互换新与技术测量的绪论

绪言互换性的概念n概念：同一规格的一批零部件，任取其一，不经任何挑选和修配就能装在机器上，并能满足其使用功能要求的特性叫做互换性。n举例：机器上的螺钉、灯泡，自行车、缝纫机、钟表上的零部件。n机械制造业中的互换性通常包括几何参数和机械性能的互换，本课程仅讨论几何参数的互换性。互换性的条件n条件：把零件实际几何参数的误差控制在公差范围内。n公差：允许零件尺寸和几何参数的变动量。n误差：指零件实际几何参数相对理论几何参数的变动量。零部件在几何参数方面的互换性体现为公差标准。n精度：通常指加工精度、零件几何参数与理论几何参数的符合程度互换性的分类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：完全互换装配时不需挑选和修配。不完全互换装配时允许挑选、调整和修配。n应用：零部件厂际协作应采用完全互换，部件或构件在同一厂制造和装配时，可采用不完全互换。互换性的意义n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。n制造方面：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。n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。标准和标准化的引入n要使具有互换性的产品几何参数完全一致，是不可能，也是不必要的。在此情况下，要使同种产品具有互换性，只能使其几何参数、功能参数充分近似。其近似程度可按产品质量要求的不同而不同。允许零件几何参数的变动量称为公差。现代化生产的特点是品种多、规模大、分工细和协作多。为使社会生产有序地进行，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。标准的概念n 标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，大多属于国家基础标准。标准的分类n标准按不同的级别颁发。我国标准分为国家标准、行业标准、地方标准和企业标准。n对需要在全国范围内统一的技术要求，应当制定国家标准，代号为GB，对没有国家标准而又需要在全国某个行业范围内统一的技术要求，可制定行业标准，如机械标准（JB）等；对没有国家标准和行业标准而又需要在某个范围内统一的技术要求，可制定地方标准或企业标准，它们的代号分别用DB、QB表示。国际标准化组织（ISO）n在国际上，为了促进世界各国在技术上的统一，成立了国际标准化组织（简称ISO）和国际电工委员会（简称IEC），由这两个组织负责制定和颁发国际标准。我国于1978年恢复参加ISO组织后。陆续修订了自己的标准。修订的原则是，在立足我国生产实际的基础上向ISO靠拢，以利于加强我国在国际上的技术交流和产品互换。标准化n 定义：标准化是指标准的制订、发布和贯彻实施的全部活动过程，包括从调查标准化对象开始，经试验、分析和综合归纳，进而制订和贯彻标准，以后还要修订标准等等。标准化是以标准的形式体现的，也是一个不断循环、不断提高的过程。n意义：标准化是组织现代化生产的重要手段，是实现互换性的必要前提，是国家现代化水平的重要标志之一。它对人类进步和科学技术发展起着巨大的推动作用。优先数和优先数系的引入n在机械设计中，常常需要确定很多参数，而这些参数往往不是孤立的，一旦选定，这个数值就会按照一定规律，向一切有关的参数传播。例如，螺栓的尺寸一旦确定，将会影响螺母的尺寸、丝锥板牙的尺寸、螺栓孔的尺寸以及加工螺栓孔的钻头的尺寸等。由于数值如此不断关联、不断传播，所以，机械产品中的各种技术参数不能随意确定。n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。优先数和优先数系国家标准（GB3212005）就是其中最重要的一个标准，要求工业产品技术参数尽可能采用它。优先数和优先数系n是对各种技术参数的数值进行协调，简化和统一的科学数值制度。适用于各种数值的分级，是国际上统一的数值分级制度。n优先数系由一些十进制等比数列构成，代号为Rr(r取5、10、20、40、80等）优先数和优先数系nGB3212005中规定以十进制等比数列为优先数系，并规定了五个系列，它们分别用系列符号R5、R10、R20、R40和R80表示，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；n R5的公比：q51.60；n R10的公比：q101.25；n R20的分比：q201.12；n R40的公比：q401.06；n R80的公比：q801.03。优先数和优先数系n优先数系中，项值从1开始，可向两边无限延伸，每个十进区间中各有r个优先数。例如n0.010.1 0.1 1 1 10 10 100 R10系列.1，1.25，1.6，2，2.5，3.15，4，5，6.3，8，10，12.5，16，20，25，31.5，40，50，63，80，100.另外优先数系还可在分母中应用。例如 R10的倒数系列优先数和优先数系101,81,3.61,51,41,15.31,5.21,21,6.11,25.11,11派生系列：是指从Rr的系列中按一定的项值p取值所构成的系列。例如R10/3，公比为R101.001.251.602.002.503.154.005.006.308.0010.0R10/3（1.00）1.002.004.008.00R10/3（1.25）1.252.505.0010.0R10/3（1.60）1.603.156.30q10/3=103/10 2，由表1.1可得下表。p=3,2005)练习：根据表1-1写出110的R5/2和 10100的R10/3的优选数。2005)解：（1）R5/2(1.00、）=1.00,2.50,6.30。R5/2(1.60、）=1.60,4.00,10.00。(2)R10/3(10.0，、，100）=10.0,20.0,40.0,80.0。派生系列特点:R101.001.251.602.002.503.154.005.006.308.0010.0R10/3（1.00）1.002.004.008.00R10/3（1.25）1.252.505.0010.0R10/3（1.60）1.603.156.30即项值和公比与基本系列有什么关系（见下表）？项值为项值为Rr中中项的值。项的值。公比不是Rr 的公比，而是Rr/p的公比的公比,即 qr/p=qrp (公比扩大了)n复合系列：是指由若干个等公比系列混合构成的多公比系列。如10、16、25、35.5、50、71、100、125、160、就是由R5、R20/3、R10三个系列构成的复合系列。优先数和优先数系的特点n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。n国家标准规定的优先数系分档合理，疏密均匀，有广泛的适用性，简单易记，便于使用。常见的量值，如长度、直径、转速及功率等分级，基本上都是按一定的优先数系进行的。本课程所涉及的有关标准里，诸如尺寸分段、公差分级及表面粗糙度的参数系列等，基本上采用优先数系。本课程的研究对象及任务n本课程是机械类及相关专业的一门重要的技术基础课，从“精度”和“误差”两方面去分析研究机械零件及机构的几何参数，学完本课程后应达到如下要求：n掌握互换性和标准化的基本概念；n了解本课程所介绍的各个公差标准和基本内容，掌握其特点和应用原则；n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；n掌握一般几何参数测量的基础知识；课堂练习课堂练习：利用优先数系的基本系列 表1.1确定下列数据各属什么系列？例1 电动机转速为：375rmin，750 r min，1500rmin，3000rmin。解：（1）计算公比 q 750375 300015002。（2）由表1.1 看项值，为 R40的项值。（3）结论 R40122005)例2 摇臂钻床的最大钻孔直径为：25，40，63，80，100，125（mm）。解：由表1.1得 25，40，63 63，80，100，1252005)故25，40，63，80，100，125为复合系列复合系列。为R5系列；为R10系列。