机械工程基础课件单元十一绪论

目
第三篇
录
互换性与技术测量
互换性与技术测量概述 极限与配合基础 形位公差 表面粗糙度
单元十一 单元十二 单元十三 单元十四
单元十一 互换性与技术测量概述 本课程的性质、基本要求与学习方法
一、性质：
本课程是工科机械类各专业必修的一门 基础专业课。它由“公差配合”与“技术 测量”两部分组成，讲述了机械零件几何 参数互换性的基本概念，分析几何误差及 其控制的基本原理，介绍有关公差标准及 其应用，学习技术测量的基础知识和基本 技能。
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11.3 标准及标准化
一、标准和标准化的引入
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 质量要求的不同而不同。允许零件几何参数的变动量称为公 差。 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，使公差 标准化。
由以上可知：具有互换性的零、部件，在实施互 换的过程中，要做到以下几点：
装配前， 不挑选。 。 装配中， 可有调整但不修配 装配后， 达到既定的功能要求及 装配技术条件 。
机械制造业中的互换性通常包括几何参数和机 械性能（如强度、刚度）的互换，本课程仅讨论 几何参数的互换性。
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11.1.2 互换性的类型： 1、零件的互换性按互换的程度可分为 ⑴完全互换性 特点：零、部件在装配前，不作 任何选择，装配或更换时，不作调整或装配．如 螺栓，圆柱销等标准件． ⑵不完全互换性 特点：零、部件在装配前，允 许有附加的选择，装配时允许有附 加的调整， 但不允许修配．如轴承工业、矿山、冶金等重型 机器业.
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二、标准化概念 1、标准——是由一定的权威组织对经济、 技术和科学中重复出现的共同的技术语言和技术 事项等方面规定出来的统一技术准则。 2、标准化——指以制定标准和贯彻标准为 主要内容的全部活动过程。
单元十一 三、标准的分类
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1、按标准的性质分： ① 技术标准(产品标准、方法标准、安全标准) ② 工作标准(工作程序标准) ③ 管理标准(各种技术管理标准、生产管理标准、营销 管理标准) 2、按标准的层次分 ① 国际标准（如ISO、IEC） ② 区域标准（如EN、ANST等） ③ 国家标准（如GB） ④ 行业标准（如JB） ⑤ 地方标准(DB) ⑥ 企业标准(QB)
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二、本课程的要求： 1、建立互换性概念，掌握公差配合的基本概 念、术语及定义。 2、掌握本课程中所学有关国家公差标准的基 本特点，主要内容和应用原则，并作初步的选用， 能进行图样的正确标注。 3、掌握技术测量的基础知识，熟悉常用计量 器具的结构和调整使用，具有检测一般零件几何 量的基本技能，懂得选择计量器具的原则和方法。
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11.4 优先数与优先数系
一、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 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（GB321—2005） 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。
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三. 优先数和优先数系的特点
优先数系的五个系列中任一个项值均为优先数。按公比 计算得到的优先数的理论值，除10的整数幂外，都是无理数， 工程技术上不能直接应用。实际应用的都是经过圆整后的近 似值。根据圆整的精确程度，可分为： （1）计算值：取五位有效数字，供精确计算用。 （2）常用值：即经常使用的通常所称的优先数，取三位有 效数字。 国家标准规定的优先数系分档合理，疏密均匀，有广泛 的适用性，简单易记，便于使用。常见的量值，如长度、直 径、转速及功率等分级，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里，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。
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二. 优先数和优先数系
GB321—2005中规定以十进制等比数列为优先数系， 并规定了五个系列，它们分别用系列符号R5、 R10、 R20、 R40和R80表示，其中前四个系列作为基本系列， R80为补 充系列，仅用于分级很细的特殊场合。各系列的公比为： R5的公比： q5≈1.60； R10的公比： q10≈1.25； R20的分比： q20≈1.12； R40的公比： q40≈1.06； R80的公比： q80≈1.03。 公比公式为： q r 10
单元十一 互换性与技术测量概述
11.1 互换性的概述
11.1.1 互换性的含义 零件的互换性——是指在同一规格的一批零件、部件中， 任取其一，不经任何选择或附加修配、调整，就能装配在 机器上，并能达到规定的功能要求和装配技术条件的性能。
举例： 机器上的螺钉、灯泡，自行车、摩托车、汽车的零部件
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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。
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11.2 加工误差与公差
一、几何参数—— 一般指零件的尺寸大小，几何形状 （宏观、微观）以及相互的位置关系等。
二、几何量误差（加工误差）——指零件几何参数的变 动量。（不可避免的，只可控制在一定范围内） 它包括： 1、尺寸误差 2、形状误差 3、位置误差 4、表面粗糙度 三、公差——加工误差的允许范围。
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单元十一 互换性与技术测量概述
2. 互换性的意义 设计方面：
可以最大限度地采用标准件、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。