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1、互换性与测量技术 第1章 互换性相关知识 1 1 互换换性概念 1 2 公差与检测检测 1 3 标标准化 1 4 优优先数和优优先数系 1 1 互换性概述 互换性 互换性是指在同一规格的一批零件或部 件中 任取其一 不需任何挑选 调整或修 配 如钳工修理等 就能装在机器上 达到 规定的性能要求 按影响互换性的参数种类分按互换程度分 几何参数互换性功能互换性完全互换 不完全互 换 几何参数互换性 是指通过规 定几何参 数 如尺寸 形状 位置和表面粗糙度等 的极限范围来保证 产品的互换性 本书 将主要介绍几何参数 互换性 功能互换性是 指通过规 定功能参 数的极限范围来保 证产 品的互换性 功能参
2、数除包括几 何参数外 还包括 机械性能参数及化 学 光学 电学和 流体力学等参数 完全互换 是指 在零部件 装配或更换时 不需要挑 选 调整或修 配 就可以达 到预定的装配 精度要求 不完全互换 是指在装配前需 要将零部件预先 分组或在装配 时需要进行少 量修配调整才能 达到装配精度的 要求 互 换 性 的 作 用 设计 方面 制造方面 使用和维修方面 从设计 方面看 采用按互换性原则设计 和生产 的标准零件和部件 可以减少绘图 计算等设计 工 作量 缩短设计 周期 提高设计 的可靠性 有利于 产品的多样化和计算机辅助设计 从制造方面看 互换性有利于组织 大规模专业 化生产 有利于采用先进工艺
3、和高效专用设备 有 利于实现 加工和装配过程的机械化 自动化 从使用和维修方面看 具有互换性的零部件在 磨损或损坏后可以及时更换 因而减少了机器的维 修时间 和费用 可保证机器工作的连续 性和持久性 提高了机器的使用价值 1 2 公差与检测 1 2 1 公差 一般来说 只要将零件几何参数的误差 加工所得零件 的实际几何参数与图样规定的理想几何参数的差值 控制在 一定范围内 就能满足互换性的要求 零件几何参数允许的最大变动量称为公差 公差是用于 限制误差的 但零件的实际几何参数误差是否在规定的公差 范围之内 还需要通过检测来判断 1 2 2 检测 检测包括检验和测量 其中 检验是指采取适当的方法
4、 和手段 判断工件的几何参数是否在图样规定的合格范围内 不必测出其具体数值 测量是指将被测量与标准量进行比 较 从而准确得到被测量具体数值的过程 检测不仅可以用来评定产品质量 而且可以用来分析不 合格品的产生原因 进而指导生产 预防废品产生 事实证 明 产品质量的提高 除了需要设计水平和加工精度的提高 外 还必须依靠检测精度的提高 1 3 标准化 1 3 1 标准与标准化的概念 标准是指对重复性事务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 标准在一定范围内具有约束力 标准化是指以制定 标准和贯
5、彻标准为主要内容的全部活动过程 1 3 2 标准的分类 1 按标准化对象分 按 标 准 化 对 象 分 技 术 标 准 管 理 标 准 工 业 标 准 基础标 准 产品标准 方法标准 安全和环 境保护标 准 基础标 准是指以标准化共性要求和前提条件 为对 象的标准 产品标准是指以产品及其构成部分为对 象的 标准 方法标准是指以生产技术活动中的重要程 序 规划和方法为对 象的标准 安全和环境保护标 准是指有关人们生命财产 安全和保护环 境可持续发 展的标准 管理标准是指对标 准化领域中需要协调统 一的管理事项所制定 的标准 管理标准包括管理基础标 准 技术管理标准 经济 管理标 准 行政管理标准
6、和生产经营 管理标准等 工作标准是指对工作的责任 权利 范围 质量要求 程序 效果 检查 方法和考核办法等所制定的标准 工作标准一般包括部 门工作标准和岗位 个人 工作标准 2 按级别分 按级别不同 我国的标准可分为国家标准 行业标准 地 方标准和企业标准四级 其中 国家标准的代号为GB或GB T GB Z 行业标准的代号有多种 例如 原机械工业部标准的 代号为JB 原冶金工业部标准的代号为YB 地方标准的代号 为DB 企业标准的代号为QB 从世界范围看 更高级别的标准还有国际标准和区域标 准 3 按法律属性分 按法律属性不同 我国的国家标准和行业标准可分为强制 性标准和推荐性标准两种 其中
7、涉及人身安全 健康 卫生 及环境保护等的标准属于强制性标准 其余的标准为推荐性标 准 强制性国家标准的代号为GB 推荐性国家标准的代号为 GB T 本书将主要介绍推荐性标准 1 4 优先数和优先数系 国家标准GB T 321 2005 优先数和优先数系 规定的r 值有5 10 20 40 80五种 分别采用国际代号R5 R10 R20 R40 R80表示 五种优先数系的公比q为 R5 R10 R20 R40 R80 其中 R5 R10 R20和R40是常用系列 称为基本系 列 基本系列的选用 应遵循先疏后密的原则 即应当按照 R5 R10 R20 R40的顺序 优先采用公比较大的基本系 列 R
8、80为补充系列 仅在参数分级很细或基本系列中的优先 数不能适应实际情况时 才考虑采用 优先数各项的理论值是根据优先数系的公比计算得到 的 这些理论值除10的整数幂外均为无理数 在工程技术上 无法直接应用 需要圆整为近似值 根据圆整的精确程度不 同 优先数的各项项值可以分为计算值 常用值和化整值 优先数 各项项 值 计算值 常用值 化整值 取5位有效数字 可代替理论值 供精确计算用 取3位有效数字 即经常使用的 通常所称的 优先数 取2位有效数字 只在某些特殊情况下才允许使用 当基本系列不能满足分级要求时 还可选用派生系列 派生系列是指从基本系列或补充系列中每隔几项选取一个优 先数 组成的新系列 例如 经常使用的派生系列R10 3 是 从基本系列R10中每隔两项取出一个优先数组成的 当首项 为1时 其项值为1 00 2 00 4 00 其公比为
