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1、明理精工 与时偕行明理精工 与时偕行 互换性与技术测量 明理精工 与时偕行明理精工 与时偕行 测量技术有什 么用处呢？ 明理精工 与时偕行明理精工 与时偕行 门捷列夫门捷列夫 (俄国 著名化学家俄国 著名化学家18341907) 科学始于测量科学始于测量, 没有测量，便 没有精密的科 学。 没有测量，便 没有精密的科 学。 门捷列夫门捷列夫 明理精工 与时偕行明理精工 与时偕行 钱学森 信息技术包括测量 技术、计算机技术 和通信技术，测量 技术是信息技术的 关键和基础。 信息技术包括测量 技术、计算机技术 和通信技术，测量 技术是信息技术的 关键和基础。 钱学森(1911- 2009）钱学森(
2、1911- 2009） 明理精工 与时偕行明理精工 与时偕行 钢板尺钢板尺 从普通的钢板尺到游标卡尺，精 度由1mm提高到0.02mm。 测量技术是工业发展的基础，高科技的工业一刻 也离不开测量技术。 明理精工 与时偕行明理精工 与时偕行 千分尺的出现， 使加工精度达到了 千分尺的出现， 使加工精度达到了 0.01mm。 明理精工 与时偕行明理精工 与时偕行 测微比较仪的出 现，使加工精度达 到了 测微比较仪的出 现，使加工精度达 到了1um。 明理精工 与时偕行明理精工 与时偕行 有了激光干涉仪，使测 量精度达到 有了激光干涉仪，使测 量精度达到0.01um。 机械工业的发展与精 密测量息息
3、相关。 机械工业的发展与精 密测量息息相关。 美国光动公司激光干涉仪 明理精工 与时偕行明理精工 与时偕行 扫描电镜扫描电镜SEM 树脂结合剂砂轮 表面SEM照片 树脂结合剂砂轮 表面SEM照片 日立日立 4300扫描电子显微镜扫描电子显微镜 明理精工 与时偕行明理精工 与时偕行 扫描隧道显微镜扫描隧道显微镜 STM 原子力显微镜原子力显微镜AFM 明理精工 与时偕行明理精工 与时偕行 长度计长度计 常用的几何量检测设备常用的几何量检测设备 海德汉海德汉CT6001 明理精工 与时偕行明理精工 与时偕行 激光干涉仪激光干涉仪 Renishaw XL-80激光干涉仪激光干涉仪 明理精工 与时偕行
4、明理精工 与时偕行 粗糙度轮廓测量仪粗糙度轮廓测量仪 泰勒霍普森泰勒霍普森 PGI 1240 明理精工 与时偕行明理精工 与时偕行 粗糙度轮廓测量仪粗糙度轮廓测量仪 泰勒霍普森泰勒霍普森 PGI Dimension 明理精工 与时偕行明理精工 与时偕行 三维表面轮廓光学测量仪三维表面轮廓光学测量仪 泰勒霍普森泰勒霍普森 CCI HD ZYGO PTI 250 明理精工 与时偕行明理精工 与时偕行 激光相移干涉仪激光相移干涉仪 泰勒霍普森泰勒霍普森 GPI XP/D激光相移干涉仪激光相移干涉仪 明理精工 与时偕行明理精工 与时偕行 影像测量机影像测量机 明理精工 与时偕行明理精工 与时偕行 检测
5、在汽车工业上的应用检测在汽车工业上的应用 视频视频1 视频视频2 明理精工 与时偕行明理精工 与时偕行 检测在汽车工业上的应用检测在汽车工业上的应用 视觉测量系统 关节臂测量机 视觉测量系统 关节臂测量机 明理精工 与时偕行明理精工 与时偕行 检测在汽车工业上的应用检测在汽车工业上的应用 三臂测量机 双 臂 测 量 机 三臂测量机 双 臂 测 量 机 明理精工 与时偕行明理精工 与时偕行 检测在汽车工业上的应用检测在汽车工业上的应用 明理精工 与时偕行明理精工 与时偕行 检测在汽车工业上的应用检测在汽车工业上的应用 减震器托盘点云 三维光学扫描仪 减震器托盘点云 三维光学扫描仪 测量数据展示测
6、量数据展示 明理精工 与时偕行明理精工 与时偕行 课程介绍 学习目的 学习要求 教材和参考资料 考核方式 明理精工 与时偕行明理精工 与时偕行 学习目的 机械产品的设计过程中，需要进行三方面的分析计算： 运动分析与计算根据机器或机构应实现的运动，由运动 学原理，确定机器或机构的合理的传动系统，选择合适的 机构或元件，以保证实现预定的动作，满足机器或机构的 运动方面的要求。 强度的分析与计算根据强度、刚度等方面的要求，决定 各个零件的合理的基本尺寸，进行合理的结构设计，使其 在工作时能承受规定的负荷，达到强度和刚度方面的要 求。 几何精度的分析与计算几何精度的分析与计算零件基本尺寸确定后，还需要
7、 进行精度计算，以决定产品各个部件的装配精度以及零件 的几何参数和公差。 明理精工 与时偕行明理精工 与时偕行 明理精工 与时偕行明理精工 与时偕行 明理精工 与时偕行明理精工 与时偕行 互换性与技术测量课程的要求： 课程性质课程性质：专业基础课，将标准化与计量学的有关部分有机 地结合在一起，而且涉及机械设计、机械制造、质量控 制、生产组织等多方面。 特点特点：概念多，涉及标准多。 学习要求学习要求： （1）掌握有关公差、测量的基本概念、基本理论、术语、 定义； （2）培养公差设计及精度检测的基本能力； （3）学会查工具书，如手册、标准等。 明理精工 与时偕行明理精工 与时偕行 教材和参考资料
8、 1. 互换性与技术测量（第6版）廖念钊 主编 中国计量出版社 2012.6 2. 几何量公差与检测（第7版）甘永立 主编 上海科学技术出 版社 2005.7 3. 互换性与技术测量（第1版） 韩进宏 主编 机械工业出版 社 2004.8 4. 互换性与测量技术基础（第1版） 赵瑾 主编 华中科技大 学出版社 2006.9 5. 互换性与测量技术基础（第1版）毛平淮 主编 机械工业出 版社 2006.8 6. 互换性与测量技术（第2版）何贡 主编 中国计量出版社 2005.11 明理精工 与时偕行明理精工 与时偕行 考核方式 试卷成绩 70% 实验成绩 10% 平时成绩 20% 明理精工 与时
9、偕行 绪 言 明理精工 与时偕行明理精工 与时偕行 本章内容 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 明理精工 与时偕行明理精工 与时偕行 1.互换性概述 一、互换性的定义 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。 明理精工 与时偕行明理精工 与时偕行 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。 为生产的专业化、协作化、自动化创造了条件；装配
10、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。 明理精工 与时偕行明理精工 与时偕行 三、达到互换性的方法 机械和仪器制造业中的互换性包括机械和仪器制造业中的互换性包括几何参数几何参数的互换性 和 的互换性 和性能参数（如硬度、强度等）性能参数（如硬度、强度等）的互换性。的互换性。 几何参数：一般包括尺寸大小、几何形状（宏观、微观 ）及相互位置关系等。 机械产品的性能包括很多方面，例如：刚度、强度、硬 度、传热性、导电性、热稳定性还有其
11、他物理、化学参数 等。 本课程讨论几何参数的互换性。 明理精工 与时偕行明理精工 与时偕行 制造中不可避免存在加工误差，不可能将一批零件加工得完 全一样； 实际使用中有误差的零件也可能装配在一起； 零件有一定的尺寸误差和几何误差也不一定影响零件的使用 功能。 具有互换性产品 的实际几何参数 是否要完全一样 ？ 具有互换性产品 的实际几何参数 是否要完全一样 ？ 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。 公差公差 “允许零件尺寸和几何参数的变动量” 明理精工 与时偕行明理精工 与时偕行 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
12、、辅助加工和修配 不完全互换（相对互换） 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，如对某个尺寸进行修配 或调整等。 明理精工 与时偕行明理精工 与时偕行 2.公差与配合标准发展简介 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。 明理精工 与时偕行明理精工 与时偕行 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
13、的纽瓦（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，第一机械工程部 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GB159174-5
14、9。 随着我国经济建设的发展，陆续制订、修订标准。 明理精工 与时偕行明理精工 与时偕行 按其使用领域，标准标准可以分为技术标准、管理标准。 明理精工 与时偕行明理精工 与时偕行 标准的划分 ： 明理精工 与时偕行明理精工 与时偕行 强制性国家标准代号为GB 推荐性国家标准代号为GB/T 标准化指导性技术文件，GB/Z”构成，如 GB/Z203082006 产品几何技术规范 总体规划 行业标准代号+标准发布的顺序号+发布的年代号 ， 如JB/TXXXX2005 地方标准，DB+行政区划代码+标准顺序号+年号 如：DB42/TXXX2005 我国的标准 ： 明理精工 与时偕行明理精工 与时偕行
15、3.计量技术发展简介 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纳米，可测原子或分子 的尺寸或形貌(1986诺贝尔奖 Bining和Rohrer) 我国紧跟世界先进水平，已拥有一批骨干检测仪 器制造厂 。 明理精工 与时偕行明理精工 与时偕行 4. 优先数和优先数系 数值标准化 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 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 目前我国数值分级的国家标准 GB321-
16、2005 明理精工 与时偕行明理精工 与时偕行 优先数系 优先数系优先数系 由一些十进制等比数列构成，代号为Rr 基本系列基本系列 R51, 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 6 . 110 5 5 q 25. 110 10 10 q 12. 110 20 20 q 06. 110 40 40 q r r q10 明理精工 与时偕行明理精工 与时偕行 补充系列补充系列R80 03. 110 80 80 q 倒数系列倒数系列 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 变形系列变形系列派生系列、复合系列 Rr/p -R10
