互换性和测量技术基础-互换性和测量技术基础教案1.doc

互换性与测量技术基础 授课教师：王鹤 授课班级：机制本科 课 程 介 绍 《互换性与测量技术》是机械类专业的一门实践性很强的技术基础课，它的任务是使学生获得机械零件的几何精度及其相互配合的基础知识和几何参数检测的基本技术，是机械专业技术人才必须具备的基础知识与基本能力。通过本课程的学习，学生应达到以下要求： 1、 掌握机械精度设计的基本概念、精度设计的基本步骤、基本原则和一般方法。 2、 掌握基本几何量线性尺寸、角度尺寸、形状和位置精度的基本概念及有关国标的基本内容，形位精度和尺寸精度间的关系。具备初步设计几何量精度的能力。 3、 了解典型零件及传动件的精度设计基本知识。 4、 了解常用测量器具的工作原理、调整和使用。 5、 具备对机械零件的一般几何量作技术测量的初步能力。 基本要求：了解公差及检测的概念、互换性的意义、标准化的概念、本课程的研究对象、任务及要求。 重点内容：掌握互换性和标准化的概念，本课程的研究对象、任务及要求。 互换性 1. 为什么几分钟就能生产出来一辆汽车？ 2. 为什么灯泡、手表上面的零件坏了，只要换上一个规格相同的新的即可？ 概念：同一规格的一批零部件，任取其一，不经任何挑选、调整和修配，就能装配在机 器上，并能满足其使用功能要求的特性叫做互换性。 举例：机器上的螺钉、灯泡、自行车、缝纫机、钟表上的零部件。 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，本课程仅讨论几何参数 的互换性。 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 — 零部件具有在装配时不需要经过挑选、分组、调整和修配，装配后就能达到预定要求的特性。 不完全互换 — 在装配时需要挑选、分组，或需要调整和修配的零部件。例如，分组互换，遵循“大孔配大轴，小孔配小轴”的原则。 应用：零部件厂际协作应采用完全互换的部件或构件。在同一厂制造和装配时，可采用不完全互换。 设计方面：可以最大限度地采用标准件、通用件和标准部件，大大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率的专用设备，有利于计 算机辅助制造，及实现加工过程和装配过程机械化、自动化，大大缩短生产周期，并大幅度降低生产成本。 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。 制造精度 产品的制造过程包括设计过程和制造过程。 概念：产品制造过程中，产品几何参数的实际值与设计理想值之间的差异程度称为制造 精度。 在加工过程中，由于生产现场诸多因素的影响，使加工出来的零件几何参数与原设计不 完全一致，经测量得出的差异值称为误差。 误差越大精度越低，质量等级越低。 限制误差允许范围的规定是公差，由国家制定并颁布。包括尺寸公差、形位公差和表面 粗糙度。 公差是产品精度最直接的反映和保障，即保证产品精度的直接条件是给定必须的公差。 产品的制造精度包括尺寸精度、形位精度和表面精度。 几何精度检测 完工后的零件是否满足公差要求，要通过检测加以判断。检测包含检验与测量。 检验是确定零件的几何参数是否在规定的极限范围内，并作出合格性判断，而不必得出 被测量的具体数值； 测量是将被测量与作为计量单位的标准量进行比较，以确定被测量的具体数值的过程。 意义：检测不仅用来评定产品质量，而且用于分析产生不合格品的原因，及时调整生产， 监督工艺过程，预防废品的进一步产生，从而降低产品成本。检测是机械制造的“眼睛”。产品质量的提高，除设计和加工精度的提高外，往往更有赖于检测精度的提高。所以，合理地确定公差与正确进行检测，是保证产品质量、实现互换性生产的两个必不可少的条件和手段。 标准 要使具有互换性的产品几何参数完全一致，是不可能，也是不必要的。在此情况下，要 使同种产品具有互换性，只能使其几何参数、功能参数充分近似。其近似程度可按产品质量要求的不同而不同。 概念：标准是规范技术要求的法规，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，涉及到人类生活的各个方面。 标准按针对对象不同，可分为基础标准、产品标准、方法标准和安全与环境保护标准等。 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。 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。 对需要在全国范围内统一的技术要求，应当制定国家标准，代号为GB，对没有国家标 准而又需要在全国某个行业范围内统一的技术要求，可制定行业标准，如机械标准（JB