互换性与测量技术-机械自动化

互换性与技术测量知识点第1章绪言互换性是指在同一规格的一批零、部件中任取一件，在装配时不需经过任何选择、修配或调整，就能装配在整机上，并能满足使用性能要求的特性。

互换性应具备的条件：①装配前不换②装配时不调整或修配③装配后满足使用要求按互换性程度可分完全互换（绝对互换）与不完全互换（有限互换）。

按标准零部件和机构分外互换与内互换。

互换性在机械制造中的作用1.从使用方面看：节省装配、维修时间，保证工作的连续性和持久性，提高了机器的使用寿命。

2.从制造方面看：便于实现自动化流水线生产。

装配时，由于零部件具有互换性，不需辅助加工和修配，可以减轻装配工的劳动量，缩短装配周期。

3.从设计方面看：大大减轻设计人员的计算、绘图的工作量，简化设计程序和缩短设计周期。

标准与标准化是实现互换性的基础。

标准分类（1）按一般分：技术标准、管理标准和工作标准。

（2）按作用范围分：国际标准、国家标准、专业标准、地方标准和企业标准。

（3）按标准的法律属性分：强制性标准和推荐性标准。

国家强制性标准用代号“GB”表示。

国家推荐性标准用代号“GB/T”表示。

优先数系的种类（1）基本系列R5、R10、R20、R40（2）补充系列R80（3）派生系列选用优先数系的原则按“先疏后密”的顺序。

第2章测量技术基础测量过程的四要素：测量对象、计量单位、测量方法和测量精度。

测量仪器和测量工具统称为计量器具。

计量器具分类按其原理、结构和用途分为:（1）基准量具(2) 通用计量器具（3）极限量规类（4）检验夹具按测量值获得方式的的不同，测量方法可分为：1.绝对测量和相对(比较)测量法2.直接测量和间接测量法测量误差：测得值与被测量真值之差。

基本尺寸相同用∆评定比较测量精度高低基本尺寸不相同用ε评定（1）绝对误差Δ——测得值与被测量真值之差。

0x x -=∆（2）相对误差ε——测量的绝对误差的绝对值与被测量真值之比。

%100||||||000⨯∆≈∆=-=xx x x x ε （3）极限误差——测量的绝对误差的变化范围。

《互换性与技术测量》实验教学课程标准一、课程简介课程类别：专业基础课适用专业：焊接技术及自动化专业、机械设计与制造、电气自动化、机电专业、冶金设备应用与维护、数控技术专业的高职学生。

实验教学总目标：《互换性与技术测量》课程是机械类专业必须掌握的一门重要的技术基础课，而《互换性与技术测量》课的实验是该课程重要的实践性环节，通过实验巩固《互换性与技术测量》课程的基本理论知识;了解有关测量技术知识和控制产品质量的基本方法，加强机械制造的质量观念。

三、各实验项目的实验目的及实验教学的内容和任务实验一：常用量规的使用（一）实验目的1.了解常用量规的基本原理和构造。

2.掌握常用量规的使用方法和读数方法。

（二）实验教学内容与任务1.进一步了解游标卡尺、外径千分尺、百分表或千分表和万能角度尺的基本原理和构造。

2.学习常用量规的使用方法。

3.学习常用量规的读数方法。

4.通过测量工件巩固常用量规的使用方法和读数方法掌握。

实验二：量块的认识和使用（一）实验目的1.认识量块。

2.熟悉量块的使用方法。

（二）实验教学内容与任务1.学习量块的概念，了解量块的功能、结构、构成及量块的标准知识等。

2.了解量块在使用中的注意事项。

3.学习量块的使用方法。

4.通过一些量规如外径千分尺或公法线千分尺，加深理解量块的测量特点。

实验三：测量轴的跳动误差（一）实验目的1.了解偏摆检查仪的构造。

2.掌握测量轴的跳动误差的方法。

3.加深理解轴的跳动误差的意义。

（二）实验教学内容与任务1.学习偏摆检查仪的构造，进一步掌握千分表的使用。

2.测量轴的端面圆跳动误差。

3.测量轴的径向圆跳动误差。

4.根据测量结果分析轴的跳动误差的意义。

实验四：轴、孔尺寸测量（一）实验目的1.了解外径千分尺和内径百分表的构造和测量原理。

2.掌握外径千分尺和内径百分表的测量方法。

3.加深对外径和内径尺寸测量特点的了解。

（二）实验教学内容与任务1.进一步学习外径千分尺和内径百分表的构造和测量原理。

《互换性与技术测量》课程教学大纲课程名称：互换性与技术测量课程代码：14627 学时：42学时适用专业：机械设计制造及其自动化，车辆工程，热能工程，农业机械，材料成型及控制工程，机械电子工程，测控技术及仪器等专业。

参考教材：《互换性与技术测量》，韩进宏编著，机械工业出版社。

一、课程性质、目标本课程是一门机械通用工种具有实践的技术基础课，属工程技术基础课的性质，应用性极强，以理论课或设计课为基础，应用几何量公差设计知识和检测知识，为专业课或工艺课进行设计，特别是保证零件（或部件）的工作功能进行几何方面的精度设计，给出合理的公差范围，使误差被较好地控制在合理的区间内，是机械零部件功能实现和工作寿命的保障和措施的体现。

课程目标就是：为在培养应用型高级工程技术人才的过程中，提供机械零部件几何精度设计理论和方法，并让学生熟悉相关国家标准及典型几何量测量技术。

二、课程的重点、难点及解决办法1．几何量测量基础一章是测量技术方面的重点内容，难点是涉及计量学范畴宽广，学生不易理解，解决办法是对常用仪器或量具规范分类，明确测量方法属性和常用计量技术指标的含义。

2．形位公差与尺寸公差之间关系（公差原则）为基础部分的重点与难点并存的内容，教师不易讲清，学生更难学懂，也是本课程中间时段的关键环节，处理不好的话，会影响学生对后面特殊用途零件精度问题的理解，特别是量规、齿轮等类型的精度问题，解决方法是，采取分析过程条理化（将大难点化为若干小难点）、应用特征明显化（不同公差原则有显著不同地方，但相互之间又有联系）、讲解概念准确清楚化（各个小难点被击破），实质要点就被抓住了。

3．齿轮精度标准是本课程最难理解的难点问题，又是课程近尾声处的重点内容，机械中用齿轮的地方实在太多了，不懂怎么行呢？解决办法是追溯齿轮渐开线的形成原理，齿轮加工过程的影响因素，然后针对标准规定项目深入浅出地讲解，引领学生学会对复杂问题进行分解处理，以不屈不挠的精神认真地对待每项指标的含义，概念清楚为最好是学习这一部分内容的根本所在，再配以多媒体图片的讲解方法，使问题清晰明了。

互换性与测量技术课程复习要点《互换性与测量技术》课程复习要点课程名称：《互换性与测量技术》适⽤专业：机械设计制造及其⾃动化、车辆⼯程等辅导教材：《互换性与技术测量》管建峰、钟相强主编北京理⼯⼤学出版社复习要点：第⼀章绪论1、互换性的含义：机械制造中的互换性，是指按规定的⼏何、物理及其他质量参数的极限，来分别制造机械的各个组成部分，使其在装配与更换时不需辅助加⼯及修配，便能很好地满⾜使⽤和⽣产上的要求。

2、优先数和优先数系的定义、基本构成规律、数学特征定义：对各种技术参数进⾏协调、简化和统⼀的⼀种科学的数值制度。

优先数和优先数系?标准（GB321—80）与ISO3采⽤的优先数相同—⼗进制⼏何级数基本构成规律：（1）数系的项值中依次包含：…，0.001，0.01, 0.1, 1，10，100，…这些数，即由10的整数幂10N（其中N为整数）组成的⼗进数序列；（2）⼗进数序列按：…，0.001～0.01，0.01～0.1，0.1～1，1～10，10～100，100～1000，…的规律分成为若⼲区间，称为“⼗进段”；（3）每个“⼗进段”内都按同⼀公⽐q细分为⼏何级数，从⽽形成⼀个公⽐为q 的⼏何级数数值系列。

这样，可根据实际需要取不同的公⽐q，从⽽得到不同分级间隔的数值系列，形成优先数系。

数学特征（1）包含性在R40系列中包含有R20系列中的全部项值；在R20系列中包含有R10系列的全部项值；在R10系列中包含有R5系列的全部项值；在R80系列中包含有R40系列的全部项值。

（2）延伸性系列中的项值可以向两端⽆限延伸。

（3）相对差同⼀系列中，任意相邻两项优先数的相对差近似不变。

（4）积、商、和幂同⼀系列中，任意两项的理论值之积和商，任意⼀项理论值的整数幂，仍为此系列中⼀个优先数的理论值。

（5）和与差同⼀系列中，两个优先数的和与差，⼀般不再为优先数。

第⼆章⼏何量测量基础1.量块按“级”使⽤和按“等”使⽤有什么区别？①按“级”使⽤—忽略量块中⼼长度的制造误差，按量块的标称值使⽤。

互换性在技术测量中的重要性与挑战技术测量是一种定量测量方法，旨在通过测量和比较不同部分之间的性能来评估产品或系统的质量。

而互换性是指在给定条件下，不同部件之间的替换能力或互换能力。

互换性在技术测量中具有重要性和挑战，下面将详细探讨其理由和解决方案。

首先，互换性在技术测量中的重要性不可忽视。

在现代工业制造中，互换性是一项关键性能指标，对于保证产品质量和提高生产效率具有重要作用。

具备良好的互换性意味着不同部分可以在不影响整体性能的情况下相互替换，这能够降低维修成本、提高生产灵活性并减少库存量。

此外，在一些行业，如航空航天、汽车、医疗器械等，互换性还扮演着关键的安全性角色。

例如，飞机零部件的互换能力直接关系到飞行安全，医疗器械的互换能力则影响病人的治疗效果。

然而，互换性在技术测量中也存在一些挑战。

首先是尺寸和形状方面的挑战。

即使在相同的标准下，不同制造商生产的部件也可能存在微小的尺寸和形状差异。

这种差异可能是由制造工艺、材料特性等因素引起的，导致部件之间的互换性受到影响。

其次，材料和物理特性的差异也是一个挑战。

不同材料的热膨胀系数、硬度、强度等特性可能存在差异，这也会影响部件之间的互换性。

此外，表面处理、润滑等工艺也可能导致互换性问题。

为了克服互换性的挑战，可以采取以下解决方案。

首先，制定统一的标准和规范是必不可少的。

这些标准应包括尺寸、形状、材料、工艺等方面的要求，以确保不同部件之间的互换性。

其次，应加强制造过程中的质量控制。

这包括严格控制尺寸和形状的公差、材料特性的一致性、工艺参数的稳定性等。

同时，加强对关键部件的精密加工、质量检测和追溯能力，以确保其互换性满足要求。

此外，采用先进的技术手段，如自动化测量、数字化制造等，也可以提高互换性的稳定性和可靠性。

除了以上的解决方案，还需要加强对互换性的评估和测试。

通过实验室测试、样品比对、实地验证等手段，可以评估不同部件之间的互换性，并及时调整制造过程中的参数和标准。

互换性技术测量的发展趋势分析互换性技术测量是指对产品的尺寸、形状等要求进行测量，以确保不同部件之间的互换性。

随着制造业的发展和需求的不断增加，互换性技术测量在产品质量控制中扮演着重要的角色。

本文将围绕互换性技术测量的发展趋势进行分析，包括技术进步、自动化、软件应用以及数据管理等方面。

首先，技术进步是互换性技术测量发展的推动力之一。

随着数控技术、激光技术、三维扫描技术等的不断成熟和普及，互换性技术测量的精度和效率得到了显著提升。

例如，激光干涉仪、三坐标测量机等高精度测量设备的出现，使得互换性技术测量能够实现更精确的测量，并且能够实现对复杂曲面的测量。

此外，随着物联网技术的快速发展，传感器网络的应用也为互换性技术测量提供了更多的数据来源，进一步提高了测量的精度和可靠性。

其次，自动化是互换性技术测量的一个重要趋势。

传统的测量方法往往需要人工操作，不仅耗时耗力，而且容易产生人为误差。

而通过自动化技术的应用，可以实现测量过程的自动化，既提高了测量的效率，又减少了人为因素对测量结果的影响。

例如，通过机器人和自动化测量设备的结合，可以实现对大型工件的自动测量，大大提高了生产效率和质量控制水平。

此外，自动化测量技术还有望与人工智能技术相结合，实现对测量过程的智能化管理和优化。

另外，软件应用也是互换性技术测量发展的重要方向之一。

随着计算机软件的不断发展和普及，互换性技术测量的数据处理和分析能力显著提升。

现在的测量软件不仅可以实现数据的采集和储存，还可以进行数据的分析、比较和可视化展示。

例如，通过测量软件的应用，可以实现对产品尺寸的自动检测，并对测量结果进行实时分析和判断，以便及时发现和解决问题。

此外，借助人工智能技术，测量软件还可以对大量的测量数据进行深度学习和模式识别，以实现对测量过程的优化和精确控制。

最后，数据管理是互换性技术测量发展的关键环节。

随着测量数据的不断产生和积累，如何高效管理和利用这些数据成为制造企业面临的挑战。