机械精度设计与检测基础第四版ppt
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（4）了解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。
第一节 互换性的概念
一、互换性的含义 互换性：在同一规格的一批零件或部件中任取一件，不 需要任何选择、修配或调整，便能装配在机器上，并能满足 使用性能要的特性。 两个条件： 1.不需要经过任何选择、修配或调整便能装配（当然也 包括维修更换）。 2.装配（或更换）后的整机能满足使用性能要求。
R10
R20
1.25
1.12
R80
1.03
（1）基本系列 R5、R10、R20、R40为常用的系列，称之为基本系列。
R5
R10 R20
1.00Байду номын сангаас
1.00 1.00 3.55 1.25 1.12 4.00 1.06 2.00 3.75
1.60
1.60 1.25 4.50 1.12 2.12 4.00 2.00 1.40 5.00 1.18 2.24 4.25
10.00
10.00 3.15
R40
1.00 1.90 3.55
1.80 3.35 6.30
6.70
7.10
7.50
8.00
8.50
9.00
9.50
10.00
系列代号： 系列无限定范围时，用R5、R10、R20、R40表示； 系列有限定范围时，应注明界限值。 R10（1.25 ·· ·）表示以1.25为下限的R10系列； R20（ ·· ·45）表示以45为上限的R20系列； R40（75 ·· ·300）表示以75为下限和300为上限的R40系列。
系列有限定范围时，应注明界限值。
R20/4（112 ·· ·）表示以112为下限的派生系列； R40/5（ ·· ·60）表示以60为上限的派生系列； R5/2（1 ·· ·10000）表示以1为下限和10000为上限的派生系列。
派生系列Rr/p的公比为10^(p/r)。 ② 移位系列。移位系列的公比与某一基本系列相同，但项值与该基本系列不同。
第四节 本课程的特点和任务
1.内容
1）机械精度设计（标准化范筹） 2）检测技术（标准化范筹）
2.特点
1）术语定义多，符号代号多，标准规定多，经验解法多； 2）从标准角度：原则性强，从应用角度：灵活性强。
3.课程要求
1）掌握互换性、标准化的基本概念及精度设计的基本原理和方法； 2） 会应用基本的公差配合标准，初步学会按照使用要求正确设计几何量公差,并能 正确进行图样标注； 3）熟悉各种典型几何量检测的方法，初步学会使用常用的计量器具，能对测量结果 进行一般的误差分析与数据处理。
（2）补充系列 R80系列称为补充系列，其代号表示方法同基本系列。
（3）变形系列
通过变形方法由以有系列生成的新系列，有派生系列、移位系列和复合系列。 ① 派生系列。从基本系列或补充系列Rr中每隔p项取值导出的系列。其表示方法为： 系列无限定范围时，应指明系列中含有的一个项值，但是如果系列中含有项值1，可简 写为Rr/p。 R10/3（ ··80·· · ·）表示含有项值80并向两端无限延伸的派生系列； R10/3 表示的系列为·· ·，1，2，4，8，16， ·· ·
我国的标准分类： a.国标（GB）b.国军标（GJB） a.强制执行的标准（GB）b.推荐执行的标准（GB/T） 本课程主要涉及到三十多处技术标准，多属国家推荐性基础标准。
二、优先数系和优先数 1.优先数系 优先数系是一种十进制几何级数。GB321-80规定，优先数系是由公 比为10^(1/5),10^(1/10),10^(1/20),10^(1/40)和10^(1/80)，且项值中 含有10的整数幂的理论等比数列导出的一组近似等比的数列。各数列分 别用R5,R10,R20,R40和R80表示，称为R5系列，R10系列，R20系列，R40 系列和R80系列。由于各系列的公比都是无理数，在工程上不便使用所以 实际应用的是理论公比化整后的近似值。 系列 R5 近似公比 1.60 系列 R40 近似公比 1.06
二、互换性的分类及作用 1.分类 按互换性程度可分为完全互换（绝对互换）与不完全互 换（有限互换）。 a.不需要选择、辅助加工或修配，则其为完全互换。 b.为发避免制造公差太小使得加工困难而采取分组装配 等方法放大加工公差使得加工容易，为不完全互换。 对标准部件（机构）来说，又可分为外互换与内互换。 部件与其它零件之间的互换性为外互换。部件内部各零 件之间的互换性称之为内互换。 例：滚动轴承 a.滚动轴承的外互换为完全互换。 b.滚动轴承的内互换为不完全互换。
机械精度设计与检测基础
Interchangeability and Measurement Technique
第一章 绪
论
本课程主要包括两方面内容：机械精度设计和检 测技术基础。 机械设计通常可分为：机械的运动设计、机械结 构设计、机械的强度设计和刚度设计以及机械精度设 计。机械精度设计是根据机械的功能要求，正确地对 机械零件的尺寸精度、形状和位置精度以及表面精度 进行设计，并将它们正确地标注在零件图、装配图上。
核心问题
a
b
设计
实际
a
b
本课程的任务 机械精度设计 — 尺寸、几何和微观轮廓。
学完本课程后应达到下列要求：
（1） 掌握标准化、互换性的基本概念及精度设计有关的基 本术 语和定义； （2） 基本掌握精度设计标准的主要内容、特点和应用原则；
（3）初步学会根据使用要求，正确设计几何量公差并正确 地标注在图样上；
3. 优先数的选用原则
在确定产品参数时，应按照GB321-80的规定最大限度地尽量采用优先数。
a. 首先选用公比较大的基本系列，即“先疏后密”原则 b. 其次选用补充系列 c. 再次选用派生系列
第三节 检测技术的发展
检测技术是保证机械零、部件精度的重要手段，也是实现互换性生产的重要基础。 1940年 机械式比较仪出现，使加工精度从3微米提高到1.5微米； 1950年 光学比较仪出现，使加工精度提高到了0.2微米； 1960年 圆度仪出现，加工精度提高到0.1微米； 1969年 激光干涉仪，加工精度提高到0.01微米
2.标准的分类 一般习惯：技术标准、管理标准、工作标准； 作用范围：国际标准、区域标准、国家标准、专业标准、地方标准 和企业标准； 在标准系统中的地位：基础性标准和一般性标准； 法律属性：强制性标准和推荐标准 ※ 标准化机构和我国的标准化分类 国际标准化机构有以下三个：
国际标准化组织（ISO） 国际电工委员会（IEC） 国际电信联盟（ITU）
（1）优先数的理论值
即理论等比数列的项值，一般为无理数，不便于应用。 （2）优先数的计算值 对理论值取五位有效数字的近似值，供精确计算用。
（3）优先数的常用值 即通常所说的优先数，取三位有效数字进行圆整后规定的数值（表1.1）。
（4）优先数的化整值
对常用值进一步圆整后的值，一般取两位有效数字，供特殊情况使用。
2.50
2.50 1.60 5.60 1.25 2.36 4.50 3.15 1.80 6.30 1.32 2.50 4.75
4.00
4.00 2.00 7.10 1.40 2.65 5.00 5.00 2.24 8.00 1.50 2.80 5.30
6.30
6.30 2.50 9.00 1.60 3.00 5.60 8.00 2.80 10.00 1.70 3.15 6.00
2.互换性在制造生产中的作用 a.从使用方面来看 使得维修方便，保证了机器工作的连续性和持久性 b.从制造方面来看 可以显著提高装配效率，从而使自动装配成为可能 c.从设计方面来看 由于使用标准零件和部件,使得设计工作里得以减轻
第二节 标准化与优先数系
一、标准化 1.标准及标准化 标准化：为在一定的范围内获得最佳秩序，对实 际的或潜在的问题制定共同的和重复使用的规则的活 动。(GB3935.1-1996) 标准：为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、导则或特性 的文件。该文件经协商一致制定并经一个公认机构的 批准。(GB3935.1-1996)
以25.8开始的R80/8系列，是项值从25.0开始的R10系列的移位系列。
③ 复合系列。复合系列是指由几个公比不同的系列组合成的变形系列，或以某一系列 为主，从中删去个别数值，而加邻近系列的数值形成的系列。 例如：10，16，25，35.5，47.5，63，80，100
2. 优先数
优先数系的五个系列中任何一个项值均称为优先数，根据基取值的精确程度，数值可 分为：
第一节 互换性的概念
一、互换性的含义 互换性：在同一规格的一批零件或部件中任取一件，不 需要任何选择、修配或调整，便能装配在机器上，并能满足 使用性能要的特性。 两个条件： 1.不需要经过任何选择、修配或调整便能装配（当然也 包括维修更换）。 2.装配（或更换）后的整机能满足使用性能要求。
R10
R20
1.25
1.12
R80
1.03
（1）基本系列 R5、R10、R20、R40为常用的系列，称之为基本系列。
R5
R10 R20
1.00Байду номын сангаас
1.00 1.00 3.55 1.25 1.12 4.00 1.06 2.00 3.75
1.60
1.60 1.25 4.50 1.12 2.12 4.00 2.00 1.40 5.00 1.18 2.24 4.25
10.00
10.00 3.15
R40
1.00 1.90 3.55
1.80 3.35 6.30
6.70
7.10
7.50
8.00
8.50
9.00
9.50
10.00
系列代号： 系列无限定范围时，用R5、R10、R20、R40表示； 系列有限定范围时，应注明界限值。 R10（1.25 ·· ·）表示以1.25为下限的R10系列； R20（ ·· ·45）表示以45为上限的R20系列； R40（75 ·· ·300）表示以75为下限和300为上限的R40系列。
系列有限定范围时，应注明界限值。
R20/4（112 ·· ·）表示以112为下限的派生系列； R40/5（ ·· ·60）表示以60为上限的派生系列； R5/2（1 ·· ·10000）表示以1为下限和10000为上限的派生系列。
派生系列Rr/p的公比为10^(p/r)。 ② 移位系列。移位系列的公比与某一基本系列相同，但项值与该基本系列不同。
第四节 本课程的特点和任务
1.内容
1）机械精度设计（标准化范筹） 2）检测技术（标准化范筹）
2.特点
1）术语定义多，符号代号多，标准规定多，经验解法多； 2）从标准角度：原则性强，从应用角度：灵活性强。
3.课程要求
1）掌握互换性、标准化的基本概念及精度设计的基本原理和方法； 2） 会应用基本的公差配合标准，初步学会按照使用要求正确设计几何量公差,并能 正确进行图样标注； 3）熟悉各种典型几何量检测的方法，初步学会使用常用的计量器具，能对测量结果 进行一般的误差分析与数据处理。
（2）补充系列 R80系列称为补充系列，其代号表示方法同基本系列。
（3）变形系列
通过变形方法由以有系列生成的新系列，有派生系列、移位系列和复合系列。 ① 派生系列。从基本系列或补充系列Rr中每隔p项取值导出的系列。其表示方法为： 系列无限定范围时，应指明系列中含有的一个项值，但是如果系列中含有项值1，可简 写为Rr/p。 R10/3（ ··80·· · ·）表示含有项值80并向两端无限延伸的派生系列； R10/3 表示的系列为·· ·，1，2，4，8，16， ·· ·
我国的标准分类： a.国标（GB）b.国军标（GJB） a.强制执行的标准（GB）b.推荐执行的标准（GB/T） 本课程主要涉及到三十多处技术标准，多属国家推荐性基础标准。
二、优先数系和优先数 1.优先数系 优先数系是一种十进制几何级数。GB321-80规定，优先数系是由公 比为10^(1/5),10^(1/10),10^(1/20),10^(1/40)和10^(1/80)，且项值中 含有10的整数幂的理论等比数列导出的一组近似等比的数列。各数列分 别用R5,R10,R20,R40和R80表示，称为R5系列，R10系列，R20系列，R40 系列和R80系列。由于各系列的公比都是无理数，在工程上不便使用所以 实际应用的是理论公比化整后的近似值。 系列 R5 近似公比 1.60 系列 R40 近似公比 1.06
二、互换性的分类及作用 1.分类 按互换性程度可分为完全互换（绝对互换）与不完全互 换（有限互换）。 a.不需要选择、辅助加工或修配，则其为完全互换。 b.为发避免制造公差太小使得加工困难而采取分组装配 等方法放大加工公差使得加工容易，为不完全互换。 对标准部件（机构）来说，又可分为外互换与内互换。 部件与其它零件之间的互换性为外互换。部件内部各零 件之间的互换性称之为内互换。 例：滚动轴承 a.滚动轴承的外互换为完全互换。 b.滚动轴承的内互换为不完全互换。
机械精度设计与检测基础
Interchangeability and Measurement Technique
第一章 绪
论
本课程主要包括两方面内容：机械精度设计和检 测技术基础。 机械设计通常可分为：机械的运动设计、机械结 构设计、机械的强度设计和刚度设计以及机械精度设 计。机械精度设计是根据机械的功能要求，正确地对 机械零件的尺寸精度、形状和位置精度以及表面精度 进行设计，并将它们正确地标注在零件图、装配图上。
核心问题
a
b
设计
实际
a
b
本课程的任务 机械精度设计 — 尺寸、几何和微观轮廓。
学完本课程后应达到下列要求：
（1） 掌握标准化、互换性的基本概念及精度设计有关的基 本术 语和定义； （2） 基本掌握精度设计标准的主要内容、特点和应用原则；
（3）初步学会根据使用要求，正确设计几何量公差并正确 地标注在图样上；
3. 优先数的选用原则
在确定产品参数时，应按照GB321-80的规定最大限度地尽量采用优先数。
a. 首先选用公比较大的基本系列，即“先疏后密”原则 b. 其次选用补充系列 c. 再次选用派生系列
第三节 检测技术的发展
检测技术是保证机械零、部件精度的重要手段，也是实现互换性生产的重要基础。 1940年 机械式比较仪出现，使加工精度从3微米提高到1.5微米； 1950年 光学比较仪出现，使加工精度提高到了0.2微米； 1960年 圆度仪出现，加工精度提高到0.1微米； 1969年 激光干涉仪，加工精度提高到0.01微米
2.标准的分类 一般习惯：技术标准、管理标准、工作标准； 作用范围：国际标准、区域标准、国家标准、专业标准、地方标准 和企业标准； 在标准系统中的地位：基础性标准和一般性标准； 法律属性：强制性标准和推荐标准 ※ 标准化机构和我国的标准化分类 国际标准化机构有以下三个：
国际标准化组织（ISO） 国际电工委员会（IEC） 国际电信联盟（ITU）
（1）优先数的理论值
即理论等比数列的项值，一般为无理数，不便于应用。 （2）优先数的计算值 对理论值取五位有效数字的近似值，供精确计算用。
（3）优先数的常用值 即通常所说的优先数，取三位有效数字进行圆整后规定的数值（表1.1）。
（4）优先数的化整值
对常用值进一步圆整后的值，一般取两位有效数字，供特殊情况使用。
2.50
2.50 1.60 5.60 1.25 2.36 4.50 3.15 1.80 6.30 1.32 2.50 4.75
4.00
4.00 2.00 7.10 1.40 2.65 5.00 5.00 2.24 8.00 1.50 2.80 5.30
6.30
6.30 2.50 9.00 1.60 3.00 5.60 8.00 2.80 10.00 1.70 3.15 6.00
2.互换性在制造生产中的作用 a.从使用方面来看 使得维修方便，保证了机器工作的连续性和持久性 b.从制造方面来看 可以显著提高装配效率，从而使自动装配成为可能 c.从设计方面来看 由于使用标准零件和部件,使得设计工作里得以减轻
第二节 标准化与优先数系
一、标准化 1.标准及标准化 标准化：为在一定的范围内获得最佳秩序，对实 际的或潜在的问题制定共同的和重复使用的规则的活 动。(GB3935.1-1996) 标准：为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、导则或特性 的文件。该文件经协商一致制定并经一个公认机构的 批准。(GB3935.1-1996)
以25.8开始的R80/8系列，是项值从25.0开始的R10系列的移位系列。
③ 复合系列。复合系列是指由几个公比不同的系列组合成的变形系列，或以某一系列 为主，从中删去个别数值，而加邻近系列的数值形成的系列。 例如：10，16，25，35.5，47.5，63，80，100
2. 优先数
优先数系的五个系列中任何一个项值均称为优先数，根据基取值的精确程度，数值可 分为：