机械精度设计与检测
机械精度设计与检测基础
引言概述：机械精度设计与检测是在现代制造企业中非常重要的一个领域。
它关注机械零件和组件的准确性、精度和稳定性，对于确保机械产品性能和质量至关重要。
本文将介绍机械精度设计与检测的基础知识，包括机械精度的定义、设计原则以及常用的检测方法和工具。
在文章的正文部分，将详细阐述五个主要的大点，分别是：机械精度设计的基本原理、材料选择与加工工艺对机械精度的影响、机械精度的常见问题及其处理方法、机械精度的检测方法、机械精度设计与检测的应用案例。
通过对这些内容的介绍和分析，旨在帮助读者更好地理解和应用机械精度设计与检测的基础知识。
正文内容：一、机械精度设计的基本原理1.机械精度的定义和分类：介绍机械精度的基本定义，包括几何精度、尺寸精度和位置精度等的定义和区别。
2.机械精度设计的基本原则：介绍机械精度设计的基本原则，包括合理选择尺寸公差、合理安排零件间的配合关系、避免零件的累积误差等。
3.机械精度设计的数学模型：介绍机械精度设计中常用的数学模型，如误差传递模型、误差分析模型等，以及它们在机械精度设计中的应用。
二、材料选择与加工工艺对机械精度的影响1.材料选择对机械精度的影响：介绍不同材料对机械精度的影响，包括材料的热膨胀系数、弹性模量、硬度等对机械精度的影响。
2.加工工艺对机械精度的影响：介绍不同加工工艺对机械精度的影响，包括机加工、热处理、表面处理等工艺对机械精度的影响，并探讨如何选择合适的加工工艺来提高机械精度。
三、机械精度的常见问题及其处理方法1.机械精度误差的类型和来源：介绍机械精度误差的常见类型和来源，包括测量误差、几何误差、运动误差等，以及它们对机械性能的影响。
2.机械精度问题的分析与解决方法：介绍常见的机械精度问题分析方法，如误差分析、故障诊断等，以及针对不同问题的处理方法，如调整、修理、更换等。
四、机械精度的检测方法1.机械精度检测的基本原理：介绍机械精度检测的基本原理，包括测量原理、检测设备和仪器等。
机械精度设计及检测19第11章尺寸链的精度设计基础
偏差 为
A1
101
0.35 0
A2
50
0.25 0
A3
A5
50 0.048
⑤ 用中间计算方法计算A4的上、下偏差 ES0 ESA1() ESA2() 2EIA3() EI A4()
EIA4() ESA1() ESA2() 2EI A3() ES0
0.35 (0.25) 2(0.048) (0.75)
A3
(4) 校核计算结果
19
∵ ES0＝－0.01 ， EI0＝－0.08 （A1=Φ70 ，
T0 ES0 EI0 = 0.07
41
Ti TA1 TA2 TA3
i 1
2
2
= 0.02+0.03+0.02 = 0.07
3
T0 Ti 0.07
1
∴ 计算无误，则壁厚
A2/2 A0
A2=Φ60 A3=0±0.01）
Ai 的方向与封闭环A0
的方向相同为Ai (-) 。
图11.4尺寸链图
由图可见： A1为A1() , A2、A3为A2()、A3()
例11.2 加工顺序（见图11.5）：
9
（1）镗孔A1，（2）插键槽A2，（3）磨内孔A3。 解：（1）按加工顺序画尺寸链图。oA3/2 A1/ Nhomakorabea A2 A0
(2)
判断
对包容面（即孔）： 下偏差为零（EI=0)。
如
Φ30
对被包容面（轴）： 上偏差为零（es=0)。
Φ30
29
例11.7 图11.10为对开齿轮箱的一部分。 A0=1~1.75, A1=101、A2=50、A3=A5=5、A4=140。 计算各组成环的公差和上、下偏差。
机械精度设计与检测习题集(含答案)
第一章绪论参考答案一、判断题（正确的打√，错误的打×）1.不经挑选，调整和修配就能相互替换，装配的零件，装配后能满足使用性能要求，就是具有互换性的零件。
（√）2.互换性原则中适用于大批量生产。
（╳）3.为了实现互换性，零件的公差应规定得越小越好。
（╳）4.国家标准中，强制性标准是一定要执行的，而推荐性标准执行与否无所谓。
（╳）5.企业标准比国家标准层次低，在标准要求上可稍低于国家标准。
（╳）6.厂外协作件要求不完全互生产。
（╳）7.装配时需要调整的零、部件属于不完全互换。
（√）8.优先数系包含基本系列和补充系列，而派生系列一定是倍数系列。
（╳）9.产品的经济性是由生产成本唯一决定的。
（╳）10.保证互换的基本原则是经济地满足使用要求。
（√）11.直接测量必为绝对测量。
( ×) （绝对、相对测量：是否与标准器具比较）12.为减少测量误差，一般不采用间接测量。
( √)13.为提高测量的准确性，应尽量选用高等级量块作为基准进行测量。
( ×)14.使用的量块数越多，组合出的尺寸越准确。
(×)15.0~25mm千分尺的示值范围和测量范围是一样的。
( √)16.用多次测量的算术平均值表示测量结果，可以减少示值误差数值。
( ×)17.某仪器单项测量的标准偏差为σ=0.006mm，若以9次重复测量的平均值作为测量结果，其测量误差不应超过0.002mm。
( ×误差＝X－X0)18.测量过程中产生随机误差的原因可以一一找出，而系统误差是测量过程中所不能避免的。
( ×)19.选择较大的测量力，有利于提高测量的精确度和灵敏度。
( ×)20.对一被测值进行大量重复测量时其产生的随机误差完全服从正态分布规律。
( √)四问答题1什么叫互换性？为什么说互换性已成为现代机械制造业中一个普遍遵守原则？列举互换性应用实例。
（至少三个）。
答：（1）互换性是指机器零件（或部件）相互之间可以代换且能保证使用要求的一种特性。
机械精度设计检测知识点
机械精度设计检测知识点机械精度设计和检测是在机械制造领域中非常重要的一部分，它关乎着产品的质量和性能。
本文将介绍机械精度设计和检测的一些知识点。
一、机械精度设计的概念机械精度设计是指在机械产品的设计过程中，通过合理的结构设计和材料选择，使产品能够满足特定的精度要求。
机械精度设计的目的是达到产品的预期性能，并尽量减小误差和偏差。
在机械精度设计中，涉及到许多重要的概念，如公差、精度等级和度量方法等。
以下将逐一进行介绍。
二、公差的概念和分类公差是机械零件尺寸允许的最大误差范围，它是机械精度设计中一个重要的概念。
公差可以分为基本公差和几何公差两种。
基本公差是指与尺寸相关的允许误差范围，它可以分为线性公差和角度公差两种。
线性公差是用于描述零件长度、直径、宽度等尺寸的误差范围；角度公差用于描述零件角度的误差范围。
几何公差是指与形状和位置相关的允许误差范围，它可以分为平面度、圆度、圆柱度、垂直度等几何公差。
三、精度等级的划分精度等级是用于描述机械产品的精度要求的指标，通常由国家标准规定。
不同的机械产品有不同的精度等级要求，例如精密仪器和普通机械零件等。
通常，精度等级分为精密度和准确度两个方面。
精密度是指产品在重复测量中的稳定性和一致性，它与公差的大小有关。
准确度是指产品测量结果与真实值之间的误差，它主要与检测仪器和测量方法有关。
四、机械精度检测的方法机械精度检测方法多种多样，可以根据需要选择合适的方法进行检测。
1. 平面度检测：平面度是描述零件表面平整度的参数，可以使用平面测量仪、摄像测量仪等设备进行检测。
2. 圆度检测：圆度是描述零件圆形度的参数，可以使用圆度测量仪进行检测。
3. 圆柱度检测：圆柱度是描述零件圆柱形状的参数，可以使用圆柱度测量仪进行检测。
4. 环形度检测：环形度是描述轴类零件螺纹、孔和环面等形状的参数，可以使用环形度测量仪进行检测。
5. 垂直度检测：垂直度是描述零件垂直程度的参数，可以使用垂直度测量仪进行检测。
机械精度设计与检测技术基础
城市工程125产 城机械精度设计与检测技术基础金岩摘要：机械加工精度直接影响机械产品的质量性能和使用寿命。
在机械加工过程中，由于各方面因素的影响会使得加工出现误差，例如工件和刀具位置偏移等问题，都会导致生产出的产品带有误差。
只有实际加工的零件参数能够和规定参数相同，才能判定该零件符合标准。
为保证机械加工企业的长足发展，需要提高机械加工的精度，尽量减少误差，从而提高零件的合格率，提高生产效率。
关键词：机械；精度设计；检测技术1 机械精度设计的基本原则1.1 互换性原则遵循互换性原则，不仅能有效保证产品质量，而且能提高劳动生产率，降低制造成本。
1.2 经济性原则经济性原则主要考虑工艺性、合理的精度要求、合理选择材料、合理的调整环节以及提高工作寿命等。
1.3 标准化原则标准化是实现互换性生产的前提，大量采用标准化、通用化的零部件、元器件和构件，以提高产品互换性程度。
1.4 精度匹配原则在对机械总体进行精度分析的基础上，根据机械或位置中各部分各环节对机械精度影响程度的不同，分别对各部分各环节提出不同的精度要求和恰当的精度分配，并保证相互衔接和适应，这就是精度匹配原则。
1.5 最优化原则通过确定各组成部分零部件精度之间的最佳协调，达到特定条件下机电产品的整体精度优化。
最优化原则已经在产品结构设计、制造等各方面广泛应用，最优化设计已经成为机电产品和系统设计的基本要求。
在几何量精度设计中，最优化原则主要体现在公差优化、数值优化和优先选用等方面。
互换性原则体现精度设计的目的，经济性原则是精度设计的目标，标准化原则是精度设计的基础，精度匹配原则和最优化原则是精度设计的手段。
2 机械精度设计的方法2.1 类比法类比法就是与经过实际使用证明合理的类似产品上的相应要素相比较，确定所设计零件几何要素的精度。
采用类比法进行精度设计时，必须正确选择类比产品，分析它与所设计产品在使用条件和功能要求等方面的异同，并考虑到实际生产条件、制造技术的发展、市场供求信息等多种因素。
精度设计实验报告
一、实验名称：机械精度设计与检测实验二、实验目的1. 了解机械精度设计的基本原理和方法。
2. 掌握机械精度检测的常用仪器和测量方法。
3. 培养学生独立完成实验的能力，提高分析问题和解决问题的能力。
三、实验器材1. 机械精度设计与检测实验台一套2. 量具：千分尺、游标卡尺、内径百分表、外径百分表等3. 计算器4. 记录本四、实验原理机械精度设计是指在设计机械产品时，根据产品的工作要求，合理选择和设计零部件的尺寸、形状、公差和配合等参数，以满足产品在规定的工作条件下，达到预定的精度要求。
机械精度检测则是通过实验方法，对机械产品进行精度测试，以验证其是否符合设计要求。
五、实验过程1. 实验一：机械精度设计（1）根据实验台提供的机械零件图纸，分析各零件的精度要求。
（2）根据精度要求，选择合适的尺寸、形状、公差和配合等参数。
（3）设计各零件的加工工艺和装配工艺。
（4）绘制各零件的加工图和装配图。
2. 实验二：机械精度检测（1）将实验台上的机械产品进行组装。
（2）使用量具对组装好的产品进行测量。
（3）记录测量数据，分析各零件的精度情况。
（4）根据测量结果，评估产品的精度是否符合设计要求。
六、实验结果及分析1. 实验一：机械精度设计（1）根据图纸分析，选取合适的尺寸、形状、公差和配合等参数。
（2）设计的加工工艺和装配工艺合理，可保证产品的精度要求。
（3）绘制的加工图和装配图清晰，便于加工和装配。
2. 实验二：机械精度检测（1）组装好的产品各零件精度符合设计要求。
（2）测量数据准确，分析结果可靠。
（3）产品的精度满足设计要求。
七、认识体会、意见与建议1. 通过本次实验，加深了对机械精度设计原理和方法的理解。
2. 掌握了机械精度检测的常用仪器和测量方法。
3. 提高了独立完成实验的能力，培养了分析问题和解决问题的能力。
4. 建议在实验过程中，加强对学生操作技能的培养，提高实验效果。
5. 建议增加实验项目的难度，提高学生的实际操作能力。
机械零件精度设计与产品检测
一.测量方法
1.测量方法是根据测量对象的特点来选择和确定的
特点：主要是指测量对象的尺寸大小、精度要求、
形状特点、材料性质以及数量等
一.测量方法
2. 测量方法的分类
2.1 按获得被测结果的方法分类
直接测量：测量时，直接从测量器具上读出被测几 何量的大小值 间接测量 ：被测几何量无法直接测量时，首先测出
二.测量器具
2. 度量指标：
量程：计量器具示值范围的上限值
与下限值之差。
灵敏度：能引起量仪指示数值变化 的被测尺寸的最小变动量。 示值误差：量具或量仪上的读数与 被测尺寸实际数值之差。
二.测量器具
2. 度量指标：
测量范围：测量器具所能测量出 的最大和最小的尺寸范围。一般地， 将测量器具安装在表座上，包括：1） 标尺的示值范围 2）表座上安装仪 表的悬臂能够上下移动的最大和最 小的尺寸范围。
三.测量误差及其处理
5.随机误差的特性与处理 随机误差的特性 1）对称性：绝对值相等、符号相反的误差出现的概率相等； 2）单峰性：绝对值小的误差出现的概率比绝对值大的误差出现的 概率大； 3）有界性：在一定的测量条件下，误差的绝对值不会超过一定的 界限； 4）抵偿性：在相同条件下，当测量次数足够多时，各随机误差的 算术平均值随测量次数的增加而趋近于零。（对称性）
● 通用量具和量仪 ：固定刻线量具、游标量具、螺旋测微量具、机械式量 仪、光学量仪、气动量仪、电动量仪 ● ● ● 极限规 检验量具 主动测量装置
二.测量器具
常用通用量具和量仪 游标卡尺
二.测量器具
常用通用量具和量仪
螺旋测微器
二.测量器具
2. 度量指标：
测量中应考虑的测量工具的主要性能
机械精度设计与检测
机械精度设计与检测简介机械精度设计与检测是现代工程中非常重要的一个领域。
机械精度设计是指在机械结构设计中考虑到各种因素，以确保机械结构的准确性和稳定性。
而机械精度检测则是通过一系列的测量和分析技术，对机械结构的精度进行评估和验证。
本文将介绍机械精度设计与检测的基本原理、常用方法以及其在实际应用中的重要性。
机械精度设计原理机械精度设计的核心原理是要在设计阶段充分考虑到所有可能影响机械结构精度的因素，并在设计中采取相应的措施来降低这些影响。
常见的影响机械精度的因素包括材料的热胀冷缩、机械结构的变形、装配误差等。
在机械精度设计中，设计师需要根据具体的应用需求和工作环境，选择合适的材料、加工工艺以及结构形式，以尽可能地减小这些影响因素。
在机械精度设计中，常用的设计原理包括：1. 材料选择和热处理材料的选择对机械结构的精度有着重要的影响。
不同的材料具有不同的热胀冷缩系数和机械性能。
在设计中，设计师需要根据工作条件选择合适的材料，并对材料进行热处理，以降低材料的热胀冷缩对机械结构精度的影响。
2. 结构形式和装配方式机械结构的结构形式和装配方式对其精度有着直接的影响。
合理的结构设计可以减小外界因素对机械结构精度的影响。
在设计中，设计师需要充分考虑结构的稳定性和刚度，并选择合适的装配方式，以提高机械结构的精度。
3. 加工工艺和精度控制机械精度的控制还需要依靠合理的加工工艺和精度控制手段。
加工工艺的选择和控制对机械结构的精度有着直接的影响。
在设计中，设计师需要根据具体的加工要求选择合适的加工工艺，并采取相应的精度控制措施，以确保机械结构的精度。
机械精度检测方法机械精度检测是通过一系列的测量和分析技术，对机械结构的精度进行评估和验证。
常用的机械精度检测方法包括：1. 平面度检测平面度检测是对机械结构表面平面度的测量和评估。
常用的平面度检测手段包括投影仪测量、激光光栅测量等。
2. 直线度检测直线度检测是对机械结构直线度的测量和评估。
机械精度与检测
机械精度与检测引言在机械工程领域中，机械精度是一项非常重要的指标。
机械精度可以影响机械设备的性能，因此对于机械精度的检测也显得十分关键。
本文将探讨机械精度的定义和影响因素，并介绍一些常用的机械精度检测方法。
机械精度的定义机械精度是指机械设备的各个部件之间的相对位置或相对运动的精确度。
换句话说，机械精度是指机械设备在正常工作状态下的稳定性和准确性。
机械精度通常以以下几个方面来衡量：1.位置精度：指机械设备各个部件之间的相对位置的准确度。
2.运动精度：指机械设备部件之间的相对运动的准确度，例如，运动轴的直线度、旋转轴的圆度等。
3.重复性：指机械设备在多次操作或运动后，其位置或运动是否可以重复达到相同的精度。
4.稳定性：指机械设备在长时间运行过程中是否会发生位置或运动的漂移。
机械精度影响因素机械精度受多个因素影响，以下是一些常见的影响因素：1.材料特性：材料的硬度、刚性和热胀冷缩等特性会直接影响机械设备的精度。
2.制造工艺：制造工艺的精确度和工艺参数的控制将直接影响机械设备的精度。
3.设计准确性：机械设备的设计准确度将对机械精度产生重要影响。
4.润滑与摩擦：润滑和摩擦因素对机械设备的摩擦减少和位置控制有重大影响。
5.环境因素：温度、湿度等环境因素将对机械设备的精度产生影响。
机械精度检测方法机械精度的检测是为了验证机械设备是否满足规定的精度要求。
以下是一些常用的机械精度检测方法：1.黑匣子测试法：黑匣子测试法是一种全面的机械精度检测方法。
它通过将机械设备置于一个封闭的环境中，并通过传感器和测量仪器对设备的位置和运动进行监测和记录。
通过分析记录的数据，可以评估机械设备的精度水平。
2.几何测量法：几何测量法通过使用测量仪器，如卡尺、千分尺、激光测量仪等，来测量机械设备的尺寸和位置。
通过比较测量结果和设计要求，可以评估机械设备的位置和运动精度。
3.摆放试验法：摆放试验法是一种简单而有效的机械精度检测方法。
它通过将一个球体或任意形状的物体置于机械设备的各个部件上，观察和测量这个物体的运动轨迹或相对位置，从而评估机械设备的精度。
机械精度设计与检测技术
机械精度设计与检测技术一、机械精度设计技术1.精度要求分析：在机械产品的设计之前，首先需要对产品的精度要求进行分析。
根据产品的实际使用需求和技术指标，确定产品的精度等级和指标，为后续的设计工作提供参考依据。
2.合理设计：机械产品的设计是精度控制的关键环节。
合理的设计能够最大限度地减小误差和偏差，提高产品的精度。
在设计过程中，需要充分考虑材料的选择、零件的形状和尺寸、配合公差的分配等因素，以保证产品的整体精度。
3.分离设计：在一些特殊的机械产品中，可能存在对不同部件的精度要求不同的情况。
在这种情况下，可以采用分离设计的方法，将对不同部件的精度要求进行分离，以提高整体产品的精度。
4.降低精度传递：在机械产品的设计中，精度的传递和积累是一种常见的现象。
为了降低精度的传递误差，可以通过合理的结构设计、配合公差的分配、装配工艺的控制等方式进行控制，从而提高产品的精度。
二、机械精度检测技术机械精度检测技术是指通过一系列的检测手段和方法，对机械产品的精度进行检测和评估。
它可以帮助我们了解产品的精度指标是否能够满足设计要求，为产品的修正和调整提供依据。
1.仪器设备：机械精度检测需要运用到各种仪器设备，如测量仪器、检测仪器、光学仪器等。
这些仪器设备能够实现对各项精度指标的测量和检测，从而为检测结果的准确性提供保证。
2.检测手段：机械精度检测可以通过直接测量和间接测量两种手段进行。
直接测量是指通过仪器设备直接测量出产品的精度指标，如尺寸、角度、位置等；间接测量是通过测量其他相关的参数，推算出产品的精度指标。
3.检测工艺：机械精度检测需要进行一系列的检测工艺，包括检测方案的设计、检测方法的选择和实施、数据的处理和分析等工作。
这些工艺能够确保检测结果的准确性和可靠性。
4.结果评估：机械精度检测的最终目标是对产品的精度进行评估。
评估结果可以根据产品的精度指标，判断产品是否满足设计要求。
基于评估结果，可以对产品进行相应的控制和调整，提高产品的精度。
机械精度设计与检测
机械精度设计与检测机械精度设计与检测是机械工程领域的重要部分。
在各种机械设备和零部件的制造过程中，精度设计和检测是确保产品质量和性能的关键环节。
机械精度设计涉及到对机械结构、尺寸、装配等方面进行优化，以达到预期的精度要求。
而机械精度检测则是通过测量和评估，验证产品是否满足设计要求。
机械精度设计与检测是机械工程领域的重要部分。
在各种机械设备和零部件的制造过程中，精度设计和检测是确保产品质量和性能的关键环节。
机械精度设计涉及到对机械结构、尺寸、装配等方面进行优化，以达到预期的精度要求。
而机械精度检测则是通过测量和评估，验证产品是否满足设计要求。
机械精度设计与检测的背景是由于现代工业对产品质量和精度要求的不断提高。
在许多行业，如航空航天、汽车制造、电子设备制造等，机械精度的要求越来越高。
而机械精度设计和检测的科学方法和技术的发展，为满足这些要求提供了有效手段。
机械精度设计与检测的重要性在于它直接影响到产品的性能和可靠性。
一个精度优良的机械设备能够提高工作效率、减少能源消耗、降低故障率，从而带来巨大的经济效益。
而机械精度设计与检测的技术进步，也在很大程度上推动了机械工程领域的发展。
综上所述，了解机械精度设计与检测的背景对于深入理解和应用相关技术具有重要意义。
在日常的机械工程实践中，我们需要关注和掌握机械精度设计与检测的原理和方法，以为产品的设计和制造提供有力支持。
机械精度设计涉及到机械系统的设计原理和方法，以确保机械产品的精度达到所需的要求。
在机械精度设计中，需要考虑各种因素，如材料选择、尺寸控制、加工工艺等，以达到设计的精度要求。
设计原理机械精度设计的原理在于充分理解机械系统的工作原理和机械件之间的相互作用。
通过合理设计机械系统的结构和机械件的配合精度，可以降低摩擦、减小传动误差和振动，从而提高机械产品的精度。
设计方法在机械精度设计中，有多种方法可以用于提高机械产品的精度。
以下是一些常用的设计方法：合理选择材料：选择适合的材料可以降低因材料本身引起的误差，如热膨胀系数、硬度等。
机械精度设计与检测课后习题部分
解析：设计过程中需要考虑零件的尺寸和形状选择合适的加工方法并进行精度检测以确保达到精 度要求。
习题二答案与解析
题目：设计一个机械零件要求其精度达到0.01mm并给出检测方法。
答案：设计一个圆柱形零件采用高精度数控机床加工使用三坐标测量机进行检测。
案例三：某液压系统的精度设计与检测
液压系统的组成：泵、阀、油缸、管路等 精度要求：压力、流量、速度、位置等 设计方法：采用计算机辅助设计（CD）进行三维建模和仿真 检测方法：采用压力传感器、流量计、速度传感器等设备进行在线检测 结果分析：根据检测结果对液压系统进行优化和改进 应用领域：广泛应用于工程机械、汽车制造、航空航天等领域
实际应用案例分析
案例一：某机械零件的精度设计与检测
零件名称：某机械零件 设计要求：精度高稳定性好 检测方法：采用高精度测量仪器进行测量 检测结果：符合设计要求满足使用需求
案例二：某传动系统的精度设计与检测
传动系统类型：齿轮传动、链条传动、皮带传动等 精度要求：尺寸精度、位置精度、运动精度等 设计方法：CD建模、有限元分析、仿真模拟等 检测方法：光学测量、激光测量、超声波测量等 实际应用效果：提高传动效率、降低噪音、延长使用寿命等
机械精度：指 机械零件、部 件或整机在尺 寸、形状、位 置等方面的精
确程度
重要性：机械 精度直接影响 产品的性能、 寿命、可靠性
和安全性
设计原则：根 据使用要求、 制造工艺和成 本等因素合理 选择机械精度
检测方法：采 用测量仪器和 检测手段对机 械精度进行检
测和评估
机械精度设计的基本原则
机械精度设计与检测-公差原则
•边界：最小实体实效边界。即：体内作用尺寸不得超出最小实体实效
尺寸，其局部实际尺寸不得超出最大实体尺寸和最小实体尺寸。
D LV=D L ±t 内表面为“+”，外表面为“-”。
公差配合与测量
最小实体实效状态（尺寸、边界）
•LMVC：在给定长度上，实际尺寸要素处于最小实体状态，且
最小实体要求——用于保证临界值的设计，以控制最小壁厚
（孔），保证最低强度（轴）要求的导出要素。
可逆要求与最大（最小）实体要求联用——能充分利用公差带，
扩大了被测要素实际尺寸的范围，提高了效益。在不影响使用性
能的前提下可以选用。
HOME
公差配合与测量
几何未注公差值的规定
•对一般机床加工就能保证的几何精度，不必在图样上注出几何公差，几何未注公差按
公差配合与测量
最小实体要求用于被测要素举例
合格条件：轴
d ≥d LV= d L—t 几何
fi
且 d min ≤ d a≤ d max
合格条件：孔
D fi ≤ D LV= D L+t 几何
且 D min ≤ D a≤ D max
合格条件：
D fi ≤ D LV= 8.25+0.4
且ø 8 ≤ D a≤ ø 8.25
c
最大实体要求
最大实体实效边界 39.9
0.1
0.2
公差配合与测量
可能允许的最大几
何误差值mm
A
最 小 实 体 要 求
•定义：控制被测要素的实际轮廓处于其最小实体实效边界之内的一种
机械精度设计与检测学习指导
第一篇机械精度设计与检测学习指导第一章绪论1.1 内容1.1.1 基本内容本章的学习目的：了解机械精度设计与检测课程的研究对象、内容、学习方法和特点。
掌握相关名词术语的定义、分类和概念，例如互换性、公差、检测和标准，以及相互之间的关系。
基本内容：机械产品的互换性、公差、检测、标准化、标准和优先数系的定义，适用范围及相关标准规定；检测的基本概念。
1.1.2 学习重点1. 机械精度设计的研究对象（1）互换性互换性是产品所具有的一种能力，国家标准GB/T 20000.1-2002《标准化工作指南第1部分：标准化和相关活动的通用词汇》给出互换性的定义是“广义地说，互换性是指一种产品、过程或服务代替另一种产品、过程或服务，能满足同样要求的能力。
”产品我们将之分成硬件产品和软件产品。
硬件产品是指看得见，摸得到的实物，机械产品即属于这一范畴。
软件产品是指过程或服务，属于思维、管理范畴，例如：商店、宾馆等的服务；软件程序；法律和法规等能够感知到，但用手接触不到。
机械产品的互换性具体是指“同一规格的零部件，按相同的技术要求制造，彼此能够相互替代使用，而且效果相同的性能”。
互换性的作用在制造、设计和使用与维修方面都具有很多优点和长处。
所以，互换性是机械产品现代化生产所遵循的加工原则。
互换性分为：完全互换性，即零部件在装配或更换时，不挑、不选、不修、不调既能达到的性能要求；不完全互换性，是指零部件按一定条件进行装配或更换，主要方法有分组装配法、调整装配法等。
（2）公差公差是指几何量的允许变动量。
机械零件的公差主要包括：尺寸公差、几何公差和表面粗糙度。
公差是机械精度设计的重要指标，是零件加工后产品是否合格的重要评价标准。
公差设计时，要全面考虑到产品的装配精度、加工工艺与定位、加工精度和检测方法等。
公差要求应正确地在图纸上表达。
公差是机械产品互换性的保证。
公差设计的原则是在满足产品的性能要求下，取大不取小，以获得最大的经济利益。
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§1.3 标准化
国际标准
ISO: 标准化组织 IEC：电工委员会 ITU：国际电信联盟
国际标准化组织（简称ISO）、国际电工委员会（简称 IEC），这两个组织负责制定和颁发国际标准。
我国于1978年恢复参加ISO组织后，陆续修订了自己的标准。 修订的原则是，在立足我国生产实际的基础上向ISO靠拢，以 利于加强我国在国际上的技术交流和产品互换。
同一规格的一批零部件，任取其一，不需任何挑选或附加修 配或再调整 就能装在机器(或部件)上，并能 满足其规定的使用 功能要求 的特性叫做互换性。
特点：装配前：不需挑选； 装配中：不需加工或调整； 装配后：满足要求；
湘潭大学
§1.2 互换性的概念及作用 二、互换性的分类
按互换程度
完全互换：装配时不需挑选和修配。 不完全互换：装配时允许挑选、调整和修配
1.公差:允许的零件几何参数变动范围称为“公差”。这是零 件具有互换性的保证。
2.检测：检测包含检验与测量。这是检验零件是否满足互换 性要求的手段。
3.实现互换性的条件：标准化是实现互换性的前提。这是 使零件具有互换性的规定。
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§1.3 标准化 标准和标准化的引入
现代化生产的特点是品种多、规模大、分工细、协 作多。为使社会生产有序进行，必须通过标准化使产 品品种规格简化，使分散的、局部的生产环节能相互 协调和统一。
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§1.3 标准化
2、标准的分类
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§1.3 标准化
国家标准分为四级：国家标准(GB)、行业标准(JB、HB) 地方标准(DB)、企业标准(QB)
世界标准分为六级：国际标准、区域标准、国家标准 专业标准、地方标准、企业标准
注意： 下级标准不能与 上级标准相违背
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标准的代号形式
我国标准分为国家标准，专业标准（行业标准）、 企业标准、地方标准。 国标代号有3种：GB-表示强制性国家标准， GB/T表示推荐性国家标准。 行标HB：如机械工业标准JB，建设工业机械标 准JJB。 企标Q，地方企业标准前加各省简称汉字。
活塞
气缸
加工尺寸
φ 40
0 0 . 04
测量分组 1 φ 40
0 0 . 01
2 φ 40
0 . 01 0 . 02
3 φ 40
0 . 02 0 . 03
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4 φ 40
0 . 03 0 . 04
φ 40
0 . 04 0
φ 40
0 . 04 0 . 03
φ 40
0 . 03 0 . 02
φ 40
0 . 02 0 . 01
φ 40
0 . 01 0
§1.2 互换性的概念及作用
按定义
功能互换性 几何参数互换性
功能互换
物理— 硬度，弹性等； 机械— 强度，刚度等； 质量— 可靠性，维修性，安全性等。
尺寸精度（尺寸公差） 几何参数互换 几何精度（形状和位置公差）
微观轮廓（表面粗糙度） 湘潭大学 本课程只研究几何参数的互换性，即机械精度设计。
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第1章 概 论
本章主要内容
一、公差与机械精度设计 二、互换性 三、标准化 四、优先系数
重点要求
互换性的定义及作用、标准化
§1.1 机械精度设计
一、公差的概念
1、公差： 机械产品由一定几何形状的零件组成。零件在加工过程中， 总是或大或小。 实际参数值的允许变动量即公差。
2、机械精度设计 从使用功能来看，零件的几何量只要求在某一规定的范围内 变动，保持同一规格的零件充分相近即可。 合理的确定零件几何要素的偏差范围是精度设计的基本任务。
对于机械制造来说，制定公差的目的就是为了确定产品的几何参数，使其变动 量在一定的范围之内，以便达到互换或配合的要求。
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§1.1 互换性的概念及作用
公差包括尺寸公差、形位公差和表面粗糙度等。
Φ0.03 A 1.6
0.005
0.8
A
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§1.2 互换性的概念及作用
一、互换性的概念
1、互换举例： 日常生活中，机器上的螺钉、灯泡、单车、手表、轮胎,只 要用相同规格的零件，装配或更换后就能满足使用要求。 2、互换性的概念
• 是实现互换性的必要前提；
湘潭大学• 是国家现代化水平的重要标志之一。
§1.2 互换性的概念及作用
三、互换性的作用
•设计方面：可采用标准件、通用件和标准部件，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 专用设备，有利于计算机辅助制造，以及实现加工过程、装配 过程的机械化和自动化。
•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。
•提高生产率，保证产品质量，降低成本
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§1.2 互换性的概念及作用 四、互换性的实现
如果实际参数完全等于理论参数就具有互换性，但这既不可 能、也没必要。
实际情况是，只要制成零件的实际参数变动不大，保证零件 充分近似即可。即按允许的极限来制造，就能具有互换性。
实现互换性生产的“三化”：产品系列化、零部件 通用化、工艺与原材料标准化。
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§1.3 标准化 一、标准
1、定义： 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。
标准的范围极广、种类繁多，涉及到人类生产生活的各个 方面。本课程研究的公差标准、检测器具和方法标准，大多属 于国家基础标准。
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§1.3 标准化
二、标准化
定义：是指制订、发布和贯彻实施标准的全部活动过程，包括 从调查标准化对象开始，经试验、分和综合归纳，进而制订 和贯彻标准，以及以后还要进行的标准修订等。
是制订、修订、贯彻标准，促进国民经济全面发 展的全过程，是实现互换性的基础
• 意义：
动态发展过程
• 标准化是组织现代化生产的重要手段；
按部件或范围 外互换 内互换
完全互换 不完全互换
滚动轴承：外厂购进：视为零件，外互换——完全互换，
轴承厂： 视为部件，内互换——分组互换
•应用：零部件厂际协作应采用完全互换，部件或构件在同一厂制造 和装配时，可采用不完全互换。
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§1.2 互换性的概念及作用
不完全互换常用的有分组互换法和调整法。如发动机的 汽缸和活塞即采用分组互换法。