1、互换性与技术测量,三峡大学机械与材料学院 2011年2月,本课程的研究对象及任务,本课程是机械类及相关专业的一门重要的技术基础 课，从“精度”和“误差”两方面去分析研究机械零件及机 构的几何参数，学完本课程后应达到如下要求：掌握互换性和标准化的基本概念；了解本课程所介绍的各个公差标准和基本内容，掌 握其特点和应用原则；学会根据机器和零件的功能要求，选用合适的公差 与配合，即进行精度设计，并能正确地标注到图样上。,绪 论,基本要求：掌握互换性概念，有关标准 化、优先数的术语及定义。,0.1 互换性概述,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
2、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。,一、互换性概念,二、互换性的分类,1、完全互换和不完全互换2、外互换和内互换3、几何参数互换和功能互换,完全互换装配时不需挑选和修配。不完全互换装配时允许挑选、调整和修配。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。,1、完全互换和不完全互换,2、外互换和内互换,外互换指部件或机构与其相配件间的互换性。 内互换是指部件或机构内部组成零件间的互换性。,功能互换是满足整机功能要求的互换，不一定是同一型号的零件。 几何参数一般包括尺寸大小、几何形状（宏观、微观）以及相互位置关系
3、等。 本课程主要讲解几何参数的互换。,3、几何参数互换和功能互换,三、互换性的意义,设计方面：可以最大限度地采用通用件和标准部件，大大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。 制造方面：有利于组织专业化生产，便于采用先进工艺和高效率的专用设备，有利于计算机辅助制造，及实现加工过程和装配过程机械化、自动化。 使用维修方面：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。,0.2 标准化与优先数系,要使具有互换性的产品几何参数完全一致，是不可能，也是不必要的。在此情况下，要使同种产品具有互换性，只能使其几何参数、功能参数充分近似。其近似程度可按产品质量
4、要求的不同而不同。现代化生产的特点是品种多、规模大、分工细和协作多。为使社会生产有序地进行，必须通过标准化使产品规格品种简化，使分散的、局部的生产环节相互协调和统一。,一、标准的概念,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，涉及到人类生活的各个方面。本课程研究的公差标准、检测器具和方法标准，大多属于国家基础标准。,二、标准的分类,标准按不同的级别颁发。我国标准分为国家标准、行业标准、地方标准和企业标准。对需要在全国范围内统一的技术要求，应当制定国家标
5、准，代号为GB，对没有国家标准而又需要在全国某个行业范围内统一的技术要求，可制定行业标准，如机械标准（JB）等；对没有国家标准和行业标准而又需要在某个范围内统一的技术要求，可制定地方标准或企业标准，它们的代号分别用DB、QB表示。,三、标准化,定义：标准化是指标准的制订、发布和贯彻实施的全部活动过程，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，以后还要修订标准等等。标准化是以标准的形式体现的，也是一个不断循环、不断提高的过程。 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。它对人类进步和科学技术发展起着巨大的推动作用。
6、,四、 优先数和优先数系,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栓孔的钻头的尺寸等。由于数值如此不断关联、不断传播，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，使参数选择一开始就纳入标准化轨道，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（GB3211980）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。,优先数系是一种科学的数值制度，适用于各种数值的分级。 分类
7、： 基本系列 优先数系由一些十进制等比数列构成，代号为Rr，其中r取5、10、20、40时为基本系列，公比为：例：r=5时，称为R5系列，公比 从1开始各项数值为1、1.6、2.5、4、6.3,1、优先数和优先数系,派生系列 指从Rr的系列中按一定的项差p取值构成的系列。公比为 如R10/3,补充系列 R80系列称为补充系列，公比 仅用于分级很细的特殊场合。,2、优先数和优先数系的特点,计算值：是对理论值取五位有效数字的近似值。 常用值：通常将常用值称为优先数，是取三位有效数字进行圆整后规定的数值，经常使用。 化整数：是对基本系列中的常用值作进一步圆整后所得的值，一般取两位有效数字。化整数只有特殊情况下才允许使用。,优先数存在理论值、计算值、常用值和化整值。 理论值：是理论等比数列的项值。R5理论等比数列的项值有1、 、 、 、 、10等，理论值一般都是无理数，不便于实际应用。,
