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1、几何量公差与检测,第一章绪论,基本要求： 互换性与公差的基本概念和作用 互换性的种类 标准与标准化 优先数与优先数系 几何量检测概述 本课程的研究对象及任务,互换性的概念,概念：一种产品、过程或服务替代另一种产品、过程或服务且满足同样要求的能力 举例：机器上的螺钉、灯泡，自行车、缝纫机、钟表上的零部件 范围：机械制造业中的互换性通常包括几何量和机械性能的互换性，本课程仅讨论几何量的互换性和与之联系的几何量公差与检测。,圆柱齿轮减速器,互换性的作用和意义,设计方面：可以最大限度地采用标准件、通用件和标准部件，大大简化了绘图和计算工作，缩短了设计周期，并有利于计算机辅助设计和产品的多样化。 制造方
2、面：有利于组织专业化生产，便于采用先进工艺和高效率的专用设备，有利于计算机辅助制造，及实现加工过程和装配过程机械化、自动化。 使用维修方面：减少了机器的使用和维修的时间和费用，提高了机器的使用价值。,互换性的分类,分类：互换性按其互换程度分为完全互换和不完全互换。 定义：完全互换零部件装配或更换时不需挑选和修配。不完全互换零部件装配时允许有附加的选择和调整。 不完全互换的实现方法： （1）分组装配法 （2）调整法,几何参数：尺寸、形状、位置 公差：零件的几何参数保持一定的变动范围就可以达到互换的目的。允许的几何参数的变动范围称为公差。 互换性要用公差来保证。在满足功能要求的前提下，公差尽量规定
3、大一些，这样可以获得最佳的经济效益。 互换性：几何量、机械性能和物化性能 本课程讨论几何量的互换性,公差的概念和作用,标准化的引入,现代化生产的特点是品种多、规模大、分工细、协作多、互换性要求高。为适应生产中各部门的协调和各生产环节的衔接，必须通过标准化使产品规格品种简化，使分散的、局部的生产环节相互协调和统一。标准和标准化正是联系这种关系的主要途径和手段。标准化是互换性生产的基础。,标准与标准化的概念,标准：为了在一定范围内获得最佳秩序，对活动或其结果规定共同的和重复使用的规则、导则或特性的文件。(GB/T 20000.1-2002标准化工作指南 第1部分: 标准化和相关活动的通用词汇) 标
4、准化：为了在一定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。 标准化工作：制定、发布、实施和监督的全部活动过程,标准的分类,使用范围分： 国家标准、地方标准、行业标准和企业标准； 中华人民共和国标准法规定 作用范围分： 国际标准、区域标准、国家标准、地方标准和试行标准； 对象特性分： 基础标准、产品标准、方法标准、安全标准、卫生标准和环境保护标准；,标准化的历史： 1、古代标准化 人类在原始社会出现的，统一的语言、符号、记号、象形文字和数字，此为标准化的起源 第一次人类社会的农业、畜牧业分工中，公平交换、等价交换的原则，决定度、量、衡单位和器具标准统一 第二次产业
5、大分工，农业、手工业分化时，为了提高生产率，对工具和技术规范化就成了迫切要求 青铜器、铁器 2、近代标准化 机器生产、社会化大生产使标准化活动进入了定量地以实验数据科学阶段 1901年英国标准化学会正式成立； 1902年英国纽瓦尔公司制定了公差和配合方面的公司标准“极限表“，这是最早出现的公差制,标准化的历史,标准化的历史： 2、近代标准化 1926年在国际上成立了国家标准化协会国际联合会（ISA） 1932年已有25个国家相继成立了国家标准化组织 1946年国际标准化组织ISO正式成立 3、现代标准化 随着经济全球化，特别是信息技术高速发展和市场全球化的需要，要求标准化摆脱传统的方式和观念，
6、以系统的理念处理问题，建立与经济全球化相适应的标准化体系 现代标准化更需要运用方法论、系统论、控制论、信息论和行为科学理论的指导，以标准化参数最优化为目的，以系统最优化为方法，运用数字方法和电子计算技术等手段，建立与全球经济一体化、技术现代化相适应的标准化体系。,标准化的历史,改进产品质量、提高适应性、防止贸易壁垒、促进技术合作,对加快经济发展、提高生产率、改善环境、安全生产有十分重要作用 中国标准网：http:/ 为使产品的参数选择能遵守统一的规律，使参数选择一开始就纳入标准化轨道，必须对各种技术参数的数值作出统一规定。 国家标准： 优先数和优先数系（GB/T32180）,优先数和优先数系的
7、概念,GB/T32180中规定以十进制等比数列为优先数系，并规定了五个系列R5、 R10、 R20、 R40和R80，公比 其中前四个系列作为基本系列， R80为补充系列，仅用于分级很细的特殊场合。各系列的公比为； R5的公比： q51.60； 派生系列： R10的公比： q101.25； R10/3 R5/2等 R20的分比： q201.12； R40的公比： q401.06； R80的公比： q801.03。,优先数的取值,优先数系的五个系列中任一个项值均为优先数。按公比计算得到的优先数的理论值，除10的整数幂外，都是无理数，工程技术上不能直接应用。实际应用的都是经过圆整后的近似值。根据圆
8、整的精确程度，可分为： （1）计算值：取五位有效数字，供精确计算用。 （2）常用值：即经常使用的通常所称的优先数，取三位有效数字。 （3）化整值：基本系列中的常用值进一步化整后所得数值，一般取两位有效数字。,优先数系的特性,包含性：R5系列的项值包含在R10系列中， R10系列的项值包含在R20系列中， R20系列的项值包含在R40系列中， R40系列的项值包含在R80系列中 延伸性：数列中的项值可以按十进制向两端无限延伸，所有大于10和小于1的优先数（或化整值），都可以用10 的整数幂乘附表1-1的优先数求得 同一系列任意相邻两优先数相对差（ ）近似不变，R5系列约60%， R10系列约25
9、% 同一系列中任意两项经过乘、除、乘方等运算，仍近似为数列中的优先数,优先数系的应用,基本系列：只要满足技术与经济上的要求，应该按照R5、R10、R20、R40的顺序，优先选用公比较大的基本系列 派生系列：当基本系列的公比不能满足分级要求，可以选用派生系列，且优先采用公比较大和延伸项含有项值1的派生系列 复合系列：从制造和使用的经济性考虑，在不同参数区间需要公比不同的系列时，可分段选用适宜的基本系列或派生系列构成的复合系列 例：用R10和R20组成的具有两个公比的复合系列,优先数系的优点,经济合理的数值分级制度 产品的参数从最小到最大有很宽的数值范围，经验和统计表明，数值按等比数列分级，能在较
10、宽的范围内以较少的规格，经济合理地满足社会需要。 统一简化的基础 避免同一种产品的尺寸参数杂乱无章，品种规格过于繁多。 具有广泛的适应性 优先数中包含有各种不同公比的系列，因而可以满足较密和较疏的分级要求。这对发展产品品种是很顺利的。 简单易记计算方便 优先数系是十进等比数列，其中包含10的所有整数幂。只要记住一个十进段内的数值，其他的十进段内的数值可由小数点的移位得到。,几何量的检测,完工后的零件是否满足公差要求，要通过检测加以判断。检测包含检验与测量。 检验：只判断合格与否，不能获得具体数值。 测量：获得具体的数值。 意义：不仅用于判断工件是否合格，还可以依据检测结果分析产生废品的原因，从而设法减少废品。,本课程的研究对象及任务,掌握互换性和标准化的基本概念； 掌握各个公差标准的基本内容、特点和应用原则； 学会根据机器和零件的功能要求，选用合适的公差与配合，即进行精度设计，并能正确地标注到图样上； 掌握一般几何参数测量的基础知识； 了解各种典型零件的测量方法，学会使用常用的计量器具。,
