互换性第1章

• 1、完全互换法：指一批零件装配前不经挑选、 装配时不需修配和调整，装配后即可满足预定 的实用性能与装配精度，简称互换性。如：标 准件； • 2、不完全互换法：当装配精度要求很高，且 生产批量较大时，零件的尺寸公差被限制在很 小的范围内，加工困难，成本高。这时，可将 制造公差适当放大，完工后再通过测量进行分 组，使得各组内零件实际尺寸的差别较小，装 配时按对应组进行。这样，即保证了装配精度 要求又降低了成本。 此时，组内零件可以互换，组与组之间不可 互换。
R是优先数系创始人Renard的字头，r代表5， 10，20，40等项数。其公比:
q
r
10
r
所谓“十进制等比数列”： 相邻两项的比值相等；每隔r项的末项与首 项之比为10；每10进制区间内各有r个优先数； 其公比:
q5 10 1.6，q10 10 1.25
5 10
q20 10 1.12，q40 10 1.06
注意区分“误差”与“偏差”的概念： “误差”是理论上的提法，它针对加工结果， 指实际真值与理想值之差； “偏差”是实际提法，它针对测量结果，指实 际测量值与理想值之差。 二、公差：允许加工误差的变动范围，是实现 互换性的基础。 原则：保证使用性能的前提下，T值尽可能 大。 规律：T尺寸＞ T位置＞ T形状＞ ＞0
本章小结： 本课程的内容：精度设计、测量技术。 目的：保证产品具有互换性（顺利 装配且满足使用要求） 。 互换性的前提：标准化； 互换性的基础：将加工误差限制在加工公差 范围内； 互换性的技术保证：检测技术； 优先数和优先数系：技术标准中的量值—— 标准的具体体现。
概念总结： 遵循标准化（互换性生产的前提）→ 确定公差与配合（互换性生产的基础）— —精度设计→产品检测（互换性生产的技 术保证）→产品互换性（保证顺利装配、 使用要求及经济性）。
检测的目的除用于判断工件是否合格外 还可以利用其结果，分析产品产生废品的原 因，从而改进工艺，减少或消除废品。 3、检测工作对生产的影响 产品精度的提高，有赖于测量精度的提高； 生产效率的提高，在一定程度上也有赖于测 量效率的提高。所有这一切，都有赖于测试 技术及测试仪器制造工业的发展。 §1-4 优先数和优先数系（标准的体现） 一、优先数和优先数系是一种科学的数值分级 制度 （ 技术标准中的“量值”，均采 用优先数系中的优先数）
§1-2 互换性(精度设计的目的)
一、互换性的含义及作用 1、含义： 在同一规格的一批零部件中，可以不经 挑选、修配或调整，任取其中一件均能顺利 装配在机器上，并能达到规定的使用性能要 求。零部件具有的这种特性称为互换性。 互换性是机电产品设计与制造过程中的重 要原则，具有重要的技术和经济意义。 2、作用： （1）设计方面：可以最大限度地采用标准件、 通用件，从而简化绘图即使批量不大，也应采用完全 互换法； ②单件小批量生产（试制），（非标准件）不 具有互换性。 §1-3 零件的加工误差与公差（实现互换性的
基础）
一、加工误差 在机械加工过程中，由于受到工艺系统误 差、工件变形等因素的影响，造成完工后的 零件实际尺寸、形状等几何参数对其理想参 数存在着一定的差异。
工程上各种技术参数的协调、简化、和统 一，是标准化的重要内容。 在生产中，当选定一个数值作为某种产 品的参数指标后，这个数值就会按照一定的 规律，向一切相关的参数进行传播扩散。从 而造成尺寸规格的繁多杂乱，以至给组织生 产、协作配套及使用维护等带来很大困难。 优先数和优先数系正是进行这种协调、简 化、和统一的一种科学的数值分级制度。 二、优先数系的构成 优先数系是由一些十进制等比数列构成， 其代号为Rr。
（2）按作用范围 不同：
国际标准：ISO （国际标准化组织） 区域标准：EN （欧共体标准） 国家标准：GB、ANST （美）、DIN（德） 行业标准 地方标准 企业标准
（3）按标准化在系统 基础标准 中的地位、作用： 一般标准

强制性标准 （4）按标准的法律性： 推荐性标准 二、检测工作： 1、检测工作是实现互换性生产的技术保证 选定了合理的公差，遵循了技术标准，加 工后还必须进行测量与检验，合格的零件才 具有互换性。 2、检测工作是保证产品质量的手段之一
1、标准： 由权威组织对需要协调统一的具有重复 性特征的物质（如 产品、零部件等）和概念 （如术语、规则、方法、代号、量值等）规 定的统一技术准则。（如零件的结构、形状、 尺寸、技术要求——标准件） 2、标准化： 标准的制定、发布和贯彻实施的全部活 动过程。 3、标准化的意义：
标准化是实现专业化生产的前提，是实行 科学管理的基础；是联系科研、设计、生产 流通和使用等方面的技术纽带；是使整个社 会经济活动合理化的技术基础；是提高产品 市场竞争能力的技术保证。 4、标准化的分类： 技术标准 （1）按内容不同： 管理标准 工作标准
20 40
如R5系列： 1.00，1.60，2.50，4.00，6.30，10.00； 首项（比较项） 16， 25， 40， 63， 100； 160， 250， 400， 630， 1000； 。。。。。。。。。。。。。。。。。
三、优先数的主要优点
相邻两项的相对差均匀，疏密适中，运算 方便，简单易记。同一系列中任意两项的理 论值之积、之商，任意一项理论值之整数次 方，仍为此系列中的一项。 因此，优先数系得到了广泛应用，并成为 国际上统一的数值分级制度。 优先数基本系列的常用值见表1-1。 【相对差=（后项－前项）/后项。】
• 根据误差形态不同，加工误差可分为： 1、尺寸误差：加工后零件的实际尺寸与理 想尺寸之差。 如：dα－d0； 2、形状误差：加工后零件的实际表面形状 对其理想形状的差异（或偏离程度）。如：直 线度、圆度； 3、位置误差：加工后零件的表面、轴线或 对称平面之间的相互位置对其理想位置的差异 （或偏离程度）。如：∥、⊥； 4、表面粗糙度：指零件加工表面上具有的 较小间距的峰谷所形成的微观几何形状误差— —加工痕迹。
§1-4 互换性生产的前提和技术保证——标 准化与检测工作 一、标准化的概念、意义及分类 就生产技术而言:零件实现互换性的条件是 零部件的尺寸、形状、位置及表面粗糙度必须 控制在其规定的公差范围内； 从组织生产来看：如果同类产品的规格 太多，或规格相同而规定的公差大小各异，就 会给实现互换性带来很大困难。 为此，采取必要的手段，保持必要的技 术统一，是实现互换性生产的前提。
《互换性与测量技术基础》
第一章 绪论 §1-1 课程内容 一、机械精度设计 机械设计内容：方案设计→运动设计→结构设计→ 强度、刚度设计→精度设计。 精度设计目的：在满足功能要求，同时保证 经济性的前提下，对零件的尺寸、形状、位置精 度及表面粗糙度提出合理的要求，并将其正确地 标注在图纸上，从而保证产品的互换性。 二、检测技术基础 几何量检测的基本知识、基本原理及常用 的检测方法。
（2）制造方面：制造要求具有互换性的零件， 可以最大限度地组织协作生产，专业化生产， 采用先进的工艺和高效率的专用设备，实现加 工和装配的机械化、自动化，从而提高生产效 率，保证产品质量，降低成本；（标、常件） （3）新产品试制时：尽可能多地采用具有互换 性的通用零部件，以缩短试制周期，将主要精 力投入关键零部件的研制，有利于提高产品质 量，减少试制费用； （4）维修方面：更换迅速，维修方便。 二、互换性的分类 按互换性的程度不同，互换性可分为：