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1、第一章 互换性、标准与标准化基本要求基本要求基本要求基本要求1.了解互换性的意义2.优先数、优先数系和公差的概念重点内容重点内容重点内容重点内容1.掌握互换性和公差的概念 课程安排课程安排课程安排课程安排1次课次课 2学时学时第一节 互换性的基本概念一、案例导入n在日常生活中，人们经常会遇到这样的情况：在日常生活中，人们经常会遇到这样的情况：n减速箱的滚动轴承失效了减速箱的滚动轴承失效了n轿车的万向联轴器失效了轿车的万向联轴器失效了n自行车上的螺栓丢了自行车上的螺栓丢了n买一个相同规格的零件换上即可正常使用，非常方买一个相同规格的零件换上即可正常使用，非常方便、快捷。便、快捷。n那么请问：一个
2、那么请问：一个M8的六角头螺栓与什么样的螺母相的六角头螺栓与什么样的螺母相匹配？如何保证螺母的任意互换？螺母在加工过程匹配？如何保证螺母的任意互换？螺母在加工过程中产生的误差如何控制？如何知道螺母具有互换性中产生的误差如何控制？如何知道螺母具有互换性？二、互换性(interchangeability）的基本概念n概念：同一规格的一批零部件能够彼此互相替换的性能。n机械制造业中的互换性通常包括几何参数和力学性能的互换性，本课程仅讨论几何参数的互换性。三、互换性的分类n分类：互换性按其互换程度分为完全互换和不完全互换。n定义：n完全互换(complete interchange)装配时不需选择和修
3、配和任何辅助加工。n用于厂际合作或配件的生产用于厂际合作或配件的生产n实例:滚动轴承内圈内径与轴的配合，外圈外径与轴承座孔的配合，属于完全互换。n不完全互换(limited interchange)装配时允许选择（预先分组）、调整和修配。n用于制造厂内部用于制造厂内部n如机器上某部位精度愈高，为此，生产中往往把零件的精度适当降低，然后再根据实测尺寸的大小，将制成的相配零件分成若干组，使每组内的尺寸差别比较小，最后，再把相应的零件进行装配。n实例:滚动轴承内、外圈滚道直径与滚珠直径的配合，精度要求高，加工困难，采用分组装配。n除此分组互换法外，还有修配法、调整法。除此分组互换法外，还有修配法、调
4、整法。主要适用于小批量和单件生产。主要适用于小批量和单件生产。四、互换性的作用使用过程：方便替换 缩短维修时间和节约费用 生产制造：专业化协调生产 提高产品质量和生产效率装配过程：缩短装配时间提高效率产品设计：简化绘图、计算 加速产品更新换代第二节 标准与标准化（standard and standardization）n标标准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。n 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
5、础标准。标准的分类n标准按不同的级别颁发n我国标准分为n国家标准GB n行业标准如：机械标准JB n地方标准DBn企业标准QB第三节 优先数和优先数系制定公差标准以及设计零件的结构参数时，都需要制定公差标准以及设计零件的结构参数时，都需要通过数值表示。任何产品的参数值不仅与自身的技通过数值表示。任何产品的参数值不仅与自身的技术特性有关，还直接、间接地影响与其配套系列产术特性有关，还直接、间接地影响与其配套系列产品的参数值。品的参数值。如：如：优先数（preferred number）和优先数系（series of preferred numbers）GB/T3211980GB/T3211980
6、规定：规定：规定：规定：由一系列十进制等比数列(decimal geometric proportion numbers)构成，代号Rr(r=5、10、20、40、80)，作为优先数系。R5 公比 R10 公比R20 公比R40 公比R80 公比基本系列基本系列补充系列补充系列 优先数就是一种对各种技术参数进行简化、协优先数就是一种对各种技术参数进行简化、协调和统一的一种科学的数值制度。调和统一的一种科学的数值制度。尺寸、形状误差第四节 零件的误差、公差及检测位置误差表面粗糙度第四节 零件的误差、公差及检测要保证零件具有互换性，就必须保证零件几何参数的准确性。是否需要使同一规格的零件的几何参数
7、完全一致呢？事实上不但不可能，而且也没必要，零件在加工过程中，由于各种原因的影响，不可能做的绝对准确，制得的零件的几何参数总是不可避免地会偏离设计的理想要求而产生误差。这样的误差称为几何参数误差几何参数误差。一、误差与公差的含义一、误差(error)与公差(tolerance)的含义 零件具有几何参数误差后能否保证互换性？虽然零件的几何参数误差可能影响零件的使用性能，实践证明，但只要将这些误差控制在一定范围内，使同一规格零件的几何参数彼此充分近似，就能满足使用功能的要求，即能达到互换性的目的。n公差：零部件几何参数允许变动的特定范围。n公差值大小是反映零部件精度高低与否的重要标志。几何量公差举
8、例二、误差与公差的关系n公差是允许实际参数值的最大变动量，公差是允许的最大误差；n误差是在加工过程中产生的，而公差则是由设计人员给定的；n公差是固定值，而误差是随机变量；n公差是针对一批工件而言的，误差是针对单个工件而言的；n公差值是正数，而误差值是实数；n零件应按规定的极限，即“公差”来制造；n工件的误差在公差范围内，为合格件；超出了公差范围为不合格件。习习 题题习题 填空题填空题n(1)互换性表现为对产品零部件在装配过程中的要求是：装配前_，装配中_，装配后_。n(2)影响零件互换的几何参数是_误差、_误差、_误差和表面粗糙度。n(3)从零件的功能看，不必要求同一规格零件的几何参数加工的_
9、，只要求其在某一规定范围内变动，该允许变动的范围叫做_。习题 选择题选择题n(1)本课程研究的是零件()方面的互换性。A.物理性能；B.几何参数；C.化学性能；D.尺寸n(2)不完全互换一般用于()的零部件，适合于部分场合。A.生产批量大、装配精度高；B.生产批量大、装配精度低；C.生产批量小、装配精度高；D.生产批量小、装配精度低n(3)标准按不同的级别颁发。我国标准JB为()标准。A.国家标准；B.行业标准；C.地方标准；D.企业标准n(4)为使零件的()具有互换性，必须把零件的加工误差控制在给定的范围内。A.尺寸；B.形状；C.表面粗糙度；D.几何参数习题 判断题判断题n(1)互换性要求零件按一个指定的尺寸制造。()n(2)完全互换的装配效率必高于不完全互换。()n(3)当零部件的装配精度要求很高时，宜采用不完全互换生产。()n(4)有了公差标准，就能保证零件具有互换性。()习题 简答题简答题n(1)什么叫互换性？互换性的分类有哪些？n(2)何谓标准化？标准化有何重要意义？n(3)什么是优先数系？市场上一般可以选购到15W、25W、40W、60W、100W的白炽灯泡，试解释此现象。n(4)为什么要规定公差？公差的大小与技术经济效益有何联系？