互换性与技术测量 廖念钊 第六版 01绪言
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公差-第一章
第1.2节 极限与配合国家标准
由基本偏差确定
+
0
由标准公差确定
第1.2节 极限与配合国家标准
一、标准公差系列（表1-8） 二、基本偏差系列（表1-10、表1-11）
三、尺寸公差在图样上的标注
四、基本偏差表应用举例 五、国家标准规定的公差带和配合
一、标准公差系列
标准公差数值表（表1-8）的构成
标 准 公 差 等 级
过盈配合 过渡配合 间隙配合
四、有关配合的术语及定义
3、配合公差（Tf） 定义 允许间隙或过盈变化的范围。 计算
间隙配合 过渡配合 Tf=Xmax- Xmin Tf= Xmax- Ymax Tf=TH+TS
过盈配合
Tf= Ymin-Ymax
意义 配合精度的高低取决于孔、轴的制造
精度，反映了设计与工艺间的矛盾。
证基孔制配合改换成同字母 的基轴制配合时，其配合类 别及配合性质不变。
基孔制
基轴制
二、基本偏差系列
4、孔的基本偏差计算
换算规则
①通用规则
A~H J~ZC EI=-es ES=-ei
②特殊规则
ES=-ei+ ，=ITn- ITn-1
适用范围：
A ~ H 的所有孔； 标准公差>IT8（IT9、IT10…）的K、 M、 N； 标准公差>IT7 的P~ ZC。
dLMS=dmin=Ф59.981
最小实体尺寸（DLMS/dLMS）
孔或轴在最小实体状态下所 具有的尺寸。
孔： 180 -0.043
DLMS=Dmax=18.000
DLMS=Dmax ，dLMS= dmin
三、有关偏差与公差的术语及定义
互换性与技术测量(第六版)第一章
Y min= D max - dmin=ES - ei 实际生产中，平均过盈更能体现其配合性质。
Y av =（Y max +Y min）/2
例题2
计算:孔
50
0.025 0
与轴
50 0.059 0.043
配合的极限间隙或极限过盈、 配合公差并画出公
差带图，说明配合类别。
解：
+0.059 +0.043
0.020 0.033
表示基本尺寸为25，上偏差
为－0.020，下偏差为－0.033。
二、 有关“公差与偏差”的术语与定义
1. 尺寸偏差(简称偏差)： (2) 实际偏差 实际偏差Ea=实际尺寸Da—基本尺寸D
注意：由于零件同一表面上不同位置的 实际尺寸往往不同。
偏差是以基本尺寸为基数，从偏离基本 尺寸的角度来表述有关尺寸的术语。
注意：公差值无正负含义。它表示尺寸变动 范围的大小。不应出现“+”“—”号。
加工误差不可避免T≠0
二、 有关“公差与偏差”的术语与定义
公差与偏差的特点比较：
1）“偏差”是代数差，可以为正，负或零； “公差”是绝对值，无正、负可言且不能为零。
2）“极限偏差”限制“实际偏差”；“公差” 限制实际尺寸的变动量。
二、 有关“公差与偏差”的术语与定义
2.尺寸公差（简称公差） 公差：允许尺寸的变动量。等于最大极限尺
寸与最小极限尺寸之代数差的绝对值。孔、轴的
公差分别用Th（hole）和Ts （shaft） 表示。
Th =︱ Dmax- Dmin ︱= ︱ ES-EI︱ Ts =︱ dmax- dmin ︱= ︱ es- ei︱
X max= D max— dmin=ES – ei 孔的最小极限尺寸减去轴的最大极限尺寸所得的代 数差称为最大过盈，用Y max表示。
Y av =（Y max +Y min）/2
例题2
计算:孔
50
0.025 0
与轴
50 0.059 0.043
配合的极限间隙或极限过盈、 配合公差并画出公
差带图，说明配合类别。
解：
+0.059 +0.043
0.020 0.033
表示基本尺寸为25，上偏差
为－0.020，下偏差为－0.033。
二、 有关“公差与偏差”的术语与定义
1. 尺寸偏差(简称偏差)： (2) 实际偏差 实际偏差Ea=实际尺寸Da—基本尺寸D
注意：由于零件同一表面上不同位置的 实际尺寸往往不同。
偏差是以基本尺寸为基数，从偏离基本 尺寸的角度来表述有关尺寸的术语。
注意：公差值无正负含义。它表示尺寸变动 范围的大小。不应出现“+”“—”号。
加工误差不可避免T≠0
二、 有关“公差与偏差”的术语与定义
公差与偏差的特点比较：
1）“偏差”是代数差，可以为正，负或零； “公差”是绝对值，无正、负可言且不能为零。
2）“极限偏差”限制“实际偏差”；“公差” 限制实际尺寸的变动量。
二、 有关“公差与偏差”的术语与定义
2.尺寸公差（简称公差） 公差：允许尺寸的变动量。等于最大极限尺
寸与最小极限尺寸之代数差的绝对值。孔、轴的
公差分别用Th（hole）和Ts （shaft） 表示。
Th =︱ Dmax- Dmin ︱= ︱ ES-EI︱ Ts =︱ dmax- dmin ︱= ︱ es- ei︱
X max= D max— dmin=ES – ei 孔的最小极限尺寸减去轴的最大极限尺寸所得的代 数差称为最大过盈，用Y max表示。
互换性与技术测量-廖念钊-第六版02第一章孔与轴的极限与配合
基本尺寸
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）
(7)最大实体状态（MMC） 和最大实体尺寸(MMS)
最大实体状态指孔或轴 在尺寸公差范围内，具有材 料量最多时的状态。在此状 态下的尺寸称为最大实体尺 寸。
轴： dM = dmax 孔： DM =Dmin
最大极限尺寸 最小极限尺寸
最大间隙 最小间隙 最小极限尺寸 最大极限尺寸
第二节 极限与配合的基本词汇
三、 有关“配合”的常用术语及定义
Xmax Xmin Xmax Xmin=0
孔 轴
孔 轴
特征参数： Xmax＝Dmax－dmin＝ES－ei Xmin＝Dmin－dmax＝EI－es
配合公差Tf= |Xmax- Xmin|=孔公差+轴公差。
第一节 概述
1、极限与配合的作用
“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。
第一节 概述
第二节 极限与配合的基本词汇
轴 轴
孔 孔
特征参数： • Ymin＝Dmax－dmin＝ES－ei • Ymax＝Dmin－dmax＝EI－es 配合公差Tf= |Ymin-Ymax|=孔公差+轴公差。
第二节 极限与配合的基本词汇
三、 有关“配合”的常用术语及定义
③ 过渡配合 孔的公差带与轴的公差带相互交叠，可能具有间隙或过盈的
第一章 孔与轴的极限与配合
本章内容: 第一节 概述 第二节 极限与配合的基本词汇 第三节 极限与配合国家标准 第四节 国家标准规定的公差带与配合 第五节 公差与配合的选用 第六节 配制配合 第七节 线性尺寸的未注公差
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）
(7)最大实体状态（MMC） 和最大实体尺寸(MMS)
最大实体状态指孔或轴 在尺寸公差范围内，具有材 料量最多时的状态。在此状 态下的尺寸称为最大实体尺 寸。
轴： dM = dmax 孔： DM =Dmin
最大极限尺寸 最小极限尺寸
最大间隙 最小间隙 最小极限尺寸 最大极限尺寸
第二节 极限与配合的基本词汇
三、 有关“配合”的常用术语及定义
Xmax Xmin Xmax Xmin=0
孔 轴
孔 轴
特征参数： Xmax＝Dmax－dmin＝ES－ei Xmin＝Dmin－dmax＝EI－es
配合公差Tf= |Xmax- Xmin|=孔公差+轴公差。
第一节 概述
1、极限与配合的作用
“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。
第一节 概述
第二节 极限与配合的基本词汇
轴 轴
孔 孔
特征参数： • Ymin＝Dmax－dmin＝ES－ei • Ymax＝Dmin－dmax＝EI－es 配合公差Tf= |Ymin-Ymax|=孔公差+轴公差。
第二节 极限与配合的基本词汇
三、 有关“配合”的常用术语及定义
③ 过渡配合 孔的公差带与轴的公差带相互交叠，可能具有间隙或过盈的
第一章 孔与轴的极限与配合
本章内容: 第一节 概述 第二节 极限与配合的基本词汇 第三节 极限与配合国家标准 第四节 国家标准规定的公差带与配合 第五节 公差与配合的选用 第六节 配制配合 第七节 线性尺寸的未注公差
互换性与技术测量第1章绪论课件
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3
参考资料： 1、李柱等编，互换性与测量技术－几何产品技术规范
与认证GPS ，高等教育出版社，2004 2、王伯平，互换性与技术测量，高等教育出版社，
2005 3、万书亭，互换性与技术测量基础，电子工业出版社，
2007 4．机械工程基础与通用标准实用丛书编委会 编，形状
和位置公差——机械工程基础与通用标准实用丛书，中国 计划出版社
定范围，也能满足使用要求，也就允许孔、轴实际尺寸在一定 范围内变动。
故按孔、轴的允许最大尺寸和最小尺寸，分别做成两套量规， 即极限量规。
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塞规
环规
卡规
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1.2 互换性标准的发展
1.2.1 互换性标准发展简介
• 1902年:英国Newall公司出版了极限表。
• 1906年，英国颁布了国家标准BS27，1924年颁布了BS164， 1925年美国颁布ASAB4a，这些都是初期的公差标准。
对工件几何特征的可允许误差进行设计,使之满足工件的功 能需求,同时也将定义一个与工件生产工艺相一致的质量标准。
(2) 几何规范设计过程
设计者首先定义一个在形状和尺寸上能够满足产品功能的理 想形状的“工件”,称为公称几何模型，它是根据公称值建立一个 工件的表述。
由于生产或测量过程的可变性和不确定性,公称值不可能用 来制造或检验,因此需要根据公称几何量,建立模拟实际工件的 表面模型,以代替可能被估计到的工件真实表面的变化。该表 面模型代表了工件的理想几何量，称为规范表面模型 。依据 该模型,可以优化工件几何要素的最大允许极限值,定义工件的 每一几何特征的公差。
况，但这种情况出现的概率比较小。
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互换性与技术测量知识点(精编文档).doc
【最新整理，下载后即可编辑】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，在装配时不需经过任何选择、修配或调整，就能装配在整机上，并能满足使用性能要求的特性。
互换性应具备的条件：①装配前不换②装配时不调整或修配③装配后满足使用要求按互换性程度可分完全互换（绝对互换）与不完全互换（有限互换）。
按标准零部件和机构分外互换与内互换。
互换性在机械制造中的作用1.从使用方面看：节省装配、维修时间，保证工作的连续性和持久性，提高了机器的使用寿命。
2.从制造方面看：便于实现自动化流水线生产。
装配时，由于零部件具有互换性，不需辅助加工和修配，可以减轻装配工的劳动量，缩短装配周期。
3.从设计方面看：大大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。
标准分类（1）按一般分：技术标准、管理标准和工作标准。
（2）按作用范围分：国际标准、国家标准、专业标准、地方标准和企业标准。
（3）按标准的法律属性分：强制性标准和推荐性标准。
国家强制性标准用代号“GB”表示。
国家推荐性标准用代号“GB/T”表示。
优先数系的种类（1）基本系列R5、R10、R20、R40（2）补充系列R80（3）派生系列选用优先数系的原则按“先疏后密”的顺序。
第2章 测量技术基础测量过程的四要素：测量对象、计量单位、测量方法和测量精度。
测量仪器和测量工具统称为计量器具。
计量器具分类按其原理、结构和用途分为:（1）基准量具 (2) 通用计量器具（3）极限量规类（4）检验夹具按测量值获得方式的的不同，测量方法可分为：1. 绝对测量和相对(比较)测量法2. 直接测量和间接测量法测量误差 ： 测得值与被测量真值之差。
基本尺寸相同用∆评定比较测量精度高低基本尺寸不相同用ε评定（1）绝对误差Δ——测得值与被测量真值之差。
0x x -=∆（2）相对误差ε——测量的绝对误差的绝对值与被测量真值之比。
第六版互换性与技术测量复习重点分解
工作尺寸，该尺寸不包含制造误差，但包含了检定 时的测量误差。 就同一量块而言，检定时的测量误差要比制造误 差小得多。所以，量块按“等”使用时其精度比按 “级”使用要高，且能在保持量块原有使用精度的 基础上延长其使用寿命。 总结一下：量块出厂时按级，检定后按等。
16
第二章 长度测量基础
特性：稳定性、耐磨性、准确性、研合性（两个量块测量面相 互接触，贴附在一起的性质）。 使用：量块是定尺寸量具，成组使用。
三、测量方法的分类
1.直接测量； 2.间接测量； 3.综合测量； 4.单项测量； 5.接触测量 6.非接触测量；7.在线测量； 8.离线测量； 9.静态测量；10.动态测量
四、测量误差的基本概念
1. 测量误差：测量结果与被测量的真值之差。 2. 误差分类： 系统误差；随机误差；粗大误差。
17
3. 测量精度：测量值与真值的接近程度。 精密度：表示测量结果中随机误差的影响程度。 正确度：表示测量结果中系统误差的影响程度。 精确度（准确度）：表示测量结果中随机误差和系统误差综合的
精度 最高
精度 最低
15
第二章 长度测量基础
量块按制造精度分级，按检定精度分等。 量块的“级”和“等”是从成批制造和单个检定两
种不同的角度出发，对其精度进行划分的两种形式。 按“级”使用时，以标记在量块上的标称尺寸作
为工作尺寸，该尺寸包含其制造误差。 按“等”使用时，必须以检定后的实际尺寸作为
补充系列 R80 q8080101.03
4
第1章 孔与轴的极限与配合
一、相关术语
孔、轴、非孔非轴、基本尺寸、实际尺寸、作用尺寸、 极限尺寸、实体尺寸、实体实效尺寸、偏差、公差
极限尺寸的判断原则（泰勒原则）：孔或轴的作用尺寸不允许超过最大实 体尺寸，在任何位置上的实际尺寸不允许超过最小实体尺寸。
16
第二章 长度测量基础
特性：稳定性、耐磨性、准确性、研合性（两个量块测量面相 互接触，贴附在一起的性质）。 使用：量块是定尺寸量具，成组使用。
三、测量方法的分类
1.直接测量； 2.间接测量； 3.综合测量； 4.单项测量； 5.接触测量 6.非接触测量；7.在线测量； 8.离线测量； 9.静态测量；10.动态测量
四、测量误差的基本概念
1. 测量误差：测量结果与被测量的真值之差。 2. 误差分类： 系统误差；随机误差；粗大误差。
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3. 测量精度：测量值与真值的接近程度。 精密度：表示测量结果中随机误差的影响程度。 正确度：表示测量结果中系统误差的影响程度。 精确度（准确度）：表示测量结果中随机误差和系统误差综合的
精度 最高
精度 最低
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第二章 长度测量基础
量块按制造精度分级，按检定精度分等。 量块的“级”和“等”是从成批制造和单个检定两
种不同的角度出发，对其精度进行划分的两种形式。 按“级”使用时，以标记在量块上的标称尺寸作
为工作尺寸，该尺寸包含其制造误差。 按“等”使用时，必须以检定后的实际尺寸作为
补充系列 R80 q8080101.03
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第1章 孔与轴的极限与配合
一、相关术语
孔、轴、非孔非轴、基本尺寸、实际尺寸、作用尺寸、 极限尺寸、实体尺寸、实体实效尺寸、偏差、公差
极限尺寸的判断原则（泰勒原则）：孔或轴的作用尺寸不允许超过最大实 体尺寸，在任何位置上的实际尺寸不允许超过最小实体尺寸。
绪论—互换性与技术测量
明理精工 与时偕行
二、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。
保证了机器工作的连续性和持久性，延长了机器的使用寿 命，提高了机器的使用价值
制造方面：提高生产水平，进行文明生产。
为生产的专业化、协作化、自动化创造了条件；装配方 便，组织装配流水线
设计方面：缩短了机器设计周期。
◆海德汉CT6001
长度计
明理精工 与时偕行
◆Renishaw XL-80激光干涉仪
激光干涉仪
明理精工 与时偕行
◆泰勒霍普森 PGI 1240
粗糙度轮廓测量仪
明理精工 与时偕行
◆泰勒霍普森 PGI Dimension
粗糙度轮廓测量仪
明理精工 与时偕行
◆泰勒霍普森 CCI HD ◆ZYGO PTI 250
钱学森
明理精工 与时偕行
测量技术是工业发展的基础，高科技的工业一刻 也离不开测量技术。
钢板尺
从普通的钢板尺到游标卡尺，精 度由1mm提高到0.02mm。
明理精工 与时偕行
千分尺的出现， 使加工精度达到了 0.01mm。
明理精工 与时偕行
测微比较仪的出 现，使加工精度达 到了1um。
明理精工 与时偕行
明理精工 与时偕行
考核方式
试卷成绩 70% 实验成绩 10% 平时成绩 20%
明理精工 与时偕行
绪 言
明理精工 与时偕行
本章内容
1. 2. 3. 4. 互换性概述 公差与配合标准发展简介 计量技术发展简介 优先数和优先数系
明理精工 与时偕行
1.互换性概述
一、互换性的定义
同一规格的一批零件或部件中，任取其一，不需任 何挑选或附加修配就能装在机器上，达到规定的功 能要求。
互换性与技术测量课件-第1章 绪论
现代大规模生产
互换性与技术测量培训课件-第1章 绪论
1.2.1互换性标准的发展
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自1902年英国Newall公司出版了极限表以来，公差与配合标准经历了一百多年 的发展历史。 1959年，我国正式颁布了GB159～174公差与配合国家标准。随后又发布了各种 结合件、传动件、表面光洁度以及表面形状和位置公差标准。 我国的公差标准也在随着国际标准的变化不断地更新。
互换性与技术测量培训课件-第1章 绪论
1.3长度测量技术发展简介
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在古代，最初是以人的手、足等作为长度的单位
亨利一世规定，他的手臂向前平伸，从鼻尖到指尖的距离定 为“1码”。
1791年，法国议会批准以通过巴黎的地球子午线的1/4000万 为1m的定义。
历时多年，法国测量了西班牙巴塞罗那到法国敦克尔刻的地 球子午线长度，并按测量结果制作了3.5×20mm矩形截面 的铂杆，以此杆两端之间的距离为1m，此杆保存在巴黎 档案局，成为档案米尺（metre archives）。
1979年，我国将原有的1959年版标准修订为GB1800~1804-1979。
1996年，又将该公差与配合标准改名《极限与配合》，并不断修订有关标准。
互换性与技术测量培训课件-第1章 绪论
1.2.2产品几何量技术规范(GPS)标准体系简介 12
产品几何技术规范（Geometrical Prodห้องสมุดไป่ตู้ct Specification ,GPS）
互换性与技术测量培训课件-第1章 绪论
1.3长度测量技术发展简介
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互换性与技术测量培训课件-第1章 绪论
1.3 本课程的任务
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学生在学完本课程后应达到下列要求： ① 掌握标准化和互换性的基本概念及有关的基本术语和定义； ② 基本掌握本课程中几何量公差标准的主要内容、特点和应用原则； ③ 初步学会根据机器和零件的功能要求，选择几何量公差与配合； ④ 能够查用本课程介绍的公差表格，正确标注图样； ⑤ 熟悉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1讲绪论互换性
二、测量技术基本知识
什么是测量？ 什么是测量？ 测量就是确定被测对象量值而进行的实验 过程（与标准量比较）。 量值：是数量与计量单位的乘积。
如1m 、5kg
R=L/U
L为被测量；U为标准计量单位
湘潭大学-唐新姿
1、测量要素：
1）被测对象：公差中主要指几何量（包括长度、 角度、粗糙度和形位公差等）。 2）测量单位： 长度单位中，采用公制单位“米”. 常用单位有：毫米和微米 角度单位为“度、分、秒” 另外：“丝”，“道”
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2、公差 公差
零部件尺寸和其他几何质量参数的允许变动量 称公差。 尺寸公差 零部件几何参数的互换体现为公差标准。 公差标准是机械制造业的基础标准。
湘潭大学-唐新姿
3、标准化
标准(Standard)是以科学技术、实践经验为基 础，经有关方面协调，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。 基本原理：简化、统一、优选、协调
湘潭大学-唐新姿
互换性的种类： 互换性的种类：
按互换的对象范围分：几何参数的互换（狭 义互换）和功能参数的互换（广义互换）。 几何参数包括：尺寸大小、几何形状和相互 位置关系。 功能参数包括：材料机械性能参数，化学， 光学，电学，流体力学等参数。 本课程主要介绍几何参数的互换。
湘潭大学-唐新姿
互换性的种类： 互换性的种类：
湘潭大学-唐新姿
2 、测量方法与测量器具的分类
一、测量方法的分类
直接与间接，单项与多项，接触与非接触，静态与 动态，离线与在线，等精度与不等精度。
二、测量器具的分类
标准量具、极限量具、通用量仪、辅助量具
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游标卡尺
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互换性与技术测量 廖念钊 第六版 01绪言共30页文档
二、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 德国标准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
1.使用上
1)军用 军工产品易损件：子弹、炮弹都具有互换性。
2)民用 给日常生活带来极大方便(举例：备胎、电子元件等等)
2.制造上
可采用先进的生产方式（专业化生产、流水线、自动 线）, 产品单一，分工精细，可采用专用设备，提高生产 率，进行文明生产。
一、互换性概述
3.设计上
采用了互换性原则设计和生产的标准零部件，可简化 设计、计算、制图工作量，缩短了设计周期，并便于 用计算机进行辅助设计。
一、互换性概述
3.互换性的种类
1）按决定的参数或使用要求分为：
（1)几何参数互换性 (主要保证装配)
尺寸 对几何要素的 形状
相对位置
（2)功能互换（保证使用）
提出互换性要求。
物理
对 机械 性能 提出互换性要求。
化学
一、互换性概述
2）按程度分： （1)完全互换 装配或更换时，不挑、不调、不修的互换性。 （2)不完全互换 包括采用概率法装配、分组装配或在装配时采用调整等措 施。（还要附加修配、辅助加工的，则不具有互换性）
绪
言
1. 互换性概述 2. 公差与配合标准发展简介 3. 计量技术发展简介 4. 优先数和优先数系
一、互换性概述
1. 互换性的定义
互换性绪论第一章课件.
形状误差
误差 位置误差 微观几何形状误差
( )
几何参数的误差（变动量）控制在一定 的范围 之内(公差），就能实现互换性。
7
上午9时38分 互 由此可见：公差标准是实现互换性的基础。 换 性 与 公差：允许零件几何参数的变动量。 技 术 公差性质： 测 量 I. 根据使用性能的要求，设计中给定的理论值。 绪 论 II.绝对值，且不等于零。 第 III.控制误差。 一 章 IV.反映机器使用要求和制造要求之间的矛盾。
( )
14
上午9时38分 互 二.优先数和优先数系简介 换 性 问题的提出： 与 ”产品质量标准化，品种规格系列化和零部件通用化“（”三化“） 技 “品种规格系列化”就是把同类产品按大小分档成系列发展，做到 术 以尽可能少的品种规格满足较广泛的需要。系列化数值分档、分级 测 是关键。 量 绪 依据：工程技术上的主要参数，经过数值传播后，也按 同样的数学规律分级。 论 第 例：假设半径：R1、R2、R3 为几何级数，公比是q 一 则面积S1（=π R21 )、S2、S3、仍为几何级数，公比是q2 具 章 有同样的变化规律。
( )
4
互 换 性 与 技 术 测 量 绪 论 第 一 章
上午9时38分
本课程学习要求：
I. 掌握基本概念、基本原理、原则和方法。
II. 能正确选用公差与配合。 III.掌握常用检测方法，熟悉量具使用。
( )
本课程学习特点：
概念多、名词术语多、表格多（三多）。
5
互 换 性 与 技 术 测 量 绪 论 第 一 章
( )
B. 调整互换 （ 成批生产） C. 修配互换 （单件小批生产）
9
互 换 性 与 技 术 测 量 绪 论 第 一 章
互换性与技术测量(第六版)第一章综述
基孔制：基本偏差为一定的孔的公差带与不 同基本偏差轴的公差带形成各种配合的一种制度。 基孔制中的孔为基准孔，其下偏差为零，代号为 “H”。
三、有关配合的术语和定义
2、配合制 基轴制：基本偏差为一定的轴的公差带与不同 基本偏差孔的公差带形成各种配合的一种制度。 基轴制中的轴为基准轴，其上偏差为零。代号 为“h”。
三、有关配合的术语和定义
1.配合
基本尺寸相同，相互结合的孔、轴公差 带之间的关系，称为配合。 φ20 φ20
在前面我们学过有关尺寸、偏差和公差 的有关术语和定义，为清楚表示各术语间关系， 可作公差与配合示意图。简化它们的关系，即 可作公差带图。
三、有关配合的术语和定义
2、配合制
改变孔和轴的公差带位置可以得到很多配合， 为便于现代化生产，简化标准，标准对配合规定 了两种配合制：基孔制和基轴制。
0.025 0.059 50 50 0 0.043 例题2 计算:孔 与轴 配合的极限间隙或极限过盈、 配合公差并画出公 差带图，说明配合类别。 +0.059 解： +0.043
+ 0 ø 50
+0.025
最大过盈 最小过盈 配合公差
Ymax=EI-es==0-(+0.059)= -0.059 Ymin=ES-ei=+0.025-(+0.043) = -0.018 T f =︱Ymin—Ymax︱ =︱-0.018-(-0.059)︱= 0.041
加工误差不可避免T≠0
二、 有关“公差与偏差”的术语与定义
公差与偏差的特点比较：
1 ）“偏差”是代数差，可以为正，负或零； “公差”是绝对值，无正”；“公差” 限制实际尺寸的变动量。 3 ）单个工件只测得尺寸的“实际偏差”；成 批工件才能确定尺寸的变动量。 4 ）“极限偏差” 反映公差带的位置，影响 配合的松紧程度；“公差”反映公差带的大小， 影响配合的精度。
三、有关配合的术语和定义
2、配合制 基轴制：基本偏差为一定的轴的公差带与不同 基本偏差孔的公差带形成各种配合的一种制度。 基轴制中的轴为基准轴，其上偏差为零。代号 为“h”。
三、有关配合的术语和定义
1.配合
基本尺寸相同，相互结合的孔、轴公差 带之间的关系，称为配合。 φ20 φ20
在前面我们学过有关尺寸、偏差和公差 的有关术语和定义，为清楚表示各术语间关系， 可作公差与配合示意图。简化它们的关系，即 可作公差带图。
三、有关配合的术语和定义
2、配合制
改变孔和轴的公差带位置可以得到很多配合， 为便于现代化生产，简化标准，标准对配合规定 了两种配合制：基孔制和基轴制。
0.025 0.059 50 50 0 0.043 例题2 计算:孔 与轴 配合的极限间隙或极限过盈、 配合公差并画出公 差带图，说明配合类别。 +0.059 解： +0.043
+ 0 ø 50
+0.025
最大过盈 最小过盈 配合公差
Ymax=EI-es==0-(+0.059)= -0.059 Ymin=ES-ei=+0.025-(+0.043) = -0.018 T f =︱Ymin—Ymax︱ =︱-0.018-(-0.059)︱= 0.041
加工误差不可避免T≠0
二、 有关“公差与偏差”的术语与定义
公差与偏差的特点比较：
1 ）“偏差”是代数差，可以为正，负或零； “公差”是绝对值，无正”；“公差” 限制实际尺寸的变动量。 3 ）单个工件只测得尺寸的“实际偏差”；成 批工件才能确定尺寸的变动量。 4 ）“极限偏差” 反映公差带的位置，影响 配合的松紧程度；“公差”反映公差带的大小， 影响配合的精度。
互换性绪言
21
绪言
例如：
需要设计减速器箱体上的螺孔，当螺孔的直径一旦确定，则与之相配 合的螺钉尺寸、加工用的丝锥尺寸、检验用的螺纹塞规尺寸等等都随之而 定。由于数值不断关联，不断传播，常常形成牵一发而动全身的现象，这 就涉 及到许多部门和领 域。
由此可见， 产品技术参数的数值不能任意选取， 不然会造成产品规 格繁杂， 直接影响互换性生产、 产品的质量以及产品的成本。
16
绪言
1959年我国正式颁布了第一个国家标准《公差与配合》 （GB 159～174—59）， 此标准完全依赖1929年俄罗斯（前 苏联）的国家标准， 并指导了我国20年的工业生产。
随着我国经济建设的快速发展，旧国标已不能适应现代 大工业互换性生产的要求。因此，1979年原国家标准局统一 布署，有计划、有步骤地对旧的基础标准进行了两次修订：
机械零件而言, 可理解为：同一规格的一批零件，不需 要作任何挑选和辅助加工，就可以取出其一装配到所需 的部位，并能满足使用要求。
包括：几何参数、机械性能、理化性能
7
绪言
1. 1. 2 公差的概念
设加工一批零件的实际参数（尺寸、 形状、 位置等几何参数及硬度、 塑性、 强度等其它物理参数)的数值都为理论值， 即这批零件完全相同。
2. 生产制造
按照互换性原则组织加工， 实现专业化协调生产， 便于计算机辅助制造
（CAM）， 以提高产品质量和生产效率， 同时降低生产成本。
3. 装配过程
因为零部件具有互换性， 可以提高装配质量， 缩短装配时间， 所以便于实现
现代化的大工业自动化， 提高装配效率。
4.使用过程
由于工件具有互换性， 因而在它磨损到极限或损坏后， 可以很方便地用备件 来替换。 在使用过程中， 可以缩短维修时间和节约费用， 提高修理质量， 延长产品 的使用寿命， 从而提高了机器的使用价值。
绪言
例如：
需要设计减速器箱体上的螺孔，当螺孔的直径一旦确定，则与之相配 合的螺钉尺寸、加工用的丝锥尺寸、检验用的螺纹塞规尺寸等等都随之而 定。由于数值不断关联，不断传播，常常形成牵一发而动全身的现象，这 就涉 及到许多部门和领 域。
由此可见， 产品技术参数的数值不能任意选取， 不然会造成产品规 格繁杂， 直接影响互换性生产、 产品的质量以及产品的成本。
16
绪言
1959年我国正式颁布了第一个国家标准《公差与配合》 （GB 159～174—59）， 此标准完全依赖1929年俄罗斯（前 苏联）的国家标准， 并指导了我国20年的工业生产。
随着我国经济建设的快速发展，旧国标已不能适应现代 大工业互换性生产的要求。因此，1979年原国家标准局统一 布署，有计划、有步骤地对旧的基础标准进行了两次修订：
机械零件而言, 可理解为：同一规格的一批零件，不需 要作任何挑选和辅助加工，就可以取出其一装配到所需 的部位，并能满足使用要求。
包括：几何参数、机械性能、理化性能
7
绪言
1. 1. 2 公差的概念
设加工一批零件的实际参数（尺寸、 形状、 位置等几何参数及硬度、 塑性、 强度等其它物理参数)的数值都为理论值， 即这批零件完全相同。
2. 生产制造
按照互换性原则组织加工， 实现专业化协调生产， 便于计算机辅助制造
（CAM）， 以提高产品质量和生产效率， 同时降低生产成本。
3. 装配过程
因为零部件具有互换性， 可以提高装配质量， 缩短装配时间， 所以便于实现
现代化的大工业自动化， 提高装配效率。
4.使用过程
由于工件具有互换性， 因而在它磨损到极限或损坏后， 可以很方便地用备件 来替换。 在使用过程中， 可以缩短维修时间和节约费用， 提高修理质量， 延长产品 的使用寿命， 从而提高了机器的使用价值。
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化学
一、互换性概述
2）按程度分： （1)完全互换 装配或更换时，不挑、不调、不修的互换性。 （2)不完全互换
包括采用概率法装配、分组装配或在装配时采用调整等措 施。（还要附加修配、辅助加工的，则不具有互换性）
一、互换性概述
3）对标准件：（例如：滚动轴承）
内互换：滚动轴承外圈的内滚道和内圈的外滚道与滚动体 配合，即组内零件可以互换，这时滚动轴承生产厂内的这 种互换就叫内互换 外互换：滚动轴承内圈内径和轴径的配合以及滚动轴承外 圈外径与机壳孔之间的配合的互换就叫外互换
长度基准的发展
计量器具不断改进
四、优先数和优先数系
（GB/T321—1980 ）
优先数就是一种对各种技术参数进行简化、协 调和统一的一种科学的数值制度。
四、 优先数和优先数系
在生产中，为了满足用户各种各样的要求，同一品种 同一参数还要从大到小取不同的值，从而形成不 同规格的产品系列 例：普通车床加工最大直径 φ320，φ400，φ500，φ630 形成产品系列
总之，本课程的任务在于使学生获得机械工程技术人员所必须具备 的几何量公差与检测方面的基本知识和技能。
学时安排
总课时：32 其中课堂教学26学时；实验教学6 学时 考试 期末考试成绩占60%， 平时考勤、作业成绩占20％， 实验成绩占20%。
考核方式：
成绩评定方法：
绪
1. 2. 3. 4.
1.优先数系的构成
由公比分别为10的5、10、20、40、80次方根，且 项值中含有是的整数幂的理论等比数列导出的一组近 视等比的数列，代号Rr( r=5、10、20、40、80)，称为 Rr系数。每个数都是一个优先数。
基本系列
补充系列
四、优先数和优先数系
四、 优先数和优先数系
2. 优先数的派生系列和复合系列
• • •
本身的零部件 加工和检验用的刀、夹、量具及机床等 使用性能
防止数值传播的紊乱 把产品品种的发展一开始就引向科学的标准化轨 道 优先数和优先数系就是对各种技术参数的数值进行协 调、简化和统一的一种科学的数值标准 目前我国数值分级的国家标准 GB321-2005
四、 优先数和优先数系
四、 优先数和优先数系
• 倒数系列 任何优先数系的倒数所组成的数列仍是优先数系，只是项 值增大的方向相反 R10的倒数系列 1, 0.8, 0.63, 0.5, 0.4, 0.315, 0.25, 0.2, 0.16, 0.1 • 变形系列 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 如Rr/p=R10/3即在10的序列中，每隔3项取1项的系列
R10/3
•
q10 / 3 (10 10)3 2
1, 2, 4, 8, 16, 31.5, ……
复合系列：若干个等公比系列混合构成的多公比系列
四、 优先数和优先数系
公差等级IT5～IT18,采用R5系列
IT5 IT6 IT7 IT8 IT9 IT10 IT11 IT12…； 7i 10i 16i 25i 40i 64i 100i 160i…； 显微镜的物镜放大倍数采用R5系列： 1.6X，2.5X，4X，6.3X，10X，25X，40X，63X， 100X； 水泵流量采用R10/3派生系列： 6.3，12.5，25，50，100，400（m3/h）； R10/3派生系列是在R10系列中每隔两项取值得到的。 水泵扬程采用R10/2派生系列： 8，12.5，20，32，50，80，125（m）； 类似于R10/3派生系列， R10/2派生系列是每隔一项取 值得到
一、互换性概述
4.互换性的重要性
不仅是使用上的需要，也是设计、制造上的需要。
1.使用上
1)军用 军工产品易损件：子弹、炮弹都具有互换性。 2)民用 给日常生活带来极大方便(举例：备胎、电子元件等等)
2.制造上
可采用先进的生产方式（专业化生产、流水线、自动 线）, 产品单一，分工精细，可采用专用设备，提高生产 率，进行文明生产。
小
结
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。 零、部件在装配前不挑，装配时不调整或修配，装配后 能满足使用要求的互换性称完全互换；零、部件在装配时 要采用分组装配或调整等工艺措施，才能满足装配精度要 求的互换性称不完全互换。如装配时，还需要附加修配的 零件，则不具有互换性。 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。
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。
三、计量技术发展简介
长度计量在我国具有悠久的历史
商——象牙制成的尺 秦——统一的度量衡制度 西汉末王莽始建国元年——铜质的卡尺，测车轮轴径、板厚、 槽深，最小读数值为一分 档案米尺，国际米原器，铂铱合金， 86 ，激光 Kr 米是光在真空中于1/299 792 458秒时间间隔内的行程长度 隧道显微镜 分辨率0.01纳米，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
一、互换性概述
定义可知，具有互换性的零部件在装配过程中，必须满足 三个条件：
装配前 装配时 装配后
不挑 不调整或修配 缺一不可 满足使用要求
一、互换性概述
2、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（保证了机器工作的连 续性和持久性，延长了机器的使用寿命，提高了机器的使用价 值） 制造方面 提高生产水平，进行文明生产（1.为生产的专 业化、协作化、自动化创造了条件 2.装配方便，组织装配 流水线） 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）
一、互换性概述
3.设计上
采用了互换性原则设计和生产的标准零部件，可简化 设计、计算、制图工作量，缩短了设计周期，并便于 用计算机进行辅助设计。 总之，遵循互换性原则进行设计、制造和使用，可大大降 低产品成本，提高生产率，降低劳动强度。也为标准化、 系列化、通用化奠定了基础。 所以，互换性原则是机械工业中的重要原则，是我们设计、 制造中必须遵循的，即使是单件、小批生产，零件不具有互 换性，此原则也必须遵循。
二、公差与配合标准发展简介
（一）公差与检测
1.公差:允许零件尺寸和几何参数的变动范围称为“公差”
2.检测：检测包含检验与测量。 3.实现互换性的条件：标准化是实现互换性的前提。
（二）标准和标准化
标准
二、公差与配合标准发展简介
1.标准的定义
标准是对重复性事务和概念所做的统一概念。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，有主管机构批准，作为共同遵守的准则 和依据。 2.标准的分级 我国分4级，国家标准、专业标准、地方标准、企 业标准。 3.标准分类 技术标准、管理标准
互换性与技术测量
本课程的性质、内容和基本要求
本课程是机械类各专业的重要技术基础课
它包含几何量精度设计与误差检测两方面的内容，是联系《机械设 计》、《机械制造工艺学》等课程及其课程设计的纽带，是从基础 课学习过渡到专业课学习的桥梁。
学生学完本课程以后，应达到如下基本要求：
（1）掌握标准化和互换性的基本概念及有关的基本术语及定义； （2）基本掌握几何量公差标准的主要内容、特点和应用原则； （3）初步学会根据机器和零件的功能要求，选用公差与配合； （4）能够查用本课程讲授的公差表格和正确标注图样； （5）建立技术测量的基本概念，了解基本测量原理与方法和初步学会使用 常用计量器具，知道分析测量误差与处理测量结果，会设计检验圆柱形 零件的量规。
言
互换性概述 公差与配合标准发展简介 计量技术发展简介 优先数和优先数系
一、互换性概述
1. 互换性的定义
互换性：在同一规格的一批零件或部件中，任取 其一，不需要任何挑选或附加修配(如钳工修配)就 能装在机器上，达到规定的功能要求。这样的一 批零件或部件就称为具有互换性的零、部件。
一、互换性概述
一、互换性概述
1947年2月国际标准化组织重建，改名为国际标准化组织ISO，仍由第三技术 委员会负责制定公差与配合标准
1962，公布ISO/R 286:1962极限与配合制 1971，公布ISO/R 1938:1971光滑工件的检验 1973，公布ISO 2768:1973未注公差尺寸的允许偏差 1975，公布ISO 1829:1975一般用途公差带选择 现行国际公差标准
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
一、互换性概述
3.பைடு நூலகம்换性的种类
1）按决定的参数或使用要求分为： （1)几何参数互换性 (主要保证装配) 尺寸 提出互换性要求。 对几何要素的 形状 相对位置 （2)功能互换（保证使用） 物理 对 机械 性能 提出互换性要求。
二、公差与配合标准发展简介
我国尺寸公差与配合标准的发展历史
1944年：国民党政府制定了“尺寸公差与配合”的国家标准,但实 际使用的是日本、德国、美国标准. 1955年：参照苏联标准,第一机械工业部颁布“公差与配合”的部 颁标准,此标准只是将苏联标准（OCT标准）付与了中文名词. 1959年：颁布了“公差与配合”的国家标准GB159～174 （简称 “旧国标”）（精度等级偏低、配合种类偏少）. 1979年：参照国际标准制定了“公差与配合”的国家标准 GB1800～1804 —1979（简称“新国标”）取代 GB159～174— 1959. 1992～1996年上述新国标进行了部分修订，将《公差与配合》改为 《极限与配合》, 用《极限与配合 基础 第一部分：词汇》 （GB/T1800.1—1996）替代GB1800-1979中的《公差与配合的术语 及定义》；用《一般公差 线性尺寸的未注公差》（GB/T1804— 1992）替代《未注公差尺寸的极限偏差》（GB1804—1979）