互換性與測(cè)量技術(shù)第一章

1、互換性與測(cè)量技術(shù)互換性與測(cè)量技術(shù)絲毫不差、嚴(yán)絲合縫絲毫不差、嚴(yán)絲合縫如何保證？如何保證？互換性與測(cè)量技術(shù)互換性與測(cè)量技術(shù)n重要性：重要性：n小至日常生活，大至航空航天，無(wú)處不在。小至日常生活，大至航空航天，無(wú)處不在。是機(jī)械類(lèi)、近機(jī)類(lèi)工程技術(shù)人員技術(shù)交流的是機(jī)械類(lèi)、近機(jī)類(lèi)工程技術(shù)人員技術(shù)交流的語(yǔ)法。語(yǔ)法。n教同里們?cè)谏鲜艺J(rèn)正學(xué)真課教同里們?cè)谏鲜艺J(rèn)正學(xué)真課n同學(xué)們正在教室里認(rèn)真上課同學(xué)們正在教室里認(rèn)真上課互換性與測(cè)量技術(shù)互換性與測(cè)量技術(shù)n機(jī)械工程的內(nèi)涵及與相關(guān)學(xué)科的聯(lián)系機(jī)械工程的內(nèi)涵及與相關(guān)學(xué)科的聯(lián)系互換性與測(cè)量技術(shù)互換性與測(cè)量技術(shù)n機(jī)械工程系統(tǒng)包括：機(jī)械工程系統(tǒng)包括：n設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)工程圖工程圖n選材

2、選材原料原料n制造制造零件零件n裝配裝配機(jī)械機(jī)械n測(cè)量測(cè)量尺寸尺寸/結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)/功能功能/質(zhì)量質(zhì)量n運(yùn)用運(yùn)用發(fā)揮功能發(fā)揮功能n維修維修保障保障n回收與再生回收與再生綠色綠色/可持續(xù)發(fā)展。可持續(xù)發(fā)展?；Q性與測(cè)量技術(shù)互換性與測(cè)量技術(shù)是松還是緊？是松還是緊？松或緊到何種程度？松或緊到何種程度？如何保證？如何保證？互換性與測(cè)量技術(shù)互換性與測(cè)量技術(shù)n課程的作用課程的作用n1，設(shè)計(jì)與工藝的紐帶和橋梁，設(shè)計(jì)與工藝的紐帶和橋梁n2，使用與制造的協(xié)調(diào)，使用與制造的協(xié)調(diào)n具體任務(wù)：具體任務(wù)：nP7互換性與測(cè)量技術(shù)互換性與測(cè)量技術(shù)n學(xué)習(xí)方法：學(xué)習(xí)方法：n掌握基本概念和原理掌握基本概念和原理n建立標(biāo)準(zhǔn)化和使用標(biāo)準(zhǔn)的習(xí)

3、慣建立標(biāo)準(zhǔn)化和使用標(biāo)準(zhǔn)的習(xí)慣n不斷學(xué)習(xí)更新不斷學(xué)習(xí)更新互換性與測(cè)量技術(shù)互換性與測(cè)量技術(shù)n第一章第一章 緒論緒論n第二章第二章 測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)n第三章第三章 極限與配合極限與配合n第四章第四章 形位公差及其檢測(cè)形位公差及其檢測(cè)n第五章第五章 表面粗糙度及其測(cè)量表面粗糙度及其測(cè)量n第六章第六章 幾種常用標(biāo)準(zhǔn)件的互換性幾種常用標(biāo)準(zhǔn)件的互換性(滾動(dòng)軸承、螺紋、鍵滾動(dòng)軸承、螺紋、鍵)n第七章第七章 光滑極限量規(guī)設(shè)計(jì)光滑極限量規(guī)設(shè)計(jì)n第八章第八章 圓錐的公差配合及測(cè)量圓錐的公差配合及測(cè)量n第九章第九章 漸開(kāi)線圓柱齒輪的公差與檢測(cè)漸開(kāi)線圓柱齒輪的公差與檢測(cè)n第十章第十章 尺寸鏈尺寸鏈第一章第一章

4、緒緒 論論n第一節(jié)第一節(jié) 課程目的和要求課程目的和要求n第二節(jié)第二節(jié) 互換性概述互換性概述n第三節(jié)第三節(jié) 零件的加工誤差和公差零件的加工誤差和公差 n第四節(jié)第四節(jié) 優(yōu)先數(shù)和優(yōu)先數(shù)系優(yōu)先數(shù)和優(yōu)先數(shù)系 第一節(jié)第一節(jié) 課程目的和要求課程目的和要求n初步建立初步建立互換性互換性的的基本概念基本概念，熟悉有關(guān)熟悉有關(guān)公差配合公差配合的的基本術(shù)語(yǔ)和定義基本術(shù)語(yǔ)和定義。n了解多種了解多種公差標(biāo)準(zhǔn)公差標(biāo)準(zhǔn)，重點(diǎn)是重點(diǎn)是圓柱體公差與配合圓柱體公差與配合，形位公差形位公差以及以及表面粗糙度表面粗糙度標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)。n基本掌握公差與配合的基本掌握公差與配合的選擇原則和方法選擇原則和方法，學(xué)會(huì)正確學(xué)會(huì)正確使用各種公差表格，

5、并能完成重點(diǎn)公差的使用各種公差表格，并能完成重點(diǎn)公差的圖樣標(biāo)注圖樣標(biāo)注。n建立建立技術(shù)測(cè)量技術(shù)測(cè)量的基本概念，具備一定的技術(shù)測(cè)量知識(shí)，的基本概念，具備一定的技術(shù)測(cè)量知識(shí)，能合理、正確地能合理、正確地選擇量具選擇量具、量?jī)x并掌握其調(diào)試、量?jī)x并掌握其調(diào)試、測(cè)測(cè)量方法量方法。第二節(jié)第二節(jié) 互換性概述互換性概述n一、互換性的含義一、互換性的含義n1，在機(jī)械制造業(yè)中，零件的互換性是指，在機(jī)械制造業(yè)中，零件的互換性是指同同一規(guī)格一規(guī)格的一批零件或部件，不需要任何的一批零件或部件，不需要任何挑選、挑選、修配或調(diào)整修配或調(diào)整，任取其一任取其一都能直接安裝在機(jī)器都能直接安裝在機(jī)器上，并達(dá)到規(guī)定的上，并達(dá)到規(guī)定的

6、功能要求功能要求。零（部）件具。零（部）件具有的這種性能稱(chēng)為互換性。有的這種性能稱(chēng)為互換性。n舉例：組成現(xiàn)代技術(shù)裝置和日用機(jī)電產(chǎn)品的舉例：組成現(xiàn)代技術(shù)裝置和日用機(jī)電產(chǎn)品的各種零件，如電燈泡、自行車(chē)、手表、各種零件，如電燈泡、自行車(chē)、手表、M10-6H的螺母與的螺母與M10-6g螺栓的自由旋合、螺栓的自由旋合、USB接口等。接口等。第二節(jié)第二節(jié) 互換性概述互換性概述n2，互換性?xún)?nèi)容：，互換性?xún)?nèi)容： n幾何參數(shù)互換幾何參數(shù)互換：包括尺寸、形狀、位置、表面微：包括尺寸、形狀、位置、表面微觀形狀誤差的互換性。觀形狀誤差的互換性。n機(jī)械性能互換機(jī)械性能互換：如強(qiáng)度、硬度、材料等。：如強(qiáng)度、硬度、材料等。

7、n在現(xiàn)代化生產(chǎn)中，一般應(yīng)遵守互換性原則。在現(xiàn)代化生產(chǎn)中，一般應(yīng)遵守互換性原則。第二節(jié)第二節(jié) 互換性概述互換性概述n二、互換性的分類(lèi)二、互換性的分類(lèi)n1，完全互換性：，完全互換性：完全互換是指一批零完全互換是指一批零（部）件裝配前不經(jīng)選擇，裝配時(shí)也（部）件裝配前不經(jīng)選擇，裝配時(shí)也不需修配和調(diào)整，裝配后即可滿(mǎn)足預(yù)不需修配和調(diào)整，裝配后即可滿(mǎn)足預(yù)定的使用要求。如螺栓、圓柱銷(xiāo)等標(biāo)定的使用要求。如螺栓、圓柱銷(xiāo)等標(biāo)準(zhǔn)件的裝配大都屬于此類(lèi)情況。準(zhǔn)件的裝配大都屬于此類(lèi)情況。完全完全互換性應(yīng)用于中等精度、批量生產(chǎn)?；Q性應(yīng)用于中等精度、批量生產(chǎn)。第二節(jié)第二節(jié) 互換性概述互換性概述n2不完全互換性：不完全互換性：

8、當(dāng)裝配精度要求很高時(shí)，當(dāng)裝配精度要求很高時(shí)，若采用完全互換將使零件的尺寸公差很小，加若采用完全互換將使零件的尺寸公差很小，加工困難，成本很高，甚至無(wú)法加工，則可采用工困難，成本很高，甚至無(wú)法加工，則可采用不完全互換法進(jìn)行生產(chǎn)。不完全互換法進(jìn)行生產(chǎn)。n不完全互換不完全互換通常采用通常采用概率互換法、分組互換概率互換法、分組互換法、調(diào)整互換法或修配互換法法、調(diào)整互換法或修配互換法等工藝措施，實(shí)等工藝措施，實(shí)現(xiàn)順利裝配并在功能上達(dá)到使用性能要求。這現(xiàn)順利裝配并在功能上達(dá)到使用性能要求。這樣做既可保證裝配精度和使用要求，又能適當(dāng)樣做既可保證裝配精度和使用要求，又能適當(dāng)?shù)胤艑捈庸す睿瑴p小零件加工難度，

9、降低成地放寬加工公差，減小零件加工難度，降低成本。本。 第二節(jié)第二節(jié) 互換性概述互換性概述n不完全互換不完全互換優(yōu)點(diǎn)：在保證裝配、配合功優(yōu)點(diǎn)：在保證裝配、配合功能要求的前提下，能適當(dāng)放寬制造公差，能要求的前提下，能適當(dāng)放寬制造公差，使得加工容易，降低制造成本。使得加工容易，降低制造成本。n不完全互換不完全互換缺點(diǎn)：降低了互換水平，不缺點(diǎn)：降低了互換水平，不利于部件、機(jī)器的裝配和維修。利于部件、機(jī)器的裝配和維修。n不完全互換應(yīng)用于高精度或超高精度、不完全互換應(yīng)用于高精度或超高精度、小批量或單件生產(chǎn)。小批量或單件生產(chǎn)。第二節(jié)第二節(jié) 互換性概述互換性概述n三、互換性的意義三、互換性的意義n在制造方面

10、：能實(shí)現(xiàn)大工業(yè)化生產(chǎn)、專(zhuān)門(mén)化在制造方面：能實(shí)現(xiàn)大工業(yè)化生產(chǎn)、專(zhuān)門(mén)化生產(chǎn)，可大幅度地降低成本、保證質(zhì)量。生產(chǎn)，可大幅度地降低成本、保證質(zhì)量。n在設(shè)計(jì)方面：是機(jī)器設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、在設(shè)計(jì)方面：是機(jī)器設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化的理論依據(jù)。可縮短設(shè)計(jì)周期。通用化的理論依據(jù)?？煽s短設(shè)計(jì)周期。n在使用維修方面：易更換配件，減少修理時(shí)在使用維修方面：易更換配件，減少修理時(shí)間和費(fèi)用，保證設(shè)備原有的性能。間和費(fèi)用，保證設(shè)備原有的性能。n在其他方面：國(guó)際交流、在其他方面：國(guó)際交流、滿(mǎn)足生產(chǎn)部門(mén)廣滿(mǎn)足生產(chǎn)部門(mén)廣泛協(xié)作的要求。泛協(xié)作的要求。第三節(jié)第三節(jié) 零件的加工誤差和公差零件的加工誤差和公差n一、加工誤差與公差一

11、、加工誤差與公差n零件加工后的實(shí)際幾何參數(shù)與理想零件幾何參數(shù)相零件加工后的實(shí)際幾何參數(shù)與理想零件幾何參數(shù)相符合的程度，稱(chēng)為符合的程度，稱(chēng)為加工精度加工精度（簡(jiǎn)稱(chēng)精度），它們中（簡(jiǎn)稱(chēng)精度），它們中間的差值稱(chēng)為間的差值稱(chēng)為加工誤差加工誤差。加工誤差的大小反映了加。加工誤差的大小反映了加工精度的高低。加工誤差是零件加工過(guò)程中實(shí)際產(chǎn)工精度的高低。加工誤差是零件加工過(guò)程中實(shí)際產(chǎn)生的、生的、不可避免不可避免的。的。n若制成的一批零件加工精度極高，實(shí)際尺寸數(shù)值等若制成的一批零件加工精度極高，實(shí)際尺寸數(shù)值等于理論值，即這些零件完全相同，這當(dāng)然能夠互換，于理論值，即這些零件完全相同，這當(dāng)然能夠互換，但在生產(chǎn)上不

12、可能，也沒(méi)有必要。但在生產(chǎn)上不可能，也沒(méi)有必要。n因而實(shí)際生產(chǎn)只要求制成零件的實(shí)際參數(shù)值在理論因而實(shí)際生產(chǎn)只要求制成零件的實(shí)際參數(shù)值在理論值上下一定范圍內(nèi)變動(dòng)，保證零件充分近似即可。值上下一定范圍內(nèi)變動(dòng)，保證零件充分近似即可。第三節(jié)第三節(jié) 零件的加工誤差和公差零件的加工誤差和公差n控制零件的加工誤差在一定范圍控制零件的加工誤差在一定范圍內(nèi)變動(dòng)，該范圍就是內(nèi)變動(dòng)，該范圍就是“公差公差”。要使零件具有互換性就應(yīng)按要使零件具有互換性就應(yīng)按“公公差差” 制造。制造。n公差公差：允許零件尺寸和幾何參數(shù)：允許零件尺寸和幾何參數(shù)的變動(dòng)量，用于控制加工中的誤的變動(dòng)量，用于控制加工中的誤差。差。第三節(jié)第三節(jié) 零

13、件的加工誤差和公差零件的加工誤差和公差n二、標(biāo)準(zhǔn)與標(biāo)準(zhǔn)化二、標(biāo)準(zhǔn)與標(biāo)準(zhǔn)化n現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)的特點(diǎn)是規(guī)模大，協(xié)作單位現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)的特點(diǎn)是規(guī)模大，協(xié)作單位多，互換性要求高，為了正確協(xié)調(diào)各生產(chǎn)部多，互換性要求高，為了正確協(xié)調(diào)各生產(chǎn)部門(mén)和準(zhǔn)確銜接各生產(chǎn)環(huán)節(jié)，必須有一種協(xié)調(diào)門(mén)和準(zhǔn)確銜接各生產(chǎn)環(huán)節(jié)，必須有一種協(xié)調(diào)手段，使分散的局部的生產(chǎn)部門(mén)和生產(chǎn)環(huán)節(jié)手段，使分散的局部的生產(chǎn)部門(mén)和生產(chǎn)環(huán)節(jié)保持必要的技術(shù)統(tǒng)一。成為一個(gè)有機(jī)的整體，保持必要的技術(shù)統(tǒng)一。成為一個(gè)有機(jī)的整體，以實(shí)現(xiàn)互換性生產(chǎn)。以實(shí)現(xiàn)互換性生產(chǎn)。n標(biāo)準(zhǔn)與標(biāo)準(zhǔn)化正是聯(lián)系這種關(guān)系的主要途徑標(biāo)準(zhǔn)與標(biāo)準(zhǔn)化正是聯(lián)系這種關(guān)系的主要途徑和手段，是實(shí)現(xiàn)互換性的基礎(chǔ)。

14、和手段，是實(shí)現(xiàn)互換性的基礎(chǔ)。n標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)是對(duì)重復(fù)性事物和概念所做的統(tǒng)一規(guī)定。是對(duì)重復(fù)性事物和概念所做的統(tǒng)一規(guī)定。標(biāo)準(zhǔn)化標(biāo)準(zhǔn)化是指制定及實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)的全過(guò)程。是指制定及實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)的全過(guò)程。 第三節(jié)第三節(jié) 零件的加工誤差和公差零件的加工誤差和公差n我國(guó)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)分三級(jí)：我國(guó)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)分三級(jí)：國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB）、部門(mén)標(biāo)部門(mén)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)（專(zhuān)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，如（專(zhuān)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，如JB）、）、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。n公差標(biāo)準(zhǔn)：對(duì)零件的公差和相互配合所制訂的標(biāo)準(zhǔn)。公差標(biāo)準(zhǔn)：對(duì)零件的公差和相互配合所制訂的標(biāo)準(zhǔn)。公差標(biāo)準(zhǔn)是實(shí)現(xiàn)對(duì)零件誤差控制和保證互換性的公差標(biāo)準(zhǔn)是實(shí)現(xiàn)對(duì)零件誤差控制和保證互換性的基基礎(chǔ)礎(chǔ)。n檢測(cè)：檢驗(yàn)與測(cè)量。零件按公差

15、標(biāo)準(zhǔn)制造，并按檢檢測(cè)：檢驗(yàn)與測(cè)量。零件按公差標(biāo)準(zhǔn)制造，并按檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)檢驗(yàn)，這樣互換性才能得以實(shí)現(xiàn)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)檢驗(yàn)，這樣互換性才能得以實(shí)現(xiàn) 。檢測(cè)標(biāo)。檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)是實(shí)現(xiàn)互換性的準(zhǔn)是實(shí)現(xiàn)互換性的手段手段。對(duì)于零件幾何量的檢驗(yàn)，通對(duì)于零件幾何量的檢驗(yàn)，通常只是判斷被測(cè)零件是否在規(guī)定的驗(yàn)收極限范圍內(nèi)，確常只是判斷被測(cè)零件是否在規(guī)定的驗(yàn)收極限范圍內(nèi)，確定其是否合格，而不一定要確定其具體的量值。定其是否合格，而不一定要確定其具體的量值。 第三節(jié)第三節(jié) 零件的加工誤差和公差零件的加工誤差和公差n三、機(jī)械加工誤差的內(nèi)容三、機(jī)械加工誤差的內(nèi)容n尺寸誤差：尺寸誤差：實(shí)際尺寸與理想尺寸之差；實(shí)際尺寸與理想尺寸之差；n形狀誤

16、差：形狀誤差：實(shí)際形狀與理想形狀之差；實(shí)際形狀與理想形狀之差；n位置誤差：位置誤差：實(shí)際位置與理想位置之差；實(shí)際位置與理想位置之差；n表面微觀不平度：表面微觀不平度：第四節(jié)第四節(jié) 優(yōu)先數(shù)和優(yōu)先數(shù)系優(yōu)先數(shù)和優(yōu)先數(shù)系n制定公差標(biāo)準(zhǔn)以及設(shè)計(jì)零件的結(jié)構(gòu)參數(shù)時(shí)，制定公差標(biāo)準(zhǔn)以及設(shè)計(jì)零件的結(jié)構(gòu)參數(shù)時(shí)，都需要通過(guò)數(shù)值表示。任何產(chǎn)品的參數(shù)值都需要通過(guò)數(shù)值表示。任何產(chǎn)品的參數(shù)值不僅與自身的技術(shù)特性有關(guān)，還直接、間不僅與自身的技術(shù)特性有關(guān)，還直接、間接地影響與其配套系列產(chǎn)品的參數(shù)值。如：接地影響與其配套系列產(chǎn)品的參數(shù)值。如：螺母直徑數(shù)值，影響并決定螺釘直徑數(shù)值螺母直徑數(shù)值，影響并決定螺釘直徑數(shù)值以及絲錐、螺紋塞規(guī)

17、、鉆頭等系列產(chǎn)品的以及絲錐、螺紋塞規(guī)、鉆頭等系列產(chǎn)品的直徑數(shù)值。由于參數(shù)值間的關(guān)聯(lián)產(chǎn)生的擴(kuò)直徑數(shù)值。由于參數(shù)值間的關(guān)聯(lián)產(chǎn)生的擴(kuò)散稱(chēng)為散稱(chēng)為“數(shù)值擴(kuò)散數(shù)值擴(kuò)散”。第四節(jié)第四節(jié) 優(yōu)先數(shù)和優(yōu)先數(shù)系優(yōu)先數(shù)和優(yōu)先數(shù)系n產(chǎn)品數(shù)值的雜亂無(wú)章會(huì)給組織生產(chǎn)、協(xié)作配套、產(chǎn)品數(shù)值的雜亂無(wú)章會(huì)給組織生產(chǎn)、協(xié)作配套、使用維修帶來(lái)困難。故需對(duì)數(shù)值進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。使用維修帶來(lái)困難。故需對(duì)數(shù)值進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。n在產(chǎn)品設(shè)計(jì)或生產(chǎn)中，為了滿(mǎn)足不同的要求，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)或生產(chǎn)中，為了滿(mǎn)足不同的要求，同一品種的某一參數(shù)，從大到小取不同值時(shí)同一品種的某一參數(shù)，從大到小取不同值時(shí)（形成不同規(guī)格的產(chǎn)品系列），應(yīng)該采用一種（形成不同規(guī)格的產(chǎn)品系列），應(yīng)該采用一種科學(xué)的數(shù)值分級(jí)制度，人們由此總結(jié)了一種科科學(xué)的數(shù)值分級(jí)制度，人們由此總結(jié)了一種科學(xué)的、統(tǒng)一的數(shù)值標(biāo)準(zhǔn)，即為學(xué)的、統(tǒng)一的數(shù)值標(biāo)準(zhǔn)，即為優(yōu)先數(shù)優(yōu)先數(shù)和和優(yōu)先數(shù)優(yōu)先數(shù)系系。第四節(jié)第四節(jié) 優(yōu)先數(shù)和優(yōu)先數(shù)系優(yōu)先數(shù)和優(yōu)先數(shù)系n優(yōu)先數(shù)系優(yōu)先數(shù)系 ：由一些十進(jìn)制等比數(shù)構(gòu)成的由一些十進(jìn)制等比數(shù)構(gòu)成的數(shù)系。數(shù)系。n優(yōu)先數(shù)系的構(gòu)成優(yōu)先數(shù)系的構(gòu)成n代號(hào)：為代號(hào)：為R r（r取取5、10、20、40、80）n公比：公比： n個(gè)數(shù)：優(yōu)先數(shù)系中，項(xiàng)數(shù)從個(gè)數(shù)：優(yōu)先數(shù)系中，項(xiàng)數(shù)從1開(kāi)始，可向大開(kāi)始，可向大于于1和小于和小于1兩邊無(wú)限延伸，每個(gè)十進(jìn)區(qū)間兩邊無(wú)限延伸，每個(gè)十進(jìn)區(qū)間有有