互换性第一次课

互换性与测量技术基础 地点：2教北楼302 邮箱: ye_hongxian@163.com 电话: 13018906659 主讲教师：叶红仙 机械设计 „ 一般来说，在机械产品的设计过程中，需要进行以下三方面的设 计： „ （1）运动设计。根据机器或机构应实现的运动，由运动学原理， 确定机器或机构的合理的传动系统，选择合适的机构或元件，以 保证实现预定的动作，满足机器或机构的运动方面的要求。 „ （2）强度设计。根据强度、刚度等方面的要求，决定各个零件 的合理的基本尺寸，进行合理的结构设计，使其在工作时能承受 规定的负荷，达到强度和刚度方面的要求。 „ （3）几何精度设计。零件基本尺寸确定后，还需要进行精度计 算，以决定产品各个部件的装配精度以及零件的几何参数和公差。 „ 本书主要讨论的是几何精度设计和检测。 „ 特点：四多 ——术语定义多 ——代号多 ——标准规定多 ——经验方法多 绪 论 本章内容: 一、互换性概述 二、优先数和优先数系 学习要求： 1.了解互换性的概念、意义及分类方法。 2. 了解互换性的实现手段——标准化。 3.掌握优先数和优先数系的基本常识。 一、互换性概述 1. 定义： 互换性是指同一规格的一批零件或部件中，任取其一，不不需 要任何挑选或附加修配(如钳工修配)直接装在机器上，达到规 定的功能要求。 2. 互换性内容： ①几何参数互换性(主要保证装配) : 包括尺寸、形状、位置、 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 面微观形状误差的互换性。 ②功能互换性（保证使用） ： 零件的物理、化学性能。 3. 互换性类别 1）按互换程度分： （1）完全互换性 ： 完全互换是指零部件在装配或更换时，无需挑选、调整或 修配就能顺利装在机器上并满足使用的性能。 一、互换性概述 应用：中等精度、批量生产。零部件厂际协作应采用完 全互换。 按公差T加工零件 特点：零件无需选择修整，即达装配要求。装配过程简 单，生产率高，对工人要求不高，便于组织自动化装配 ；在各种生产类型中都应优先采用。 （2）不完全互换性： 是指规格相同的零部件加工完以后，在装配（或更换） 前需要挑选、调整或修配等辅助处理，在几何参数上才具 有互相替换的性能。指一批零件有选择地进行互换。 通常采用分组法或调整法等工艺措施，实现顺利装配 并在功能上达到使用性能要求。 一、互换性概述 ●优点：在保证装配、配合功能要求的前提下，能适当放 宽制造公差，使得加工容易，降低制造成本。 ●缺点：降低了互换水平，不利于部件、机器的装配和维 修。 应用：高精度或超高精度、小批量或单件生产。同厂制 造和装配。 分组互换法 调整互换法 一、互换性概述 4. 公差 允许零件尺寸和几何参数的变动量，用于控制加工中的误差。 问题：公差和误差有什么区别和联系？问题：公差和误差有什么区别和联系？ 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 互换性实现的基础 5.标准化 国际标准 区域标准 国家标准 专业标准 地方标准 企业标准 人类社会 标准的分级 一、互换性概述 二、优先数和优先数系（GB/T321—2005 ） 1.优先数系： 由一些十进制等比数构成的数系。 2. 优先数系的构成 ●代号：Rr（r取5、10、20、40、80） R5系列 q5≈1.6 R10系列 q10≈1.25 R20系列 q20≈1.12 R40系列 q40≈1.06 R80系列 q80≈1.03 ●公比： 基本系列 补充系列 r rq 10= 优先数系的基本系列（P5） ●个数：优先数系中，项数从1开始，可向大于1和小于1 两边无限延伸，每个十进区间有r个优先数。 ●优先数多为无理数，应用时要圆整。 3. 优先数系的派生系列和复合系列 （1）派生系列：从Rr的系列中按一定的项差p取值所构成的 系列。 （2）复合系列：若干个等公比系列混合构成的多公比系列。 二、优先数和优先数系（GB/T321—2005 ） 1. 互换性的概述 互换性简单的说就是同一规格的零件或部件具有能够彼此 互相替换的性能。 互换性原则是机械工业生产的基本技术经济原则，是我们 在设计、制造中必须遵循的。既便是采用修配法保证装配精 度的单件或小批量生产的产品（此时零、部件没有互换性） 也必须遵循互换性原则。 小 结 2. 实现互换性的前提 标准化是实现互换性的前提。只有按一定的公差标准进行 设计和制造，并按一定的标准进行检验，互换性才能实现。 3. 优先数系 由一系列十进制等比数列构成，代号Rr。优先数系中的每 个数都是一个优先数。每个优先数系中，相隔 r项的末项与 首项相差10倍；每个十进制区间中各有r个优先数。 小 结 判断下列说法是否正确： 1、不经挑选和修配就能相互替换、装配的零件，就是具有 互换性的零件。（ ） 2、互换性原则只适用于大批量生产。（ ） 3、不一定在任何情况下都要按完全互换性的原则组织生产。 （ ） 4、为了实现互换性，零件的公差规定的越小越好。（ ） 5、企业标准比国家标准层次低，在标准要求上可稍低于国 家标准。（ ） 练习题 用券下载整式乘法计算练习题幼小衔接专项练习题下载拼音练习题下载凑十法练习题下载幼升小练习题下载免费 下列三列数据属于那种系列？公比是多少？ （1）电动机转速有375、750、1500、3000、…… （2）摇臂钻床的主参数有：25、40、63、80、100、 125、…… （3）国家标准规定的从IT6级开始的公差等级系数是 10、16、25、40、64、100、….. 第二章 光滑圆柱体结合的公 差与配合 ¾非常清楚地理解有关尺寸、公差、偏差、配合等方面的术语、 定义。 ¾掌握公差带的概念和公差带图的画法，并能熟练查取标准公 差和基本偏差表格，正确进行有关计算。 ¾掌握标准中的２８个基本偏差代号以及它们的分布规律 ¾掌握光滑圆柱结合的配合基准制。 ¾了解优先、常用配合的特点，学会公差与配合的正确选用， 并能正确标注在图上。 学习要求： ‹“极限”是用于协调机器零件的使用要求与制造经济性之间 的矛盾； ‹“配合”是反映机器零件之间有关功能要求的相互关系。 ‹“极限与配合”的标准化，有利于机器的设计、制造、使用 和维修，直接影响产品的精度、性能和使用寿命，是评定产 品质量的重要技术指标。 极限与配合的作用 尺寸极限与配合现行标准体系 GB/T1800.1-1997 „ 基础—— GB/T1800.2-1998 GB/T1800.1-2009 (ISO286.1) GB/T1800.3-1998 GB/T1800.4-1999 2009 (ISO286.2) „ 公差带选择 GB/T1801-1999 2009 (ISO1829) GB/T1803-2003 尺寸至18mm的孔轴公差带 GB／T1804—2000 一般公差线性尺寸的未注公差 GB/T5371-2004 过盈配合的计算和选用 „ 应用与计算 GB/T5847-2004 尺寸链 计算方法 JB/T9186-1999 统计尺寸公差 GB/T3177-1997 2009 光滑工件尺寸的检验 „ 测量与检验 GB/T1957-2005 光滑极限量规 GB/T16857.1~.6 坐标测量机的验收和周检 GB/T 1800.1-2009标准结构 1 范围 2 规范性引用文件 3 术语和定义 4 公差、偏差和配合的代号、表示 5 配合分类 6 标准参考温度 7 图解表示 8 公称尺寸至3150mm的标准公差 9 公称尺寸至3150mm的基本偏差 附录A 标准公差和基本偏差的由来 附录B 应用举例 附录C 在GPS矩阵模型中的位置 第二节 极限与配合的基本术语 一、有关“尺寸”的术语和定义 二、有关“公差与偏差”的术语和定义 三、 有关“配合”的常用术语及定义 学习要求： 1.掌握理解相关概念的含义 2.能通过相关术语之间的关系进行必要的计算 主要内容： 第二节 极限与配合的基本术语 一、有关“尺寸”的术语和定义（GB/T1800.1—1997） 孔( hole) ——包容面,尺寸之间无材料，越加工越大 轴(shaft）——被包容面，尺寸之间有材料，越加工越小 长度—— 非孔轴的尺寸，有时由单一尺寸确定的既不是 孔，又不是轴的那部分，则称为长度。 （1）尺寸 尺寸是特定单位表示线性尺寸值的数值。 通常用mm表示 （2）基本尺寸 基本尺寸是设计给定的尺寸，用D和d表示。 它是设计时根据零件的强度、刚度等使用要求和结构设计， 通过计算和类比法来确定，并经过圆整后得到的。 第二节 极限与配合的基本术语 一、有关“尺寸”的术语和定义（GB/T1800.1—1997） Ｄ d d d LL 第二节 极限与配合的基本术语 一、有关“尺寸”的术语和定义（GB/T1800.1—1997） （3）实际尺寸 (局部实际尺寸) 实际尺寸是通过测量得到的尺寸（Da、da ） 实际尺寸并非尺寸的真值。 第二节 极限与配合的基本术语 一、有关“尺寸”的术语和定义（GB/T1800.1—1997） ddaaDDaa （4）作用尺寸：在配合面全长上，与实际孔内接的最大理想 轴的尺寸；或与实际轴外接的最小理想孔的尺寸。 第二节 极限与配合的基本术语 一、有关“尺寸”的术语和定义（GB/T1800.1—1997） （5）极限尺寸：一个孔或轴允许的尺寸的两个极端。最大极 限尺寸：Dmax、dmax ，最小极限尺寸：Dmin、dmin 轴 孔 基 本 尺 寸 最 小 极 限 尺 寸 最 大 极 限 尺 寸 最 小 极 限 尺 寸 最 大 极 限 尺 寸 基 本 尺 寸 第二节 极限与配合的基本术语 合格零件的实际尺寸应该是： 一、有关“尺寸”的术语和定义（GB/T1800.1—1997） 第二节 极限与配合的基本术语 (6)最大实体尺寸 (MMS) 指孔或轴在尺寸公差范 围内，具有材料量最多时的 的那个极限尺寸。 轴： dM = dmax 孔： DM =Dmin 轴 孔 一、有关“尺寸”的术语和定义（GB/T1800.1—1997） (6) 最小实体尺寸(LMS) 指孔或轴在尺寸公差范围 内，具有材料量最少时的尺寸。 轴：dL＝ dmin 孔：DL＝Dmax 轴 孔 第二节 极限与配合的基本术语 一、有关“尺寸”的术语和定义（GB/T1800.1—1997） 例1：已知衬套内孔直∅25H7( )mm 求孔的极限尺寸. 0.021 0 + 解： Dmax=25+0.021=25.021mm Dmin＝25＋0=25mm 练习： 已知：中间轴Ø25f6（ ）mm 求:轴的极限尺寸。 020.0 033.0 − − 第二节 极限与配合的基本术语 一、有关“尺寸”的术语和定义（GB/T1800.1—1997） 第二节 极限与配合的基本词汇 一、有关“尺寸”的术语和定义（GB/T1800.1—1997） 3)极限尺寸判断原则 „ 孔或轴的作用尺寸不允许超过其最大实体尺寸，即对 孔，其作用尺寸应不小于最小极限尺寸；对于轴，则 应不大于最大极限尺寸。 „ 在任何位置上的实际尺寸不允许超过其最小实体尺寸。 对于孔，其实际尺寸应不大于最大极限尺寸；对于 轴，则应不小于最小极限尺寸。 „ 即用极限尺寸判断原则判断合格的孔或轴，其尺寸应 符合： „ 对于孔：Df ≥ Dmin ； Da ≤ Dmax „ 对于轴：df ≤ dmax ； da ≥ dmin 孔 最 小 极 限 尺 寸 最 大 极 限 尺 寸 作 用 尺 寸 轴 最 小 极 限 尺 寸 最 大 极 限 尺 寸 作 用 尺 寸 二、有关“公差与偏差”的术语和定义 第二节 极限与配合的基本词汇 1.尺寸偏差（偏差）：某一尺寸减去基本尺寸的代数差 （1）实际偏差：实际尺寸—基本尺寸（孔Ea——轴ea） Ea=Da-D ea=da-d 零件上实际存在，能测出大小，一批零件而言，是一随机变量 （2）极限偏差：极限尺寸—基本尺寸 上偏差：最大极限尺寸—基本尺寸(孔ES——轴es) 下偏差：最小极限尺寸—基本尺寸(孔EI——轴ei) 上下偏差由设计者给定 注：偏差可以为正值、负值或零值 轴 孔 基 本 尺 寸 上 偏 差 下 偏 差 最 小 极 限 尺 寸 最 大 极 限 尺 寸 最 小 极 限 尺 寸 最 大 极 限 尺 寸 下 偏 差 上 偏 差 基 本 尺 寸 极限与配合示意图 二、有关“公差与偏差”的术语和定义 第二节 极限与配合的基本词汇 对于孔：ES=Dmax-D EI=Dmin-D 对于轴： es=dmax-d ei=dmin-d 二、有关“公差与偏差”的术语和定义 第二节 极限与配合的基本词汇 2.尺寸公差（公差）：允许尺寸的变动量，用T表示。 公差=最大极限尺寸—最小极限尺寸 =上偏差—下偏差 注：公差是绝对值，且不为零。 轴 孔 基 本 尺 寸 上 偏 差 下 偏 差 最 小 极 限 尺 寸 最 大 极 限 尺 寸 公 差 最 小 极 限 尺 寸 最 大 极 限 尺 寸 下 偏 差 上 偏 差 公 差 基 本 尺 寸 极限与配合示意图对于孔： TD=︱Dmax- Dmin︱=︱ES-EI︱ 对于轴： Td=︱dmax- dmin︱=︱es-ei︱ 二、有关“公差与偏差”的术语和定义 第二节 极限与配合的基本词汇 二、有关“公差与偏差”的术语和定义 第二节 极限与配合的基本术语 例2：已知孔和轴的基本尺寸为30mm，孔的最大极限 尺寸Dmax=30.021mm,最小极限尺寸Dmin=30mm;轴的 最大极限尺寸dmax=29.993mm,轴的最小极限尺寸 dmin=29.980mm，（1）孔和轴的最大实体尺寸和最小 实体尺寸分别是什么？（2）求孔和轴的极限偏差、 公差