《互换性与技术测量》PPT课件
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《互换性与技术测量》课件
表面粗糙度测量仪
用于测量表面粗糙度参数。
角度量具
如量角器、直角尺等，用于测量角度参数。
坐标测量机
大型精密设备，用于测量复杂零件的轮廓和 形状误差。
03
公差与配合
公差与配合的基本概念
公差
在加工过程中，允许零件实际尺寸变化的最大范围。
配合
两个或两个以上零件在装配时，为了实现一定的运动关系或保证一定的功能要求，所确定的相互之间的尺寸关系 。
形位公差的分类
形状公差、方向公差、位置公差和跳 动公差。
形位公差的研究对象
零件的几何要素，包括点、线、面等 。
形位公差的作用
保证零件的功能要求，提高零件的互 换性和装配精度。
形位公差的标注方法
形位公差的标注符号
形位公ห้องสมุดไป่ตู้的标注原则
用代号表示不同的形位公差项目，如直线 度、平面度、圆度等。
在图样上标注形位公差时，应遵循标注简 明、清晰的原则，便于理解和检测。
值。它反映了表面微观不平度的最大高度。
轮廓最大高度（Ry）
03
轮廓峰顶线和谷底线之间的距离。它反映了表面微观不平度的
最大宽度。
表面粗糙度的检测方法
比较法
通过比较样块与被测表面的视觉差异或触觉差异 来评定表面粗糙度的方法。这种方法操作简单， 但精度较低。
干涉法
利用光学干涉原理，通过观察干涉条纹的形状和 数量来评定表面粗糙度的方法。这种方法精度很 高，但操作复杂，需要高精度的仪器和经验丰富 的操作人员。
坐标测量法
利用坐标测量仪测量被测要素的坐标值，通 过数据处理计算出形位误差。
比较测量法
将标准件与被测件进行比较测量，确定两者 的差异。
05
用于测量表面粗糙度参数。
角度量具
如量角器、直角尺等，用于测量角度参数。
坐标测量机
大型精密设备，用于测量复杂零件的轮廓和 形状误差。
03
公差与配合
公差与配合的基本概念
公差
在加工过程中，允许零件实际尺寸变化的最大范围。
配合
两个或两个以上零件在装配时，为了实现一定的运动关系或保证一定的功能要求，所确定的相互之间的尺寸关系 。
形位公差的分类
形状公差、方向公差、位置公差和跳 动公差。
形位公差的研究对象
零件的几何要素，包括点、线、面等 。
形位公差的作用
保证零件的功能要求，提高零件的互 换性和装配精度。
形位公差的标注方法
形位公差的标注符号
形位公ห้องสมุดไป่ตู้的标注原则
用代号表示不同的形位公差项目，如直线 度、平面度、圆度等。
在图样上标注形位公差时，应遵循标注简 明、清晰的原则，便于理解和检测。
值。它反映了表面微观不平度的最大高度。
轮廓最大高度（Ry）
03
轮廓峰顶线和谷底线之间的距离。它反映了表面微观不平度的
最大宽度。
表面粗糙度的检测方法
比较法
通过比较样块与被测表面的视觉差异或触觉差异 来评定表面粗糙度的方法。这种方法操作简单， 但精度较低。
干涉法
利用光学干涉原理，通过观察干涉条纹的形状和 数量来评定表面粗糙度的方法。这种方法精度很 高，但操作复杂，需要高精度的仪器和经验丰富 的操作人员。
坐标测量法
利用坐标测量仪测量被测要素的坐标值，通 过数据处理计算出形位误差。
比较测量法
将标准件与被测件进行比较测量，确定两者 的差异。
05
复习-互换性与技术测量ppt课件
明理精工 与时偕行
明理精工 与时偕行
有一孔、轴配合，基本尺寸D=60mm，Xmax=+28µm， Th=30μm，Ts=19µm, es=0。 试求ES、EI、ei、Tf及 Xmin(或Ymax)，并画出孔、轴公差带示意图。
Φ60
Ymax Xmax
+
+0.009
0
0
-
孔
轴
-0.021
-0.019
明理精工 与时偕38行
■表面粗糙度的概念
1、表面粗糙度：指机械加工（或铸造、锻打）的零 件表面上，总会存在着具有的较小间距和峰谷的微观几 何形状误差。也称为微观不平度。
2、表面粗糙度与形状误差和表面波度的区别： 1）波距小于1mm的属于表面粗糙度 2）波距在1～10mm的属于表面波度 3）波距大于10mm的属于形状误差
Tf=Xmax-Xmin=0.131-0.065=0.066mm (3)由于孔的下偏差为0，因此孔的基本偏 差为H。孔公差TH=ES-EI=0.033mm。
精选课件PPT
明理精工 与时偕12行
查表1-8可知，对应的标准公差为IT8。因此，孔的公 差带为Ф20H8。
同样的， 轴的上偏差为-0.065mm，查表1-10可知， 对应的基本偏差为d。轴的公差TS=es-ei=0.033mm。查 表1-8可知，对应的标准公差为IT8。因此，轴的公差带 为Ф20d8。
（3） 其最小实体尺寸为φ20.13，此时 形位公差值为φ0.18mm。
精选课件PPT
明理精工 与时偕37行
如下图所示，按要求填写下表。 若按图 (b) 所示技术要求加 工出一孔，该孔实际尺寸处处等于Ф 20.001 mm，轴线的直 线度误差为 Ф 0.015mm ，试问该孔是否合格，说明理由。
明理精工 与时偕行
有一孔、轴配合，基本尺寸D=60mm，Xmax=+28µm， Th=30μm，Ts=19µm, es=0。 试求ES、EI、ei、Tf及 Xmin(或Ymax)，并画出孔、轴公差带示意图。
Φ60
Ymax Xmax
+
+0.009
0
0
-
孔
轴
-0.021
-0.019
明理精工 与时偕38行
■表面粗糙度的概念
1、表面粗糙度：指机械加工（或铸造、锻打）的零 件表面上，总会存在着具有的较小间距和峰谷的微观几 何形状误差。也称为微观不平度。
2、表面粗糙度与形状误差和表面波度的区别： 1）波距小于1mm的属于表面粗糙度 2）波距在1～10mm的属于表面波度 3）波距大于10mm的属于形状误差
Tf=Xmax-Xmin=0.131-0.065=0.066mm (3)由于孔的下偏差为0，因此孔的基本偏 差为H。孔公差TH=ES-EI=0.033mm。
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明理精工 与时偕12行
查表1-8可知，对应的标准公差为IT8。因此，孔的公 差带为Ф20H8。
同样的， 轴的上偏差为-0.065mm，查表1-10可知， 对应的基本偏差为d。轴的公差TS=es-ei=0.033mm。查 表1-8可知，对应的标准公差为IT8。因此，轴的公差带 为Ф20d8。
（3） 其最小实体尺寸为φ20.13，此时 形位公差值为φ0.18mm。
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明理精工 与时偕37行
如下图所示，按要求填写下表。 若按图 (b) 所示技术要求加 工出一孔，该孔实际尺寸处处等于Ф 20.001 mm，轴线的直 线度误差为 Ф 0.015mm ，试问该孔是否合格，说明理由。
互换性与技术测量ppt课件
基本系列
R40系列 q40≈1.06
R80系列 q80≈1.03 可编辑课件
补充系列
7
二、优先数和优先数系（GB/T321—2005 ）
●个数：优先数系中，项数从1开始，可向大于1和小于1两 边无限延伸，每个十进区间有r个优先数。 ●优先数多为无理数，应用时要圆整。
3. 优先数系的派生系列和复合系列
Ea=Da-D
ea=da-d
零件上实际存在，能测出大小，一批零件而言，是一随机变量
（2）极限偏差：极限尺寸—基本尺寸 上偏差：最大极限尺寸—基本尺寸(孔ES——轴es) 下偏差：最小极限尺寸—基本尺寸(孔EI——轴ei)
上下偏差由设计者给定
当EI ＜Ea＜ ES， ei＜ea＜可编e辑s时课件，零件才能合格的。
基本尺寸
最小极 限尺寸 最大极 限尺寸
基本尺寸
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︱可=编︱辑e课s件-ei︱
28
第二节 极限与配合的基本词汇
二、有关“公差与偏差”的术语和定义
3.零线与公差带
（1)零线：确定偏差的一条基准直线。
可编辑课件
11
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 极限与配合的国家标准
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 线性尺寸的未注公差
可编辑课件
12
第一章 孔与轴的极限与配合
学习要求：
掌握有关公差与配合的基本术语及定义、极限 尺寸判断原则、公差与配合标准的实质、公差与配 合国家标准的基本结构、标准公差系列、基本偏差 系列、公差与配合国家标准的应用；熟练查阅标准 公差及基本偏差表格，熟练掌握尺寸公差带图及配 合公差带图。
互换性与技术测量PPT课件
2)不完全互换 装配时允许挑选、调整和修配的 互换 。
特点 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。
3)不互换 单件加工、装配时需要修配的互换 。 特点 要附加修配、辅助加工的，则不具 有互换性。
第一章 绪 论
1.1.3 互换性的分类
3. 对标准件：
外互换：滚动轴承外部零件
D d D d D d H
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互换性与技术测量
医者人之司命，如大将提兵，必谋定而后战。
开始啦！请将手机调成静音，如有疑问可以随时打断我！
第一章 绪 论
1.1 互 换 性
绪 论
1.2 互换性与技术测量
1.3 互换性与标准化
1.4 本课程的研究对象与任务
第一章 绪 论
1.1.1 互换性的概念
1.1
互 换
1.1.2 互换性的作用
1.设计上 遵循互换性生产原则，便于采用三
化(标准化、系列化、通用化)设计和计算机辅 助设计(CAD)，大量采用标准件和通用件，减 少绘图、计算等工作量，缩短设计周期，并有 利于产品多样化开发与更新换代。
2.制造上 遵循互换性生产原则，利于合理进行
分工和组织专业化协作生产，利于采用先进的 生产方式（专业化流水作业等）、先进工艺和 高效专用设备，尤其是计算机辅助制造（CAM ） ，利于实现加工和装配过程的机械化、自动 化，制造过程产品单一，分工精细，可提高产 品质量和生产率，保证产品质量，降低生产成 本，缩短生产周期。
3、现代加工业可以制造精度很高的工件，但仍然 会有误差(误差存在的必然性)。
4、由于误差的存在和制造成本的考虑，要求加工 出绝对准确和完全相同的产品在实际生产中是根本
不可能、也没有必要的(误差大小的需要性) 。
特点 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。
3)不互换 单件加工、装配时需要修配的互换 。 特点 要附加修配、辅助加工的，则不具 有互换性。
第一章 绪 论
1.1.3 互换性的分类
3. 对标准件：
外互换：滚动轴承外部零件
D d D d D d H
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互换性与技术测量
医者人之司命，如大将提兵，必谋定而后战。
开始啦！请将手机调成静音，如有疑问可以随时打断我！
第一章 绪 论
1.1 互 换 性
绪 论
1.2 互换性与技术测量
1.3 互换性与标准化
1.4 本课程的研究对象与任务
第一章 绪 论
1.1.1 互换性的概念
1.1
互 换
1.1.2 互换性的作用
1.设计上 遵循互换性生产原则，便于采用三
化(标准化、系列化、通用化)设计和计算机辅 助设计(CAD)，大量采用标准件和通用件，减 少绘图、计算等工作量，缩短设计周期，并有 利于产品多样化开发与更新换代。
2.制造上 遵循互换性生产原则，利于合理进行
分工和组织专业化协作生产，利于采用先进的 生产方式（专业化流水作业等）、先进工艺和 高效专用设备，尤其是计算机辅助制造（CAM ） ，利于实现加工和装配过程的机械化、自动 化，制造过程产品单一，分工精细，可提高产 品质量和生产率，保证产品质量，降低生产成 本，缩短生产周期。
3、现代加工业可以制造精度很高的工件，但仍然 会有误差(误差存在的必然性)。
4、由于误差的存在和制造成本的考虑，要求加工 出绝对准确和完全相同的产品在实际生产中是根本
不可能、也没有必要的(误差大小的需要性) 。
互换性与测量技术基础 ppt课件
标注方法 公称尺寸 下 上偏 偏差差
12
极限与配合的基本术语及定义论
三、有关偏差与公差的术语定义
4. 尺寸公差：是指尺寸的允许变动量，孔的用Th表示，轴的用Ts表示。 公差、极限尺寸、极限偏差的关系如下： 孔的公差 Th = Dmax ― Dmin = ES―EI； 轴的公差 Ts = dmax ― dmin = es―ei；
轴
最大过盈 Ymax=Dmin -dmax =EI-es；
最小过盈 Ymin =Dmax -dmin =ES-ei；
孔
16
四、有关配合的术语定义
极限与配合的基本术语及定义论
1. 配合及其种类 （3）过渡配合 对于一批孔、轴，任取其中之一相配，可能具有间隙也可能具有过盈的 配合，称为过渡配合。孔、轴结合形成过渡配合时，孔的公差带与轴的 公差带相互交叠。
H8 H8 H8 H8 H8 H8 H8 H8 H8 H8 H8 H8 H8
H8
e7 f7 g7 h7 js7 k7 m7 n7 p7 r7 s7 t7 u7
H8 H8 H8
H8
d8 e8 f8
h8
H9
H9 H9 H9 H9
H9
c9 d9 e9 f9
h9
H10
H10 H10 c10 d10
H10 h10
最大间隙 Xmax=Dmax―dmin =ES―ei
孔
最小间隙 Xmin =Dmin―dmax =EI―es
轴
15
四、有关配合的术语定义
极限与配合的基本术语及定义论
1. 配合及其种类 （2）过盈配合 孔的公差带完全在轴公差带的下方。实际孔的尺寸一定小于实际轴的尺 寸，孔、轴之间产生过盈，需在外来作用下孔与轴才能结合。
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极限与配合的基本术语及定义论
三、有关偏差与公差的术语定义
4. 尺寸公差：是指尺寸的允许变动量，孔的用Th表示，轴的用Ts表示。 公差、极限尺寸、极限偏差的关系如下： 孔的公差 Th = Dmax ― Dmin = ES―EI； 轴的公差 Ts = dmax ― dmin = es―ei；
轴
最大过盈 Ymax=Dmin -dmax =EI-es；
最小过盈 Ymin =Dmax -dmin =ES-ei；
孔
16
四、有关配合的术语定义
极限与配合的基本术语及定义论
1. 配合及其种类 （3）过渡配合 对于一批孔、轴，任取其中之一相配，可能具有间隙也可能具有过盈的 配合，称为过渡配合。孔、轴结合形成过渡配合时，孔的公差带与轴的 公差带相互交叠。
H8 H8 H8 H8 H8 H8 H8 H8 H8 H8 H8 H8 H8
H8
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H8 H8 H8
H8
d8 e8 f8
h8
H9
H9 H9 H9 H9
H9
c9 d9 e9 f9
h9
H10
H10 H10 c10 d10
H10 h10
最大间隙 Xmax=Dmax―dmin =ES―ei
孔
最小间隙 Xmin =Dmin―dmax =EI―es
轴
15
四、有关配合的术语定义
极限与配合的基本术语及定义论
1. 配合及其种类 （2）过盈配合 孔的公差带完全在轴公差带的下方。实际孔的尺寸一定小于实际轴的尺 寸，孔、轴之间产生过盈，需在外来作用下孔与轴才能结合。
《互换性与技术测量》课件
3
表面硬度
硬度不同会影响互换性。
技术测量方法和工具
技术测量的方法和工具多种多样。其中包括像三维扫描、激光测量、三坐标测量机等高端技术，也包 括各种方便实用的工具。
激光测量
可以快速地获得高精度的数据信息。
水平仪
可以帮助人们进行简单的测量工作。
角度测量仪
可以测量各种角度。
千分尺
一种非常常见的工具，可测量长度、厚度和内 外径。
《互换性与技术测量》 PPT课件
本课件将深入介绍互换性和技术测量。了解互换性的重要性以及技术测量的 定义和作用。通过案例分析和工具介绍，加深对于互换性和技术测量的理解。
互换性的定义和重要性
互换性可以定义为在机械、电子、化学和其他工业领域中，不同的部件之间互换所具有的能力。互换性 在生产过程中发挥着重要作用，可以加速产品交付时间和生产速度。
总结和展望
互换性和技术测量在制造业、汽车工业和航空航天等行业都有广泛的应用。在未来的发展中，技 术测量和互换性将继续发挥重要的作用，让产品更加高效、更加稳定。
1 技术测量
通过各种检测测试手段，把产品或工程过程放置于标准范围之内。
2 互换性
不同部件之间互相替换的能力。
3 成功案例
通过严格的互换性和技术测量操作来大幅提升生产质量和工作效率。
种类
互换性包括尺寸互换性、 形状互换性、方向互换性 等
影响因素
材料特性、制造精度等均 能影响互换性。
优点
互换性可以提高效率、降 低成本、优化生产流程。
技术测量的定义和作用
技术测量可以定义为通过各种检测、测试的手段，使得产品或者工程处于规定的标准之内的过程工艺。 技术测量在生产过程中发挥着至关重要的作用。
《互换性与技术测量》课件
制造误差
由于加工过程中各种因素的影响 ，导致零件的实际尺寸、形状和 位置与理想状态存在偏差。
测量误差
由于测量设备、测量方法和环境 等因素的影响，导致测量结果的 不准确性。
磨损与疲劳
长期使用过程中，由于摩擦、振 动等因素，导致零件的几何量精 度逐渐降低。
几何量精度的检测方法
1 2 3
比较测量法
将待测零件与标准件进行比较，通过直接观察或 使用测量工具来评定零件的几何量精度。
技术测量的定义是使用测量工具和测量方法对各种量值进行测量，以获得准确、 可靠的数据和结果。
详细描述
技术测量是一种基于数学和物理原理的测量方法，通过使用各种测量工具和设备 ，对各种量值进行测量，如长度、宽度、高度、重量、温度等。它涉及到多个领 域的知识和技术，如几何量测量、机械量测量、电磁量测量等。
技术测量的基本要素
05 测量误差与数据处理
测量误差的来源与分类
•·
系统误差： 由于某种确定的、经 常性的因素引起的测量误差，其 大小和符号可以预测。例如，测 量仪器的偏差或老化。
测量误差的来源与分类
随机误差： 由于偶然因素引起的 测量误差，其大小和符号无法预 测。例如，温度、压力的微小波 动或测量仪器的不完善。
粗大误差： 由于测量者疏忽或外 部干扰引起的明显错误。例如， 读数错误或记录错误。
游隙的检测是为了确定轴承在安装后 是否具有足够的游隙，以保证轴承的 正常润滑和运转。
圆柱齿轮的互换性检测
01
02
03
04
圆柱齿轮的互换性检测主要包 括齿形精度、齿向精度和齿距
精度的检测。
齿形精度的检测是为了确保齿 轮的齿形符合设计要求，以减 小齿轮运转时的振动和噪声。
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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合标准 1929，苏联 公差与配合标准 1940，正式颁布了国际公差标准ISA
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
中国 1955，一机部 第一个公差与配合的部颁标准 1959，国家科委 第一个公差与配合的国家标准GB159~174-59 随着我国经济建设的发展，陆续制订、修订标准
3. 计量技术发展简介
• 长度计量在我国具有悠久的历史 长度基准的发展 • 档案米尺，国际米原器，铂铱合金，Kr86，激光 • 米是光在真空中于1/299 792 458秒时间间隔内的行
• 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. 互换性概述
三、达到互换性的方法
几何参数 尺寸大小，几何形状（宏观、微观）以及相互的位置关系 （本 课程）
机械性能 硬度、强度
程长度 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
4. 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
• 完全一致不可能 • 达到互换性并不要求相同规格的零、部件几何参数绝对相
同，而是允许保持在一定的范围内变动
公差 允许零件尺寸和几何参数的变动量
互换性的分类 按可换性的程度 完全互换(绝对互换) 不需选择、辅助加工和修配 不完全互换(绝对互换) 当装配精度要求较高，为降低成本而采用其他技术
手段来满足装配要求，如分组装配法
• 制订、修订、贯彻标准是标准化活动的重要任务 • 在标准化的全部活动中，贯彻标准是个核心环节 • 标准化在深度上是没有止境的 • 一切有人类智慧活动的地方都能展开，目前重点放在工业生
产上
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
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
1. 互换性概述
一、互换性的含义
互换性 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
例 灯头和灯泡，螺钉螺母，滚动轴承 汽车、自行车、缝纫机、手表 日用工业品、机床、汽车、电子产品、军工产品
• R5系列的项值包含在R10系列之中， R10系列的项值包含在R20系列之中， R20系列的项值包含在R40系列之中， R40系列的项值包含在R80系列之 中
• Rr系列中的项值可按十进法向两端无限延伸，也适用于比值r/p等于整数的 派生系列Rr/p
• 同一系列中任意相邻两优先数常用值的相对差近似不变。其中R5系列约为 60%， R10系列约为25%， R20系列约为12%， R40系列约为6%， R80系列约为3%
补充系列
R80 q8080101.03
倒数系列
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 Rr/p
R10/3 q10/3(1010)32 1, 2, 4, 8, 16, 31.5, ……
4. 优先数和优先数系
优先数系的主要特征
例：普通车床加工最大直径 φ320，φ400，φ500，φ630 形成产品系列
• 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
2. 公差与配合标准发展简介
▪ 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
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 ）
• 标准化不是一个孤立的概念，而是一个活动过程，包括制订 、贯彻、修订，循环往复，不断提高
目前我国数值分级的国家标准 GB321--80
4. 优先数和优先数系
优先数系由一些十进制等比数列构成，代号为 Rr
基本系列
R5 q5 5 101.6 1, 1.6, 2.5, 4, 6.3,10 R10 q1010101.25 1, 1.25, 1.6, 2.0, 2.5, 3.15, 4.0, 5.0, 6.3, 8.0, 10 R20 q2020101.12 R40 q4040101.06
互换性应该同时具备两个条件： • 不需经过任何选择、修配或调整便能装配、维修更换 • 装配或更换后的整机能满足其使用性能要求
1. 互换性概述
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，进行文明配方便，组织装配流水线）
• R10/3，R20/6，R40/12的理论等比数列十分接近于公比为2的倍数系列 • 标注派生系列时，除含有项值 1 的可用简化符号Rr/p外，其它的均需表明
系列中含有的一个项值如 R10/3(… 2.5 …)
例：试写出R10/3从0.012到100的优先数系的派生数系
解： 该数系为 0.016，0.0315，0.063，0.125，0.25，0.5， 1，2，4，8，16，31.5，63
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合标准 1929，苏联 公差与配合标准 1940，正式颁布了国际公差标准ISA
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
中国 1955，一机部 第一个公差与配合的部颁标准 1959，国家科委 第一个公差与配合的国家标准GB159~174-59 随着我国经济建设的发展，陆续制订、修订标准
3. 计量技术发展简介
• 长度计量在我国具有悠久的历史 长度基准的发展 • 档案米尺，国际米原器，铂铱合金，Kr86，激光 • 米是光在真空中于1/299 792 458秒时间间隔内的行
• 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. 互换性概述
三、达到互换性的方法
几何参数 尺寸大小，几何形状（宏观、微观）以及相互的位置关系 （本 课程）
机械性能 硬度、强度
程长度 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
4. 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
• 完全一致不可能 • 达到互换性并不要求相同规格的零、部件几何参数绝对相
同，而是允许保持在一定的范围内变动
公差 允许零件尺寸和几何参数的变动量
互换性的分类 按可换性的程度 完全互换(绝对互换) 不需选择、辅助加工和修配 不完全互换(绝对互换) 当装配精度要求较高，为降低成本而采用其他技术
手段来满足装配要求，如分组装配法
• 制订、修订、贯彻标准是标准化活动的重要任务 • 在标准化的全部活动中，贯彻标准是个核心环节 • 标准化在深度上是没有止境的 • 一切有人类智慧活动的地方都能展开，目前重点放在工业生
产上
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
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
1. 互换性概述
一、互换性的含义
互换性 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
例 灯头和灯泡，螺钉螺母，滚动轴承 汽车、自行车、缝纫机、手表 日用工业品、机床、汽车、电子产品、军工产品
• R5系列的项值包含在R10系列之中， R10系列的项值包含在R20系列之中， R20系列的项值包含在R40系列之中， R40系列的项值包含在R80系列之 中
• Rr系列中的项值可按十进法向两端无限延伸，也适用于比值r/p等于整数的 派生系列Rr/p
• 同一系列中任意相邻两优先数常用值的相对差近似不变。其中R5系列约为 60%， R10系列约为25%， R20系列约为12%， R40系列约为6%， R80系列约为3%
补充系列
R80 q8080101.03
倒数系列
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 Rr/p
R10/3 q10/3(1010)32 1, 2, 4, 8, 16, 31.5, ……
4. 优先数和优先数系
优先数系的主要特征
例：普通车床加工最大直径 φ320，φ400，φ500，φ630 形成产品系列
• 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
2. 公差与配合标准发展简介
▪ 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
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 ）
• 标准化不是一个孤立的概念，而是一个活动过程，包括制订 、贯彻、修订，循环往复，不断提高
目前我国数值分级的国家标准 GB321--80
4. 优先数和优先数系
优先数系由一些十进制等比数列构成，代号为 Rr
基本系列
R5 q5 5 101.6 1, 1.6, 2.5, 4, 6.3,10 R10 q1010101.25 1, 1.25, 1.6, 2.0, 2.5, 3.15, 4.0, 5.0, 6.3, 8.0, 10 R20 q2020101.12 R40 q4040101.06
互换性应该同时具备两个条件： • 不需经过任何选择、修配或调整便能装配、维修更换 • 装配或更换后的整机能满足其使用性能要求
1. 互换性概述
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，进行文明配方便，组织装配流水线）
• R10/3，R20/6，R40/12的理论等比数列十分接近于公比为2的倍数系列 • 标注派生系列时，除含有项值 1 的可用简化符号Rr/p外，其它的均需表明
系列中含有的一个项值如 R10/3(… 2.5 …)
例：试写出R10/3从0.012到100的优先数系的派生数系
解： 该数系为 0.016，0.0315，0.063，0.125，0.25，0.5， 1，2，4，8，16，31.5，63