《互换性与测量技术基础》课程电子教案（PPT教学课件，共十一章）

互换性与技术测量基础

绪 1.互换性概述 2.公差与配合标准发展简介 3.计量技术发展简介 4.优先数和优先数系

绪 言 1. 互换性概述 2. 公差与配合标准发展简介 3. 计量技术发展简介 4. 优先数和优先数系

1.互换性概述 互换性的含义 互换性同一规格的一批零件或部件中,任取其一,不需任何 挑选或附加修配就能装在机器上,达到规定的功能要求 例灯头和灯泡,螺钉螺母,滚动轴承 汽车、自行车、缝纫机、手表 日用工业品、机床、汽车、电子产品、军工产品 互换性应该同时具备两个条件: 不需经过任何选择、修配或调整便能装配、维修更换 装配或更换后的整机能满足其使用性能要求

1. 互换性概述 一、互换性的含义 互换性 同一规格的一批零件或部件中，任取其一，不需任何 挑选或附加修配就能装在机器上，达到规定的功能要求 例 灯头和灯泡，螺钉螺母，滚动轴承 汽车、自行车、缝纫机、手表 日用工业品、机床、汽车、电子产品、军工产品 互换性应该同时具备两个条件： • 不需经过任何选择、修配或调整便能装配、维修更换 • 装配或更换后的整机能满足其使用性能要求

1.互换性概述 二、互换性在机械制造生产中的作用 使用方面提供备件,维修方便(保证了机器工作的连续性 和持久性,延长了机器的使用寿命,提高了机器的使用价值) 制造方面提高生产水平,进行文明生产(1为生产的专业 化、协作化、自动化创造了条件2装配方便,组织装配流水线) 设计方面缩短了机器设计周期(采用公差标准,标准零、部 件,CAD) 互换性是重要的生产原则和有效技术措施 不但能够显著提高劳动生产率,也有利于降低产品成本, 提高产品质量和可靠性

1. 互换性概述 二、互换性在机械制造生产中的作用 • 使用方面 提供备件，维修方便（保证了机器工作的连续性 和持久性，延长了机器的使用寿命，提高了机器的使用价值） • 制造方面 提高生产水平，进行文明生产（1.为生产的专业 化、协作化、自动化创造了条件 2.装配方便，组织装配流水线） • 设计方面 缩短了机器设计周期（采用公差标准，标准零、部 件，CAD） ✓ 互换性是重要的生产原则和有效技术措施 ✓ 不但能够显著提高劳动生产率，也有利于降低产品成本， 提高产品质量和可靠性

1.互换性概述 三、达到互换性的方法 几何参数尺寸大小,几何形状(宏观、徼观)以及相互的位置关系(本 课程) 机械性能硬度、强度 完全一致不可能 达到互换性并不要求相同规格的零、部件几何参数绝对相 同,而是允许保持在一定的范围内变动 公差允许零件尺寸和几何参数的变动量 互换性的分类按可换性的程度 完全互换(绝对互换)不需选择、辅助加工和修配 不完全互换(绝对互换)当装配精度要求较高,为降低成本而采用其他技术 手段来满足装配要求,如分组装配法

1. 互换性概述 三、达到互换性的方法 几何参数 尺寸大小，几何形状（宏观、微观）以及相互的位置关系 （本 课程） 机械性能 硬度、强度 • 完全一致不可能 • 达到互换性并不要求相同规格的零、部件几何参数绝对相 同，而是允许保持在一定的范围内变动 公差 允许零件尺寸和几何参数的变动量 互换性的分类 按可换性的程度 完全互换(绝对互换) 不需选择、辅助加工和修配 不完全互换(绝对互换) 当装配精度要求较高，为降低成本而采用其他技术 手段来满足装配要求，如分组装配法

2.公差与配合标准发展简介 标准化是实现互换性的基础,是组织现代化生产的重要手段之 可简化多余的产品品种 节约原材料、减少浪费、信息交流,提高产品可靠性 标准化为在一定的范围内获得最佳秩序,对实际的或潜在的问 题制定共同的和重复使用的规则的活动(GB39351-1996 标准化不是一个孤立的概念,而是一个活动过程,包括制订 贯彻、修订,循环往复,不断提高 制订、修订、贯彻标准是标准化活动的重要任务 在标准化的全部活动中,贯彻标准是个核心环节 标准化在深度上是没有止境的 切有人类智慧活动的地方都能展开,目前重点放在工业生 产上

2. 公差与配合标准发展简介 ▪ 标准化是实现互换性的基础，是组织现代化生产的重要手段之一 ▪ 可简化多余的产品品种 ▪ 节约原材料、减少浪费、信息交流，提高产品可靠性 标准化 为在一定的范围内获得最佳秩序，对实际的或潜在的问 题制定共同的和重复使用的规则的活动 （GB3935.1-1996 ） • 标准化不是一个孤立的概念，而是一个活动过程，包括制订 、贯彻、修订，循环往复，不断提高 • 制订、修订、贯彻标准是标准化活动的重要任务 • 在标准化的全部活动中，贯彻标准是个核心环节 • 标准化在深度上是没有止境的 • 一切有人类智慧活动的地方都能展开，目前重点放在工业生 产上

2.公差与配合标准发展简介 要使零部件具有互换性,就要求制订统一的公差与配合标准 1902,英国伦敦以生产剪羊毛机为主的钮瓦( Newall)极限表 1906,英国国标BS27。1924,英国国标BS.164。1925,美国标准A.SAB4a 德国标准DIN基孔制、基轴制、公差单位等概念,标准温度20℃ 1926,成立了国际标准化协会ISA,由第三技术委员会负责制定公差与配合标准 1929,苏联公差与配合标准 1940,正式颁布了国际公差标准ISA 1947年2月国际标准化组织重建,改名为国际标准化组织IO,仍由第三技术委 员会负责制定公差与配合标准 中国 1955,一机部第一个公差与配合的部颁标准 1959,国家科委第一个公差与配合的国家标准GB159~174-59 随着我国经济建设的发展,陆续制订、修订标准

2. 公差与配合标准发展简介 要使零部件具有互换性，就要求制订统一的公差与配合标准 1902，英国伦敦以生产剪羊毛机为主的钮瓦（Newall） 极限表 1906，英国国标B.S.27。1924，英国国标B.S.164。1925，美国标准A.S.A.B 4a 德国标准DIN 基孔制、基轴制、公差单位等概念，标准温度20℃ 1926，成立了国际标准化协会ISA ，由第三技术委员会负责制定公差与配合标准 1929，苏联 公差与配合标准 1940，正式颁布了国际公差标准ISA 1947年2月国际标准化组织重建，改名为国际标准化组织ISO，仍由第三技术委 员会负责制定公差与配合标准 中国 1955，一机部 第一个公差与配合的部颁标准 1959，国家科委 第一个公差与配合的国家标准GB159~174-59 随着我国经济建设的发展，陆续制订、修订标准

3.计量技术发展简介 长度计量在我国具有悠久的历史 长度基准的发展 档案米尺,国际米原器,铂铱合金,k,激光 米是光在真空中于1/299792458秒时间间隔内的行 程长度 计量器具不断改进 隧道显微镜分辨率0.01钠米,可测原子或分子的 尺寸或形貌 Bining和 Rohrer1986诺贝尔奖 我国紧跟世界先进水平,已拥有一批骨干检测仪 器制造厂

3. 计量技术发展简介 • 长度计量在我国具有悠久的历史 长度基准的发展 • 档案米尺，国际米原器，铂铱合金， ，激光 • 米是光在真空中于1/299 792 458秒时间间隔内的行 程长度 计量器具不断改进 • 隧道显微镜 分辨率0.01钠米，可测原子或分子的 尺寸或形貌 Bining和Rohrer 1986诺贝尔奖 • 我国紧跟世界先进水平，已拥有一批骨干检测仪 器制造厂 86 Kr

4.优先数和优先数系 在生产中,为了满足用户各种各样的要求,同一品种同一参数 还要从大到小取不同的值,从而形成不同规格的产品系列 例:普通车床加工最大直径 q320,q400,q500,9630形成产品系列 本身的零部件 加工和检验用的刀、夹、量具及机床等 使用性能 防止数值传播的紊乱 把产品品种的发展一开始就引向科学的标准化轨道 优先数和优先数系就是对各种技术参数的数值进行协 调、简化和统一的一种科学的数值标准 目前我国数值分级的国家标准GB321-80

4. 优先数和优先数系 在生产中，为了满足用户各种各样的要求，同一品种同一参数 还要从大到小取不同的值，从而形成不同规格的产品系列 例：普通车床加工最大直径 φ320，φ400，φ500，φ630 形成产品系列 • 本身的零部件 • 加工和检验用的刀、夹、量具及机床等 • 使用性能 ✓ 防止数值传播的紊乱 ✓ 把产品品种的发展一开始就引向科学的标准化轨道 优先数和优先数系就是对各种技术参数的数值进行协 调、简化和统一的一种科学的数值标准 目前我国数值分级的国家标准 GB321--80

4.优先数和优先数系 优先数系由一些十进制等比数列构成,代号为Rr 基本系列 R5g=10≈161,1.6,2.5,4,6.3,10 R10qo=y10≈1251,1.25,16,2.0,2.5,3.15,4.0,5.0,63,80,10 R20a20=y10≈1.12 R40q0=y10≈106 补充系列 R80 80 10≈1.03 倒数系列 R10的倒数系列1,0.8,0.63,0.5,0.4,0.315,0.25,0.2,0.16,0.1 变形系列Rr/p R10/3 10/3 (y10)≈2 1,2,4,8,16,31.5

4. 优先数和优先数系 优先数系由一些十进制等比数列构成，代号为 Rr 基本系列 R5 1, 1.6, 2.5, 4, 6.3,10 R10 1, 1.25, 1.6, 2.0, 2.5, 3.15, 4.0, 5.0, 6.3, 8.0, 10 R20 R40 补充系列 R80 倒数系列 R10的倒数系列 1, 0.8, 0.63, 0.5, 0.4, 0.315, 0.25, 0.2, 0.16, 0.1 变形系列 Rr/p R10/3 1, 2, 4, 8, 16, 31.5, …… 10 1.6 5 q5 =  10 1.25 10 q10 =  10 1.12 20 q20 =  10 1.06 40 q40 =  10 1.03 80 q80 =  ( 10) 2 10 3 q10/3 = 