互换性技术基础

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。

互换性与测量技术基础1. 引言在工程领域中，互换性和测量技术是非常重要的概念。

互换性指的是一个零件或组件的能力，能够无差别地在不同的系统或设备中相互替代。

测量技术是用于确定一个物理量值的方法和工具。

本文将介绍互换性和测量技术的基础知识，包括其定义、原理和应用。

2. 互换性2.1 互换性的定义互换性是指一个零件或组件能够在不同设备或系统中无缝替代的能力。

它是现代工程设计和制造的一个基本要求。

互换性的实现可以提高生产效率、降低制造成本，并简化维修和维护过程。

2.2 互换性的原理互换性的实现依赖于标准化和规范化。

通过定义统一的尺寸、形状和材料要求，确保零件或组件的互换性。

标准零件的制造可以通过批量生产，从而降低成本。

此外，互换性还需要考虑工艺和装配过程的一致性。

2.3 互换性的应用互换性在各个领域都有广泛的应用。

例如，在汽车制造中，互换性使得不同汽车品牌之间的零件能够相互替换。

在电子设备制造中，互换性使得不同供应商的元件可以在同一个电路板上使用。

互换性还在航空航天、医疗设备等领域起到重要的作用。

3. 测量技术3.1 测量技术的定义测量技术是用于确定一个物理量值的方法和工具。

它在科学研究、工程设计和生产制造中起着关键作用。

测量技术的准确性对于保证产品质量和确保工程安全非常重要。

3.2 测量技术的原理测量技术基于物理量的定义和测量方法的选择。

有许多不同的测量方法，包括直接测量和间接测量。

直接测量是指通过直接观察或使用测量仪器来获得物理量值。

间接测量是通过测量物理量的其他相关参数来获得物理量值。

3.3 测量技术的应用测量技术在各个领域都有广泛的应用。

例如，在制造业中，测量技术被用于检测零件的尺寸和形状，以确保产品的质量。

在科学研究中，测量技术用于获得实验数据并验证理论模型。

在建筑和工程中，测量技术用于测量地形和结构参数。

4. 总结互换性和测量技术是现代工程中非常重要的概念。

互换性通过标准化和规范化实现零件和组件的无差别替代，从而提高生产效率和降低成本。

重点难点 第一章绪论 重点： 1）明确本课程的研究对象，特点，主要内容。

2）掌握互换性和标准化的基本概念。

3）了解本课程的学习方法。

第三章尺寸公差、圆柱结合的精度设计 重点： 1）掌握有关偏差、公差及配合的基本术语和定义。

　 2）公差与配合国家标准体系与构成，公差与配合标准的应用。

难点： 1）标准公差和基本偏差的应用。

2）圆柱结合的精度设计内容和基本方法。

第四章形状和位置精度设计 重点： 1）形位公差的征项目及在图样上的标注方法。

　 2）公差原则和公差要求的含义，独立原则、包容要求和最大实体要求的图样标注和应用范围。

难点： 1）形位公差的标注、形位公差项目及公差值的选择。

2）公差原则和公差要求。

第五章表面粗糙度 重点： 1）表面粗糙度评定参数的名称、代号及其在图样上的标注方法。

　 2）表面粗糙度的选用。

难点： 表面粗糙度评定参数及其在图样上的标注方法 第六章滚动轴承与孔、轴结合的精度设计 重点： 1）滚动轴承的公差等级及其应用范围。

　 2）滚动轴承的内、外径公差特点。

3）滚动轴承配合的选用、配合表面的形位公差和表面粗糙度以及在图样上的标注。

难点： 配合表面的形位公差和表面粗糙度以及在图样上的标注。

第八章键、花键结合的精度设计 重点： 1）平键和矩形花键结合的特点。

2) 平键和矩形花键结合的公差的选用及其图样标注； 难点： 平键和矩形花键结合的公差的选用及其图样标注 第九章螺纹结合的精度设计 重点： 1) 螺纹的主要几何参数及其对螺纹结合互换性的影响； 2) 螺纹公差(公差带的构成)和螺纹精度的概念 3) 螺纹在图样上的标注 难点： 螺纹几何参数误差对互换性的影响、作用中径的概念及螺纹的合格条件。

第十章圆柱齿轮精度设计 重点： 1）评定齿轮精度、侧隙的必检参数及其的概念 2）齿轮精度设计的内容及其基本方法 3）齿轮精度等级和侧隙在图样上的标注方法 难点： 1）评定齿轮精度、侧隙的必检参数 2）齿轮精度设计的基本方法及在图样上的标注方法 第十一章尺寸链的精度设计基础 重点： 1）尺寸链图的画法 2）尺寸链的组成以及封闭环和增减环的判别方法 3）极值法计算尺寸链—正计算和中间计算 难点： 1）尺寸链图的画法、尺寸链的封闭环和增减环的判别方法 2）极值法计算尺寸链—反计算词汇表2.完全互换：指对同一规格的零件，不加挑选和修配，就能满足使用要求的互换性。

第一章绪论思考题1-1 广义互换性的定义是什么？机械产品零部件互换的含义是什么？1-2 互换性与公差的关系是什么？进行零件精度设计时，确定公差大小的原则是什么？1-3 互换性在机器制造业中有什么作用和优越性？1-4 互换性原则是否在任何生产情况下都适用？试加以说明。

1-5 互换性可以分成哪两类，试述它们各自的特点和如何实现？1-6 何谓标准？何谓标准化？互换性生产与标准化的关系是什么？1-7 按标准的使用范围，我国如何制定标准，并进行划分？试述不同使用范围的标准各自的特点？1-8 为什么说当选定一个数值作为某种产品的参数指标时，这个数值就会“牵一发而动全身”？1-9 GB-T321-1980规定什么数列作为优先数系，试述这个数列的特点和优点？1-10 GB-T321-1980规定的优先数系分哪五个系列，试述这五个系列的特点和优点？1-11 何谓几何量公差包括的内容和几何量检测工作的作用？习题1 试按《几何量公差与检测》基本教材附表1-1写出基本系列R5中优先数从0.1到100的常用值。

2 试写出派生系列R5/3、R10/2、R20/3中自1以后的5个优先数（常用值）。

3 自IT6级以后，孔、轴标准公差等级系数为10,16,25,40,64,100,160,…。

试判断它们属于哪个优先数系列。

4 自3级开始至9级止，普通螺纹公差等系数为0.50,0.63,0.80,1.00,1.25,1.60,2.00。

试判断它们属于哪个优先数系列。

5 试写出家用灯泡15~100W中的各种瓦数，并指出它们属于优先数系中的哪个系列。

第二章几何量测量基础思考题2-1 我国法定计量单位中长度的基本单位是什么？试述第十七届国际计量大会通过的长度基本单位的定义？2-2 测量的实质是什么？一个完整的测量过程应包括哪四个要素？2-3 以量块作为传递长度基准量值的媒介有何优点，并说明量块的用途？2-4 量块的制造精度分哪几级，量块的检定精度分哪几等，分“级”和分“等”的主要依据是什么？2-5 量块按“级”和按“等”使用时的工作尺寸有何不同？何者测量精度更高？2-6 何谓量具、量规、量仪？2-7 计量器具的基本技术性能指标中，标尺示值范围与计量器具测量范围有何区别？标尺刻度间距、标尺分度值和灵敏度三者不何区别？示值误差与测量重复性有何区别？并举例说明。

互换性与测量技术基础第一章绪论一、填空题1、互换性是指制成的同一规格的一批零件，不作任何挑选、调整、或修配，就能进行装配，并能保证满足机械产品使用性能要求的一种特性。

2、互换性按其互换程度不同可分为完全互换和不完全互换两种。

其中完全互换在生产中得到广泛的应用。

3、分组装配法属不完全互换性。

其方法是零件加工完后根据零件实际尺寸的大小，将制成的零件分成若干组，然后对相应组零件进行装配。

4、当零件的使用要求与制造水平、经济效益产生矛盾时，一般采用不完全互换。

5、零件几何参数误差的允许范围叫做公差。

它包括尺寸公差、形状公差、位置公差和角度公差等。

6、检测包括检验与测量。

检验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。

7、按不同的级别颁发，我国的的标准可分为国家标准、行业标准、地方标准、企业标准四种。

8、推荐性国家标准的代号为GB/T。

二、判断：﹙“√”表示正确，“×”表示错误，填在题末括号内。

﹚1、互换性要求零件具有一定的加工精度。

（）2、零件的互换性程度越高越好。

﹙﹚3、完全互换性用于厂际协作或配件的生产，不完全互换性仅限于部件或机构的制造厂内部的装配。

﹙﹚4、装配时要进行附加修配或辅助加工的零件也属于互换性零件。

﹙﹚5、为了使零件具有完全互换性，必须使各零件的几何尺寸完全一致。

（）6、为使零件的几何参数具有互换性，必须把零件的加工误差控制在给定的公差范围内。

（）7、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。

﹙﹚三、单项选择题（将正确答案标号填入括号内。

）1、具有互换性的零件应是（）。

A、相同规格的零件；B、不同规格的零件；C、相互配合的零件；D、形状和尺寸完全相同的零件。

2、某种零件在装配时需要进行修配，则此种零件（）。

A、具有完全互换性；B、具有不完全互换性；C、不具有互换性；D、无法确定其是否具有互换性。

3、分组装配法属于典型的不完全互换性，它一般使用在（）。

互换性与测量技术基础引言在工程领域，互换性是一个重要的概念。

互换性是指两个或多个部件在特定条件下的完全或近似完全的互换和替代能力。

在实际的生产和制造过程中，互换性对于确保产品的质量和功能是非常重要的。

测量技术作为互换性的基础，也在制造过程中发挥着关键的作用。

互换性的定义和意义互换性是指在特定条件下，部件之间可以进行替代。

在工程中，互换性的意义主要体现在以下几个方面：1.保证产品的质量：通过互换性，可以确保产品在不同的工艺环境下具有相同的质量水平。

这是因为互换性要求部件之间具有相同的尺寸、形状和性能特征，从而可以确保产品的一致性和可靠性。

2.提高生产效率：互换性可以简化生产过程。

一方面，互换性可以减少零部件的种类和库存量，从而降低了生产成本。

另一方面，互换性可以提高生产线的灵活性，使得不同的部件可以相互替代，从而提高了生产效率。

3.促进产品的进一步升级和改进：通过互换性，可以更方便地进行产品的升级和改进。

一旦发现某个部件存在问题或者需要改进，可以很容易地将其更换为新的部件，而不需要对整个产品进行修改或者重制。

测量技术的作用在互换性的实现过程中，测量技术起到了至关重要的作用。

测量技术是利用各种仪器和设备测量和检测物体的尺寸、形状和性能特征的技术手段。

测量技术可以帮助产品设计师和制造商确定产品的几何参数，包括长度、直径、角度等。

通过精确的测量技术，可以保证不同部件之间的尺寸和形状是一致的，从而实现互换性。

测量技术的另一个作用是检测产品的性能特征。

通过测量技术，可以检测产品的力学性能、热学性能、电学性能等，并与产品的设计要求进行对比，从而验证产品是否符合要求。

常见的测量技术包括三坐标测量、光学测量、超声波测量、X射线测量等。

这些技术在不同的领域中得到广泛应用，如机械制造、电子制造、航空航天等。

测量技术的发展趋势随着科技的不断进步，测量技术也在不断发展和创新。

以下是一些测量技术的发展趋势：1.非接触式测量技术：传统的测量技术往往需要物体与测量设备接触，而非接触式测量技术可以通过光学、声波、电磁等方式进行测量，无需接触被测物体，从而提高了测量的精度和效率。

互换性与测量技术基础1、机器和仪器制造业中的互换性，通常包括零件几何参数（如尺寸）间的互换和力学性能（如硬度、强度）间的互换。

2、所谓几何参数，主要包括尺寸大小、几何形状（宏观、微观）以及相互的位置关系等。

3、相互性按其互换程度，可分为完全互换和不完全互换两种。

4、对标准部件，互换性还可分为内互换和外互换。

5、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。

6、按照标准化对象的特征，标准可分为基础标准、产品标准、方法标准、安全标准、卫生标准等。

7、工程上各种技术参数的简化、协调和统一是标准化的一项重要内容。

8、工程技术上通常采用的优先数系，是一种土进制几何级数。

9、规定的r值有5、10、20、40、80五种。

10、R5、R10、R20和R40是常用系列，称为基本系列。

而R80则作为补充系列。

11、选用基本系列时，应遵循先疏后密的原则，即应当按照R5、R10、R20、R40的顺序，优先采用公比较大的基本系列，以免规格太多。

12、圆柱体结合是由孔与轴构成的、在机械制造中应用最广泛的一种结合。

这种结合由结合直径与结合长度两个参数确定。

13、尺寸：基本尺寸、实际尺寸、作用尺寸、极限尺寸。

14、公差带有两个基本参数，即公差带大小与公差带位置。

15、加工误差：尺寸误差、几何形状误差（宏观几何形状误差、表面微观特性、表面波度误差）、位置误差。

16、配合种类：间隙配合、过盈配合、过渡配合。

17、配合制：基孔制配合、基轴制配合。

18、标准公差：公差单位、公差等级。

19、国标规定标准公差分为20个等级。

20、轴的基本偏差是在基孔制的基础上制订的。

21、基本尺寸≦500时，孔的基本偏差是从轴的基本偏差换算得来的。

22、根据国家标准提供的20个等级的标准公差及28种基本偏差代号，可组成公差带孔有543种、轴有544种，由孔和轴的公差带又可组成大量的配合。

23、影响大尺寸加工误差的主要因素是测量误差。

24、对尺寸>500~3150mm，国家标准规定一般采用基孔制的同级配合。

一、什么叫互换性？它在机械制造中有何重要意义？是否只适用于大批量生产？答:互换性是指制成的同一规格的零（部）件中，在装配时作任何选择，附加调整或修配，能达到预定使用性能的要求。

它在机械制造业中的作用反映在下几方面。

在设计方面，可简化设计程序，缩短设计周期，并便于用计算机辅助设计；在造方面，可保证优质高效生产；在使用方面，使机器维修方便，可延长机器寿命。

互换性给产品的设计、制造和使用维修都带来了很大方便。

它不仅适用于大批量生产，也适用于单件小批生产，互换性已经成为现代机械制造企业中一个普遍遵守的原则二、公差、检测、标准化与互换性有什么关系？答：按照标准设计的公差，加工检测一批同一规格的零件，装配时就不用选配，调整，就能装配成一台设备，并且在这台设备某个零件失效时，再拿一个同一规格换上去，就可保证零件和设备的一切性能，也就是说公差，检测，标准化是为了同一规格的零部件具有互换性而做的。

三、测量及其实质是什么？一个完整的测量过程包括哪几个要素？答：“测量”是指以确定被测对象量值为目的的全部操作。

实质上是将被测几何量与作为计量单位的标准进行比较，从而确定被测几何量是计量单位的倍数或分数的过程。

一个完整的测量过程应包括测量对象、计量单位、测量方法和测量精度四个方面要素。

四、什么是尺寸传递系统？为什么要建立尺寸传递系统？答：一套从长度的最高基准到被测工件的严密而完整的长度量值传递系统就是尺寸传递系统。

为了保证量值统一，把量度基准和量值准确传递到生产中应用的计算器具和工件上去。

五、对某一尺寸进行等精度测量100次，测得值最大为50.015mm，最小为49.985mm。

假设测量误差符合，正态分布，求测得值落在49.995到50.010mm之间的概率是多少？答：最大为50.015 最小是49.985 可以判断均值u=50.000按照3σ法则0.015=3σσ=0.005P（49.995<X<50.010）=fai （50.010-50.000）/σ-fai （49.995-50.000）/σ=fai（2）-fai（-1）=fai（2）+fai（1）-1=0.9772+0.8413-1=0.8185六、基本尺寸、极限尺寸、极限偏差和尺寸公差的含义是什么？他们之间的互相关系如何？在公差带图解上怎样表示？答：公差基本术语的含义（1）基本尺寸；设计时给定的尺寸，称为基本尺寸。

互换性与测量技术基础复习资料1、零部件所具有的不经任何挑选或修配便能在同规格范围内互相替换的特性叫做互换性。

互换性按其互换程度，可分为完全互换和不完全互换两种。

2.一般来说，当零件需要工厂间合作时（组装时不需要选择和修理），应采用完全互换性；当零件或部件在同一工厂制造和组装时，可采用不完全互换性（组装时允许选择、调整和修理）。

3、允许尺寸的变动量称为尺寸公差（简称公差）。

公差等于最大极限尺寸与最小极限尺寸之代数差的绝对值；也等于上偏差与下偏差之代数差的绝对值。

4、公差与偏差的比较：1）偏差可以是正的、负的和零的，而公差必须是正的；2）极限偏差用于限制实际偏差，公差用于限制误差；3）对于单个零件，只能测出尺寸“实际偏差”，而对数量足够多的一批零件，才能确定尺寸误差；4）偏差取决于加工机床的调整（如车削时的进给位置），这并不反映加工的难度，而公差代表制造精度，反映加工的难度；5）极限偏差主要反映公差带位置，影响配合松紧程度，而公差反映公差带大小，影响配合精度。

5.基本偏差：标准中列出的确定公差带相对于零线位置的上偏差或下偏差称为基本偏差，通常是接近或位于零线的极限偏差。

6、基孔制配合：基本偏差为一定的孔的公差带，与不同基本偏差的轴的公差带形成各种配合的系统，称为基础孔配合。

基础孔系统的匹配孔为参考孔，其代码为h。

标准中规定的参考孔基本偏差（下偏差）为零。

基轴制配合：基本偏差为一定的轴的公差带，与不同基本偏差的孔的公差带形成各种配合的一种制度称为基轴制配合。

基轴制配合的轴为基准轴，其代号为h。

标准规定的基准轴的基本偏差（上偏差）为零。

7、用同一字母表示的孔、轴的基本偏差的绝对值相等，符号相反。

用同一字母表示孔、轴的基本偏差时，孔的基本偏差es和轴的基本偏差ei符号相反，而绝对值相差一个δ（δ=itn-itn-1）。

8、当轴的公差小于或等于it7时，是与低一级的基准孔相配合；大于或等于it8时，与同级基准孔相配合。