【正文】 緒 言 1. 互換性概述 2. 公差與配合標準發(fā)展簡介 3. 計量技術(shù)發(fā)展簡介 4. 優(yōu)先數(shù)和優(yōu)先數(shù)系 1. 互換性概述 一、互換性的含義 互換性 同一規(guī)格的一批零件或部件中，任取其一，不需任何挑選或附加修配就能裝在機器上，達到規(guī)定的功能要求 例 燈頭和燈泡，螺釘螺母，滾動軸承 汽車、自行車、縫紉機、手表 日用工業(yè)品、機床、汽車、電子產(chǎn)品、軍工產(chǎn)品 互換性應該同時具備兩個條件： ? 不需經(jīng)過任何選擇、修配或調(diào)整便能裝配、維修更換 ? 裝配或更換后的整機能滿足其使用性能要求 1. 互換性概述 二、互換性在機械制造生產(chǎn)中的作用 ? 使用方面 提供備件，維修方便 （保證了機器工作的連續(xù)性和持久性，延長了機器的使用壽命，提高了機器的使用價值） ? 制造方面 提高生產(chǎn)水平，進行文明生產(chǎn)（ 化、協(xié)作化、自動化創(chuàng)造了條件 ，組織裝配流水線 ） ? 設計方面 縮短了機器設計周期 （采用公差標準，標準零、部件， CAD） ? 互換性是重要的生產(chǎn)原則和有效技術(shù)措施 ? 不但能夠顯著提高勞動生產(chǎn)率，也有利于降低產(chǎn)品成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性 1. 互換性概述 三、達到互換性的方法 幾何參數(shù) 尺寸大小，幾何形狀（宏觀、微觀）以及相互的位置關(guān)系 （本課程） 機械性能 硬度、強度 ? 完全一致不可能 ? 達到互換性并不要求相同規(guī)格的零、部件幾何參數(shù)絕對相同，而是允許保持在一定的范圍內(nèi)變動 公差 允許零件尺寸和幾何參數(shù)的變動量 互換性的分類 按可換性的程度 完全互換 (絕對互換 ) 不需選擇、輔助加工和修配 不完全互換 (絕對互換 ) 當裝配精度要求較高，為降低成本而采用其他技術(shù)手段來滿足裝配要求，如分組裝配法 2. 公差與配合標準發(fā)展簡介 ? 標準化是實現(xiàn)互換性的基礎，是組織現(xiàn)代化生產(chǎn)的重要手段之一 ? 可簡化多余的產(chǎn)品品種 ? 節(jié)約原材料、減少浪費、信息交流，提高產(chǎn)品可靠性 標準化 為在一定的范圍內(nèi)獲得最佳秩序，對實際的或潛在的問題制定共同的和重復使用的規(guī)則的活動 （ ） ? 標準化不是一個孤立的概念，而是一個活動過程，包括制訂、貫徹、修訂，循環(huán)往復，不斷提高 ? 制訂、修訂、貫徹標準是標準化活動的重要任務 ? 在標準化的全部活動中，貫徹標準是個核心環(huán)節(jié) ? 標準化在深度上是沒有止境的 ? 一切有人類智慧活動的地方都能展開，目前重點放在工業(yè)生產(chǎn)上 2. 公差與配合標準發(fā)展簡介 要使零部件具有互換性，就要求制訂統(tǒng)一的公差與配合標準 1902，英國倫敦以生產(chǎn)剪羊毛機為主的鈕瓦（ Newall） 極限表 1906，英國國標 。 1924，英國國標 。 1925，美國標準 4a 德國標準 DIN 基孔制、基軸制、公差單位等概念，標準溫度 20℃ 1926，成立了國際標準化協(xié)會 ISA ，由第三技術(shù)委員會負責制定公差與配合標準 1929，蘇聯(lián) 公差與配合標準 1940，正式頒布了國際公差標準 ISA 1947年 2月國際標準化組織重建，改名為國際標準化組織 ISO，仍由第三技術(shù)委員會負責制定公差與配合標準 中國 1955，一機部 第一個公差與配合的部頒標準 1959，國家科委 第一個公差與配合的國家標準 GB159~17459 隨著我國經(jīng)濟建設的發(fā)展，陸續(xù)制訂、修訂標準 3. 計量技術(shù)發(fā)展簡介 ? 長度計量在我國具有悠久的歷史 長度基準的發(fā)展 ? 檔案米尺，國際米原器，鉑銥合金， ，激光 ? 米是光在真空中于 1/299 792 458秒時間間隔內(nèi)的行程長度 計量器具不斷改進 ? 隧道顯微鏡 分辨率 ，可測原子或分子的尺寸或形貌 Bining和 Rohrer 1986諾貝爾獎 ? 我國緊跟世界先進水平，已擁有一批骨干檢測儀器制造廠 86Kr4. 優(yōu)先數(shù)和優(yōu)先數(shù)系 在生產(chǎn)中，為了滿足用戶各種各樣的要求，同一品種同一參數(shù)還要從大到小取不同的值，從而形成不同規(guī)格的產(chǎn)品系列 例：普通車床加工最大直徑 φ320， φ400， φ500， φ630 形成產(chǎn)品系列 ? 本身的零部件 ? 加工和檢驗用的刀、夾、量具及機床等 ? 使用性能 ? 防止數(shù)值傳播的紊亂 ? 把產(chǎn)品品種的發(fā)展一開始就引向科學的標準化軌道 優(yōu)先數(shù)和優(yōu)先數(shù)系就是對各種技術(shù)參數(shù)的數(shù)值進行協(xié)調(diào)、簡化和統(tǒng)一的一種科學的數(shù)值標準 目前我國數(shù)值分級的國家標準 GB32180 4. 優(yōu)先數(shù)和優(yōu)先數(shù)系 優(yōu)先數(shù)系由一些十進制等比數(shù)列構(gòu)成，代號為 Rr 基本系列 R5 1, , , 4, ,10 R10 1, , , , , , , , , , 10 R20 R40 補充系列 R80 倒數(shù)系列 R10的倒數(shù)系列 1, , , , , , , , , 變形系列 Rr/p R10/3 1, 2, 4, 8, 16, , …… ??q ??q ??q ??q ??q2)10( 3103/10 ??q4. 優(yōu)先數(shù)和優(yōu)先數(shù)系 優(yōu)先數(shù)系的主要特征 ? R5系列的項值包含在 R10系列之中， R10系列的項值包含在 R20系列之中， R20系列的項值包含在 R40系列之中， R40系列的項值包含在 R80系列之中 ? Rr系列中的項值可按十進法向兩端無限延伸，也適用于比值 r/p等于整數(shù)的派生系列 Rr/p ? 同一系列中任意相鄰兩優(yōu)先數(shù)常用值的相對差近似不變。其中 R5系列約為60%， R10系列約為 25%， R20系列約為 12%， R40系列約為 6%， R80系列約為 3% ? R10/3， R20/6， R40/12的理論等比數(shù)列十分接近于公比為 2的倍數(shù)系列 ? 標注派生系列時，除含有項值 1 的可用簡化符號 Rr/p外，其它的均需表明系列中含有的一個項值如 R10/3(… … ) 例 ：試寫出 R10/3從 100的優(yōu)先數(shù)系的派生數(shù)系 解： 該數(shù)系為 ， ， ， ， ， ， 1， 2， 4， 8， 16， ， 63 第一章 圓柱公差與配合 互換性與技術(shù)測量 第一章 圓柱公差與配合 1. 概述 2. 公差與配合的基本術(shù)語及定義 3. 公差與配合國家標準 4. 國標規(guī)定的公差帶與配合 5. 公差與配合的選用 6. 一般公差 線性尺寸的未注公差 概 述 圓柱結(jié)合的使用要求 ? 用作相對運動副 如： 滑動軸承與軸頸的結(jié)合，導軌與滑塊的結(jié)合 ，有一定的配合間隙 ? 用作固定連接 整體零件拆成兩件如： 齒輪軸齒輪與軸、蝸輪輪緣與輪轂的結(jié)合 必須保證一定的過盈，以在傳遞足夠的扭矩或軸向力時不打滑 ? 用作定位可拆連接 主要用于保證有較高的同軸度和在不同修理周期下能拆卸的一種結(jié)構(gòu) 如：一般齒輪與軸、定位銷和銷孔的結(jié)合等，必須保證一定的過盈，但也不能太大 公差 協(xié)調(diào)機器零件的使用要求與制造經(jīng)濟性之間的矛盾 配合 反映機器零件之間有關(guān)功能要求的相互關(guān)系 ? GB159~174—59， GB1800~1804—79， GB/T1804—92 ? GB/ —1997， GB/ —1998， GB/ —1998， GB/ —1999， GB/T1801—1999， GB/T1803—79， GB/T1804—2022 公差與配合基本術(shù)語及定義 1 有關(guān)孔、軸的定義 o 孔 通常指圓柱形內(nèi)表面，也包括非圓柱形內(nèi)表面（由二平行平面或切面形成的包容面） o 軸 通常指圓柱形外表面，也包括非圓柱形外表面（由二平行平面或切面形成的被包容面） ? 也包括非圓柱形內(nèi)表面 ? 從裝配關(guān)系看 ? 從加工過程看 在極限與配合制中，孔、軸的概念是廣義的，且都是由單一尺寸構(gòu)成的 公差與配合基本術(shù)語及定義 2 有關(guān)尺寸的術(shù)語和定義 1 o 尺寸 用特定單位表示長度值的數(shù)字 工程上規(guī)定，圖樣上的尺寸數(shù)字的特定單位為 mm o 基本尺寸 設計給定的尺寸 計算偏差的起始尺寸 孔、軸的基本尺寸代號分別為 D 和 d o 實際尺寸 零件加工后通過測量獲得的尺寸 并非被測尺寸的真值 孔、軸的實際尺寸代號分別為 Da 和 da o 極限尺寸 允許尺寸變化的兩個極限值，設計時給定 孔、軸的最大、最小極限尺寸代號分別為 Dmax、 Dmin和 dmax、 dmin 公差與配合基本術(shù)語及定義 3 有關(guān)尺寸的術(shù)語和定義 2 o 最大實體狀態(tài) （ MMC） 具有材料量最多時的狀態(tài) 最大實體尺寸 （ MMS） 孔的最小極限尺寸和軸的最大極限尺寸 o 最小實體狀態(tài) （ LMC） 具有材料量最少時的狀態(tài) 最小實體尺寸 （ MMS） 孔的最大極限尺寸和軸的最小極限尺寸 o 作用尺寸 實際孔、軸都有形位誤差，當兩者結(jié)合時，實際起作用的孔顯得小了，軸顯得大了 孔 在配合面的全長上，與實際孔內(nèi)接的最大理想軸的尺寸 軸 在配合面的全長上，與實際軸外接的最小理想孔的尺寸 公差與配合基本術(shù)語及定義 4 有關(guān)尺寸偏差與尺寸公差的術(shù)語與定義 1 o 尺寸偏差（ 偏差 ） 某一尺寸減其基本尺寸所得的代數(shù)差 上偏差 最大極限尺寸減其基本尺寸的代數(shù)差 孔 ES, 軸 es 下偏差 最小極限尺寸減其基本尺寸的代數(shù)差 孔 EI, 軸 ei 極限偏差 上偏差和下偏差統(tǒng)稱 實際偏差 實際尺寸減其基本尺寸的代數(shù)差 o 尺寸公差（ 公差 ） 允許尺寸的變動量 最大極限尺寸與最小極限尺寸的代數(shù)差的絕對值 上偏差與下偏差的代數(shù)差的絕對值 公差與配合基本術(shù)語及定義 5 公差與配合基本術(shù)語及定義 6 有關(guān)尺寸偏差與尺寸公差的術(shù)語與定義 2 o 尺寸公差帶圖 由零線和公差帶兩部分組成 公差及偏差的數(shù)值與基本尺寸數(shù)值相比差別甚大，不便用同一比例表示 o 零線 零偏差線 表示基本尺寸 公差帶 由代表上、下偏差的兩條直線所限定的一個區(qū)域 在國標中，公差帶包括了“公差帶大小”與“公差帶位置”兩個參數(shù)。 o 基本偏差 靠近零線的那個偏差 o 標準公差 用以確定公差帶大小的任一公差 前者由標準公差確定，后者由基本偏差確定 公差與配合基本術(shù)語及定義 7 有關(guān)配合的術(shù)語與定義 1 o 配合 基本尺寸相同的、相互結(jié)合的孔和軸公差帶之間的關(guān)系 基本條件： ? 孔和軸的基本尺寸必須相同 ? 具有包容和被包容的特性，即孔和軸的結(jié)合 配合是指一批孔和軸的裝配關(guān)系，用公差帶相互位置關(guān)系反映配合比較確切 配合的兩種基準制： ? 基孔制 是基本偏差為一定的孔公差帶，與不同基本偏差的軸的公差帶形成各種配合的一種制度 基本偏差即下偏差 =0 基準孔代號： H ? 基軸制 是基本偏差為一定的軸公差帶，與不同基本偏差的孔的公差帶形成各種配合的一種制度 基本偏差即上偏差 =0 基準軸代號： h 公差與配合基本術(shù)語及定義 8 有關(guān)配合的術(shù)語與定義 2 配合公差 允許間隙或過盈的變動量，表示裝配后的配合精度 Tf o