互换性与技术测量南昌航院机械系互换性与技术测量课程的要求:
互换性与技术测量是一门专业基础课,通过本课程的学习以后要求大家:
( 1) 掌握有关公差,测量的基本概念,
基本理论,术语,定义;
( 2) 培养公差设计及精度检测的基本能力;
( 3) 学会查工具书,如手册,标准等 。
绪论目的要求:
1、掌握互换性概念及其应具备的两个条件;
2、有关标准化、优先数、技术 测量的术语及定义;
3、了解机械精度设计的基本理论及方法参考资料,
1、公差配合与技术测量 陈泽民等编著
2、互换性原理 成熙治等编著
3、互换性与技术测量基础 王伯平主编 机械工业出版社
4.机械工业部标准化研究所编:《形位公差原理及应用》,机械工业出版社一、互换性概述
1、互换性含义
( 1)定义:在制成的同一规格零件中,
不需要作任何挑选或附加加工(如钳工修配)或再调整就可装上机器(或部件)上,
而且能很好地满足使用和生产上的需求。
( 2)互换性分类
A,完全互换性特点:不限定互换范围,以零部件装配或更换时不需要挑选或修配为条件。
B,不完全互换性特点:因特殊原因,只允许零件在一定范围内互换。
2、互换性应同时具备的两个条件
( 1)不需要辅助加工及修配便能装配与更换;
( 2)装配与更换后能满足使用和生产上的需求。
3、互换性包括几何参数和机械性能的互换机械性能包括很多方面,例如:刚度、
强度、硬度、传热性、导电性、热稳定性还有其它物理化学参数等。
本课程只讨论几何参数的互换。
4、几何参数几何参数一般包括尺寸大小、几何形状
(宏、微观)以及相互位置关系等。
5、公差合格零件允许尺寸和几何参数的变动量。
6、互换性在机械制造中有什么作用
( 1) 在设计方面,有利于最大限度采用标准件、通用件和标准件,大大简化绘图和计算工作,缩短设计周期。便于计算机辅助设计 CAD。
( 2)在制造方面,有利于组织专业化生产,
采用先进工艺和高效率的专用设备,提高生产效率。
( 3) 在使用、维修方面,可以减少机器的维修时间和费用,保证机器能连续持久的运转。提高了机器的使用寿命。
二、公差标准和几何量的测量(公差标准化)
现代化工业生产的特点是规模大,协作单位多,互换性要求高,为了正确协调各生产部门和准确衔接各生产环节,必须有一种协调手段,使分散的局部的生产部门和生产环节保持必要的技术统 一。成为一个有机的整体,以实现互换性生产。
标准与标准化正是联系这种关系的主要途径和手段,是实现互换性的基础。
1,公差标准
A 技术标准:对产品和工程建设质量、规格及检验方面所作的技术规定。
我国的技术标准分三级,国家标准 ( GB),部门标准
( 专业标准,如 JB),企业标准 。
B 公差标准:对零件的公差和相互配合所制订的标准 。
2,加工误差和公差
( 1) 加工误差:加工过程中产生的尺寸,几何形状和相互位置误差 。
( 2)公差:由设计人员给定的允许零件的最大误差。
三、优先数和优先数系
( 1) 数值标准化制定公差标准以及设计零件的结构参数时,都需要通过数值表示 。 任何产品的参数值不仅与自身的技术特性有关,还直接,间接地影响与其配套系列产品的参数值 。 如:
螺母直径数值,影响并决定螺钉直径数值以及丝锥,螺纹塞规,钻头等系列产品的直径数值 。 由于参数值间的关联产生的扩散称为
,数值扩散,。
为满足不同的需求,产品必然出现不同的规格,形成系列产品。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。故需对数值进行标准化。
( 2) 优先数系优先数系是一种十进制的几何级数 。
我国标准 GB321-80与国际标准 ISO推荐
R5,R10,R20,R40,R80系列,前四项为基本系列 ( 见表 1-1),R80为补充系列 。 其公比为:
R5系列 q5≈1.6
R10系列 q10≈1.25
R20系列 q20≈1.12
R40系列 q40≈1.06
R80系列 q80≈1.03
( 3)变形系列有三种:
A,派生系列;
是从基本(或补充)系列中每隔 N
项导出的系列。
B,移位系列;
它的公比与某一基本系列相同但项值不同。
C,复合系列;
是指几个公比不同的系列组合而成的变形系列。
四,机械精度设计概述一般地,在机械产品的设计过程中,需要进行以下三方面的分析计算:
( 1) 运动分析与计算 。 根据机器或机构应实现的运动,由运动学原理,确定机器或机构的合理的传动系统,选择合适的机构或元件,以保证实现预定的动作,满足机器或机构的运动方面的要求 。
( 2)强度的分析与计算。根据强度、刚度等方面的要求,决定各个零件的合理的基本尺寸,进行合理的结构设计,使其在工作时能承受规定的负荷,
达到强度和刚度方面的要求。
( 3) 几何精度的分析与计算 。 零件基本尺寸确定后,还需要进行精度计算,以决定产品各个部件的装配精度以及零件的几何参数和公差 。
需要指出的是,以上三个方面,在设计过程中,是缺一不可的 。 本书主要讨论的是机械精度的分析与计算 。
机器精度的分析与计算是多方面的,但归结起来,设计人员总是要根据给定的整机精度,最终确定出各个组成零件的精度,如尺寸公差,形状和位置公差,以及表面粗糙度参数值。但是,根据上述设计精度制造出的零件,装配成机器或机构后,还不一定能达到给定的精度要求。因为机器在运动过程中,其所处的环境条件(如电压、气温、湿度、振动等等)及所受的负荷都可能发生变化,造成相关零件的尺寸发生变化;或者相对运动的零件耦合后,其几何精度在运动过程中也能发生改变。为此,除分析计算机器静态的精度问题之外,还必须分析在运动情况下,零件及机器的精度问题。