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最新互换性与测量技术第一章绪论PPT课件

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《互换性与技术测量》PPT课件

《互换性与技术测量》PPT课件
安徽工程科技学院机械工程系
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1
第一章 绪 论
教案 1
任何一台机器的设计，除了运动分析、结构设计、强度、 刚度计算外，还要进行精度设计。研究机器的精度时，要处 理好机器的使用要求与制造工艺的矛盾。解决的方法是规定 合理的公差，并用检测手段保证其贯彻实施。由此可见， “公差”在生产中是非常重要的。
公差是一门专业基础课，要求： （1） 掌握有关公差、测量的基本概念、基本理论、术语、 定义； （2） 培养公差设计及精度检测的基本能力； （3） 学会查工具书，如手册、标准等。
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4
第一章 绪 论
教案 1
2、怎样才能使零件具有互换性
若制成的一批零件实际尺寸数值等于理论值，即这些零件完全相同， 这当然能够互换，但在生产上不可能，且没有必要。因而实际生产只要 求制成零件的实际参数值在一定范围内变动，保证零件充分近似即可。
要使零件具有互换性，就应按“公差”制造。
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5
第一章 绪 论
3、优先数和优先数系
（1）数值标准化：统一的数值标准是标准化的重要内容。
制定公差标准以及设计零件的结构参数时，都需要通过数值表示。任
何产品的参数值不仅与自身的技术特性有关，还直接、间接地影响与其配
套系列产品的参数值。如：螺母直径数值，影响并决定螺钉直径数值以及
丝锥、螺纹塞规、钻头等系列产品的直径数值。由于参数值间的关联产生
2、“公差与配合”标准
国家标准《极限与配合》中，公差与配合部分的标准主要包括： GB/T1800.1—1997《极限与配合 基础 第1部分：词汇》 GB/T1800.2—1998《极限与配合基础 第2部分：公差、偏差和配合的基本 规定》 GB/T1800.3—1998《极限与配合基础 第3部分：标准公差和基本偏差数值 表》

《互换性与技术测量》课件

《互换性与技术测量》课件
表面粗糙度测量仪
用于测量表面粗糙度参数。
角度量具
如量角器、直角尺等，用于测量角度参数。
坐标测量机
大型精密设备，用于测量复杂零件的轮廓和 形状误差。
03
公差与配合
公差与配合的基本概念
公差
在加工过程中，允许零件实际尺寸变化的最大范围。
配合
两个或两个以上零件在装配时，为了实现一定的运动关系或保证一定的功能要求，所确定的相互之间的尺寸关系 。
形位公差的分类
形状公差、方向公差、位置公差和跳 动公差。
形位公差的研究对象
零件的几何要素，包括点、线、面等 。
形位公差的作用
保证零件的功能要求，提高零件的互 换性和装配精度。
形位公差的标注方法
形位公差的标注符号
形位公ห้องสมุดไป่ตู้的标注原则
用代号表示不同的形位公差项目，如直线 度、平面度、圆度等。
在图样上标注形位公差时，应遵循标注简 明、清晰的原则，便于理解和检测。
值。它反映了表面微观不平度的最大高度。
轮廓最大高度（Ry）
03
轮廓峰顶线和谷底线之间的距离。它反映了表面微观不平度的
最大宽度。
表面粗糙度的检测方法
比较法
通过比较样块与被测表面的视觉差异或触觉差异 来评定表面粗糙度的方法。这种方法操作简单， 但精度较低。
干涉法
利用光学干涉原理，通过观察干涉条纹的形状和 数量来评定表面粗糙度的方法。这种方法精度很 高，但操作复杂，需要高精度的仪器和经验丰富 的操作人员。
坐标测量法
利用坐标测量仪测量被测要素的坐标值，通 过数据处理计算出形位误差。
比较测量法
将标准件与被测件进行比较测量，确定两者 的差异。
05

互换性与技术测量PPT课件

互换性与技术测量PPT课件
2)不完全互换 装配时允许挑选、调整和修配的 互换 。
特点 包括采用概率法装配、分组装配或 在装配时采用调整等措施。
3)不互换 单件加工、装配时需要修配的互换 。 特点 要附加修配、辅助加工的，则不具 有互换性。
第一章 绪 论
1.1.3 互换性的分类
3. 对标准件：
外互换：滚动轴承外部零件
D d D d D d H
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互换性与技术测量
医者人之司命，如大将提兵，必谋定而后战。
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第一章 绪 论
1.1 互 换 性
绪 论
1.2 互换性与技术测量
1.3 互换性与标准化
1.4 本课程的研究对象与任务
第一章 绪 论
1.1.1 互换性的概念
1.1
互 换
1.1.2 互换性的作用
1.设计上 遵循互换性生产原则，便于采用三
化(标准化、系列化、通用化)设计和计算机辅 助设计(CAD)，大量采用标准件和通用件，减 少绘图、计算等工作量，缩短设计周期，并有 利于产品多样化开发与更新换代。
2.制造上 遵循互换性生产原则，利于合理进行
分工和组织专业化协作生产，利于采用先进的 生产方式（专业化流水作业等）、先进工艺和 高效专用设备，尤其是计算机辅助制造（CAM ） ，利于实现加工和装配过程的机械化、自动 化，制造过程产品单一，分工精细，可提高产 品质量和生产率，保证产品质量，降低生产成 本，缩短生产周期。
3、现代加工业可以制造精度很高的工件，但仍然 会有误差(误差存在的必然性)。
4、由于误差的存在和制造成本的考虑，要求加工 出绝对准确和完全相同的产品在实际生产中是根本
不可能、也没有必要的(误差大小的需要性) 。

互换性与测量技术ppt课件

互换性与测量技术ppt课件

第1章 绪 论
1.1 课程性质和要求 1.2 互换性的概念与类别 1.3 互换性在机械制造中的作用 1.4 规范化与互换性 1.5 零件的加工误差与公差
第1章 绪 论
目的要求
• 明确本课程的性质和要求 • 掌握有关互换性的概念及其在现代化消费中的作用 • 掌握互换性与公差、检测的关系 • 了解规范化与规范的概念极其重要性 • 了解哪些是优先数，为什么要规定优先数
▪
↓
▪
零件的精度要求、互换性要求、配合要求
▪
均可得到满足。
第1章 绪 论
1.5 零件的加工误差与公差 但公差大小不同，效果那么不同：
公差大
允许几何 加工难度小 量变动大 加工本钱低
完工的合格零件 精度低、质量差
公差小
允许几何 量变动小
加工难度大 加工本钱高
完工的合格零件 精度高、质量好
公差本质：反映运用要求与加工工艺及本钱的矛盾。
﹡规范化是实现现代化的重要手段，是 反映现代化程度的重要标志
第1章 绪 论
1.4 规范化与互换性
1.4.2 优先数和优先数系 1.数值规范化的意义 2.优先数系及优先数 3.优先数系的派生系列 4.优先数系的运用原那么
第1章 绪 论
1.数值规范化的意义 中选定一个数值作为某产品参数目的时，该数值会按一定的
2.00 7.10
5.00
2.24 8.00
6.30 6.30
2.50 9.00
8.00
2.80 10.00
10.00 …
3.15 …
第1章 绪 论
3.优先数系的派生系列 优先数系 根本系列和补充系列Rr 派生系列Rr/p:每逢p项选一项
R5/2： 1.00 2.50 6.30 16.0 40.0 100 R10/3: 1.00 2.00 4.00 8.00 16.0 31.5 …

互换性与测量技术第一章绪论课件

互换性与测量技术第一章绪论课件
1.定义：同一规格的一批零部件，任取其一，不需任何
挑选修理就能装在机器上，并能满足其使用功能要求。
2.互换性包括： 几何参数、机械性能和理化性能方面的 互换性。本课程仅讨论几何参数的互换。包括尺寸大小、几 何形状以及相互位置的关系；几何量误差（尺寸、形状、位 置、表面微观形状误差）。
二、 互换性的分类
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。
一、标准
现代化工业生产的特点是规模大，协作单位多，互换性 要求高，为了正确协调各生产部门和准确衔接各生产环节， 必须有一种协调手段，使分散的局部的生产部门和生产环节 保持必要的技术统一，成为一个有机的整体，以实现互换性 生产。
弩机，是中国古代科技史上的一个伟大发明创造。
国际标准化组织（ISO）
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。
ISO9000系列标准的颁发，使世界各国的质量管理和 质量保证的原则、方法和程序，都统一在国际标准的基础 之上。
一、标准
对需要在全国范围内统一的技术要求，应当制定
公差：控制几何参数的技术规定就称“公差”，实际参 数允许的最大变动量。
设计者要正确地确定公差，并在图样上标注。在满足功能要 求的条件下，公差尽量规定得大些，以提高技术经济效益。
加工误差与公差
尺寸误差 加
工
宏观几何形状误差
误
相互位置误差
差
表面粗糙度
问题：加工误差与公差的区别与联系 区别：误差在加工过程中产生，公差由设计人员确定 联系：公差是误差的最大允许值

互换性与测量技术基础课件PPT

互换性与测量技术基础课件PPT

极限与配合的基本术语及定义论
三、有关偏差与公差的术语定义
3. 极限偏差： 极限尺寸减去它的公称尺寸，所得的代数差称为极限偏差。有上极限偏 差和下极限偏差之分。
（1）上极限偏差= 最大极限尺寸-公称尺寸 孔的上偏差用ES表示，轴的上偏差用es表示
（2）下极限偏差= 最小极限尺寸-公称尺寸 孔的下偏差用EI表示，轴的下偏差用ei表示
例1 已知孔、轴的公称尺寸为φ60mm，孔的最大极限尺寸为φ60.030mm， 最小极限尺寸为φ60mm；轴的最大极限尺寸为φ59.990mm，最小极限 尺寸为φ59.970mm。求孔、轴的极限偏差和公差。
三、有关偏差与公差的术语定义
5. 尺寸公差带图：
ES
+
0
-
EI
+
es
0
-
ei
极限与配合的基本术语及定义论
+0.025
轴
+0.018 -0.012
孔
-0.026
基本尺寸
Ф60
6.基本偏差： 基本偏差是指两个极限偏差中靠近零线的那个偏差。
四、有关配合的术语定义
极限与配合的基本术语及定义论
1. 配合及其种类
配合是指公称尺寸相同的、相互结合的孔与轴公差带之间的关系。配合 的种类有三种：间隙配合、过盈配合和过渡配合。 （1）间隙配合 对于一批孔、轴，任取其中之一相配，具有间隙(包括最小间隙等于零) 的配合，称为间隙配合。即孔的公差带在轴的公差带之上。
二、基本偏差系列
1. 基本偏差代号 基本偏差代号用拉丁字母表示，大写字母表示孔的基本偏差，小写字母表 示轴的基本偏差。28种基本偏差代号，由26个拉丁字母中除去5个容易与 其他参数混淆的字母I、L、O、Q、W（i、l、o、q、w），剩下的21个字母 加上7个双写字母CD、EF、FG、JS、ZA、ZB、ZC（cd、ef、fg、js、za、 zb、zc）组成。这28种基本偏差构成了基本偏差系列。

互换性与测量技术基础ppt课件

（3）尺寸公差带 在公差带图中，由代表上，下偏差的两条直线 所确定的一个区域，称尺寸公差带；如图 2－6 所示。公差带的大小由 标准公差确定，公差带的位置由基本偏差确定。
（4）极限制 经标准化的公差与偏差制 度称为极限制。
（5）基本偏差 标准中表列的，用以确 定公差带相对与零线位置的上偏差或下偏差 称为基本偏差，一般为靠近零线或位于零线 的那个极限偏差，图2-6。
优先数系各系列之间关系的动画演示
.
第二章 光滑圆柱体结合的公差与配合
第 一 节 公差与配合的基本术语与定义 基孔制配合公差带图的动画演示
第 二 节 公差与配合国家标准 用通用规则换算孔的基本偏差的动画演示 用特殊规则换算孔的基本偏差的动画演示
第 三 节 国家标准规定的公差带与配合 配合制公差示例的动画演示
.
3. 互换性的种类
互换性按其互换程度，可分为完全互换和不完全互换两种。 完全互换性要求零部件在装配时，不需要挑选和辅助加工便 能装配且能满足其使用性能要求。一般用于厂际之间的协作。 不完全互换则允许零部件在加工完后，通过测量将零件按实 际尺寸大小分为若干组，使各组组内零件间实际尺寸的差别减小，装配 时按对应组进行。这样，既可保证装配精度和使用要求，又能解决加工 上的困难，降低成本。该种互换仅组内零件可以互换，组与组之间不能 互换。该种互换适合部件或构件在同一厂制造和装配。
在维修方面，具有互换性的零部件在磨损及损坏后可以及时更 换，因而减少了机器的维修时间和费用，保证机器连续运转，从而提 高机器的使用价值。
.
第二节 标准化与优先数
1. 标准 指为了取得国民经济的最佳效果，对需要协调统一的具有重复
特征的物品(如产品、零部件等)和概念(如术语、规则、方法、代号、量 值等)，在总结科学试验和生产实践的基础上，由有关方面协调制订，经 主管部门批准后，在一定范围内作为活动的共同准则和依据。 2. 标准化

互换性与技术测量课件-第1章 绪论


现代大规模生产
互换性与技术测量培训课件-第1章 绪论
1.2.1互换性标准的发展
11
自1902年英国Newall公司出版了极限表以来，公差与配合标准经历了一百多年 的发展历史。 1959年，我国正式颁布了GB159～174公差与配合国家标准。随后又发布了各种 结合件、传动件、表面光洁度以及表面形状和位置公差标准。 我国的公差标准也在随着国际标准的变化不断地更新。
互换性与技术测量培训课件-第1章 绪论
1.3长度测量技术发展简介
13
在古代，最初是以人的手、足等作为长度的单位
亨利一世规定，他的手臂向前平伸，从鼻尖到指尖的距离定 为“1码”。
1791年，法国议会批准以通过巴黎的地球子午线的1/4000万 为1m的定义。
历时多年，法国测量了西班牙巴塞罗那到法国敦克尔刻的地 球子午线长度，并按测量结果制作了3.5×20mm矩形截面 的铂杆，以此杆两端之间的距离为1m，此杆保存在巴黎 档案局，成为档案米尺（metre archives）。
1979年，我国将原有的1959年版标准修订为GB1800~1804-1979。
1996年，又将该公差与配合标准改名《极限与配合》，并不断修订有关标准。
互换性与技术测量培训课件-第1章 绪论
1.2.2产品几何量技术规范(GPS)标准体系简介 12
产品几何技术规范（Geometrical Prodห้องสมุดไป่ตู้ct Specification ,GPS）
互换性与技术测量培训课件-第1章 绪论
1.3长度测量技术发展简介
15
互换性与技术测量培训课件-第1章 绪论
1.3 本课程的任务
16
学生在学完本课程后应达到下列要求： ① 掌握标准化和互换性的基本概念及有关的基本术语和定义； ② 基本掌握本课程中几何量公差标准的主要内容、特点和应用原则； ③ 初步学会根据机器和零件的功能要求，选择几何量公差与配合； ④ 能够查用本课程介绍的公差表格，正确标注图样； ⑤ 熟悉各种典型几何量的检测方法和初步学会使用常用的计量器具。

互换性与技术测量绪论课件

（大数互换）等。
互换性与技术测量绪论课件
大数互换：大批量生产中，为了放宽零件尺寸的制 造公差，有时用概率法来计算装配尺寸链。装配后 的零件合格率达不到100％，保证99.73％。 （正态分布）
互换性与技术测量绪论课件
2）按互换的部位分
内互换：部件或机构内部组成零件间的互换性。 外互换：部件或机构与其相配件间的互换性。
（1）电动机转速有（单位为r/min）： 375、750、1500、3000、……
(2)摇臂钻床的主参数（最大钻孔直径，单位为 mm）：25、40、63、80、100、125、……
互换性与技术测量绪论课件
3）应用原则
▪ 制订参数分级方案时，系列的选择取决于对制造、使用综合 考虑的技术与经济的合理性。
R5系列 R10系列 R20系列 R40系列 R80系列
q5 5101.6 q5 5 101.25 q5 5 101.12 q5 5 101.06 q5 5 101.03
R5 R10 R20 R40
疏
密
互换性与技术测量绪论课件
2）变形系列
A、派生系列；
从基本（或补充）系列中每隔p项导出的系列。
q 如Rr/p =R20/3（1.0,…），公比
互换性与技术测量绪论课件
q 代号为Rr，其公比为
r 10 ，含义是在每
r
个十进制的区间（如1~10、10~100、
0.1~0.01、…、）各有r个优先数，也就是说
在数列中，每隔r个数时其末位数与首位数之比
增大10倍，
互换性与技术测量绪论课件
如R5，第一个数为a，公比为q5时，其数列依
次为a,
aq5,
a
q
2 5
a
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一、标准
对需要在全国范围内统一的技术要求，应当制定
国家标准；
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 ；
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 。
一、标准
技术标准：对产品和工程建设质量、规格及检验方面所 作的技术规定。
合理地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。
第三节 标准化
标准化的发展史是与制造业的发展史相对应的，它是 社会生产劳动的产物。
萌芽期：公元前200年－青铜弩机 。 初期：开始于兵器制造业 ，前苏联1760年至1770年的土 里斯基兵工厂；1902英国纽瓦尔公司（极限表）；英国标准 B.S.27(1906)；1931年的沈阳兵工厂和1937年的金陵兵工厂。 现代期： ISA标准(1926)，ISO标准(1947)，超出了机 械工业的范畴，扩大到了其他行业（如微电子行业）。
远程射击武器
青铜弩机
弩机主要由弩弓和弩臂两部分组成的。弓上 装弦，臂上装弩机，两者配合而发矢。一般弩机
是装置在木弩的后部，四周有“郭”，“郭”中 有
“牙”，可以钩住弓弦；“郭”上有“望山”作 为瞄准
器，“牙”下连结有“悬刀”，作为扳机；发射 时把
“悬刀”一扳，“牙”就缩下，“牙”所钩住的 弦就弹
击，有力地把矢射出。 在当时社会条件较差的情况下，能制造这种
标准与标准化正是联系这种关系的主要途径和手段，对 零件的加工误差及其控制范围所制订的技术标准称“极限与 配合”标准，它是实现互换性的基础。
一、标准
标准定义：标准是对重复性事物和概念所做的统一规定， 也就是一种规矩。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(GB3935.1—83)
若制成的一批零件实际尺寸数值=理论值，即这些零件完全相 同，虽具有互换性，但在生产上不可能，且没有必要。而只要求制 成零件的实际参数值变动不大，保证零件充分近似即可。要使零件 具有互换性，就应按“公差”制造。
公差：控制几何参数的技术规定就称“公差”，实际参 数允许的最大变动量。
设计者要正确地确定公差，并在图样上标注。在满足功能要 求的条件下，公差尽量规定得大些，以提高技术经济效益。
弩机，是中国古代科技史上的一个伟大发明创造。
国际标准化组织（ISO）
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。
ISO9000系列标准的颁发，使世界各国的质量管理和 质量保证的原则、方法和程序，都统一在国际标准的基础 之上。
互换性与测量技术第一章绪论
第一节 互换性
互换性与测量技术基础是本专业主干技术基础课程，有很 强的综合性和适用性，是从基础课学习过渡到专业课学习的桥 梁。它将互换性原理、标准化生产原理、几何量计量测试等相 关知识结合在一起，涉及机械及其零件的设计、制造、维修、 质量控制和生产管理等多方面技术问题。
一、 互换性及其意义
加工误差与公差
尺寸误差 加
工
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
宏观几何形状误差
误
相互位置误差
差
表面粗糙度
问题：加工误差与公差的区别与联系 区别：误差在加工过程中产生，公差由设计人员确定 联系：公差是误差的最大允许值
第二节 公差与检测
几何量的测量 有了先进的公差标准，还必须有相应的技术测量措施。 技术测量研究的问题： （1）统一计量单位：用什么单位计量；量值的传递。 （2）研究测试理论：制定计量标准、设计计量器具、培 训计量人员。
互换性在日常生活中随处可见。 举例：机器上的螺钉、灯泡，自行车、缝纫机、钟表上 的零部件，损坏后可以更换。
机
机器人
械
示
例
钟表
空中客车A380
缝纫机
制造业生产中，经常要求产品的零部件具有互换性
例：滚动轴承（标准件）
内互换性
外互换性
第二节 公差与检测
任何一台机器的设计，除了运动分析、结构设计、强度、刚度 计算外，还要进行精度设计。研究机器的精度时，要处理好机器的 使用要求与制造工艺的矛盾。解决的方法是规定合理的公差，并用 检测手段保证其贯彻实施。用公差来控制误差，保证零件的互换性。
我国的技术标准分三级 国家标准（GB） 部门标准（专业标准，如JB） 企业标准。 公差标准：对零件的公差和相互配合所制订的标准。 加工误差和公差
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。
一、标准
现代化工业生产的特点是规模大，协作单位多，互换性 要求高，为了正确协调各生产部门和准确衔接各生产环节， 必须有一种协调手段，使分散的局部的生产部门和生产环节 保持必要的技术统一，成为一个有机的整体，以实现互换性 生产。
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。
检验是确定零件的几何参数是否在规定的极限范围内，并作出合 格性判断，而不必得出被测量的具体数值；
测量是将被测量与作为计量单位的标准量进行比较，以确定被测 量的具体数值的过程。
意义：检测不仅用来评定产品质量，而且用于分析产生不合格品 的原因，及时调整生产，监督工艺过程，预防废品产生。检测是机械 制造的“眼睛”。产品质量的提高，除设计和加工精度的提高外，往 往更有赖于检测精度的提高。
标准内涵： （1）是一种为大家共同遵守的“技术依据”或“技术 规范”、“规定”。 （2） 也可以是一种实物标准、计量标准、标准样品。 （3） 研究对象必须是具有可重复性特征的事物及概念。 （4）是协商的产物，涉及到不同部门不同阶层的利益。
一、标准
标准分类 按标准的使用范围分： 国家标准GB 、行业标准HB（如JB ） 、地方DB标准和企 业标准QB。 按标准的作用范围分： 国际标准、区域标准、国家标准、地方标准和试行标准。 按标准化对象的特征分： 基础标准、产品标准、方法标准和安全与环境保护标准、 卫生标准。 按标准的性质分： 技术标准、工作标准和管理标准。