互换性与测量技术1.2标准与标准化
《互换性与测量技术》课程标准
《互换性与测量技术》课程标准课程名称：互换性与测量技术适用专业：机电技术应用专业、机电设备安装与维修专业一、课程的性质本课程是中等职业学校数控专业核心技术课。
通过本课程的学习，使学生掌握零件测量和产品质量控制的基本方法和技能；了解公差配合基本知识和最新的国家标准；熟练掌握通用量具和测量仪器的基本原理和使用方法，会根据不同的精度要求选择适合的量具和仪器；掌握形位误差和表面粗糙度的检测工艺；为今后学习其他课程打下坚实的基础，也为今后的技术工作打下基础。
二、课程的设计思路本课程针对中等职业学校学生的实际情况，贯彻“基于工作过程”的设计思路，坚持理实一体化的教学理念，注重学生质量意识、质量检测技能与职业素养的培养，将岗位素质教育和技能培养有机地结合起来。
教学中，既可作为一门专业课程单列教授，也可将课程中的项目活动穿插到其他课程项目中教学，具有很强的实用性与灵活性。
建议课时：64学时三、课程目标学习该课程的目的是使学生掌握零件测量和产品质量控制的基本方法和技能；了解公差配合基本知识和最新的国家标准；熟练掌握通用量具和测量仪器的基本原理和使用方法，会根据不同的精度要求选择适合的量具和仪器；掌握形位误差和表面粗糙度的检测工艺。
具体目标如下：（一）技能目标：1.掌握质量、互换性、标准化等概念；2.会使用常用测量工具；3．会检测零件的线性尺寸、形位误差、螺纹、表面粗糙度；4.会控制零件加工过程的质量；5.了解现代精密测量仪器及技术。
（二）方法目标：1.培养学生学习新知识能力2.新技能所需的方法能力（三）社会目标：1.培养学生相互合作能力2.相互沟通能力四、参考学时、学分机电技术应用专业参考学时56学时、学分3分，机电设备安装与维修专业参考学时56学时、学分3分。
五、课程内容及要求《互换性与测量技术》课程内容及要求六、课程实施建议（一）教材编写通过创新，开发全新的符合职业教育认知规律、由浅入深、基于工作过程的项目教学教材。
互换性与技术测量胡凤兰第一章绪论
细的特殊场合，其余四种为基本系列。
qr r 10
1.2.2 优先数系和优数
各系列的公比qr如下：
R5：公比q5 = R10：公比q10= R20：公比q20= R40：公比q40= R80：公比q80=
5 10 1.6
10 10Leabharlann 1.2520 10 1.2
40 10 1.06
80 10 1.03
1.3.1 GPS的作用
GPS是国际标准中影响最广的重要基础标准之一，它不仅是产品信息传递与交 换的基础标准，也是产品市场流通领域中合格评定的依据，是工程领域必须 依据的技术规范。具体作用主要表现在：
为企业的产品开发提供了一套全新的工具，为产 品的数字化设计和制造提供了基础支撑。
实现产品的精确几何定义及规范的精度过程定义， 更加合理、经济和有效地利用设计、制造和检测的 资源，显著降低产品的开发成本。
1.1.1 互换性的定义
互换性
指同一规格的零部件中任取一件，不需经过任何选择、修配或调
整，就能装配成满足预定使用功能要求的机器或仪器，则零部件所具有的这种
性能就称为互换性。
互换性在零部件的装配（或维修更换）过程中应该同时具备三个条件 :
装配前，不需选择； 装配时，不需修配和调整； 装配后，可以满足预定的功能要求。
1.1.4 互换性生产的实现
3. 现代化生产的实现 现代化生产的特点是规模大、分工细、协作单位多、互换性要求高。
互换性与测量技术课程内容总结
1.5 2.5 4
6
9
15 22 36
58
90
150 0.22 0.36 0.58 0.90 1.50 2.20
＞10～ 0.5 0.8 1.2 2.0 3.0 5
8
11 18 27 43
70
110 180 0.27 0.43 0.70 1.10 1.80 2.70
18
＞18～ 0.6 1.0 1.5 2.5 4.0 6
关 内
标准的制定、发布、组织实施和对标准的实施进行监
容
督的全过程称为标准化
❖ 二、优先数系和优先数
回目录
提供公差数值标准化的理论基础，合理确定零件公差 以保证产品的互换性。
5
NUAA 标准化
❖目前我国标准分为4 级：
国家标准 如：GB1800—79
我 国 标 准
返回
专业标准 如：JB2886—92
+0.033
Φ30 xmin=+0.020
xmax=+0.074
+
TD
0
−
−0.020
Td −0.041
24
NUAA 配合制（基准制）
基 孔 制
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配合制度。 基准孔的最小极限尺寸与基本尺寸相等，孔 的基本偏差是下偏差且为零，代号为H。
国标规定，优先数系r值有： 5, 10, 20, 40, (80)
7
NUAA 优先数系和优先数
返回
系列代号 R5 R10 R20 R40 R80
公比 q5≈1.6 q10≈1.25 q20≈1.12 q40≈1.06 q80≈1.03
1-1互换性+1-2标准化
互换性在哪里？？？（互换性的应用）
例如：。。。。。。
互换性实例1
自行车的螺钉掉了，买一个相同规格的螺钉装上后就能照 常使用。 日光灯管坏了，可以换个相同规格的新灯管。 仪器设备上的一个螺钉掉了，换上一个相同规格的新螺钉 即可； 电脑鼠标坏了，上街买一个回来就可以用，不管什么牌子， 什么批次都能用，说明它有互换性。 手机的显示屏坏了，买一个相同型号的显示屏装上后就能 正常使用。 在战场上，要立即排除武器装备的故障，继续战斗，这时 做主零、部件的互换性是绝对必要的。
公差与测量技术
西北工业大学机电学院 刘笃喜
Self introduction
学科专业
– 机械制造及其自动化 – 测试计量技术及仪器
– 微机电系统及纳米技术
研究方向
– 精密机电测控技术
– 精密自动检测与测试
– 虚拟仪器与虚拟测试
E-mail：liuduxi@
关于本课程名称
2、优先数系的系列及代号
常用的优先数系为十进制几何级数
– R5 – R10 优先数系的公比
– R20
– R40 – R80（补充系列）
优先数系的优点
相邻两项的相对差均匀，疏密适中，且运算方便， 简单易记； 在同一系列中的优先数的积、商、整数幂仍为优 先数； 优先数可以向数值增大、减少两端延伸。
公差与技术测量 互换性原理与技术测量 机械精度设计与检测 几何量公差与检测
采用教材——
刘笃喜、王玉主编，蔡安江、张云鹏副主编.机械精度设计与检 测技术（第2版）.国防工业出版社，2012
第1章 绪论
1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 互换性 标准化与优先数系 几何量检测技术及其发展 机械精度设计概述 产品几何技术规范
互换性与技术测量电子教案 PPT
第1章 绪论
1.1 互换性概述
1.1.1 什么是互换性？
1.定义：在制成的同一规格零件中，不需要作任何挑选
或附加加工（如钳工修配）或再调整就可装上机器（或 部件）上，而且达到原定使用性能要求。
2.互换性包括：几何参数、机械性能、理化性能。 3. 分为：完全互换和不完全互换；内互换和外互换。
1.1.2 怎样使零件具有互换性？
1.6
R10系 列 ： q10 q40 4 10 1 0 1 .2 5
R20系 列 ： q20 q40 2 20 10 1.12
R40系 列 ： q 40 q 40 1 40 1 0 1 .0 6
1
R80系 列 ： q80 q40 2 80 10 1.03
R5 1.00
R5 4.00 6.30 10.00
R10 3.15
4.00
5.00
6.30
8.00 10.00
R20 3.15 3.55 4.00 4.50 5.00 5.60 6.30 7.10 8.00 9.00 10.00
R40 3.15 3.35 3.55 3.75 4.00 4.25 4.50 4.75 5.00 5.30 5.60 6.00 6.30 6.70 7.10 7.50 8.00 8.50 9.00 10.00
互换性与技术测量电子教案
性质：专业技术课 重要性：承上启下 特点：互换性属于标准化的范围，而测量技术属于计量学，
本课程就是将理论和实践紧密结合的学科。 参考书：
《互换性与测量技术基础》，王伯平主编，机械工业出版社； 《互换性与测量技术》，陈于萍、高晓康编著，高等教育出版社； 《互换性与技术测量基础》，胡风兰主编，机械工业出版社。
1.60
完整版)互换性与技术测量知识点
完整版)互换性与技术测量知识点互换性与技术测量知识点第1章绪言互换性是指在同一规格的一批零部件中，任取一件都可以装配在整机上，并能满足使用性能要求。
互换性应具备的条件包括：装配前不需更换、装配时不需调整或修配、装配后满足使用要求。
按照互换性程度的不同，可以分为完全互换和不完全互换，按照标准零部件和机构的不同，可以分为外互换和内互换。
互换性在机械制造中的作用包括：节省装配和维修时间、保证工作的连续性和持久性、提高机器的使用寿命、便于实现自动化流水线生产、减轻装配工的劳动量、缩短装配周期、减轻设计人员的计算、绘图的工作量、简化设计程序和缩短设计周期。
标准与标准化是实现互换性的基础。
标准可以按照一般分、作用范围和法律属性进行分类。
第2章测量技术基础测量过程的四要素包括：测量对象、计量单位、测量方法和测量精度。
计量器具可以按照原理、结构和用途进行分类，包括基准量具、通用计量器具、极限量规类和检验夹具。
测量方法可以按照测量值获得方式的不同进行分类，包括绝对测量和相对（比较）测量法、直接测量和间接测量法。
测量误差是指测得值与被测量真值之间的差异。
基本尺寸相同时，可以使用Δ来评定测量精度高低，基本尺寸不相同时，可以使用ε来评定。
测量误差可以分为绝对误差、相对误差和极限误差。
随机误差是无法消除的，只能减小，而系统误差是可以消除的。
粗大误差可以剔除。
控制几何参数的技术规定称为“公差”，是实际参数允许的最大变动量。
在加工过程中，误差是不可避免的。
公差是由设计人员确定的，它是误差的最大允许值。
在第3章中，孔和轴的结合尺寸精度的设计和检测是重要的。
当图样上的尺寸以毫米为单位时，不需要标注单位的名称或符号。
公称尺寸是指设计给定的尺寸，而实际尺寸是指零件加工后通过测量获得的某一尺寸。
极限尺寸是指允许尺寸变化的两个极端值。
其中允许的最大尺寸为上极限尺寸，允许的最小尺寸为下极限尺寸。
公称尺寸和极限尺寸是设计给定的，而实际尺寸是通过测量得到的。
《公差配合与技术测量》绪论及第一章
2. 标准及标准化
4.标准化
指标准的制定、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， 进而制定和贯彻标准，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。
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。
练习
1.下面两列数据属于哪种系列？公比为多少？ （1）机床主轴转速为200，250，315，400，500，630， …， 单位r/min
q=1.25 此为R10系列，属于基本系列 （2）表面粗糙度R的基本系列为0.012，0.025，0.050， 0.100，0.20，…，单位为μm
q=2 此为R10/3系列，属于派生系列
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， 永远为正！
公差Td 下偏差 上偏差
最大极限尺寸 最小极限尺寸 公差TD
下偏差 上偏差
公称尺寸
1.1 有关公差配合的术语及其定义
二、有关“公差与偏差”的术语和定义 孔
轴
对于孔： TD=︱Dmax-极D限mi与n︱配=合︱示E意S图-EI︱ 对于轴： Td=︱dmax- dmin︱=︱es-ei︱
（2）内互换 ：
指部件或机构内部零件之间的互换性，例如，滚动轴承的外 圈内滚道、内圈外滚道与滚动体的配合。（因精度要求高， 加工困难，须采用分组装配，为不完全互换）
2. 标准及标准化
1.机械加工误差 （1）加工精度
机器加工后，零件几何参数的实际值与设计的理想值 相的一致程度。
（2）加工误差
《互换性与测量技术》教学教案(全)
《互换性与测量技术》教学教案(第一部分)第一章：互换性概述1.1 教学目标1. 了解互换性的概念及其重要性2. 掌握互换性的基本特性3. 理解互换性与标准化、系列化的关系1.2 教学内容1. 互换性的概念与定义2. 互换性的重要性3. 互换性的基本特性4. 互换性与标准化、系列化的关系1.3 教学方法1. 讲授法：讲解互换性的概念、特性和重要性2. 案例分析法：分析实际案例，理解互换性的应用1.4 教学设计1. 引入话题：讨论产品的通用性和互换性2. 讲解互换性的概念与定义3. 分析互换性的重要性4. 讲解互换性的基本特性5. 探讨互换性与标准化、系列化的关系1.5 教学评估1. 课堂问答：检查学生对互换性概念的理解2. 案例分析：评估学生对互换性应用的掌握第二章：测量技术基础2.1 教学目标1. 掌握测量的基本概念2. 了解测量技术的基本原理3. 熟悉测量工具和仪器2.2 教学内容1. 测量的概念与分类2. 测量技术的基本原理3. 测量工具和仪器的基本知识2.3 教学方法1. 讲授法：讲解测量的概念、分类和基本原理2. 实物演示法：展示测量工具和仪器，加深学生对测量的认识2.4 教学设计1. 引入话题：讨论测量在日常生活中的应用2. 讲解测量的概念与分类3. 讲解测量技术的基本原理4. 介绍测量工具和仪器的基本知识2.5 教学评估1. 课堂问答：检查学生对测量概念的理解2. 实物演示：评估学生对测量工具和仪器的认识第三章：尺寸测量3.1 教学目标1. 掌握常见尺寸测量方法2. 了解尺寸测量误差及其处理方法3. 熟悉尺寸测量工具和仪器3.2 教学内容1. 常见尺寸测量方法2. 尺寸测量误差及其处理方法3. 尺寸测量工具和仪器的基本知识3.3 教学方法1. 讲授法：讲解尺寸测量的方法和误差处理2. 实验演示法：展示尺寸测量过程，介绍测量工具和仪器3.4 教学设计1. 引入话题：讨论尺寸测量在制造业中的应用2. 讲解常见尺寸测量方法3. 讲解尺寸测量误差及其处理方法4. 介绍尺寸测量工具和仪器的基本知识3.5 教学评估1. 课堂问答：检查学生对尺寸测量方法的理解2. 实验演示：评估学生对尺寸测量过程的掌握第四章：形状和位置测量4.1 教学目标1. 掌握常见形状和位置测量方法2. 了解形状和位置测量误差及其处理方法3. 熟悉形状和位置测量工具和仪器4.2 教学内容1. 常见形状和位置测量方法2. 形状和位置测量误差及其处理方法3. 形状和位置测量工具和仪器的基本知识4.3 教学方法1. 讲授法：讲解形状和位置测量的方法和误差处理2. 实验演示法：展示形状和位置测量过程，介绍测量工具和仪器4.4 教学设计1. 引入话题：讨论形状和位置测量在制造业中的应用2. 讲解常见形状和位置测量方法3. 讲解形状和位置测量误差及其处理方法4. 介绍形状和位置测量工具和仪器的基本知识4.5 教学评估1. 课堂问答：检查学生对形状和位置测量方法的理解2. 实验演示：评估学生对形状和位置测量过程的掌握第五章：测量误差与数据处理5.1 教学目标1. 掌握测量误差的基本概念2. 了解测量数据处理的方法3. 熟悉测量误差和数据处理在实际测量中的应用1. 测量误差的基本概念2. 测量数据处理《互换性与测量技术》教学教案(第二部分)第六章：测量误差的基本概念（续）6.1 教学目标1. 理解系统误差和偶然误差的区别2. 学会计算测量误差3. 了解减小测量误差的方法6.2 教学内容1. 系统误差和偶然误差的定义和特点2. 测量误差的计算方法3. 减小测量误差的方法和技术6.3 教学方法1. 讲授法：讲解系统误差和偶然误差的概念2. 计算演示法：演示如何计算测量误差3. 案例分析法：分析实际测量中减小误差的方法6.4 教学设计1. 复习测量误差的基本概念2. 讲解系统误差和偶然误差的定义和特点3. 演示如何计算测量误差4. 分析实际测量中减小误差的方法1. 课堂问答：检查学生对系统误差和偶然误差的理解2. 计算练习：评估学生计算测量误差的能力第七章：测量数据处理的方法7.1 教学目标1. 掌握测量数据的采集和记录方法2. 学会使用最小二乘法拟合数据3. 了解测量数据的统计分析方法7.2 教学内容1. 测量数据的采集和记录方法2. 最小二乘法的基本原理和应用3. 测量数据的统计分析方法7.3 教学方法1. 讲授法：讲解数据采集和记录的重要性2. 计算演示法：演示如何使用最小二乘法拟合数据3. 案例分析法：分析实际测量数据处理的例子7.4 教学设计1. 复习测量数据处理的重要性2. 讲解测量数据的采集和记录方法3. 演示如何使用最小二乘法拟合数据4. 分析实际测量数据处理的例子7.5 教学评估1. 课堂问答：检查学生对数据采集和记录的理解2. 计算练习：评估学生使用最小二乘法拟合数据的能力第八章：测量不确定度评定8.1 教学目标1. 理解测量不确定度的概念2. 学会计算测量不确定度3. 了解测量不确定度在实际测量中的应用8.2 教学内容1. 测量不确定度的定义和分类2. 测量不确定度的计算方法3. 测量不确定度在实际测量中的应用8.3 教学方法1. 讲授法：讲解测量不确定度的概念和计算方法2. 案例分析法：分析实际测量中测量不确定度的应用8.4 教学设计1. 复习测量不确定度的概念2. 讲解测量不确定度的定义和分类3. 演示如何计算测量不确定度4. 分析实际测量中测量不确定度的应用8.5 教学评估1. 课堂问答：检查学生对测量不确定度的理解2. 计算练习：评估学生计算测量不确定度的能力第九章：互换性在产品设计中的应用9.1 教学目标1. 理解互换性在产品设计中的重要性2. 学会应用互换性原理进行产品设计3. 了解互换性在制造业中的应用案例9.2 教学内容1. 互换性在产品设计中的重要性2. 互换性原理在产品设计中的应用方法3. 互换性在制造业中的应用案例9.3 教学方法1. 讲授法：讲解互换性在产品设计中的重要性2. 案例分析法：分析互换性在制造业中的应用案例9.4 教学设计1. 复习互换性的概念和特性2. 讲解互换性在产品设计中的重要性3. 演示互换性原理在产品设计中的应用方法4. 分析互换性在制造业中的应用案例9.5 教学评估1. 课堂问答：检查学生对互换性在产品设计中重要性的理解2. 案例分析：评估学生分析互换性在制造业中应用案例的能力第十章：互换性与测量技术的发展趋势10.1 教学目标1. 了解互换性和测量技术的发展趋势2. 学会分析新兴技术对互换性和测量技术的影响3. 熟悉互换性和测量技术重点和难点解析重点环节1：互换性的概念与定义解析：理解互换性的定义是学习本课程的基础，需要学生清晰地理解互换性在产品设计和制造业中的应用价值。
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标准与标准化
1.标准与标准化概述
... ...
1.标准与标准化概述
现代工业生产的特点
规模大
分工细
协作单 位多
互换性 要求高
标准与标准化，正是联系协作关系实现互换性生产的重要途径和手段。
2.标准的概念
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ห้องสมุดไป่ตู้，以特定形 式发布，作为共同遵守的准则和依据。
2.标准的概念
2.标准的概念
2.标准的概念
3.标准化的概念
标准化：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。
4.标准的分类 国家标准 行业标准 地方标准 企业标准
4.标准的分类 国家标准 行业标准 地方标准 企业标准
4.标准的分类
按照法律属性，标准还可以分为强制性标准 和推荐性标准。两者之间的差别在于标准代号， 一个是“GB”，一个是“GB/T”。
4. 标准的分类
5.本部分小结
本课程目标之一：
通过本课程学习，帮助同学们理解几何量公 差标准的基础知识和相关理论，能够进行精度设 计及在图样上进行标注，并正确地理解图样上所 标注的精度要求。
由国务院标准化行政主管部门制定 由国务院各行业行政主管部门制定
由省级标准化行政主管部门制定 由相关企业制定
4.标准的分类
国家标准
地方标准
高
低
行业标准
企业标准
4.标准的分类
按标准化对象的特性
基
产
方
安
卫
环
础
品
法
全
生
境
标
标
标
标
标
标
准
准
准
准
准
准
4.标准的分类
基础标准是指在一定范围内作为其他标准的基础并 普遍使用，具有广泛指导意义的标准。