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测量技术 第一章 互换性与标准化的基本概念 第一节 互换性的基本概念 一、互换性及其意义 定义：零部件的几何要素的尺寸、形状、位置和表面粗糙度等应当有相应的技术要求，只有保证了这些技术要求，才能满足装配或更换后机器的使用性能。 　　　本课程就是研究零件的几何要素的尺寸、形状、位置和表面粗糙度零等方面的互换性。 　　互换性对于提高产品质量，提高生产效率和经济效益具有重大意义。 二、互换性与公差及检测 加工过程中，由于加工设备、工艺、刀具参数以及环境条件诸多因素的影响，使零件的尺寸、形状、位置及表面粗糙度等难以达到理想状态，总有误差存在。允许零件几何要素误差有一定的变动范围，这个允许变动范围就是公差。 作为一名机械工程师、产品设计者的任务就是正确地规定零件几何要素的公差，协调使用要求与经济性的关系。 零件合格与否，要通过检测加以判断。因此，互换性是以公差与检测为保证的。检测是机械加工过程质量控制的重要环节，是互换性生产的重要保证。 三、互换性与设计、制造及使用的关系 （一）设计工作：采用具有互换性的标准件、标准部件和通 用件，可以简化设计计算、绘图，缩短设计周期，有利于产 品更新和新品开发。 （二）制造：有利于采用先进工艺和高效率的专用设备，乃 至计算机辅助制造，有利于实现加工过程和装配过程机械化 、自动化，提高生产率，降低生产成本，保证质量。 （三）使用：有利于及时更换磨损零部件，减少机器维修时 间和费用，提高设备的利用率。 第二节 标准与标准化 制定标准、贯彻标准是实现互换性生产的基础。 我国国家标准的代号为GB。 国际标准的代号为ISO。 行业标准的代号各不相同，如机械标准的代号为JB。 林业标准的代号为LY。 秦始皇统一度量衡、货币、文字、兵器规格、驰道、和 车轨宽度等，这对古代中国的发展起到了巨大的推动作用。 第二章 极限与配合的基本术语及定义 一、有关孔和轴的定义 孔：指工件的圆柱形内表面，也包括非圆柱形内表面。 轴：指工件的圆柱形外表面，也包括非圆柱形外表面。 孔的特点： （1）装配后孔是包容面； （2）加工过程中，零件实体的材料减少，尺寸变大。 轴的特点： （1）装配后轴是被包容面； （2）加工过程中，零件实体的材料减少，尺寸变小。 二、有关尺寸的定义 （一）尺寸：以特定单位 mm 表示。 （二）基本尺寸：通过基本尺寸，应用上、下偏差可计算出 极限尺寸。相互配合的孔、轴的基本尺寸相同。 （三）实际尺寸：通过测量获得某一孔、轴的尺寸。 注意：由于测量误差的存在，实际尺寸并非尺寸真值。 （四）极限尺寸：一个孔或轴允许的尺寸的两个极端。即： 最大极限尺寸、最小极限尺寸。 三、有关偏差与公差的定义 （一）偏差 偏差： 某一尺寸（实际尺寸、极限尺寸）减其基本尺寸的代 数和。 上偏差：最大极限尺寸减其基本尺寸的代数和。 下偏差：最小极限尺寸减其基本尺寸的代数和。 孔的上偏差： 孔的下偏差： 轴的上偏差： 轴的下偏差： （二）尺寸公差 尺寸公差（简称公差）是指允许尺寸的变动量。它等于 最大极限尺寸与最小极限尺寸之差。也等于上偏差与下偏差 之差。 孔的公差 轴的公差 公差值是不为零的绝对值。 公差与偏差是两个不同的概念。 公差代表制造精度的要求，反映加工难易程度。公差越 大，制造精度越低，加工越容易。 偏差表示某一尺寸偏离基本尺寸的多少，与加工难易无 关，可为正值、负值或零。 （三）公差带图 为了简明、清晰地表示基本尺寸、极限偏差、公差以及 孔与轴的配合关系，引入极限与配合图解。即：公差带图。 （四）零线 表示基本尺寸的一条直线。正偏差在上，负偏差在下。 （五）公差带 在公差带图解中，由代表上偏差和下偏差或最大极限尺 寸和最小极限尺寸的两条直线所限定的区域。 在图中约定：基本尺寸单位为mm。偏差的单位为 。 四、有关配合的定义 （一）配合：基本尺寸是相同的，相互结合的孔和轴公差带之间的 关系。 （二）间隙配合 孔公差带位于轴公差带之上，具有间隙（包括零间隙）的配合。 举例2-1。 （三）过盈配合：孔公差带位于轴公差带之下，具有过盈（包括零 过盈）的配合。 （四）过渡配合 孔公差带与轴公差带相互交叠