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1、几何量公差与检测几何量公差与检测互换性与测量技术重庆工商大学机械与包装工程学院重庆工商大学机械与包装工程学院 5/15/20231目 录n第一章第一章 绪论绪论n第二章第二章 几何量测量基础几何量测量基础n第三章第三章 孔孔 轴公差与配合轴公差与配合n第四章第四章 形状与位置公差与检测形状与位置公差与检测n第五章第五章 表面粗糙度及其检测表面粗糙度及其检测n第六章第六章 孔与轴的检测孔与轴的检测n第七章第七章 圆柱螺纹公差与检测圆柱螺纹公差与检测n第八章第八章 圆柱齿轮公差与检测圆柱齿轮公差与检测5/15/20232第一章 绪 论n1-1本门课程简述本门课程简述n1-2互换性与公差互换性与公差
2、n1-3标准化与优先数系标准化与优先数系5/15/202331-1 本门课程简述本门课程简述n一、课程的性质及任务一、课程的性质及任务n本本课课程程是是机机械械类类各各专专业业的的一一门门重重要要专专业业技技术术基基础础课课,起起着着联联系系设设计计课课程程和和工工艺艺课课程程的的纽纽带带作作用用，也是从基础课过渡到专业课学习的桥梁。也是从基础课过渡到专业课学习的桥梁。n 该该课课程程的的任任务务是是使使学学生生获获得得机机械械零零件件的的几几何何量量公差和几何量检测两部分组成。公差和几何量检测两部分组成。5/15/20234n任任何何一一台台机机器器的的设设计计，除除了了运运动动分分析析、结
3、结构构设设计计、强强度度计计算算和和刚刚度度计计算算外外，还还有有精精度度设设计计。机机器器的的精精度度直直接接影影响响到到机机器器的的工工作作性性能能、振振动动、噪噪声声、寿寿命命和和可可靠靠性性。研研究究机机器器的的精精度度时时，要要处处理理好好机机器器使使用用要要求求与与制制造造工工艺艺的的矛矛盾盾，解解决决的的办办法法是是规规定定合合理理的的公公差差，并并肜肜检检测测手手段段保保证证精精度度设设计计的的实实施施。本本课课程程的的学学习习可可以以使使学学生生熟熟悉悉机机器器零零件件的的精精度度设设计计，合合理理确确定定几几何何量量公公差差，以以保保证证满足使用要求。满足使用要求。5/15
4、/20235二、本课程的内容二、本课程的内容n几几何何量量公公差差确确定定零零件件的的几几何何量量公公差差，并将其体现在机械图样中的方法。并将其体现在机械图样中的方法。n几何量检测几何量检测是精度要求的技术保证。是精度要求的技术保证。5/15/20236三、本课程的特点n具有六多：抽象概念多、术语定义多、符号代号具有六多：抽象概念多、术语定义多、符号代号多、图形数表多、经验数据多、定性解释多、零多、图形数表多、经验数据多、定性解释多、零件种类多；件种类多；n一少：公式推导少；一少：公式推导少；n内容应用广泛，且原则性和实践性强；内容应用广泛，且原则性和实践性强；n各章节系统性、连贯性不强。各章
5、节系统性、连贯性不强。5/15/20237n1 1、掌掌握握互互换换性性的的基基本本概概念念和和有有关关公公差差配配合合的的基基本本术术语语和定义；和定义；n2 2、掌掌握握有有关关公公差差配配合合标标准准的的主主要要内内容容、特特点点和和应应用用原原则；则；n3 3、初步学会根据使用要求，选用几何量公差与配合；、初步学会根据使用要求，选用几何量公差与配合；n4 4、能够查用本课程介绍的公差表格，正确标注图样；、能够查用本课程介绍的公差表格，正确标注图样；n5 5、建建立立测测量量技技术术的的基基本本概概念念，了了解解主主要要测测量量工工具具的的原原理和使用方法理和使用方法,有初步的测量操作能
6、力。有初步的测量操作能力。四、本课程的基本要求四、本课程的基本要求5/15/20238五、学时安排n总学时20学时，课堂讲授16学时，实验4学时。5/15/20239六、主要参考书六、主要参考书n教材教材n互换性与测量技术基础互换性与测量技术基础上下册上下册 计量出版社计量出版社 李柱李柱 主编（主编（TG8-42L404TG8-42L404）n公差测量基础与应用公差测量基础与应用机械工业出版社机械工业出版社（TG801L003TG801L003）n互换性与测量技术基础互换性与测量技术基础 机械工业出版社机械工业出版社 王伯平王伯平 主编（主编（TG801P332TG801P332）n互换性与
7、测量技术（互换性与测量技术（TG801L060TG801L060）5/15/2023101-2 1-2 互换性与公差互换性与公差n一、互换性与公差的概念一、互换性与公差的概念n互换性：是指同一规格的零部件按规定的技互换性：是指同一规格的零部件按规定的技术要求制造，能够彼此相互替代使用而效果术要求制造，能够彼此相互替代使用而效果相同的性能。相同的性能。n公差：零件几何参数允许变动的范围。公差：零件几何参数允许变动的范围。5/15/2023115/15/202312二、互换性在机械制造业中的作用n在设计方面在设计方面：可缩短设计周期；：可缩短设计周期；n在在制制造造方方面面：可可提提高高劳劳动动生
8、生产产率率、提提高高产产品品质质量量、降降低低生产成本。生产成本。n在装配方面在装配方面：可大大提高装配效率。：可大大提高装配效率。n在在使使用用和和维维修修方方面面：可可以以减减少少机机器器的的维维修修时时间间和和费费用用，保证了机器工作的连续性和持久性。保证了机器工作的连续性和持久性。n总之，互换性原则已成为现代机器制造业中的重要生产总之，互换性原则已成为现代机器制造业中的重要生产手段和有效技术措施，是实现流水生产和专业生产的必手段和有效技术措施，是实现流水生产和专业生产的必要条件。要条件。5/15/202313三、互换性的分类三、互换性的分类n按互换性程度分为：按互换性程度分为：n完完全
9、全互互换换性性互互换换性性。是是以以零零部部件件装装配配或或更更换换时时不不需需要要挑挑选选或或修修配配的的互互换换性性。多多用用于于成成批批大大量量生生产产的的标标准件和外协件。准件和外协件。n不不完完全全互互换换性性有有限限互互换换性性。是是在在零零部部件件装装配配时时允允许许有有附附加加的的选选择择或或调调整整的的互互换换性性。多多用用于于厂厂内内生生产产的的零部件的装配。零部件的装配。n不不完完全全互互换换性性可可以以用用分分组组装装配配法法、调调整整法法或或其其他他方方法法来实现。来实现。n制定和贯彻公差标准，采用相应的测量技术措施。制定和贯彻公差标准，采用相应的测量技术措施。5/1
10、5/2023141-3 标准化与准化与优先系数先系数5/15/202315一一 标准化标准化n（一）标准化概述（一）标准化概述n1 1、意意义义：标标准准化化是是互互换换性性生生产产的的基基础础，是是提提高高产产品品在在国国际际市市场场上上竞竞争争能能力力的的技技术术保保证证。搞搞好好标标准准化化对对于于高高速发展国民经济改善人民生活等都有重要的作用。速发展国民经济改善人民生活等都有重要的作用。n2 2、标标准准：是是指指对对需需要要协协作作统统一一的的重重复复性性事事物物（如如产产品品、零零部部件件）和和概概念念（如如术术语语、规规则则、方方法法、代代号号、量量值值）所作的统一规定。所作的统
11、一规定。n3 3、标标准准化化：是是指指标标准准的的制制定定、发发布布和和贯贯彻彻实实施施的的全全部部活动过程。活动过程。5/15/202316n（二）标准化分类：（二）标准化分类：我国按标准的作用范围分为：我国按标准的作用范围分为：n国际标准国际标准n国家标准国家标准n行业标准行业标准n地方标准地方标准n企业标准企业标准5/15/202317n按标准化对象的特性分为：按标准化对象的特性分为：n基础标准：是指在一定范围内作为其它标准的基基础标准：是指在一定范围内作为其它标准的基础并普遍使用、具有广泛指导意义的标准。础并普遍使用、具有广泛指导意义的标准。n产品标准产品标准n方法标准方法标准n安全
12、标准安全标准n卫生标准卫生标准n环境保护标准等。环境保护标准等。5/15/202318n（三）标准化组织：（三）标准化组织：n19261926年成立了国际标准化协会（简称年成立了国际标准化协会（简称ISAISA）n19471947年年重重建建国国际际标标准准化化协协会会，改改名名为为国国际际标标准准化化组组织织（简称（简称ISOISO）。）。具统计，具统计，ISO制定了约制定了约8000多个国际标准。多个国际标准。n英国在英国在1990年，有国家标准年，有国家标准3800个；个；n美国在美国在1970年，有国家标准年，有国家标准10590个；个；n德国在德国在1970年，有国家标准年，有国家标
13、准20000个左右；个左右；n这这些些数数字字在在一一定定程程度度上上反反映映了了这这些些国国家家的的标标准准化化状状况况和和水平。水平。5/15/202319n我国标准化工作：我国标准化工作：n从从19581958年发布第一批年发布第一批120120项国家标准起，至今已项国家标准起，至今已制定一万多项国家标准。现在正以国际标准为基制定一万多项国家标准。现在正以国际标准为基础制定出许多新的国家标准。础制定出许多新的国家标准。n我国在我国在19781978年恢复为年恢复为ISOISO成员国，成员国，1982年、年、1985年两届当选为年两届当选为ISO理事国，已开始承担理事国，已开始承担ISOI
14、SO技术委技术委员会秘书处工作和国家标准草案起草工作。员会秘书处工作和国家标准草案起草工作。5/15/202320二、优先数和优先数系二、优先数和优先数系1 1、为什么要提出优先数和优先数系？、为什么要提出优先数和优先数系？2 2、优先数系和优先数的含义：、优先数系和优先数的含义：优优先先数数系系：是是对对各各种种技技术术参参数数的的数数值值进进行行协协调调、简简化化和和统统一一的的一一种种科科学学的的数数值值分分级级制制度。度。优先数：优先数：是优先数系中的每一项值。是优先数系中的每一项值。5/15/2023213 3、优先数系的规定：、优先数系的规定：在国家标准在国家标准GB32180优先
15、数和优先数系中优先数和优先数系中规定规定:优先数系是由包含项值优先数系是由包含项值1的十进制的理论等比数的十进制的理论等比数列导出的一组近似等比数列列导出的一组近似等比数列。用代号用代号Rr表示。表示。公比为公比为qr=它包括：它包括：五个基本系列：五个基本系列：R5、R10、R20、R40一个一个补充系列：补充系列：R80。仅用于分级很细的特殊场仅用于分级很细的特殊场合。合。5/15/202322nR5的公比：的公比：nR10的公比：的公比：nR20的公比：的公比：nR40的公比：的公比：nR80的公比：的公比：优先系的五个系列中任一个项优先系的五个系列中任一个项值均称优先数，其理论值为：值
16、均称优先数，其理论值为：5/15/202323附表11优先数系的基本系列(常用值)(摘自GB321-80)R51.01.62.54.06.3R10 1.0 1.25 1.62.02.53.15 4.05.06.3 8.0R20 1.0 1.12 1.25 1.41.61.82.02.24 2.5 2.83.153.55 4.04.55.05.66.37.18.0 9.0R405/15/202324注意：注意：在在同一系列中，同一系列中，对大于对大于10或小于或小于10的优先数，的优先数，可用可用10的整数幂去乘以基本系列表中相应的优先数的整数幂去乘以基本系列表中相应的优先数获得；获得；例例1:
17、1:写出写出R5系列系列0.1100中的优先数。中的优先数。n0.11：0.10.160.250.40.63110：1.01.62.54.06.310-100：10162540635/15/202325优先数系有两个突出的优点优先数系有两个突出的优点1 1、数列中两相邻数的相对差为常数（相对差、数列中两相邻数的相对差为常数（相对差是指后项减前项的差值与前项之比的百分数）是指后项减前项的差值与前项之比的百分数）；2 2、数列中各数经过乘、除、乘方等各种运算、数列中各数经过乘、除、乘方等各种运算后还是数列中的数。后还是数列中的数。5/15/202326优先数系的各项值，除优先数系的各项值，除10的
18、整数幂外，均为无理的整数幂外，均为无理数，实际运用需经过化整，可分为：数，实际运用需经过化整，可分为：n计算值（五位有效数如：计算值（五位有效数如：1.5849）n常用数常用数（三位有效数如：（三位有效数如：1.60）n 化整值（化整后，取两位有效数如：化整值（化整后，取两位有效数如：1.0）5/15/202327 从基本系列中可以组成派生系列。从基本系列中可以组成派生系列。n派生系列派生系列从从Rr系列中，每逢系列中，每逢p项选取一个优先数，组成项选取一个优先数，组成新的系列。以符号新的系列。以符号Rr/p表示。表示。n例如基本系列例如基本系列R10为：为：1.01.251.62.02.5
19、3.154.05.06.38.01012.516202531.54050.首项为首项为1的派生系列的派生系列R10/2为：为：1.0，1.6 1.6，2.5 2.5 4.00，6.3 6.3，10 10，16，25 25，40 40，63 63，5/15/202328n再如，再如，R5系列系列1100中的优先数为：中的优先数为：1.01.62.54.06.3 1016254063 100 100 n首项为首项为1的派生系列的派生系列R5/2为：为：1.00，2.50，6.30，16.0，40.0，100，n注意：派生系列的延伸是有条件的。注意：派生系列的延伸是有条件的。n选用基本系列时，应遵守
20、先疏后密的原则，选用基本系列时，应遵守先疏后密的原则，即应当按照即应当按照R5R5、R10R10、R20R20、R30R30、R40R40的顺序，的顺序，优先采用公比较大的基本系列，以免规格过多。优先采用公比较大的基本系列，以免规格过多。当基本系列不能满足要求时，可选用当基本系列不能满足要求时，可选用派生系列。派生系列。5/15/202329思考题n 1、举举例例说说明明什什么么是是完完全全互互换换性性和和不不完完全互换性？它们各自的适用场合如何全互换性？它们各自的适用场合如何?n2 2、实现互换性的条件是什么？、实现互换性的条件是什么？n3、优先数系的含义是什么？、优先数系的含义是什么？5/15/202330