互换性与标准化的基本概念
18互换性和标准化基本概念
第9章光滑园柱体结合的极限与配合9.1 互换性与标准化的基本概念9.1.1 互换性的基本概念9.1.2 加工误差和公差9.1.3 公差标准和标准化9.1.4 优先数和优先数系9.1 互换性与标准化的基本概念9.1.1 互换性的基本概念1、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。
2、互换性的种类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)2)功能互换（保证使用）机械物理化学对性能提出互换性要求。
尺寸形状相对位置对几何要素的提出互换性要求。
9.1 互换性与标准化的基本概念9.1 互换性与标准化的基本概念按程度分：1)完全互换装配或更换时，不挑、不调、不修的互换性。
2)不完全互换因特殊原因，只允许零件在一定范围内互换。
如机器上某部位精度愈高，相配零件精度要求就愈高，加工困难，制造成本高，为此，生产中往往把零件的精度适当降低，以便于制造，然后再根据实测尺寸的大小，将制成的相配零件分成若干组，使每组内的尺寸差别比较小，最后，再把相应的零件进行装配。
9.1 互换性与标准化的基本概念除此分组互换法外，还有修配法、调整法。
主要适用于小批量和单件生产。
完全互换——用于厂际合作或配件的生产实例:滚动轴承内圈内径与轴的配合，外圈外径与轴承座孔的配合，属于完全互换。
不完全互换——用于制造厂内部实例:滚动轴承内、外圈滚道直径与滚珠直径的配合，精度要求高，加工困难，采用分组装配。
9.1 互换性与标准化的基本概念3、互换性的重要性使用和维修方面：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：灯头、备胎、电子元件等)。
制造和装配方面：零件具有互换性，可以采用分散加工，集中装配，有利于厂际合作；有利于使用现代化设备，提高设备利用率；有利于采用自动线生产方式。
互换性
互换性及标准化的基本含义互换性的概念：•概念：同一规格的一批零部件，任取其一，不经任何挑选和修配就能装在机器上，并能满足其使用功能要求的特性叫做互换性。
•机械制造业中的互换性通常包括几何参数和力学性能的互换性的互换互换性的分类•分类：互换性按其互换程度分为完全互换和不完全互换。
•定义：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。
•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。
•公差：允许零件几何参数的变动量称为公差。
•标准按不同的级别颁发。
我国标准分为国家标准、行业标准、地方标准和企业标准。
•GB，JB，DB，QB。
优先数和优先数系•GB321—80中规定以十进制等比数列为优先数系，并规定了五个系列，它们分别用系列符号R5、 R10、 R20、 R40和R80表示，其中前四个系列作为基本系列， R80为补充系列，仅用于分级很细的特殊场合。
精度设计原则•互换性原则：机械零件几何参数的互换性是指同种零件在几何参数方面能够彼此互相替换的性能。
•经济性原则：工艺性、合理的精度要求、合理选材、合理的调整环节、提高寿命。
•匹配性原则：根据机器或位置中各部分各环节对机械精度影响程度的不同，对各部分各环节提出不同的精度要求和恰当的精度分配，做到恰到好处，这就是精度匹配原则。
•最优化原则：探求并确定各组成零、部件精度处于最佳协调时的集合体。
例如探求并确定先进工艺，优质材料等。
二孔、轴极限与配合有关尺寸的概念•尺寸：用特定单位表示长度值的数字。
•基本尺寸：由设计给定的尺寸，一般要求符合标准的尺寸系列。
•实际尺寸：通过测量所得的尺寸。
包含测量误差，且同一表面不同部位的实际尺寸往往也不相同。
用Da、da表示。
•极限尺寸：允许尺寸变化的两个界限值。
两者中大的称为最大极限尺寸，小的称为最小极限尺寸。
孔和轴的最大、最小极限尺寸分别为Dmax、dmax和Dmin、 dmin表示。
精选第一章互换性与标准化的基本概念
2. 标准化
在经济、技术、科学及管理等社会实践中，对重复性事物和概念通过制订、发布和实施标准，达到统一，以获得最佳秩序和社会效益，即标准化。
为了实现互换性，必须对公差值进行标准化，不能各行其是，标准化是实现互换性生产的重要技术措施。
1902年颁布了全世界第一个公差与配合标准（极限表） 1924年英国在全世界颁布了最早的国家标准B.S 164—1924，紧随其后的是美国、德国、法国1929年俄罗斯（前苏联）也颁布了“公差与配合”标准1926年成立了国际标准化协会（ISA），1940年正式颁布了国际“公差与配合”标准，1947年将ISA更名为ISO（国际标准化组织）。
10.00
R20
1.003.55
1.124.00
1.254.50
1.405.00
1.605.60
1.806.30
2.007.10
2.248.00
2.509.00
2.8010.00
3.15
R40
1.001.903.556.70
1.062.003.757.10
1.122.124.007.50
1.182.244.258.00
缩短装配时间
提高效率
产品设计：
简化绘图、计算
加速产品更新换代
4. 互换性的分类
完全互换
指同类零、部件加工好以后，不需经任何挑选、调整或修配等辅助处理，便可顺利装配，并在功能上达到使用性能要求。
不完全互换
指同种零、部件加工好以后，在装配前需经过挑选、分组、调整或修配等辅助处理，才可顺利装配，在功能上达到使用性能要求。
国际上的标准化发展历程
我国：1959年我国正式颁布了第一个《公差与配合》国家标准（GB159～174－59） 1979年以来对旧的基础标准进行了两次修订：一次是上世纪八十年代初期，（GB1800～1804－79、GB1182～1184－80、GB1031－83）；另一次是九十年代中期（GB/T1800.1－1997GB/T1182－1996GB/T1031－1995）
互换性与标准件的关系
互换性与标准件的关系互换性与标准件是制造业中非常重要的概念。
互换性指的是部件或产品在特定条件下的能够相互替代，而标准件则是一种符合特定规范和标准的产品或部件。
本文将探讨互换性与标准件之间的关系，并分析它们在制造业中的重要性和应用。
1. 互换性的概念与特点互换性是制造业中一种重要的性能要求，它指的是在给定条件下，不同厂家生产的相同部件或产品可以无需调整即可进行互相替换，以达到相同的功能和性能。
例如，电子产品中的电池通常具有标准化的尺寸和接口，因此可以在不同品牌的电子设备中互换使用。
互换性的特点包括：a) 尺寸和几何特征的一致性：互换性要求部件或产品的尺寸和几何特征与其他同类部件或产品一致，以确保互相替换时的匹配性。
b) 功能和性能的一致性：互换性不仅要求部件或产品的外观尺寸一致，还要求其功能和性能在替换后保持一致，以满足用户需求。
c) 工艺和制造的可复制性：互换性要求同类部件或产品的制造工艺和生产方法在不同厂家之间可以实现可复制和可控制。
2. 标准件的定义与分类标准件是指符合特定规范和标准的产品或部件，其设计、制造和使用都符合统一的标准。
标准件的出现和应用对于实现互换性具有重要作用。
根据不同的标准和规范，标准件可以分为以下几类：a) 基础标准件：如螺栓、螺母、螺钉等，是制造产品中常用的连接件，具有统一的尺寸和规格。
b) 电气标准件：如插头、插座、开关等，是电气设备中常用的连接和控制元件，具有统一的电气参数和接口标准。
c) 机械标准件：如轴承、齿轮、联轴器等，是机械设备中常用的传动和支撑元件，具有统一的尺寸和精度要求。
d) 工具标准件：如刀具、量具、工装夹具等，是制造工艺中常用的加工和检测工具，具有统一的尺寸和精度标准。
3. 互换性与标准件的关系互换性和标准件之间存在密切的关系。
标准件的应用可以极大地提高产品的互换性，使得不同厂家生产的产品或部件可以在设计和制造时更加容易进行互换。
标准件的使用可以带来以下几方面的好处：a) 统一设计和制造：标准件的使用可以促使不同企业在设计和制造中遵循统一的规范和标准，降低了产品的设计难度和制造成本。
机械设备点检员培训教材(公共基础知识1~2章)
极限与配合的基本术语和定义
极限与配合的国家标准
常用尺寸段极限与配合选用
形位误差基本知识
表面粗糙度的基本知识
表面粗糙度的评定参数和国家标准
本章主要内容
第2章 公差与配合
在机械制造业中,“公差”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。"公差与配合"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。
机械设备点检员培训教材
能源环保部大师工作室 2018年7月
公差与配合
斜齿轮传动
圆锥齿轮传动
蜗杆传动
五
联轴器离合器与制动器
九
齿轮传动的失效形式
七
轴承的工作情况分析
八轮系Leabharlann 六六几何精度概念
一
斜齿轮传动
主要内容
二
三
四
思考与练习
第1章 几何精度概念
互换性的基本概念
标准化与标准的概念
本章主要内容
貳
壹
叁
肆
2.1、极限与配合的基本术语和定义
2.1.3 尺寸偏差和公差
2.1、极限与配合的基本术语和定义
2.1.4 零线和公差带图解
1、零线 零线是在公差带图中，确定偏差的一条基准直线，也叫零偏差线。
2、公差带 在公差带图中，由代表上、下偏差两条直线所限定的一个区域称为公差带。 在国家标准中，公差带包括：公差带大小标准公差确定公差带位置由基本偏差确定
轴：通常，指工件的圆柱形外表面，也包括非圆柱形外表面（有两平行平面或切面形成的被包容面。
孔：通常，指工件的圆柱形内表面，也包括非圆柱形内表面（有两平行平面或切面形成的包容面）。
互换性第二第三章复习
D ＝Dmin ，D ＝Dmax
M L
d ＝dmax ，d ＝dmin
M L
6.最大实体实效状态（MMVC）和最大实体实效尺寸(MMVS) 第 二 章 尺 寸 极 限 与 配 合
在给定长度上，实际要素处于最大实体状态且其中心要素 的形状或位置误差等于给出的形位公差值时的综合极限状态 称为最大实体实效状态（MMVC）。 该状态下的体外作用尺寸称为最大实体实效尺寸（MMVS）
Smin=0
孔
b) 过盈配合
δmax
δmin
第 二 章 尺 寸 极 限 与 配 合
轴
轴
δmax δmin=0
孔
孔
特征参数： • δmin＝Dmax－dmin＝ES－ei • δmax＝Dmin－dmax＝EI－es
c)过渡配合 :孔、轴公差带相互重叠，即可能具有S或δ的配合
第 二 章 尺 寸 极 限 与 配 合
+0.033
0 -0.041 0 +0.017 -0.051 -0.019
0.033 0.021 0.025 0.016 0.030 0.019
-0.020 +0.025 +0.033 -0.021 0
间隙配合 Smax =0.074 Smin =0.020
40
40.025 40.033
过渡配合 Smax =0.008 δmax =-0.033 过盈配合 δmin =-0.002 δmax=-0.051
基本尺寸
第 二 章
a)零线：以基本尺寸一边界为零线
+ 0 -
TD Td
EI es ei
a）间隙配合 孔的公差带在轴公差带上方，即具有间隙的配合（包括 Xmin＝0的配合）。对一批零件而言，所有孔的尺寸≥轴的尺寸
复习资料.互换性
一、名词解释互换性某一产品（包括零件、部件、构件与另一产品在尺寸、功能上能够彼此互相替换的性能。
标准及标准化：标准：对重复性事物和概念所做理等社会实践中，对重复性事物和概念通过制订、发布和实施标准，达到统一，以获得最佳秩序和基本尺寸：是设计给定的尺寸，用D 和d （L 或l ）表示（大写字母表示孔，小写字母表示轴）。
配合公差：组成配合的孔、轴公差之和叫配合公差，它是允许间隙或过盈的变动量，以Tf 表示。
配合：基本尺寸相同，相互结合的孔与轴公差带之间的关系。
极限尺寸减其基本尺寸所得的代数差 的区域。
基孔制：是基本偏差固定不变的孔公差带，与不基轴制是基本偏差固定不变的轴公差带，与不同基本偏差的孔公差带形成各种配合的一种制度 几何公差带的4要素：公差带的大小、形状、方向、位置 表面粗糙度：在零件加工表面存在的一种由较小间距和微小峰、谷形成的微观几何形状误差。
评定轮廓的算术平均偏差Ra ：评定轮廓的算术平均偏差（Pa Wa Ra ） 在一个取样长度内，轮廓所有纵坐标值Z （x）绝对值的算术平均值。
0，6，5，4，2五级，圆锥滚子轴承则分为0，6X ，5，4四级，推力轴承分为0，6，5，4四级，按其顺序公差等级依次由低到高，即0级精度最低，2级精度最高。
用P0、P6表示。
螺纹标记：由螺纹代号、螺纹公差带代号和旋合长度代号组成。
金属切削加工：是用切削工具将坯料或工件上的位置精度和表面质量的加工方法。
刀具材料应具备的基本性能：1.高的硬度2.高的5.良好的工艺性6、良好的热物理性能和耐热冲击性能 刀具材料的选用：工具钢、高速钢、硬质合金钢、陶瓷、人造金刚石车刀的切削部分的五个几何角度：前角γ0、后λs ；前角γ0：前角越大，刀刃越锋利，主切削刃强度越低、易崩刃，已加工表面质量越好，在-50~250积屑瘤：在一定的切削速度范围内切削钢料、球墨铸铁或铝合金等塑性金属时，有时在刀具前刀面靠近切削刃的部位粘附着一小块很硬的金属，这就是切削过程中所产生的积屑瘤，也称刀瘤。
CH1互换性及标准化概论
按互换的部位可分为 部件或机构与其相配件间的互换性。 外互换 部件或机构与其相配件间的互换性。如滚动轴承内 圈与轴、 圈与轴、外圈与轴承孔的配合 部件或机构内部组成零件间的互换性。 内互换 部件或机构内部组成零件间的互换性。如滚动轴承 外圈滚道直径与滚珠（滚柱） 内、外圈滚道直径与滚珠（滚柱）直径的装配 为使用方便，滚动轴承的外互换采用完全互换； 为使用方便，滚动轴承的外互换采用完全互换；而其内 互换则因其组成零件的精度要求高，加工困难， 互换则因其组成零件的精度要求高，加工困难，故采用分 组装配， 组装配，为不完全互换
本身的零部件 加工和检验用的刀、 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。 协调、简化和统一的一种科学的数值标准。
优先数系由一些十进制等比数列构成，代号为 Rr 优先数系由一些十进制等比数列构成， R5 1, 1.6, 2.5, 4, 6.3,10 10 q10 = 10 ≈ 1 .25 R10 1, 1.25, 1.6, 2.0, 2.5, 3.15, 4.0, 5.0, 6.3, 8.0, 10 q 20 = 20 10 ≈ 1 .12 R20 R40 q 40 = 40 10 ≈ 1 .06
在生产中，为了满足用户各种各样的要求， 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， 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， φ320，φ400，φ500，φ630 R10系列 系列） （R10系列） 形成产品系列
二、互换性在机械制造生产中的作用
互换性技术与测量期末考试复习重点
1. 互换性：指在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2.标准：是对需要协调同一的具有重复特征的物品和概念，在总结科学实验和生产实践的基础上，经有关方面协调制定，由主管部门批准，以特定形式发布，在一定范围内共同遵守的准则和依据3.标准化：是指标准的制定、发布和贯彻实施，以获得最佳秩序和社会效益的全部活动过程4.优先数：优先数系中的每一个项值均为科学数值分级制度中被确定的数值，称为优先数5.优先数系：是一种十进制等比级数特点：同一优先数系中任意相邻两相的相对差近似不变，同一系列的优先数的积、商、乘方或开方仍为优先数6.派生系列：为了使优先数有更大的适应性来满足生产所需，可以从基本系列中，每逢p项选取一个优先数，生成新的系列，即派生系列。
7.量块：按“级”使用时，以刻在量块上的标称长度为工作尺寸，忽略了量块的制造误差；按“等”使用时，以量块检定证书上列出的实际尺寸为依据，忽略了检定量块实际尺寸时的测量误差；因此按“等”使用要比按“级”使用的精度高8.量块的选择：量块组合时，为减少量块组合的累积误差，块数最多不超过4块。
选用量块时，从所需的组合尺寸的最末一位开始，每选一块至少消去一位尾数9.测量误差：①绝对误差δ：指测得值x与其真值x0之差②相对误差εo：指绝对误差δ与被测量的真值x0之比10.测量误差产生原因：计量器具误差、测量方法误差、环境误差、人员误差11.误差的分类：系统误差、随机误差、粗大误差12.测量精度：指测得值与其真值的一致程度描述方式：①正确度：测量结果与真值的符合程度。
它是测量结果中系统误差大小的标志，正确度高，说明系统误差小②精密度：在一定条件下进行多次测量时，各测得值彼此之间的一致程度。
它是测量结果中随机误差大小的标志，精密度越高，说明随机误差越小③精确度：测量结果与真值的一致程度。
它是测量结果中系统误差和随机误差的综合影响程度，精确度高，说明测量结果中的系统误差和随机误差都小13.随机误差的分布规律：随机曲线误差的理论正态分布14.测量列中各类误差的处理：①系统误差处理：误差根除法、修正法、抵消法、对称测量法、半周期法②随机误差处理：随机误差的出现不可避免，也无法消除，只能用数理统计方法对测量列进行统计处理，进而估计和评定测量结果③粗大误差处理：使用拉依达准则、肖维勒准则、格拉布准则、逖克逊准则与T检验准则等进行判别处15.偏差与公差概念上的不同：①偏差表示实际尺寸（或极限尺寸）偏离公称尺寸的数值，而公差是表示允许尺寸的变动量②偏差可以为正值、负值或零，而公差是绝对值，且不能为零③极限偏差用于限制实际偏差，与零件尺寸精度无关，而公差用于限制尺寸误差，零件尺寸精度有关④基本偏差反映公差带的位置，影响配合的松紧程度，而公差反映公差带的大小，影响配合的松紧变动，即配合精度⑤偏差取决于加工时机床的调整（如刀具的位置），不反映加工难易程度（制造精度），而公差反映加工难易程度16.配合的种类：①间隙配合：具有间隙（包括X min =0）的配合称为间隙配合②过盈配合：具有过盈（包括Y min=0）的配合称为过盈配合③过渡配合：可能具有间隙或过盈的配合称为过渡配合17.公差因子i：也称公差单位，它是计算标准公差的基本单位，是制定标准公差系列的基础18.公差带位置的标准化————基本偏差系列19.孔基本偏差的确定：通用规则、特殊规则20.极限与配合的选择:公称尺寸确定之后的尺寸精度设计，包括选择配合制、公差等级和配合种类三方面。
1 第1章 互换性与标准化(讲稿)
图1-1-1 滚动轴承注意：保证零件具有互换性，不仅取决于几何参数的一致性，还取决于零件的物理性能、化学性能、机械性能等参数的一致性。
）在设计方面，由于采用具有互换性的零部件，采用标准件，使许多零部件不必重新设计，从而可以简化绘图和计算过程，缩短设计周期，有利于计对发展系列产品和促进产品结构、（2）按标准的性质分为技术标准、管理标准和工作标准。
技术标准是指根据生产技术活动的经验和总结，作为技术上共同遵守的法则而制定的。
（3）按标准化对象的特征分为基础标准、产品标准、方法标准和安全、卫生与环境保护标准等。
基础标准是制定其他标准时可依据的标准，是指在一定范围内作为标准的基础并普遍使用，具有广泛指导意义的标准，如极限与配合标准、几何公差标准等。
本书所涉及的标准就是基础标准。
（4）按标准的法律属性分为强制性标准和推荐性标准。
国家标准必须执行的标准记为GB，推荐执行的标准记为GB/T。
4标准化的发展历程标准化随着人类能制造工具的时代就已出现，不过远古时代的标准化只是萌芽的形式。
近现代标准化的发展则是社会生产及文明进步的重要特征。
所以国际标准化的真正发展可分为三个阶段，即工业化时期近代标准化的起步、二战后标准化的迅猛发展、新世纪标准向国际化快速迈进三个阶段。
（1）工业化时期近代标准化的起步阶段近代工业标准化开始于18世纪末，首先在英国出现的纺织工业革命标志着工业化时代的开始。
大机器工业生产方式促使标准化发展成为有明确目标和有系统组织的社会性活动。
1798年，美国的艾利·惠特尼发明了工序生产方法，并设计了专用机床和工装用以保证加工零件的精度，首创了生产分工专业化、产品零件标准化的生产方式，惠特尼因此而被誉为“标准化之父”。
1841年，英国人J.B.惠特沃思设计了被称为“惠氏螺纹”的统一制式螺纹，因其具有明显的优越性，很快被英国和欧洲采用。
其后，美国、英国和加拿大协商将惠氏螺纹和美国螺纹合并成统一的英制螺纹。
01机械基础第一章机械零件的精度
体材料变小，而孔的尺寸由小变大。
2021所/9/23以非圆柱的内表面，只要是包容面就称之为孔。5
§1－1极限与配合
2、轴
轴通常指工件圆柱形外表面，也包括非圆柱形外 表面。
特点：装配后轴是被包容面；加工过程中，零件 的实体材料变少，而轴的尺寸由大变小。
2021/9/23
11
§1－1极限与配合
（三）、公差 1、 尺寸公差
尺寸公差：上极限尺寸与下极限尺寸之差，也是上极限偏差与下极限偏差之差。 是工件尺寸允许的变动范围。
Th―表示孔的公差；Th＝Lmax－Lmin＝ES－EI Ts―表示轴的公差；Ts＝lmax－lmin＝es－ei 练习计算右图孔和轴的尺寸公差 孔的公差0.021；轴的公差0.013
上极限偏差。 基本偏差即是靠近零线的上极限偏限差或下极限偏差。
2021/9/23
20
§1－1极限与配合
2、基本偏差代号
基本偏差值分为28种，分别用 字母表示。注意其中无I、L、O、 Q和W而增加CD、EF、FG、 JS、ZA、ZB、Ze等7个双字母。
基本的偏差系列的规律： 上半部为孔的公差带，用大
基本尺寸进行分段，把常用的小于500mm的轴与孔分成13 段，分别给出标准公差值。
例题，查基本尺寸为80mm,精度为IT7的轴的标准公差值。
解：查表2-1，基本尺寸查大于50至80的一行，不能查
大于80至120一行，这一点查表时一定注意。然后找标准公
差等级IT7，表中横竖行的交接处为30，注意表中单位为微
(2) 最小间隙是指在间隙配合中，孔的最小极限尺寸与 轴的最大极限尺寸之差；也等于孔的下偏差减去轴的上 偏差，用Xmin表示。 Xmin＝Lmin－lmax＝EI－es
第一章互换性
2. 优先数的派生系列
二、优先数系
2. 优先数的派生系列
为了优先数系有更大的适应性，可以从Rr系列中，每 逢p项选取一个优先数，组成新的系列——派生系列， 以符号Rr/p表示
第一章
二、优先数系
2. 优先数的派生系列
为了优先数系有更大的适应性，可以从Rr系列中，每 逢p项选取一个优先数，组成新的系列——派生系列， 以符号Rr/p表示
二、互换性的分类
第一章
（2）分组互换性通常用于某些大批量生产且装配精度要求 很高的零件。此时若采用完全互换性组织生产，则零件互换 参数数值的允许变动量将很小，使加工困难、成本增高，甚 至无法加工。这种情况下，可按分组互换性要求组织生产： 将零件互换参数数值的允许变动量适当加大，以减小加工难 度；而在加工完毕后再用测量器具将零件按实际参数值的大 小分若干个组，使同组零件的实际参数值的差别减小，然后 按对应组进行装配。此时，仅同组内的零件可以互换，组与 组之间不能互换。分组互换，既可保证装配精度及使用要求， 又使零件易于加工、降低制造成本。
第一章
对几何要素的
提出互换性要求。
二、互换性的分类
2)功能互换（保证使用）：是指通过规定功能参数 的极限范围所能达到的互换性(说明：此为广义的 互换性，着重保证除几何参数互换性或装配互换性 以外的其他功能参数的互换性要求)。 物理 机械 化学
第一章
对
性能
提出互换性要求。
二、互换性的分类
2.按方法及程度分：
二、互换性的分类
3.按部位或范围分对（标准件)：
第一章
对独立的标准部件或机构来讲（例如：滚动轴承） ，其互换 性可分为外互换和内互换 外互换是指部件或机构与其他相配零件间的互换性。内互换 是指部件或机构内部组成零件之间的互换性 。
第一章-互换性与标准化的基本概念
*
二、优先数（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。 工程技术涉及参数很多，且选定某产品的一项参数后，数值参数指标会向相关制品、材料的有关参数扩散，如图所示。标准化的一项重要内容是将工程技术参数进行简化、协调和统一，用尽量少的参数满足生产实际的需求。
2.50
2.50
5.60
5.60
1.18
2.65
6.00
1.25
1.25
1.25
2.80
2.80
6.30
6.30
6.30
6.30
1.32
3.00
6.70
1.40
1.40
3.15
3.15
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第一章 互换性与标准化的基本概念
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三、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。 使用上如军工产品易损件子弹、炮弹都具有互换性；民用产品，如汽车备胎、电子元件等等的互换性，给日常生活带来极大方便。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。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。
公差配合与测量技术 第1讲 认识标准及标准化
三、优先数和优先数系 各系列公比：
取首项为1，末项为10，有效数值位数取3位。
R5：q5= 5 10 ≈1.60(1.00 1.60 2.50 4.00 6.30 10.00)
R10: q10= 10 10 ≈1.25(1.00 1.25 1.60 2.00 2.50 3.15 4.00 5.00 6.30
二、标准及标准化
机械行业主要执行的标准有：
ISO：国际标准，是国际标准化组织的英文缩写。 GB：国家标准，是中国国家标准的汉字拼音头字母。
国家标准分两类，必须执行的标准和推荐执行 的标准（标记为GB/T）
此外，还有地方标准（DB），行业标准（JB）， 企业标准（QB）等。
二、标准及标准化
标准化发展史
首项 1.00 2.00 4.00 8.00 1.25 2.50 5.00 10.00 1.60 3.15 6.30
三、优先数和优先数系 数系的选用原则 先基本，后补充，必要时用派生 优选数选用原则 先疏后密，如零件尺寸圆整时。（能选用R5数系，就不选R10数系）
小结
本讲帮助大家理解了互换性及 其分类、标准及标准化、优先 数及优先数系等基本概念 。
3
优先数和优先数系
三、优先数和优先数系
在工业生产中，为了满足用户的不同需求，同一品种的同一个参数 要从大到小取不同的值，从而形成不同规格的产品系列。参数的取值必 须合理有序，否则会使产品的序列杂乱无序。
优先数系：国标GB321-2005《优先数和优先数系》规定十进制 等比数列为优先数系。代号为Rr。
8.00 10.00)
R20: q20=Байду номын сангаас20 10 ≈1.12(见表1-1)
R40: q40= 40 10 ≈1.06(见表1-1)
互换性与标准化的基本概念
互换性与标准化的基本概念第一节互换性及其实际应用1、互换性的涵义（1）互换性定义：某一产品（包括零件、部件、构件）与另一产品在尺寸、功能上能够彼此互相替换的性能。
（2）机械零件几何参数的互换性包括装配互换和配合功能互换2、互换性的种类与作用（1）互换性的种类1）完全互换性：同种零、部件加工好以后，不需经任何挑选、调整或修配等辅助处理，便可顺利装配，并在功能上达到使用性能要求。
优点：简化修整工作，提高经济性。
缺点：若组成产品的零件较多、整机精度要求高时加工制造困难、成本增高。
2）不完全互换性：同种零、部件加工好以后，在装配前需经过挑选、分组、调整或修配等辅助处理，才可顺利装配，在功能上才能达到使用性能要求。
A：分组互换：先进行检测分组，然后按组进行装配，大孔配大轴，小孔配小轴。
特点：仅同组内可以互换，组与组之间不能互换。
B：调整互换：要用调整的方法改变它在部件或机构中的尺寸或位置 C：修配互换：要用去除材料的方法改变它在部件或机构中的尺寸或位置优点：能放宽制造公差，使加工容易、降低零件制造成本。
缺点：降低了互换性水平，不利于部件、机器的装配维修。
（2）互换性的作用在产品设计、制造和使用阶段，对改善产品的经济、质量指标，提高可靠性及使用寿命等方面，都具有重大意义。
第二节互换性生产方式与公差制1、互换性生产的发展2、我国公差制的发展第三节标准化与质量管理工作1、标准与标准化标准：是一种“规定”。
是对重复性事物和概念所做的统一规定。
特点：格式固定，有严格的编制程序，需由有关主管机构以一定的形式发布才能生效。
一经颁布，就成为技术法规，不许随意修改或拒不执行。
标准化：对重复性事物和概念通过制订、发布和实施标准，达到统一，以获得最佳秩序和社会效益。
2、标准的分级和分类（1）标准的分级：国家标准、部颁标准和企业标准（2）标准的分类：据适用程度不同，分为基础标准和专业标准据工厂生产流程，分为设计标准、制造标准、检验标准和管理标准3、标准化与互换性生产的关系标准化是实现互换性的前提，互换性又为标准化活动及其进一步发展提供了条件。
汽车机械基础第五章极限配合与技术测量ppt课件
解：孔的极限偏差 ES=Dmax－D=50.025－50=+0.025mm EI=Dmin－D=50－50=0 轴的极限偏差 es=dmax－d=49.950－50=－0.050mm ei=dmin－d=49.934－50=－0.066mm 孔的实际偏差 Da－D=50.010－50=+0.010mm 轴的实际偏差 da－d=49.946－50=－0.054mm 孔的公差 TD=Dmax－Dmin=50.025－50=0.025mm 轴的公差 Td=dmax－dmin=49.950－49.934=0.016mm
图5-1
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二、 有关尺寸的术语定义 1. 尺寸 是指用特定单位表示线性尺寸值的数值。 长度值包括：直径、半径、宽度、深度、高度和中心距等。单位:毫米（mm） 2.基本尺寸（D,d） 基本尺寸是由设计给定的，孔用D表示，轴用d表示。 3.实际尺寸(Da,da) 实际尺寸是通过测量所得的尺寸。孔的实际尺寸以Da表示，轴的实际尺寸以da表示。 4.极限尺寸 允许尺寸变化的两个界限值称为极限尺寸，如图5-2所示。
图5-3 公差与配合示意图
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5.尺寸公差带 零件的尺寸相对其基本尺寸所允许变动的范围，叫做尺寸公差带。用图所表示的公差带称为公差带图。 零线为确定极限偏差的一条基准线，是偏差的起始线，零线上方表示正偏差，零线下方表示负偏差。在画公差带图时，注上相应的符号“0”“＋”和“－”号，并在零线下方画上带单箭头的尺寸线标上基本尺寸值。 上、下偏差之间的宽度表示公差带的大小，即公差值。公差带沿零线方向的长度可适当选取。公差带图中，尺寸单位为毫米（mm），偏差及公差的单位也可以用微米（μm）表示，单位省略不写。 6.标准公差 标准中表列的，用以确定公差带大小的任一公差称为标准公差。 7.基本偏差 用以确定公差带相对于零线位置的上偏差或下偏差称为基本偏差。一般为公差带靠近零线的那个偏差。
互换性与标准化
实现标准化是广泛实现互换性 生产的前提与重要方法
标准
对重复性实物和概念 所做的统一规定
标准化
为了在一定的范围内获得最佳秩序， 对实际或潜在的问题指定是共同的 和重复使用的规则的活动。
标准化工作过程：
标准化 工作
制定标准 发布标准
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2.2 标准的分类
国家标准
标准
按使用范围分
行业标准 地方标准
机电一体化技术专业-专业基础课程
《机电技术基础》之 （第二部分 互换性与测量技术基础）
互换性与标准化
山西机电职业技术学院 电气工程系 刘红亮
本节课程主要内容
➢互换性概述 ➢标准与标准化 ➢
本节课程讲解的三个内容有 什么关联呢？
2
ห้องสมุดไป่ตู้例
项目一 互换性概述
组成： 1) 导向系统 2）驱动系统 3）制动系统
思考：这些零件维修时的 相互替换如何实现？
3
1.1 互换性的含义
所谓互换性
（interchangeability）
是指一种事物能够
代替另一事物，且
能满足同样要求的 特性。
思考：为什么合格的零部件之间 具有互换性？
答案：因为合格零部件在材料 性能、几何尺寸、使用功能上 具有彼此互相替换的性能，即 具有互换性。
企业标准
11
项目三 优先数与优先数系
3.1 优先数系产生的背景
1）产品数值的杂乱无章会给组织生产、 协作配套、使用维修带来困难。
2）1877年，法国人查尔斯雷诺首先提出。
3）优先数系也称为
。
12
表1-1 优先数系基本系列的常用值（摘自GB/T 321-2005）
13
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第一章互换性与标准化的基本概念
第一节互换性及其实际应用
1、互换性的涵义
（1）互换性定义：某一产品（包括零件、部件、构件）与另一产品在尺寸、功能上能够彼此互相替换的性能。
（2）机械零件几何参数的互换性
包括装配互换和配合功能互换
2、互换性的种类与作用
（1）互换性的种类
1）完全互换性：同种零、部件加工好以后，不需经任何挑选、调整或修配等辅助处理，便可顺利装配，并在功能上达到使用性能要求。
优点：简化修整工作，提高经济性。
缺点：若组成产品的零件较多、整机精度要求高时加工制造困难、成本增高。
2）不完全互换性：同种零、部件加工好以后，在装配前需经过挑选、分组、调整或修配等辅助处理，才可顺利装配，在功能上才能达到使用性能要求。
A：分组互换：先进行检测分组，然后按组进行装配，大孔配大轴，小孔配小轴。
特点：仅同组内可以互换，组与组之间不能互换。
B：调整互换：要用调整的方法改变它在部件或机构中的尺寸或位置
C：修配互换：要用去除材料的方法改变它在部件或机构中的尺寸或位置
优点：能放宽制造公差，使加工容易、降低零件制造成本。
缺点：降低了互换性水平，不利于部件、机器的装配维修。
（2）互换性的作用
在产品设计、制造和使用阶段，对改善产品的经济、质量指标，提高可靠性及使用寿命等方面，都具有重大意义。
第二节互换性生产方式与公差制
1、互换性生产的发展
2、我国公差制的发展
第三节标准化与质量管理工作
1、标准与标准化
标准：是一种“规定”。
是对重复性事物和概念所做的统一规定。
特点：格式固定，有严格的编制程序，需由有关主管机构以一定的形式发布才能生效。
一经颁布，就成为技术法规，不许随意修改或拒不执行。
标准化：对重复性事物和概念通过制订、发布和实施标准，达到统一，以获得最佳秩序
和社会效益。
2、标准的分级和分类
（1）标准的分级：国家标准、部颁标准和企业标准
（2）标准的分类：据适用程度不同，分为基础标准和专业标准
据工厂生产流程，分为设计标准、制造标准、检验标准和管理标准
3、标准化与互换性生产的关系
标准化是实现互换性的前提，互换性又为标准化活动及其进一步发展提供了条件。
4、标准化过程中所应用的优先数和优先系数
在工业产品生产中，产品的各项技术参数其数值不能随意规定太多的种类，要作有限的分档、分级。
为协调统一，国际上明确了一种数值分级制度，即按优先数和优先数系分级，我国也采用这种制度。
《优先数和优先数系》标准中的优先数系是一种十进的近似等比数列， 国家标准规定了按五个公比形成的五个优先数系，分别用符号R5，R10，R20，R40，R80表示。
其对应的等比数列的公比r r q 10=，其实是：在同一个等比数列中，R 项的后项与前项理论值的比值为10。
标准规定的五种优先数系的公比，即：R5系数，公比：60.11055≈=q ；R10数系，公比为：25.1101010≈=q ；R20数系，公比为：12.1102020≈=q ；R40数系，公比为： 06.1104040≈=q ；R80数系，公比为：03.1108080≈=q 。
R5，R10，R20，R40为基本系列，是常用的数系；R80为补充系列（仅在参数分级很细、基本系列不能适应实际需要时才考虑采用）。