互换性与测量技术基础 课件【ch01】绪论.pptx

第一章互换性与测量技术基础绪论浙江省普通高校“十三五”新形态教材 01互换性与公差的概念 一、互换性与公差的概念01互换性的概念互换性在日常生活中处处都能遇到。遥控器电池没电了换个相同型号的新电池就能继续使用；机器上丢了一颗螺钉，换上一颗相同规格的就可以正常运行；自行车、电视机、缝纫机的某个零部件坏了，快速换上一个相同规格的新零部件后，自行车可以继续骑行、电视机有画面且有声音、钟表继续准时工作。之所以这样方便，是因为合格的产品和零部件具有在材料性能、几何尺寸、使用功能上可以彼此互相替换的性能，即具有互换性。所谓互换性是指同一规格的一批零件或部件，任取一件，不需经过任何选择、修配或调整就能装配在机器上，并能满足使用要求的特性。 一、互换性与公差的概念02互换性的种类1.按互换程度分按照互换程度的不同，互换性分为完全互换和不完全互换完全互换。要求零部件在装配或更换时不需要挑选、修配和辅助加工。例如，对一批孔和轴装配后的间隙要求控制在某一范围内，孔和轴加工后只要符合设计的规定，它们就具有完全互换性。不完全互换则允许零部件在装配时有附加的选择、调整和修配。不完全互换的方法主要有分组互换、大数互换(概率互换)、调整互换等。 一、互换性与公差的概念02互换性的种类2.按使用场合分按照使用场合的不同，互换性分为内互换和外互换。内互换是指部件或机构内部组成零件间的互换性。外互换是指部件或机构与其相配件间的互换性。例如，滚动轴承内、外圈滚道直径与滚动体(滚珠或滚柱)直径间的配合为内换；滚动轴承内圈内径与传动轴的配合、滚动轴承外圈外径与壳体孔的配合为外互换。一般内互换采用不完全互换，并且局限在厂家内部进行：而外互换采用完全互换，适用于生产家之外广泛的范围。 一、互换性与公差的概念02互换性的种类3.按使用要求分按照使用要求的不同，互换性分为几何参数互换和功能互换。几何参数互换是通过规定几何参数的公差保证成品的几何公差充分近似的互换，又称狭义互换。功能互换是通过规定功能参数(如材料的力学性能、化学性能、光学性能、电学性能等参数)的公差所达到的互换，又称广义互换。因为要保证零件使用功能的要求，不仅取决于几何参数的一致性，还取决于它们的物理性能、化学性能、力学性能等参数的一致性。本教材主要研究几何参数的互换性。 一、互换性与公差的概念03互换性的作用1.在设计方面在进行某一产品或其系列产品的设计过程中，零部件具有互换性使设计者能最大限度地使用标准零部件和通用件，从而大大简化了绘图和计算等工作，使设计周期变短，利于产品更新换代和计算机辅助设计 (CAD)技术的应用，同时也利于此零部件在他人设计时选用。 一、互换性与公差的概念03互换性的作用2.在装配和制造方面互换性是提高生产水平和进行文明生产的有力手段。装配时不需要辅助加工和修配，能减轻装配工人的劳动强度，缩短装配周期，并且可使装配工人按流水作业方式进行工作，从而大大提高装配效率。加工时，由于具有互换性的零部件按照标准规定的公差加工，因此有利于组织专业化生产，采用先进工艺和高效率的专用设备，或采用计算机辅助制造(CAM)技术，实现加工过程和装配过程机械化、自动化，从而提高生产效率和产品质量，降低生产成本。例如，汽车制造厂生产汽车，只负责生产若干重要的零部件，汽车上的其他零部件分别由几百家工厂生产，采用专业化协作生产。 一、互换性与公差的概念03互换性的作用3.在使用和维修方面可以及时更换那些已经磨损或损坏的零部件，对于某些易损件可以准备备用件，减少机器的维修时间和费用，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。总之，互换性原则是机械工业生产的基本技术经济原则，是设计、制造中必须要遵循的。即使是单件、小批量生产，零部件不具有互换性，此原则也必须遵循，因为零部件在加工检验过程中不可避免地要采用具有互换性的刀具、夹具及量具等工艺设备，更何况在整台产品中还可能用到许多具有互换性的零件与部件。 一、互换性与公差的概念04公差的概念为了满足互换性的要求，最理想的情况是同规格的零部件几何参数完全一致。但在加工零件的过程中，由于各种因素(机床、刀具、温度等)的影响，零件的尺寸、形状和表面粗糙度等几何量难以做到理想状态，也没必要做成完全一致。实际上，只要求零件几何量在某规定的范围内变动，就能满足互换的要求。这个允许几何量变动的范围叫作公差。设计者的任务就是要正确地确定公差，并将它在图样上明确地表示出来。也就是说，互换性要靠公差来保证。显然，在满足功能要求的前提下，公差值应尽量规定大一些，以便获得最佳的经济效益。 02标准化与优先系数 二、标准化与优先系数01标准与标准化的概念1.标准国家标准《标准化工作指南第1部分：标准化和相关活动的通用术语》(GB/T20000.1-2014)对标准的定义:“通过标准化活动