互换性的意义和作用
互换性实验报告
互换性实验报告互换性实验报告近年来，互换性实验成为了心理学领域中备受关注的研究方法。
互换性实验的核心思想是通过交换参与者的角色，观察他们在不同身份下的行为和态度变化，以揭示人类行为的复杂性和灵活性。
本文将对互换性实验进行探讨，并分析其在心理学研究中的应用。
一、互换性实验的定义与原理互换性实验是一种通过改变参与者的角色，观察其行为和态度变化的实验方法。
其核心原理是认为个体的行为和态度受到环境和角色的影响，而非固有的个体特质所决定。
通过互换性实验，研究者可以探究个体在不同角色下的行为和态度变化，从而揭示人类行为的多样性和可塑性。
二、互换性实验的应用案例1. 权力与服从斯坦利·米尔格拉姆的著名实验就是一种互换性实验的应用。
他通过改变参与者的角色，将他们分为“教师”和“学生”，观察他们在不同角色下对于指令的服从程度。
实验结果显示，当被试者扮演“教师”角色时，他们往往会服从实验者的指令，即使这些指令可能导致他人受到伤害。
2. 角色与道德判断菲利普·泽姆巴多的实验则关注个体在不同角色下的道德判断。
他将参与者分为“警察”和“囚犯”，并观察他们对于道德问题的判断。
实验结果显示，当被试者扮演“警察”角色时，他们往往更倾向于采取严厉的道德判断，而扮演“囚犯”角色时则相对宽容。
三、互换性实验的意义与启示互换性实验的研究结果给我们带来了许多重要的意义与启示。
首先，它揭示了个体行为和态度的可塑性，证明了环境和角色对于个体行为的重要影响。
其次，互换性实验提醒我们要谨慎对待他人的行为和态度，因为它们可能受到环境和角色的影响，而非固有的个体特质所决定。
最后，互换性实验也为我们提供了一种思考和改变自身行为的方式，通过改变自己的角色和环境，我们或许能够获得不同的行为和态度。
四、互换性实验的局限性与展望互换性实验虽然具有一定的研究价值，但也存在一些局限性。
首先，互换性实验往往需要精心设计和控制，以确保实验结果的可靠性和有效性。
互换性及其意义
绪论0.1 互换性及其意义1.互换性的含义在机械制造业中，零件的互换性是指在同一规格的一批零部件中，可以不经选择、修配或调整，任取一件都能装配在机器上，并能达到规定的使用性能要求。
零部件具有的能够彼此互相替换的性能称为“互换性”。
能够保证产品具有互换性的生产，称为遵守互换性原则的生产。
互换性是广泛用于机械制造、军品生产、机电一体化产品的设计和制造过程中的重要原则，并且能取得巨大的经济和社会效益。
汽车行业就是运用互换性原理，形成规模经济，取得最佳技术经济效益的。
2.互换性的分类互换性按其互换程度可分为完全互换与不完全互换。
（1）完全互换性完全互换是指一批零、部件装配前不经选择，装配时也不需修配和调整，装配后即可满足预定的使用要求。
如螺栓、圆柱销等标准件的装配大都属此类情况。
（2）不完全互换性当装配精度要求很高时，若采用完全互换将使零件的尺寸公差很小，加工困难，成本很高，甚至无法加工，则可采用不完全互换法进行生产。
将其制造公差适当放大，以便于加工。
在完工后，再用量仪将零件按实际尺寸大小分组，按组进行装配。
如此，既保证装配精度与使用要求，又降低成本。
此时，仅是组内零件可以互换，组与组之间不可互换，因此，叫分组互换法。
在装配时允许用补充机械加工或钳工修刮办法来获得所需的精度，称为修配法。
用移动或更换某些零件以改变其位置和尺寸的办法来达到所需的精度，称为调整法。
不完全互换只限于部件或机构在制造厂内装配时使用。
对厂外协作，则往往要求完全互换。
究竟采用哪种方式为宜，要由产品精度、产品复杂程度、生产规模、设备条件及技术水平等一系列因素决定。
一般大量生产和成批生产，如汽车、拖拉机厂大都采用完全互换法生产。
精度要求很高，如轴承工业，常采用分组装配，即不完全互换法生产。
而小批和单件生产，如矿山、冶金等重型机器业，则常采用修配法或调整法生产。
3.互换性的技术经济意义互换性原则被广泛采用，因为它不仅仅对生产过程发生影响，而且还涉及产品的设计、使用、维修等各个方面。
公差
绪论0.1 互换性及其意义1.互换性的含义在机械制造业中，零件的互换性是指在同一规格的一批零部件中，可以不经选择、修配或调整，任取一件都能装配在机器上，并能达到规定的使用性能要求。
零部件具有的能够彼此互相替换的性能称为“互换性”。
能够保证产品具有互换性的生产，称为遵守互换性原则的生产。
互换性是广泛用于机械制造、军品生产、机电一体化产品的设计和制造过程中的重要原则，并且能取得巨大的经济和社会效益。
汽车行业就是运用互换性原理，形成规模经济，取得最佳技术经济效益的。
2.互换性的分类互换性按其互换程度可分为完全互换与不完全互换。
（1）完全互换性完全互换是指一批零、部件装配前不经选择，装配时也不需修配和调整，装配后即可满足预定的使用要求。
如螺栓、圆柱销等标准件的装配大都属此类情况。
（2）不完全互换性当装配精度要求很高时，若采用完全互换将使零件的尺寸公差很小，加工困难，成本很高，甚至无法加工，则可采用不完全互换法进行生产。
将其制造公差适当放大，以便于加工。
在完工后，再用量仪将零件按实际尺寸大小分组，按组进行装配。
如此，既保证装配精度与使用要求，又降低成本。
此时，仅是组内零件可以互换，组与组之间不可互换，因此，叫分组互换法。
在装配时允许用补充机械加工或钳工修刮办法来获得所需的精度，称为修配法。
用移动或更换某些零件以改变其位置和尺寸的办法来达到所需的精度，称为调整法。
不完全互换只限于部件或机构在制造厂内装配时使用。
对厂外协作，则往往要求完全互换。
究竟采用哪种方式为宜，要由产品精度、产品复杂程度、生产规模、设备条件及技术水平等一系列因素决定。
一般大量生产和成批生产，如汽车、拖拉机厂大都采用完全互换法生产。
精度要求很高，如轴承工业，常采用分组装配，即不完全互换法生产。
而小批和单件生产，如矿山、冶金等重型机器业，则常采用修配法或调整法生产。
3.互换性的技术经济意义互换性原则被广泛采用，因为它不仅仅对生产过程发生影响，而且还涉及产品的设计、使用、维修等各个方面。
chap5公差和互换性
二、基本偏差系列
1、基本偏差 靠近零线的偏差。 2、代号及特点 1） 代号：共28个。 2） 它决定了公差带相对于零线的位置，也决定 了配合的性质。 3） 特点： a. 轴 ：a-h ,es 绝对值渐小；j-zc :ei 绝对 值渐大。 b. 孔 : A-H ,EI 绝对值渐小；J-ZC :ES 绝 对值渐大。
当不加粗糙度参数值或有关说明时仅适用于简化代号标注基本符号加一小圆表示表面是用不去除材料的方法获得在上述三个符号的长边上均可加一横线用于标注有关说明和参数在上述三个带横线符号上均可加一小圆表示所有表面具有相同的表面粗糙度要求任何方法获得的表面粗糙度ra的上限值为32m
Chap 5 标准化与公差配合
5－1 互换性概述
四、几何量的误差与公差
1. 误差：尺寸，形状，位置，表面粗糙 度。 2. 公差：研究几何量的误差及控制范围， 换言之，公差是允许的最大误差。 3. 区别：误差在加工中产生，而公差是 在设计中给定。
五、标准化
1. 标准的起源 为使工件有互换性，又须滿足设计与制造的要 求就应制定一个标准。 2. 标准化概念 1）所谓标准是指为了在一定的范围内获得最佳 秩序，对活动或其结果规定共同的和重复使用的 规则、导则或特征性的文件。
5－4 形位公差
零件在加工过程中，由于机床、刀具、 夹具误差，装夹方式不正确，以及材料内 应力和热变形等因素的影响，会产生形状 和位置误差，称为形位公差。
一、形状公差
1. 直线度：实际轮廓线或轴线对理想直线所允许 的变动全量。 2. 平面度：实际表面对理想表面所允许的变动全 量。 3. 圆度：指回转体径向截面上实际圆轮廓对理想 圆所允许的变动全量。 4. 圆柱度：实际圆柱面对理想圆柱面所允许的变 动全量。 5. 线轮廓度：实际轮廓线对理想轮廓线所允许的 变动全量。 6. 面轮廓度：实际曲面对理想曲面所允许的变动 全量。
互换性的定义和意义
互换性的定义和意义互换性是指物体、事物或概念之间可以互相替代或交换，而不会产生实质性的变化或影响。
在各个领域中，互换性都扮演着重要的角色，它不仅带来了便利和效率，还促进了经济、科学、技术等方面的发展。
一、经济领域中的互换性互换性在经济领域中尤为重要，在市场交易中发挥着至关重要的作用。
它体现在商品的替代性上。
当某种商品出现供应短缺或价格上涨时，消费者可以选择另一种同类商品来替代购买，从而实现需求的满足。
这种替代性使市场保持了一定的平衡，同时也为市场参与者提供了更多的选择机会。
此外，互换性还体现在货币的交换上。
不同国家的货币之间可以通过汇率进行兑换，使得国际贸易得以进行。
货币的互换性使得国际贸易具有更高的灵活性和便捷性，促进了全球经济的繁荣。
二、科学领域中的互换性科学领域中的互换性主要表现为理论的等效性。
在物理学、化学、数学等学科中，经过验证的科学理论具有普遍适用的特点，即不论在何种情况下，这些理论都可以有效地解释和预测相应的现象。
这种普遍适用性使得科学家们能够将已有的理论应用于新的问题中，进一步推动科学的发展。
另外，互换性还在实验设计中起到关键作用。
科学实验的设计要求独立性和可重复性，通过对实验条件的改变和控制，科学家可以交换不同的变量，以研究它们对实验结果的影响。
这种互换性使得科学家们可以更好地理解事物之间的因果关系，为科学研究提供了坚实的基础。
三、技术领域中的互换性技术领域中的互换性主要体现在标准化和组件化方面。
标准化使不同厂商生产的产品具有一致的规格和参数，以确保它们之间的兼容性和可互换性。
例如，USB接口标准使得不同品牌的电子设备可以互相连接和通信。
而组件化则使得不同系统、软件和设备可以通过模块化的方式进行连接和交互，提高了系统的可扩展性和灵活性。
在信息技术领域，互换性的概念在互联网、软件开发和数据传输中发挥着重要作用。
互联网的普及使得人们可以通过网络进行信息的传递和分享，无论是文字、图片还是视频，都可以互相交换和传输。
互换性典型零部件的互换性
修复与调整
改进加工工艺
对超差零部件进行修复或调整，如研磨、 车削等，使其尺寸符合要求。
分析超差原因，优化加工工艺，提高加工精 度和稳定性。
形状和位置误差纠正方法
形状误差纠正
采用适当的加工方法纠正形状误差，如仿形 加工、数控加工等。
热处理变形控制
合理安排热处理工艺，控制变形量，保证零 部件形状和位置精度。
度误差进行测量。
位置度检测
通过测量零件上各要素的 实际位置与理想位置的偏 差来确定位置度误差。
表面粗糙度测量方法及仪器
比较法
使用粗糙度比较样块与零件表 面进行比较，评定表面粗糙度
等级。
光切法
利用光切显微镜对零件表面微 观不平度进行测量和评定。
干涉法
采用干涉显微镜观察零件表面 干涉条纹的形状和分布，评定 表面粗糙度。
控制零部件表面的宏观几何形状误差，如圆度、平面度等。
位置公差
控制零部件之间或零部件与基准之间的相对位置误差，如平行度、 垂直度等。
检测方法
采用合适的测量设备和方法，对形状和位置公差进行检测和控制。
表面粗糙度要求
表面粗糙度对互换性的影响
表面粗糙度会影响零部件的配合性质、耐磨性、抗腐蚀性 等。
表面粗糙度的评定参数
通过调整轴承预紧力，可以实现主轴刚度和回转 精度的优化，满足不同加工需求。
快速更换系统
采用快速更换系统，可在短时间内完成主轴轴承 的更换，减少停机时间和维护成本。
航空航天领域齿轮传动系统互换性应用
齿轮标准化
航空航天领域齿轮传动系统采用标准化设计，使得不同厂商、型 号的齿轮在一定条件下可互换。
高强度材料应用
光学仪器测量
使用显微镜、投影仪等光学仪 器对零件尺寸进行高精度测量
互换性与测量技术基础
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。
第 四 节 常用尺寸公差与配合的选用
第 五 节 一般公差 线性尺寸的未注公差
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结束
第 一节 公差与配合的基本术语与定义
一、 几何要素 二、 孔和轴 三 、尺寸 四 、偏差和公差 五 、 配合与配合制
配合与配合制动画演示
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一、 几何要素
（一） 几何要素 （三） 导出要素 （五） 公称组成要素 （七） 工作实际表面 （九） 提取组成要素 （十一） 拟合组成要素
互换性的类型的动画演示
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4. 互换性的作用 在设计方面，零部件具有互换性，就可以最大限度地采用标准
件、通用件和标准部件，大大简化了绘图和计算工作，缩短了设计周 期，有利于计算机辅助设计和产品品种的多样化。
在制造方面，互换性有利于组织专业化生产、采用先进工艺和 专用设备，采用计算机辅助制造，实现加工过程和装配过程机械化和 自动化，从而可以提高劳动生产率和产品质量并降低成本。
第十一章 键和花键的互换性
第十二章 圆柱齿轮传动的互换性习源自题精品文档退出
第一章 绪论
第一节 互换性的意义和作 用
互换性的类型的动画演示
第二节 标准化与优先 数
互换性笔记
1、互换性概念：同一规格的一批零部件，任取其一，不经任何挑选和修配就能装在机器上，并能满足其使用功能要求的特性叫做互换性。
2、完全互换：装配时不需挑选和修配。
3、不完全互换：装配时允许挑选、调整和修配。
4、互换性的意义：设计方面：可以最大限度地采用标准件、通用件和标准部件，大大简化了绘图和计算工作，缩短了设计周期，并有利于计算机辅助设计和产品的多样化。
制造方面：有利于组织专业化生产，便于采用先进工艺和高效率的专用设备，有利于计算机辅助制造，及实现加工过程和装配过程机械化、自动化。
使用维修方面：减少了机器的使用和维修的时间和费用，提高了机器的使用价值。
5、允许零件几何参数的变动量称为公差。
6、标准是对重复性事物和概念所作的统一规定，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。
7、国际标准化组织（简称ISO）和国际电工委员会（简称IEC）。
ISO：International Organization for Standardization8、标准化是指标准的制订、发布和贯彻实施的全部活动过程，包括从调查标准化对象开始，经试验、分析和综合归纳，进而制订和贯彻标准，以后还要修订标准等等。
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。
9、标准化的意义：标准化是组织现代化生产的重要手段，是实现互换性的必要前提，是国家现代化水平的重要标志之一。
它对人类进步和科学技术发展起着巨大的推动作用。
GB/T321—2005中规定以十进制等比数列为优先数系，并规定了五个系列，它们分别用系列符号R5、R10、R20、R40和R80表示，其中前四个系列作为基本系列，R80为补充系列，仅用于分级很细的特殊场合。
10、孔：由D表示；轴：由d 表示。
即：孔为包容面，轴为被包容面。
11、尺寸(Size)：用特定单位表示长度值的数字。
12、基本尺寸(Basic Size)：由设计给定的尺寸，一般要求符合标准的尺寸系列。
互换性与测量技术基础(王伯平)习题参考答案
第二节 标准化与优先数
(2)补充系列 R80系列仅在参数分级很细或不能满足需要 时才采用，称为补充系列。 (3)派生系列 派生系列是从R5、R10、R20、R40、R80五个
系列中，每隔P项取值导出的系列。其公比为：
qr/p= qr =
p
10
r
p
=10p/r
代号为Rr/p，其中r代表5、10、20、40、80。 如经常使用的派生系列R10/3 ，就是从基本系列R10中每逢三 项取出一个优先数组成的，即1, 2, 4, 8, 16, ……其公比为:
答：（1）R10系列，公比是1.25。 （2）R本概念图例--福特公司
手工单件生产方式
大量生产方式
第一节 互换性的意义和作用
二、公差的概念
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(如强度、硬度)间的互换。 实际加工过程中由于各种因素，加工时不可避免的要产
生加工误差。从零件的使用功能看允许在规定的范围内变动。
第二节 标准化与优先数
国家标准GB321－1980《优先数和优先数系》规定了五个等比
数列，它们分别用R5、R10、R20、R40、R80表示。
其中前四个系列为基本系列，R80系列为补充系列。 (1)基本系列 优先数系中的R5、R10、R20、R40四个系列是常用
系列，称为基本系列。
5 R5 q5 10 1.6
1.00, 1.60, 2.50, 4.00, 6.30,10.00
R10 q10 10 10 1.25 1.0, 1.25, 1.6, 2.0, 2.5, 3.15, 4.0, 5.0, 6.3, 8.0, 10 R20 q20 20 10 1.12 R40 q 40 10 1.06 40
互换性习题标准答案
1.4 互换性的意义及作用?设计方面：可以最大限度地采用标准件、通用件和标准部件，大大简化了绘图和计算工作，缩短了设计周期，加速产品更新。
有利于计算机辅助设计和产品的多样化。
制造方面：有利于组织专业化生产，便于采用先进工艺和高效率的专用设备，提高产品质量和生产率，降低制造成本。
装配过程：提高装配质量，缩短装配周期。
使用维修方面：缩短机器的维护时间，节约修护费用，提高机器的使用价值。
1-6 判断下面说法是否正确。
（对或错以 √ 或 × 表示）（1）对大批量生产的同规格零件要求有互换性，单件生产则不必遵循互换性原则。
（×）（2）遵循互换性原则将使设计工作简化，生产效率提高，制造成本降低，使用维修方便。
（√）（3）标准化是通过制定、发布和实施标准，并达到统一的过程，因而标准是标准化活动的核心。
（√）1-7 填空：（1）零部件具有互换性必须满足三个条件，即装配前不需要挑选，装配时不调整或修配，装配后满足使用要求。
（2）在生产中采用的分组装配法，是在设计阶段就确定了的，它属于不完全互换。
（3）为了控制加工误差，在设计时需要规定公差，在制造时需要进行检测。
（4）保证互换性生产的基础是标准化。
（5）R5系列中10～100的优先数是10、16、25、40、63、100。
（6）优先数系R10系列中在1～10的进段中包含11个优先数。
它们分别为1.00，1.25，1.60，2.00，2.50，3.15，4.00，5.00，6.30，8.00，10.00第二章 习题2-1 图样上给定的轴直径为)017.0033.0(645++n φ。
根据此要求加工了一批轴，实测后得其中最大直径（即最大实际尺寸）为45.033 mm ，最小直径（即最小实际尺寸）为45.000mm 。
问加工后的这批轴是否全部合格（写出不合格零件的尺寸范围）？为什么？这批轴的尺寸公差是多少？答：轴直径的技术要求)017.0033.0(645++n φ决定了轴的极限尺寸为033.45max =d mm 和017.45min =d mm 。
1 第1章 互换性与标准化(讲稿)
图1-1-1 滚动轴承注意：保证零件具有互换性，不仅取决于几何参数的一致性，还取决于零件的物理性能、化学性能、机械性能等参数的一致性。
）在设计方面，由于采用具有互换性的零部件，采用标准件，使许多零部件不必重新设计，从而可以简化绘图和计算过程，缩短设计周期，有利于计对发展系列产品和促进产品结构、（2）按标准的性质分为技术标准、管理标准和工作标准。
技术标准是指根据生产技术活动的经验和总结，作为技术上共同遵守的法则而制定的。
（3）按标准化对象的特征分为基础标准、产品标准、方法标准和安全、卫生与环境保护标准等。
基础标准是制定其他标准时可依据的标准，是指在一定范围内作为标准的基础并普遍使用，具有广泛指导意义的标准，如极限与配合标准、几何公差标准等。
本书所涉及的标准就是基础标准。
（4）按标准的法律属性分为强制性标准和推荐性标准。
国家标准必须执行的标准记为GB，推荐执行的标准记为GB/T。
4标准化的发展历程标准化随着人类能制造工具的时代就已出现，不过远古时代的标准化只是萌芽的形式。
近现代标准化的发展则是社会生产及文明进步的重要特征。
所以国际标准化的真正发展可分为三个阶段，即工业化时期近代标准化的起步、二战后标准化的迅猛发展、新世纪标准向国际化快速迈进三个阶段。
（1）工业化时期近代标准化的起步阶段近代工业标准化开始于18世纪末，首先在英国出现的纺织工业革命标志着工业化时代的开始。
大机器工业生产方式促使标准化发展成为有明确目标和有系统组织的社会性活动。
1798年，美国的艾利·惠特尼发明了工序生产方法，并设计了专用机床和工装用以保证加工零件的精度，首创了生产分工专业化、产品零件标准化的生产方式，惠特尼因此而被誉为“标准化之父”。
1841年，英国人J.B.惠特沃思设计了被称为“惠氏螺纹”的统一制式螺纹，因其具有明显的优越性，很快被英国和欧洲采用。
其后，美国、英国和加拿大协商将惠氏螺纹和美国螺纹合并成统一的英制螺纹。
互换性原理
绪言1、互换性：同一规格的一批零件或部件中，任取其一，不需要修配就能装到机器上，达到规定的要求，这样的零件就具有互换性。
2、机械和仪器制造中的互换性通常包括几何参数和机械性能的互换。
3、互换的意义；1）在制造上，为重要零件制造的专业化创造了条件。
2）在经济上，有得于降低于产品成本，提高产品质量。
3）在设计上，能缩短机器设计的时间，促进产品的开发。
4）在维修上，可减少修理机器的时间和费用。
4、互换性按互换程度分为完全互换和不完全互换。
厂际协作，应采用完全互换法；而厂内生产的零部件的装配，可以采用不完全互换法。
在单件生产的机器中，零、部件的互换性往往采用不完全互换。
5、优选数系，是一种科学的数值制度，它适用于各种数值的分级。
6、优选数系中，若首位数是1.00，则其余位数是1.6,2.5,4,6.3,10等。
第一章孔与轴的极限与配合1、基本尺寸：设计时给定的尺寸。
2、实际尺寸：通过测量获得的尺寸。
3、最大实体状态：孔或轴在尺寸极限范围内，具有材料量最多的状态。
4、最大实体尺寸：在最大实体状态下的尺寸。
孔的最大实体尺寸为孔的最小极限尺寸，轴的最大褓尺寸为轴的最大极限尺寸。
5、最小实体尺寸：在最小实体状态下的尺寸。
孔的最小实体尺寸为孔的最大极限尺寸，轴的最小实体尺寸为轴的最小极限尺寸。
6、最小实体状态：孔或轴在尺寸极限范围内，具有材料量最少的状态。
7、尺寸偏差：是指某一尺寸减其基本尺寸所得的代数差。
8、尺寸公差：是指允许尺寸的变动量，即最大极限尺寸与最小极限尺寸之差，或上偏差与下偏差之差。
9、公差带：在公差带图解中，同代表上偏差和下偏差或最大极限尺寸的最小极限尺寸的两条线所限定的区域，称为公差带。
10、在国家标准中，尺寸公差带包括公差带的大小和位置两个参数。
11、基本偏差：是用来确定公差带相对于零线位置的上偏差或下偏差。
当公差带在零线以上上时，其基本偏差为下偏差，当公差带在零线以下时，其基本偏差为上偏差。
互换性与公差
【学习目标】1.掌握互换性概念、分类及互换性在设计、制造、使用和维修等方面的重要作用。
2.掌握互换性与公差、检测的关系。
3.理解标准化与标准的概念及重要性。
4.了解优先数系和优先数的概念及其特点。
0.1 概述0.1.1 互换性及其意义1.互换性(1)定义：是指在制成的同一规格的一批零部件中任取其一，无须进行任何挑选和修配就能装在机器（或部件）上，并能满足其使用性能要求的特性。
举例：组成现代技术装置和日用机电产品的各种零件，如一批规格为M20×2-5H6H的螺母与M20×2-5g69螺栓的能自由旋合。
在现代化生产中，一般应遵守互换性原则。
2.意义（表现在以下三个方面）(1)在设计方面(2)在制造方面(3)在使用和维修方面总之，互换性对保证产品品质和可靠性，提高生产率和增加经济效益具有重要意义。
0.1.2互换性的分类1.互换性的分类(1)完全互换性（绝对互换）若一批零部件在装配时，不需要挑选、调整或修配，装配后即能满足产品的使用要求，则这些零部件属于完全互换。
(2)不完全互换性（也称有限互换）仅同一组内零件有互换性、组与组之间不能互换，以满足其使用要求的互换性，称为不完全互换。
简言之，不完全互换就是因特殊原因，只允许零件在一定范围内互换。
2.标准部件或机构的互换性分类(1)内互换是指部件或机构内部组成零件间的互换性，例如，滚动轴承的外圈内滚道、内圈外滚道与滚动体的装配。
(2)外互换是指部件或机构与其装配件间的互换性，例如，滚动轴承内圈内径与轴的配合、外圈外径与轴承孔的配合。
0.1.3 机械零件的加工误差、公差及其检测1.公差允许零件尺寸和几何参数的变动范围称为“公差”。
2. 测量是指将被测量与作为计量单位的标准量比较，确定被测量的大小的过程。
3.检验是指验证零件几何参数是否合格，而不必得出具体数值的过程。
0.2 标准化0.2.1 标准化与国家标准1.标准标准一般是指技术标准，它是指对产品和工程的技术品质、规格及检验方法等方面·所作的技术规定，是从事生产、建设工作的共同技术依据。
互换性——第一章
二. 标准化与优先数
1. 标准化的意义
标准 由一定的权威组织对重复性的物品或概念所 作的统一规定。 标准化 是指标准的制订、发布和贯彻实施的全部 活动过程。
1. 标准化的意义
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。
三. 计量技术发展简介
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。
四. 课程研究对象及任务
学习目的
掌握互换性、标准化的基本术语和定义，了解其内容和特点；
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 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 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
完全互换
不完全 互换
外互换
内互换
3. 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
制造方面： 提高生产水平，进行文明生产 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
1.1互换性与公差
分组互换
1350.02 / 0.12
0
0.14
大尺寸，小公差
公差数值小 精度要求高 加工难度高
5. 不完全互换举例
分组互换
1350.02 / 0.12
0
0.14
组号
1
2
3
汽缸
活塞
1350.08
0.10
在某些场合中，不完全互换具有比完全互换更好 的技术经济性。
6. 本部分小结
* 认识“互换性” * 了解“互换性与公差的关系” * 理解“互换性的意义” * 明白“互换性的分类”
1. 互换性的概念
同一 规格
一批
使用效 果相同
1. 互换性的概念
尺寸
几何量互换
互
形状
换
性
功能性互换
功能
专业配锁
铁丝？
2. 互换性与公差的关系
尺寸 位置
几何量的 特征要素
形状 方向
2. 互换性与公差的关系
几何量相同 具有互换性
没有两片树叶是相同的
2. 互换性与公差的关系
几何量相同 具有互换性
谢谢聆听！
加工难度高
够用就好
3. 互换性的意义
设计方面
3. 互换性的意义
制造方面
3. 互换性的意义
及时更换磨损或损坏的零部件
维
修
减少维修时间和费用
方
面
提高机器的使用价值
4. 互换性的分类
按照互换的形式和程度不同，互换性可以分 为完全互换性和不完全互换性。
分组互换 修配互换
......
5. 不完全互换举例
公差配合与测量技术
绪论
主讲：方占萍
1. 互换性的概念
互换性的意义和作用
互换性测试在技术测量品质控制中的作用与意义
互换性测试在技术测量品质控制中的作用与意义互换性测试（Interchangeability Testing）是一种用于评估和验证不同零部件、设备或系统之间能否互相替换的方法。
它在技术测量品质控制中扮演着重要的角色，具有极大的作用和意义。
首先，互换性测试能够评估和验证产品的统一性。
在制造过程中，不同的零部件可能会由不同的供应商提供，或者在不同的时间点进行制造。
通过互换性测试，我们可以验证这些零部件是否满足产品制造的要求，并且能够与其他零部件互相替换。
这有助于确保整体产品的一致性，提高产品的可靠性和稳定性。
其次，互换性测试可以帮助定位和解决产品或零部件的问题。
如果在互换性测试中发现某个零部件无法与其他部件完全互相替换，可能意味着该部件存在质量问题。
通过对问题进行深入调查和分析，可以找出并解决该零部件的问题，从而提高产品的品质和可靠性。
此外，互换性测试还可以帮助改善供应链管理。
通过互换性测试，我们可以评估不同供应商提供的零部件之间的互换性。
如果存在互换性问题，可以优化供应链管理，选择更好的供应商，确保零部件的一致性和可替换性。
这有助于降低生产成本，提高产品质量，增强企业在市场竞争中的竞争力。
互换性测试还有助于提高产品的可维修性。
通过对产品各个零部件的互换性进行测试，可以确保在需要更换某个零部件时，能够轻松地找到替换零部件并进行维修。
这样可以大大缩短维修时间，降低维修成本，提高客户满意度。
在技术测量品质控制中，互换性测试也起到了数据校准和验证分析的作用。
通过互换性测试，我们可以收集和分析关于不同零部件之间的互换性数据，校准和验证测量设备的准确性和一致性。
这对于确保测量结果的可靠性和可重复性非常重要，尤其是在需要高精度测量的领域，如航空航天、医疗器械等。
综上所述，互换性测试在技术测量品质控制中具有重要的作用与意义。
它能够评估和验证产品的统一性，帮助定位和解决产品或零部件的问题，改善供应链管理，提高产品的可维修性，以及校准和验证测量设备的准确性。
互换性与技术测量的精度分析与提升
互换性与技术测量的精度分析与提升一、互换性的概念与重要性互换性是指在特定的条件下，不同供应商生产的同类产品或组件能够满足相同的功能与性能要求，且能够互相替换使用。
互换性在现代制造中具有重要意义，它能够促进生产效率的提高、降低生产成本、增强产品的竞争力。
然而，互换性的实现需要依赖于准确的技术测量与精度分析。
二、技术测量的概念与应用技术测量是指通过测量手段获取技术数据和参数的过程。
它在实现互换性、产品质量控制、工艺改进等方面具有重要作用。
技术测量通常包括传统的测量和现代的数字化测量两种手段。
传统测量主要依赖于人工操作和常规的测量仪器设备，而数字化测量则借助于计算机和先进的传感器技术，能够实现高精度、高效率的测量。
三、互换性与技术测量的精度相关性互换性的实现需要依赖于精确的技术测量，而技术测量的精度则直接影响互换性的可靠性和准确性。
在产品互换性的分析与提升过程中，需要进行多个测量指标的精度分析。
例如，尺寸测量时需要确保测量结果的精确性、重复性和可重复性；形位公差测量时需要考虑测量仪器的分辨力、灵敏度和稳定性。
只有通过精确的技术测量，才能够准确评估和改善产品的互换性。
四、精度分析与提升的方法与手段1. 设计合理的测量方案：在进行精度分析与提升前，首先需要制定合理的测量方案。
它包括确定测量仪器、选择适当的测量方法和测量参数。
合理的测量方案能够保证测量结果的准确性和可重复性。
2. 优化测量仪器和设备：测量仪器的准确性与稳定性对测量精度具有重要影响。
因此，在精度分析与提升过程中，可以考虑对测量设备进行优化和改进。
例如，通过校准、定期维护和更新设备来提升测量仪器的准确性和稳定性。
3. 精确的数据处理与分析：在技术测量过程中，获取到的数据需要经过精确的处理和分析。
这包括数据的滤波、去噪和校正等处理，以提高测量结果的准确性。
同时，还需要采用适当的统计方法和工具，对测量数据进行分析，评估测量结果的稳定性和一致性。
4. 引入先进的测量技术：随着科技的进步，越来越多的先进测量技术被应用于工业生产。
互换性四月第一周教案
第二节机械制造中的互换性一、互换性及其意义1、什么叫互换性?例如：组成现代技术装置和日用机电产品的各种零件，如电灯泡、自行车、手表、缝纫机上的零件、一批规格为M10-6H的螺母与M10-69螺栓的自由旋合。
在现代化生产中，一般应遵守互换性原则。
（1）定义在制成的同一规格的一批零件中，不需任何挑选或附加加修配或再调整，就可装上机器（或部件）上，而且达到规定的使用性能要求，具有上述要求的零部件称为具有互换性的零部件。
（2）互换性给产品的设计、制造和使用带来很大方便1）从设计方面按互换性进行设计可以最大限度地采用标准件、通用件，大大减少绘图、计算等工作量，缩短设计周期，并有利于产品多样化和计算机辅助设计。
2）从制造方面互换性有利于组织大规模专业化生产，有利于采用先先进工艺和高效率的专用设备，有利于计算机辅助制造、实现加工、装配过程的机械化、自动化，减轻工人的劳动强度，提高生产效率，证产品质量，降低生产成本。
3）从使用方面零部件有互换性，可及时更换已经磨损、损坏了的零部件，减少了机器的维修时间和费用，保证机器能够连续而持久的运转，提高了机器的使用寿命。
所以互换性对保证产品质量，提高生产率和增加经济效益具有重要意义，因此互换性是现代机械制造业中一个普遍遵守的原则。
二、互换性的分类按互换的范围分功能互换、几何参数互换本课程研究几何参数互换。
什么是几何参数互换？几何参数互换是指零部件的尺寸、形状、位置及表面粗糙度等参数具有互换性。
按互换程度分完全互换、不完全互换什么是完全互换？一批零件、部件在装配时不需分组、挑选、调整和修配、装配后既能满足预定的要求称为完全互换。
什么是不完全互换？当装配精度要求较高时采用完全互换，将使零件精度要求提高、加工困难、成本增高。
这时可适当降低零件制造精度，使之便于加工。
而在加工好后通过测量将零件按实际尺寸的大小分为若干组，同一组内零件有互换性、组与组之间不能互换、属不完全互换，称为不完全互换。
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第五项为32×3.15=100.8=100
12
3、R5/3
解：公比q5=1.6；现行公比q53=1.63 =4.096 ≈4
R5/3系列的优先数分别为：
首项为1
第二项为：1×q53=1×4=4 ；
第三项为：4×4=16
第四项为：16×4 =64；
第五项为：64×4=256
互换性与测量技术基础
主讲 李志诚
机械工程学院 金工教研室
授课形式：讲授、实验、课上测验、作业
结课要求：
必修课：闭卷考试70分；其它30分；考试时间120分钟 限选课：闭卷考试70分；其它30分；考试时间100分钟
√任选课：闭卷考试70分；其它30分；考试时间100分钟
提醒：根据《天津科技大学学籍管理规定》第十七条 学生无故缺课累计超过该课程教学时数四分之一， 或未完成平时作业累计达课程平时作业总量五分之一者，
取消考核资格，成绩以零分计。
1
第一章 绪论
内容：
互换性的几何参数及定义 优先数的应用及计算方法
派生系列的优先数计算
2
第一节 互换性的意义和作用
作用：
解决机械、电子等集成制造系统中，对大中
小批量零件几何参数和相互关系的一门重要的基
础课程。 意义： 为后续课程各种零件的尺寸设计、尺寸标注、
尺寸选择打下基础。
6
第二节 标准化与优先数
一、标准化的意义：
标准化的来源：按国际、国家、行业、企业制定的标 准。 意义：为厂家提供技术依据，增加互换性。如：螺距、
内容：
模数、轴承直径。
基础标准：计量单位、术语、符号、
产品标准：如角钢35×35×5，220V或380V电压。 方法标准：用计算、测试、工艺规程等。
安全与环保：对噪音、水质、防护网的的限制。
7
二、优先数与优先数系
1、概 2、优
优先数是一种科学的数值制度来自国家标准。 念：
Hale Waihona Puke 先数：是优先数系中的一个数字。
3、优先数系： 是一组有规律的数字。 4、优先数系的组成：P5表1-1
按等比数列构成。在现行标准中，规定了5个公比系数， 即：R5、 R10、 R20、 R40、 R80其各自的公比分别是： q5=101/5≈1.6（公比）；---q40=101/40≈1.06共5个系列。
9
6、派生系列：
每隔几项取一个优先数，组成的新系列。
例：在R10系列中，每逢三项取一个优先数 （首项不 算），其优先数系的表达方式为：R10/3
首项为1 q10=1.25；求现行公比q 第二项为： （每隔三项时）； 1×q10×q10×q10 q=q10×q10×q10= q103 =1.953125≈2 第三项为：2×q=2×2=4 =1.253≈2 则R10/3系列 第四项为：4×q=4×2=8 的现行公比q=2 第五项为：8×q=8×2=16
10
由P4表1-1知：
则R10/3系列的优先数分别为：
举例一：写出下列派生系列的优先数，各取五项。 1、R10/2 解：公比q10=1.25； 现行公比q=q102=1.252≈1.6 R10/2系列的优先数分别为： 首项为1； 第二项为：1×q=1.252≈1.6 ；
第三项为：1.6×q=2.56取2.5；
3
1、互换性的含义
同一规格的零件，任取其一，不需任何挑选和修理就能装 在机器上，并能满足其使用要求。
2、何谓互换性
零件不经任何挑选、修理便能在同规格范围内相互代替。
3、几何参数：
零件在加工后形体上的尺寸大小、形状变化、位置关系。
4、理想几何参数：绝对的尺寸、形状、位置。
5、公差的含义： 允许零件几何参数的变动量。
例：Φ 20
0.1 0.1
加工后尺寸Φ20.02。其中20为理想尺寸，0.02为 4 加工误差。0.2为允许公差。
6、互换性的种类 完全互换： 零件装配时，不需任何挑选和加工。 不完全互换： 零件装配时，需经挑选和加工。如分组、
修配。（仍然是规格相同，但各参数精度低，易加工。） 螺栓与螺母、轴承内外圈与滚子、 常见的互换性零件：
例如图示：
自行车车条与条帽、垫圈等。
5
7、互换性的作用
与设计的关系： 利用互换性的技术参数来约束零件的尺寸。 例如： 螺纹的螺距、0.8; 1; 1.25; 1.5; 2 设计时必须采用这 些标准尺寸。轴承的内外经、6、 10。 与制造的关系： 利用互换性的技术参数，各种零件可多厂家加工。 实现：简单加工、大批量生产，提高生产率，降低成本。 与使用者的关系： 符合互换性生产的零件可通用。 效果：便于维修，找配件，节省时间和费用。
5、优先数的确定：
R5 ；R10 ；R20；R40；R80代表5种基本优先数系， 其特点是：（看例题）
8
例：R5优先数系的优先数为：
首项为1 （ R5公比q5=1.6） 第二项为：1×q5=1×1.6=1.6 第三项为：1.6×q5=1.6×1.6=2.56≈2.5 第四项为：2.5×q5=2.5×1.6=4 第五项为：4×q5=4×1.6=6.4≈6.3 注： 各项均取小一点，因公比q5=1.5849，而实际取 了1.6。
13
4、R20/3
解：公比q20=1.12；
现行公比q203=1.123≈1.4049=1.4
R20/3系列的优先数分别为：
首项为1
第二项为：1×q203=1.4；
第三项为：1.4×1.4=1.96=2
第四项为：2×1.4=2.8； 第五项为：2.8×1.4=3.92=4
14 （第一章结束）
第四项为：2.5×q=4；
第五项为：4×q=6.4取6.3
11
2、R10/5
解： 公比q10=1.25；现行公比q=q105=1.255≈3.15 R10/5系列的优先数分别为： 首项为1； 第二项为：1×q105=1.255≈3.0517=3.15 ；
第三项为：3.15×3.15≈9.92=10