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互换性与技术测量（基础知识）1.互换性的基本要求：满足装配互换和功能互换2.机械加工误差的分类：尺寸误差：零件加工后的实际尺寸和理想尺寸的偏离程度。
形状误差: 加工后零件的实际表面形状对于其理想形状的差异（如直线度和圆度）位置误差：相互位置对于其理想位置的偏差。
（如同轴度、位置度）表面微观不平度：加工后的零件表面上由较小间距和峰谷所组成的微观几何形状误差。
3.互换性的种类：完全互换和不完全互换完全互换：零件加工完之后不需要任何辅助处理直接可以装配。
不完全互换：零件加工完之后需要进行挑选、分组、调整、修配等辅助处理。
4.尺寸：以特定单位表示线性尺寸的数值。
5.公称尺寸：由图样规范确定的理想形状要素。
公称尺寸D孔的上、下极限尺寸D max和D min轴的上、下极限尺寸d max和d min公称尺寸+上极限偏差=上极限尺寸公称尺寸-下极限偏差=下极限尺寸6.偏差：某一尺寸减去其公称尺寸所得的代数差实际偏差：实际尺寸-公称尺寸孔Ea 轴ea极限偏差：极限尺寸-公称尺寸孔EI 轴ei基本偏差：公差带相对零线位置的那个极限偏差7.尺寸公差：上极限尺寸-下极限尺寸或者上极限偏差-下极限偏差8.配合：间隙配合：孔的公差带在轴的公差带之上。
过盈配合：孔的公差带在轴的公差带之下。
过渡配合：孔的公差带和轴的公差带相重合。
9.配合制：基轴制配合：基本偏差为一定的轴的公差带。
基孔制配合：基本偏差为一定的孔的公差带。
10.几何公差的项目、符号及分类11.几何公差带的4个要素：形状、大小、方向和位置12.按结构特征、要素分为组成要素：由一个或几个表面形成的要素称为组成要素。
导出要素：对称要素的中心点、线、面或回转表面的轴线13.独立原则：是指给定的尺寸公差与几何公差相互独立14.最大实体状态（MMC)：孔或轴在尺寸极限范围内，具有材料最多时的那个状态，称为最大实体状态。
在此状态下的尺寸，称为最大实体尺寸。
◆对于孔：是最小极限尺寸D min◆对于轴：是最大极限尺寸D max15.最小实体状态（LMC）：孔或轴在尺寸极限范围内，具有材料最少时的那个状态，称为最小实体状态。
《互换性与测量技术》课程标准课程名称：互换性与测量技术适用专业：机电技术应用专业、机电设备安装与维修专业一、课程的性质本课程是中等职业学校数控专业核心技术课。
通过本课程的学习，使学生掌握零件测量和产品质量控制的基本方法和技能；了解公差配合基本知识和最新的国家标准；熟练掌握通用量具和测量仪器的基本原理和使用方法，会根据不同的精度要求选择适合的量具和仪器；掌握形位误差和表面粗糙度的检测工艺；为今后学习其他课程打下坚实的基础，也为今后的技术工作打下基础。
二、课程的设计思路本课程针对中等职业学校学生的实际情况，贯彻“基于工作过程”的设计思路，坚持理实一体化的教学理念，注重学生质量意识、质量检测技能与职业素养的培养，将岗位素质教育和技能培养有机地结合起来。
教学中，既可作为一门专业课程单列教授，也可将课程中的项目活动穿插到其他课程项目中教学，具有很强的实用性与灵活性。
建议课时：64学时三、课程目标学习该课程的目的是使学生掌握零件测量和产品质量控制的基本方法和技能；了解公差配合基本知识和最新的国家标准；熟练掌握通用量具和测量仪器的基本原理和使用方法，会根据不同的精度要求选择适合的量具和仪器；掌握形位误差和表面粗糙度的检测工艺。
具体目标如下：（一）技能目标：1.掌握质量、互换性、标准化等概念；2.会使用常用测量工具；3．会检测零件的线性尺寸、形位误差、螺纹、表面粗糙度；4.会控制零件加工过程的质量；5.了解现代精密测量仪器及技术。
（二）方法目标：1.培养学生学习新知识能力2.新技能所需的方法能力（三）社会目标：1.培养学生相互合作能力2.相互沟通能力四、参考学时、学分机电技术应用专业参考学时56学时、学分3分，机电设备安装与维修专业参考学时56学时、学分3分。
五、课程内容及要求《互换性与测量技术》课程内容及要求六、课程实施建议（一）教材编写通过创新，开发全新的符合职业教育认知规律、由浅入深、基于工作过程的项目教学教材。
互换性与技术测量1. 测量与被测几何量有一定函数关系的几何量，然后通过函数关系式运算，获得该被测几何量的量值的方法，称为间接测量法。
2. 选择表面粗糙度参数值时，配合质量要求高，参数值应小。
3. 利用同一种加工方法，加工Φ50H6孔比加工Φ100H7孔困难。
4. 形状误差的评定准则应当符合最小条件。
5. 最大实体要求适用于需要保证可装配性的场合。
6. 方向公差不包括平面度。
7. 若被测实际轴线各点距基准轴线的偏离最大值为9μm，最小值为3μm，则被测轴线的同轴度误差为18μm。
8. 某阶梯轴上的实际被测轴线各点距基准轴线的距离最近为2μm，最远为4μm，则同轴度误差值为Φ8μm。
9. 公差要求中的独立原则，尺寸公差与形位公差互不相关。
10.所设计孔、轴配合中的孔和轴加工后，经测量合格的某一实际孔与某一实际轴在装配后得到了间隙，则设计配合可能是间隙配合也可能是过渡配11. 在零件制造过程中，一线操作者对零件进行检验所使用的量规称作工作量规。
12. Φ30g6与Φ30g7两者的区别在于上偏差相同，而下偏差不同。
13. 平键的键宽与槽宽是配合尺寸。
14. 用于高速传动的齿轮，一般要求载荷分布均匀的说法不正确。
用于高速传动的齿轮，不光要求载荷分布均匀，还要求传动平稳和传动侧隙。
15. 某实际被测轴线相对于基准轴线的最近点距离为0.04mm，最远点距离为0.08mm，则该实际被测轴线对基准轴线的同轴度误差为0.16mm。
16. 公差等级是比较两尺寸精度高低的依据。
17. 一般来说，Φ30h7表面粗糙度要求最高。
18.一个尺寸链中只能有1个封闭环。
19. 最大实体要求用于被测要素时，被测实际要素的局部实际尺寸不得超越其最大实体实效边界（尺寸）。
20. 圆柱面素线直线度是属于给定平面内直线度。
21. 表面粗糙度测量中，评定长度以便充分反映整个表面的粗糙度特征。
22. 对于渐开线花键，因为小径定心配合面均要研磨，加工较复杂，所以一般不采用小径定心。
一、基本内容：1、形位公差的标注：被测要素、公差框格、指引线（垂直于框格引出，指向公差带宽度方向）、基准（分清轮廓要素和中心要素，字母放正，单一基准和组合基准）2、公差带的特点（四要素）大小、方向、形状、位置3、公差原则基本概念作用尺寸：单一要素的作用尺寸简称作用尺寸MS。
是实际尺寸和形状误差的综合结果。
作用尺寸：Dms=Da—误差dms=da+误差最大、最小实体状态和实效状态：（1）最大和最小实体状态MMC：含有材料量最多的状态。
孔为最小极限尺寸；轴为最大极限尺寸。
LMC：含有材料量最小的状态。
孔为最大极限尺寸；轴为最小极限尺寸。
MMS=Dmin；dmaxLMS=Dmax；dmin（2）最大实体实效状态最大实体实效状态MMVC：是指实际尺寸达到最大实体尺寸且形位误差达到给定形位公差值时的极限状态。
最大实体实效尺寸MMVS：在实效状态时的边界尺寸。
A）单一要素的实效尺寸是最大实体尺寸与形状公差的代数和。
对于孔：最大实体实效尺寸MMVSh=最小极限尺寸—形状公差对于轴：最大实体实效尺寸MMVSs=最大极限尺寸+形状公差B）关联要素的实效尺寸是最大实体尺与位置公差的代数和。
对于孔：最大实体实效尺寸MMVSh=最小极限尺寸—位置公差对于轴：最大实体实效尺寸MMVSs=最大极限尺寸+ 位置公差理想边界理想边界是设计时给定的，具有理想形状的极限边界。
（1）最大实体边界（MMC边界）当理想边界的尺寸等于最大实体尺寸时，该理想边界称为最大实体边界。
（2）最大实体实效边界（MMVC边界）当理想边界尺寸等于实效尺寸时，该理想边界称为实效边界。
包容原则（遵守MMC边界）○E（1）定义：要求被测实际要素的任意一点，都必须在具有理想形状的包容面内，该理想形状的尺寸为最大实体尺寸。
即当被测要素的局部实际尺寸处处加工到最大实体尺寸时，形位误差为零，具有理想形状。
（2）包容原则的特点A、要素的作用尺寸不得超越最大实体尺寸MMS。
绪论1.互换性：一种产品、过程或服务能够代替另一种产品、过程或服务，并且能满足同样要求的能力。
2.零件的互换性：同一规格的产品，任取一件，不需要经过任何选择、修配或调整，就能装配在机器上，并能满足使用性能要求的特性。
3.互换性的作用：○1在设计方面：简化绘图和计算；○2在制造方面：有利于实现专业化协作生产;○3在使用、维修方面：方便替换。
○4在装配过程中：缩短装配时间；○5管理上：便于科学化管理。
4.互换性的分类：按互换程度：完全互换性和不完全互换性；按范围：几何参数互换和功能互换。
5.互换性的实现：合理确定公差与正确进行检测是保证产品质量、实现互换性生产的两个必不可少的条件和手段。
6.公差：零件的几何参数允许的变动量。
7.标准：为了在一定的范围内获得最佳秩序，经协商一致制定并由公认机构批准，共同使用和重复使用的一种规范性文件。
8.标准化：为了在一定的范围内获得最佳秩序，对现实的问题或潜在的问题制定共同使用和重复使用的条款活动。
9.技术标准：对产品或工程的技术质量、规格及其检验方法等方面所做的技术规定，是从事生产、建设工作的一种共同的技术依据。
10.标准分类：按其适用范围：国家标准、行业标准、地方标准和企业标准；按其作用范围：国际标准、区域标准、国家标准、地方标准和试行标准；按标准化对象的特征：基础标准、产品标准、方法标准和安全、卫生与环境保护标准；按其性质：技术标准、工作标准和管理标准。
11.优先数系：是工程设计和工业生产中常用的一种数值制度。
是国际上统一的数值制度，可用于各种量值的分级，以便在不同的地方都能优先选用同样的数值，这就为技术经济工作上统一，简化和产品参数的协调提供了基础。
优先数系是公比为10的5、10、20、40、80次方根，且项值中含有10的整数幂的几何级数的常用圆整值。
各系列分别用系列符号R5、R10、R20、R40、R80表示，称为Rr系列。
前四个是常用基本系列，最后一个为补充系列。
绪论0.1 互换性概述不论如何复杂的机械产品,都是由大量的通用与标准零部件和少数专用零部件所组成的,这些通用与标准零部件可以由不同的专业化厂家来制造，这样，产品生产厂只需生产少量的专用零部件，其他零部件则由专门的标准件厂等厂家制造及提供。
产品生产厂家不仅可以大大减少生产费用还可以缩短生产周期，及时满足市场与用户的需要。
既然现代化生产是按专业化、协作化组织生产的，这就提出了一个如何保证互换性的问题。
在人们的日常生活中，有大量的现象涉及到互换性，例如机器或仪器上掉了一个螺钉，按相同的规格换一个就行了；灯泡坏了，同样换个新的就行了；汽车、拖拉机乃至自行车、缝纫机、手表中某个机件磨损了，也可以换上一个新的，便能满足使用要求。
之所以这样方便，是因为这些产品都是按互相性原则组织生产的，产品零件都具有互换性。
0.1.1 互换性的定义所谓互换性是指机械产品中同一规格的一批零件或部件，任取其中一件，不需作任何挑选、调整或辅助加工（如钳工修配），就能进行装配，并能保证满足机械产品的使用性能要求的一种特性。
0.1.2 互换性的种类按互换性的程度可分为完全互换（绝对互换）与不完全互换（有限互换）。
若零件在装配或更换时，不需选择、不需调整或辅助加工（修配），则其互换性为完全互换性。
当装配精度要求较高时，采用完全互换性将使零件制造公差很小，加工困难，成本很高，甚至无法加工。
这时，将零件的制造公差适当放大，使之便于加工，而在零件完工后，再用测量器具将零件按实际尺寸的大小分为若干组，使每组零件间实际尺寸的差别减小，装配时按相应组进行（例如，大孔组零件与大轴组零件装配，小孔组零件与小轴组零件装配）。
这样，既可保证装配精度和使用要求，又能解决加工困难，降低成本。
此种仅组内零件可能互换，组与组之间不能互换的特性，称之为不完全互换性。
对标准部件或机构来说，互换性又分为外互换与内互换。
外互换是指部件或机构与其装配件间的互换性，例如，滚动轴承内圈内径与轴的配合，外圈外径与轴承孔的配合。
互换性与技术测量实验报告实验一:立式光学计测量轴径一、测量器具说明立式光学计也称立式光学比较仪，是一种精度较高且结构简单的光学仪器，适用于外尺寸的精密测量。
图1-1是仪器的外形图。
二、实验步骤1、选择测头（本实验应选择刀口形测头），并把它安装在测杆上。
2、根据被测工件的基本尺寸或某一极限尺寸选取几块量块，并把它们研合成量块组。
3、接通电源，将量块组放在工作台上，对仪器进行粗调节、细调节和微调节，使零刻线与固定指示线重合。
调节后的目镜视场如图1-4所示。
按动测杆提升器数次，检查测杆的稳定性。
4，抬起测头，取下量块，换上被测工件，放下测头使与工件表面接触，在工件表面均布的三个横截面上分别对工件进行测量10~15次（每个截面测3~5次），见图1-5。
记录每次的测量读数。
5、对测量结果进行数据处理，并判断工件的合格性。
实验二：直线度误差的测量实验三：齿轮径向跳动测量一、仪器说明在偏摆检查仪上测量齿圈径向跳动（ΔF r）图4-2 齿圈径向跳动二、实验步骤：1．根据模数m，确定测量棒直径d=1.68m。
2．将被测齿轮套在测量心轴上，心轴装在仪器的顶尖间，然后调整好百分表的测量位置。
3．测量时，每测一齿，须抬起百分表测量杆，将测量棒换位，依次逐步测量一圈，将测得的数值记入报告中。
4．取其跳动量的最大最小两个数值，两数之差即为ΔF。
r实验四：公法线长度测量一：仪器说明用公法线千分尺测量齿轮公法线长度变动量（ΔF W ）图4-1 公法线千分尺测量齿轮公法线 二：实验步骤：1．根据齿轮的已知参数求出跨齿数n 和公法线长度W 。
2．根据所得的公法线长度选择测量范围相适应的公法线千分尺，并用标准棒校对零线。
3．逐次测量所有的公法线实际长度，记入表中。
4．找出最大值Wmax 与最小值Wmin ，则：ΔF W=Wmax-Wmin。
5．将ΔF W与所查出的公差F W比较写结论。
实验五：分度圆齿厚测量一、仪器说明：用齿轮游标卡尺测齿厚偏差（ΔEs）实验六：测量螺纹主要参数一：测量螺纹各参数(1)螺纹中径测量螺纹中径是指一个假想园柱的直径，该园柱的母线通过牙型上沟槽与凸起两者宽度相等的地方，对于单线螺纹，它的中径也等于在轴截面内，沿着与轴线垂直方向量得的两个相对牙形侧面向的距离。
轴径、孔径测量一、实验目的1、正确掌握千分尺、内径百分表、游标卡尺、立式光学比较仪的正确使用方法;2、掌握对测量数据的处理方法;3、对比不同量具之间测量精度的区别。
二、实验仪器设备外径千分尺，内径百分表，游标卡尺，立式光学比较仪，轴、轴套。
二、实验原理分度值的大小反映仪器的精密程度。
一般来说，分度值越小，仪器越精密，仪器本身的“允许误差”(尺寸偏差）相应也越小。
学习使用这些仪器，要注意掌握它们的构造特点、规格性能、读数原理、使用方法以及维护知识等，并注意要以后的实验中恰当地选择使用。
1.游标卡尺游标卡尺，是一种测量长度、内外径、深度的量具。
游标卡尺由主尺和附在主尺上能滑动的游标两部分构成。
主尺一般以毫米为单位，而游标上则有10、20或50个分格，根据分格的不同，游标卡尺可分为十分度游标卡尺、二十分度游标卡尺、五十分度格游标卡尺等，游标为10分度的有9mm(0.1mm)，20分度的有19mm(0.05mm)，50分度的有49mm(0.02mm)。
游标卡尺的主尺和游标上有两副活动量爪，分别是内测量爪和外测量爪，内测量爪通常用来测量内径，外测量爪通常用来测量长度和外径。
读数L=对准前刻度+游标上第n条刻度线与尺身的刻度线对齐*（乘以）分度值2.螺旋测微器（千分尺)螺旋测微器(micrometer)，又称千分尺、螺旋测微仪、分厘卡，是比游标卡尺更精密的测量长度的工具，用它测长度可以准确到0.01mm，测量范围为几个厘米。
它的一部分加工成螺距为0.5mm的螺纹，当它在固定套管B的螺套中转动时，将前进或后退，活动套管C和螺杆连成一体，其周边等分成50个分格。
螺杆转动的整圈数由固定套管上间隔0.5mm的刻线去测量，不足一圈的部分由活动套管周边的刻线去测量，最终测量结果需要估读一位小数。
3.内径百分表百分表是一种精度较高的比较量具，它只能测出相对数值，不能测绝对值。
主要用于校正零件的安装位置，检验零件的形状精度和相互位置精度，以及测量零件的内径等。
