类之物）;以（某物）易（某物）;交换交换、互相交换、互换……听说过我(互换性)吗？公差与技术测量第1章绪论互换性在哪里？？？•家用电器、电脑如何修理？•一架飞机有成千上万个零部件，怎么装配起来呢？日光灯管坏了，怎么办？公差与技术测量第1章绪论1.定义[互换性]：(Interchangeability)在一批相同规格的零件或部件中任意拿出一个，不需要任何辅助加工或钳工修配就能装到所属的部件或机器中去，而且能达到预定的配合性能和功能要求。基本前提：规格型号相同的同一类零部件、元器件。满足条件：不需要挑选、修配、调整…等辅助加工能装配；装配或更换后能满足功能和性能要求。公差与技术测量第1章绪论2.互换性原则互换性是现代工业生产的重要原则之一。互换性原则高效率原则低成本原则有所侧重原则现代企业生产、管理的几大原则：公差与技术测量第1章绪论3.互换性生产现代工业生产的特点：专业化分工协作专业化协作生产的前提：互换性生产。互换性生产的作用：既能满足各生产部门之间广泛的协作要求，又能进行高效的专业化生产。[注意]：并不是任何情况下，互换性生产都是有效的。例如：单件、小批量生产，特精密仪器的生产。公差与技术测量第1章绪论1.1.2互换性的分类（按决定参数分）功能互换性---规定功能参数公差机械性能、物理性能、化学性能、电气性能，……几何参数互换性---规定几何参数公差几何参数：◆尺寸大小◆（宏观、微观）几何形状◆形面间相互位置关系公差与技术测量第1章绪论1.1.2互换性的分类（按照互换程度和范围分）完全互换（绝对互换）一批零件装配时，不需辅助加工、选择等。不完全互换（有限互换）当装配精度要求很高时，可放宽公差，然后按实际尺寸分组，使组内零件实现互换。公差与技术测量第1章绪论1.1.2互换性的分类（按应用场合分）外部互换部件与其相配件之间的互换性。例：轴承与轴。内部互换部件内部零件之间的互换性。例：轴承各零件。公差与技术测量第1章绪论1.1.3互换性的作用设计方面：缩短周期、利于信息化、产品多样化。制造方面：利于专业化生产、采用先进工艺和设备，实现加工和装配的机械化、自动化，提高生产率和产品质量，降低成本。生产管理方面：便于科学管理使用和维修方面:及时更换零部件，减少维修时间和费用，提高机器的使用价值。公差与技术测量第1章绪论1.1.4如何实现互换性？规定公差（Tolerance）◆为什么要规定公差？◆公差要求越高越好？测量——制造的眼睛保证互换性时为什么需要测量？标准化是实现互换性生产的基础。公差与技术测量第1章绪论1.2.1标准化简化、统一化、系列化、通用化最佳协调2.基本原理1.什么是标准化？包括标准的制定、宣传、贯彻、执行、修订，循环往复、不断提高的全过程。1.2标准化与标准公差与技术测量第1章绪论3.标准化的重要作用是广泛实现互换性生产的必要前提；是实现科学管理的重要组成部分；是反映社会现代化水平的重要标志之一。公差与技术测量第1章绪论规矩、行规、游戏规则1.2.2标准1.标准的种类标准——技术法律法律——社会标准技术标准管理标准工作标准基础标准**：其他标准的基础，广泛指导产品标准方法标准安全、卫生、环境标准公差与技术测量第1章绪论2.标准的等级、级别（国内）国家标准：GB、GJB，具法律性质、强制执行例：GB3314—2006内燃机车通用技术条件GJB368.2—87装备维修性通用规范行业标准（专业标准）：JB、HB、地方标准：DB+地区代号。例：DB61/XXX-2008陕西省地方标准企业标准：QB例：Q/JD1389—2006SC7132C轿车（重庆长安企业）公差与技术测量第1章绪论3.国际标准国际标准化组织—ISO（InternationalStandardizationOrganization）国际电工委员会—IEC（InternationalElectrotechnicalCommission）国际电信联盟—ITU（InternationalTelecommunicationsUnion）名气最大的国际标准：ISO9000质量管理体系族标准ISO14000环境标准公差与技术测量第1章绪论4.各国标准采用国际标准的方式等同采用（idtISO×××）内容和形式完全与国际标准相同。等效采用/修改采用（eqvISO×××）内容与国际标准完全相同，形式上不完全相同。不等效采用（neqISO×××）在技术、内容上与国际标准不相同。公差与技术测量第1章绪论5.我国公差标准的历史1959年我国编制《公差与配合》标准，全盘套用前苏联的标准。GB159~174-59《公差与配合》标准1979年国家标准局决定采用国际标准。GB1800~1804-79《公差与配合》标准1997后更名为《极限与配合》并用GB/T。GB/T1800.1-1997《公差与配合基础第1部分：词汇》公差与技术测量第1章绪论1.3几何量检测技术1.3.1检测的基本概念是检验和测量的总称。测量对象、计量单位、测量方法、测量准确度是测量的四个要素。计量单位测量方法测量准确度测量对象测量公差与技术测量第1章绪论1.3几何量检测技术1.3.2几何量检测技术的发展1940：机械式比较仪，精度1.5μm；1950：光学比较仪，精度0.2μm；1960：电感、电容式测微仪，精度0.1μm；1969：激光干涉仪，精度0.01μm；1982：STM，精度nm级；接近加工精度的极限。……公差与技术测量第1章绪论1.4优先数和优先数系1.什么是优先数和优先数系？一种科学的、国际上统一的数值分级制度，也是一组无量纲的分级数系，用于各种量值的分级。制度遵守数系作用本课程中提出优先数的概念，主要是用于公差等级的分级。公差与技术测量第1章绪论2.优先数系它是十进制等比数列。我们可以把所有大于零的数分成若干个十进段，因此只要清楚了一个段内的优先数系那么就可以扩大相应的10n倍就可以了。例：1～10，10～100，……1～0.1，0.1～0.011.4优先数和优先数系X101X10ˉ1公差与技术测量第1章绪论03.106.112.125.16.1804020105qqqqq0设每个十进制段内每进r项值增大10倍：rrqaaq10,10则国标规定r值有5，10，20，40，80五种，分别表示为R5，R10，R20，R40，R80，称为R5系列……R80系列等。各系列的公比如下：基本系列补充系列1.4优先数和优先数系公差与技术测量第1章绪论3.优先数优先数系中的每一项值，就是优先数。优先数的理论值：即是无理数，不便于应用。优先数的计算值：即理论值取5位有效数字的近似值。优先数的常用值：对计算值的圆整。优先数的化整值：对常用值进一步圆整，特殊场合使用。r101.4优先数和优先数系公差与技术测量第1章绪论4.应用举例显微镜、放大镜的放大率采用R5系列。公差标准的制定中采用R5系列优先数。基本尺寸的分段采用R10系列优先数。1.4优先数和优先数系公差与技术测量第1章绪论1.5机械精度设计概述1.机械精度设计概念机电产品设计——市场调研方案设计论证结构设计★精度设计公差与技术测量第1章绪论加工误差的产生：加工系统误差、人员误差、测量误差加工误差的分类：尺寸误差、形状误差、相互位置误差公差：控制加工误差的变动范围。加工误差和公差的区别：加工误差是在加工过程中产生的、而公差是由设计者给定的。2.加工误差和公差1.5机械精度设计概述公差与技术测量第1章绪论机械精度设计任务：根据机械的功能和性能要求，正确合理地设计机械零件的尺寸精度、形状和位置精度以及表面粗糙度，并正确的标注在零件图和装配图上。解决的矛盾：零件精度与制造成本的矛盾零件之间的矛盾检测精度与检测方法之间的矛盾机械精度设计方法：类比、试验、计算分析。3.机械精度设计任务1.5机械精度设计概述公差与技术测量第1章绪论1.5机械精度设计概述4.机械精度设计原则互换性原则标准化原则精度匹配原则优化原则经济性原则公差与技术测量第1章绪论1.5机械精度设计概述互换性：课堂教学极限与配合形状与位置公差表面粗糙度典型零部件公差与配合：滚动轴承、螺纹、键与花键、圆锥与角度、齿轮传动……几何量公差检测（测量）：实验完成5.课程主要内容公差与技术测量第1章绪论6.课程特点1.特点：技术基础课（主干）2.重要性：承上启下。3．组成：上课，作业，实验，考试4．性质：本课程就是将理论和实践紧密结合的学科。5．任务：围绕误差与公差来研究，如何解决使用与制造的矛盾。6．要求：掌握互换性与测量技术的基本原理。会使用各种公差标准与标注，并能进行一般的计量工作。