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机械精度设计与检测 主编：李必文 副主编：胡仲勋 母福生 周里群 刘金华 周光永 中南大学出版社 一、互换性的概念及作用 §1.1 机械产品与质量 产品：一种活动或者过程的结果。可以使有形产品，也可以是无形产品或者是它们的结合。一般认为产品有四类：硬件、软件、流程性材料、服务。 机械产品：通过机械加工或者机械加工方法为主要手段生产出来的产品。 机械产品质量：机械产品满足明确和隐含要求的能力和特性的总和。 §1.1 机械产品与质量 机械产品质量有三： （1）成品质量 （2）过程质量 （3）质量体系运行质量 国际标准化组织从四个方面来概括产品质量： （1）市场调研质量 （2）设计质量 （3）制造质量 （4）使用与服务质量 §1.2 机械精度设计 1.2.1机械产品设计过程主则：经济地满足功能及性能要求。 总体设计—结构设计—精度设计 机械产品的技术参数有三： （1）理化性能参数 （2）力学性能参数（机械性能参数） （3）几何参数（尺寸、形状、位置精度、表面质量等） §1.2 机械精度设计 1.2.2机械精度设计的目标 （1）依据产品的技术要求，遵循产品几何技术规范与认证标准，综合各种相关学科合理地设计出产品及其零部件的几何参数的精度，以获得技术与经济地最佳综合效应。 （2）精度设计的任务是确定每一个零部件的制造精度 （3）协调产品技术要求与产品制造工艺要求以及制造成本之间的关系 （4）精度设计的目标是：生产低成本高效率 §1.2 机械精度设计 1.2.3精度设计原则问题 （1）互换性原则 （2）经济性原则 （3）标准化原则 （4）最优化原则 （5）符合工程实际原则 §1.2 机械精度设计 1.2.4机械精度设计方法 （1）类比法 （2）试验法 （3）计算法 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。 公差包括尺寸公差、形位公差和表面粗糙度等。 注意： 下级标准不能与 上级标准相违背 优先数和优先数系的引入 在机械设计中，常常需要确定很多参数，而这些参数往往不是孤立的，一旦选定，这个数值就会按照一定规律，向一切有关的参数传播。 例如:螺栓的尺寸一旦确定，将会影响螺母的尺寸、丝锥板牙的尺寸、螺栓孔的尺寸以及加工螺栓孔的钻头的尺寸等。由于数值如此关联、传播，所以，机械产品中的各种技术参数不能随意确定。 为使产品的参数选择能遵守统一的规律，使参数的选择一开始就纳入标准化体系，就必须对各种技术参数的数值作出统一规定。《优先数和优先数系》国家标准（GB/T321—2005）就是其中最重要的一个标准，要求工业产品技术参数尽可能采用它。 意义： （１）简化产品的品种规格，满足社会要求。 例如：家庭常用白炽灯泡的功率有： 15w 、25w、40w、60w、100w 如果功率规格过多，是没有必要的；而过少又不能满足使用要求。 （２）影响相关产品的尺寸传递 比如：纸张的尺寸会影响造纸机、印刷机、复印机、打印机、文件柜等上、下游产品的相应尺寸。 1、优先数系和优先数 优先数系： 是在数系项值上含有10的整数幂，且有公比 的等比级数，用字母Rr表示。 优先数：优先数系中的任一项值。 R5 的公比： R10的公比：