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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 1955，一机部 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GB159~174-59 随着我国经济建设的发展，陆续制订、修订标准
3. 计量技术发展简介
• 长度计量在我国具有悠久的历史 长度基准的发展 • 档案米尺，国际米原器，铂铱合金，Kr86，激光 • 米是光在真空中于1/299 792 458秒时间间隔内的行
• 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
1. 互换性概述
三、达到互换性的方法
几何参数 尺寸大小，几何形状（宏观、微观）以及相互的位置关系 （本 课程）
机械性能 硬度、强度
程长度 计量器具不断改进 • 隧道显微镜 分辨率0.01钠米，可测原子或分子的
尺寸或形貌 Bining和Rohrer 1986诺贝尔奖 • 我国紧跟世界先进水平，已拥有一批骨干检测仪
器制造厂
4. 优先数和优先数系
在生产中，为了满足用户各种各样的要求，同一品种同一参数 还要从大到小取不同的值，从而形成不同规格的产品系列
• 完全一致不可能 • 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 允许零件尺寸和几何参数的变动量
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、辅助加工和修配 不完全互换(绝对互换) 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，如分组装配法
• 制订、修订、贯彻标准是标准化活动的重要任务 • 在标准化的全部活动中，贯彻标准是个核心环节 • 标准化在深度上是没有止境的 • 一切有人类智慧活动的地方都能展开，目前重点放在工业生
产上
2. 公差与配合标准发展简介
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的钮瓦（Newall） 极限表
绪
言
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
1. 互换性概述
一、互换性的含义
互换性 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
例 灯头和灯泡，螺钉螺母，滚动轴承 汽车、自行车、缝纫机、手表 日用工业品、机床、汽车、电子产品、军工产品
• R5系列的项值包含在R10系列之中， R10系列的项值包含在R20系列之中， R20系列的项值包含在R40系列之中， R40系列的项值包含在R80系列之 中
• Rr系列中的项值可按十进法向两端无限延伸，也适用于比值r/p等于整数的 派生系列Rr/p
• 同一系列中任意相邻两优先数常用值的相对差近似不变。其中R5系列约为 60%， R10系列约为25%， R20系列约为12%， R40系列约为6%， R80系列约为3%
补充系列
R80 q8080101.03
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 Rr/p
R10/3 q10/3(1010)32 1, 2, 4, 8, 16, 31.5, ……
4. 优先数和优先数系
优先数系的主要特征
例：普通车床加工最大直径 φ320，φ400，φ500，φ630 形成产品系列
• 本身的零部件 • 加工和检验用的刀、夹、量具及机床等 • 使用性能
✓ 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
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
2. 公差与配合标准发展简介
▪ 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
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 ）
• 标准化不是一个孤立的概念，而是一个活动过程，包括制订 、贯彻、修订，循环往复，不断提高
目前我国数值分级的国家标准 GB321--80
4. 优先数和优先数系
优先数系由一些十进制等比数列构成，代号为 Rr
基本系列
R5 q5 5 101.6 1, 1.6, 2.5, 4, 6.3,10 R10 q1010101.25 1, 1.25, 1.6, 2.0, 2.5, 3.15, 4.0, 5.0, 6.3, 8.0, 10 R20 q2020101.12 R40 q4040101.06
互换性应该同时具备两个条件： • 不需经过任何选择、修配或调整便能装配、维修更换 • 装配或更换后的整机能满足其使用性能要求
1. 互换性概述
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，进行文明配方便，组织装配流水线）
• R10/3，R20/6，R40/12的理论等比数列十分接近于公比为2的倍数系列 • 标注派生系列时，除含有项值 1 的可用简化符号Rr/p外，其它的均需表明
系列中含有的一个项值如 R10/3(… 2.5 …)
例：试写出R10/3从0.012到100的优先数系的派生数系
解： 该数系为 0.016，0.0315，0.063，0.125，0.25，0.5， 1，2，4，8，16，31.5，63
