1、机械精度设计与检测主编：邓清方邵阳学院机械与能源工程系,第1章 概 论,二、互换性的概念及作用,本章主要内容,三、标准化,四、课程性质、任务与要求,重点要求,互换性的定义及作用、标准化,一、课程研究的对象,什么是公差配合与检测技术？,1、课程研究的对象,研究对象机械设计和制造过程中的几何量公差配合（简称公差配合）与检测技术。,设计是满足产品使用要求的创造性过程。,机器,特征,有确定的运动,能做有用的功或能量、物料等的转换或传递,人为制造、零件制造单元,使用要求,运动要求,工作能力要求,机械设计,运动设计,运动设计,强度、刚度设计,公差与配合设计,精度要求（控制、制造误差）互换性要求（零件之间）
2、配合要求检测判断完工零件是否满足公差与配合设计的设计要求,基本概念,所以在装配图上有公差、配合代号,配合要求在装配图上标出,公差要求在零件图上标出,检测技术含义？,机械制造,加工制作,检测,以设计为依据完成产品制作,机械专业的学科基础课,机械设计基础,机械原理（运动设计）,机械设计（机械零件结构、强度、刚度设计）,机械制造基础,本课程,金属工艺学,工程材料,公差与配合,检测,判断完工后是否符合满足设计要求,本课程的性质：学科基础课 承上启下,在教学计划中联系设计课程与工艺课程的纽带,是从事基础课学习过度到专业课学习的桥梁,一、互换性的概念,1、互换举例：日常生活中，机器上的螺钉、灯泡、单车、手
3、表、轮胎、装配或更换后能满足使用要求。,2 互换性的概念及作用,2、互换性的概念同一规格的一批零部件，任取其一，不需任何挑选或附加修配或再调整 就能装在机器(或部件)上，并能 满足其规定的使用功能要求 的特性叫做互换性。零部件是否具有互换性，必须同时具备三个条件： 特点：装配前：不需挑选； 装配中：不需加工或调整； 缺一不可 装配后：满足要求；,二、互换性的分类,滚动轴承：外厂购进：视为零件，外互换完全互换， 轴承厂：视为部件，内互换分组互换应用：零部件厂际协作应采用完全互换，部件或构件在同一厂制造和装配时，可采用不完全互换。,按互换程度,完全互换：装配时不需挑选和修配。不完全互换：装配时允许
4、挑选、调整和修配,按部件或范围,完全互换,不完全互换,不完全互换常用的有分组互换法和调整法。如发动机的汽缸和活塞即采用分组互换法。,按定义,功能互换性几何参数互换性,本课程只研究几何参数的互换性，即机械精度设计。,三、互换性的作用,1）设计方面：零、部件具有互换性，就可以最大限度地采用标准件、通用件和标准部件，简化了绘图和计算工作，缩短了设计周期，并有利于计算机辅助设计和产品的多样化。,2）制造加工方面：有利于组织专业化生产，便于采用先进工艺和高效专用设备，有利于计算机辅助制造，以及实现加工过程、装配过程的机械化和自动化。从而提高劳动生产率，提高产品质量，降低生产成本。,3）在使用、维修方面：
5、减少了机器的使用和维修的时间和费用，提高了机器的使用价值。,四、互换性的实现,1.公差:允许的零件几何参数变动范围称为“公差”。这是零件具有互换性的保证。,2.检测：检测包含检验与测量。这是检验零件是否满足公差要求的手段。,3.实现互换性的条件：标准化是实现互换性的前提。这是使零件具有互换性的规定。,如果实际参数完全等于理论参数就具有互换性，但这既不可能、也没必要。 实际情况是，只要制成零件的实际参数变动不大，保证零件充分近似即可。即按允许的极限来制造，就能具有互换性。,合理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。,四、互换性的实现,互换性由公差来保证,
6、公差包括尺寸公差、形位公差和表面粗糙度等。,3 标准化,标准和标准化的引入,现代化生产的特点是品种多、规模大、分工细、协作多。为使社会生产有序进行，必须通过标准化使产品品种规格简化，使分散的、局部的生产环节能相互协调和统一。 在机械制造行业中，标准化是广泛实现互换性生产的前提。 实现互换性生产的“三化”：产品系列化、零部件通用化、工艺与原材料标准化。,一、标准,1、定义： 标准是对重复性事物和概念所作的统一规定，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，以特定形式发布，作为共同遵守的准则和依据。,标准的范围极广、种类繁多，涉及到人类生产生活的各个方面。本课程
7、研究的公差标准、检测器具和方法标准，大多属于国家基础标准。,2、标准的分类,国家标准分为四级：国家标准(GB)、行业标准(JB、HB) 地方标准(DB)、企业标准(QB) 世界标准分为六级：国际标准、区域标准、国家标准 专业标准、地方标准、企业标准,注意：下级标准不能与上级标准相违背,国际标准化组织（简称ISO）、国际电工委员会（简称IEC），这两个组织负责制定和颁发国际标准。 我国于1978年恢复参加ISO组织后，陆续修订了自己的标准。修订的原则是，在立足我国生产实际的基础上向ISO靠拢，以利于加强我国在国际上的技术交流和产品互换。,国际标准,IEC：电工委员会,ITU：国际电信联盟,ISO
8、: 标准化组织,二、标准化,定义：是指制订、发布和贯彻实施标准的全部活动过程，包括从调查标准化对象开始，经试验、分析和综合归纳，进而制订和贯彻标准，以及以后还要进行的标准修订等。,意义： 标准化是组织现代化生产的重要手段； 是实现互换性的必要前提； 是国家现代化水平的重要标志之一。,是制订、修订、贯彻标准，促进国民经济全面发展的全过程，是实现互换性的基础,动态发展过程,优先数和优先数系的引入,在机械设计中，常常需要确定很多参数，而这些参数往往不是孤立的，一旦选定，这个数值就会按照一定规律，向一切有关的参数传播。例如:螺栓的尺寸一旦确定，将会影响螺母的尺寸、丝锥板牙的尺寸、螺栓孔的尺寸以及加工螺
9、栓孔的钻头的尺寸等。由于数值如此关联、传播，所以，机械产品中的各种技术参数不能随意确定。 为使产品的参数选择能遵守统一的规律，使参数的选择一开始就纳入标准化体系，就必须对各种技术参数的数值作出统一规定。优先数和优先数系国家标准（GB/T3212005）就是其中最重要的一个标准，要求工业产品技术参数尽可能采用它。,三、数值系列标准化,意义：（）简化产品的品种规格，满足社会要求。 例如：家庭常用白炽灯泡的功率有： 15w 、25w、40w、60w、100w 如果功率规格过多，是没有必要的；而过少又不能满足使用要求。（）影响相关产品的尺寸传递 比如：纸张的尺寸会影响造纸机、印刷机、复印机、打印机、文
10、件柜等上、下游产品的相应尺寸。,优先数系： 是在数系项值上含有10的整数幂，且有公比 的等比级数，用字母Rr表示。优先数：优先数系中的任一项值。,1、优先数系和优先数,GB32180中规定以十进制等比数列为优先数系，并规定了五个系列基本系列： R5、 R10、 R20、 R40补充系列： R80，仅用于分级很细的特殊场合,2、优先数的系列,R5 的公比： R10的公比： R20的分比： R40的公比： R80的公比：,基本系列,补充系列,优先数系的基本系列：R5系列： 1.00 1.60 2.50 4.00 6.30 10.00R10系列：1.00 1.25 1.60 2.00 2.50 3.
11、15 4.00 5.00 6.30 8.00 10.00,基本数系中每个隔几项取一个数，组成派生系列， R5/2：1.00 2.50 6.30 16.0 40.0 100 R10/3：1.00 2.00 4.00 8.00 16.0 32.0,取值方法：计算值：取五位有效数字，供精确计算用 常用值：取三位有效数字，经常用的优先数,3 标准化,优先数系的派生系列：,3优先数系的特点 疏密均匀，分档合理； 简单易记，便于使用； 国际通用。 国家标准规定的优先数系具有广泛的适用性。常见的量值如长度、直径、转速及功率等的分级，基本上都是按一定的优先数系进行的。本课程所涉及的有关标准当中，诸如尺寸分段、公差分级及表面粗糙度的参数系列等，基本上采用优先数系。,4 本课程的性质、特点、学习要求与目的,课程的性质：为专业基础课。将标准化与计量学的有关部分有机地结合在一起，涉及机械设计、机械制造、质量控制、生产组织诸多方面。 特点：概念多，涉及标准多，工作量大，实践性与实用性强 学习要求和目的：(1) 掌握有关公差、测量的基本概念、基本理论、术语、定义；(2) 熟悉各个公差标准的内容及特点，能正确选择公差并能正确地标注到图样上；(3) 学会查工具书，如手册、标准等；(4) 掌握典型几何量的检测方法；初步学会操作常用的计量器具。,
