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互换性的基本知识和常用几何量的测量
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3秒自动关闭窗口导读：《互换性与测量技术》是机械类各专业的一门技术基础课程，本课程的教学目标与任务是使学生初步掌握有关了解互换性生产原则及公差与配合的规律和，从互换性角度出发，2、从保证机械零件的互换性和几何精度出发，1、掌握有关互换性、公差、检测及标准化概念，3、基本掌握常用件的互换性规定及常用检测方法，1、光滑圆柱体结合的互换性及检测、公差配合的选用、相关标准，3、常用标准件的互换性，本课程选用“普通高等教育‘
《互换性与测量技术》是机械类各专业的一门技术基础课程，是从基础课程学习过渡到专业课程学习的纽带。
本课程的教学目标与任务是
使学生初步掌握有关了解互换性生产原则及公差与配合的规律和选用；掌握相关的基本概念和圆柱结合精度检测技术的基本知识，从互换性角度出发，通过系统简练地介绍几何量公差的有关标准、选用方法和误差检测的基本知识，使学生学到有关精度设计和几何量检测的基础理论和基本技能。
本课程的教学目标和能力培养目标是 知识教学目标
1、系统、简练地宣传贯彻国家颁布的几何量公差的有关标准和选用方法；
2、从保证机械零件的互换性和几何精度出发，介绍测量技术的基本理论和方法。 能力培养目标
1、掌握有关互换性、公差、检测及标准化概念；
2、掌握公差配合、形位公差、表面粗糙度标准的规定并能正确选用及标注； 3、基本掌握常用件的互换性规定及常用检测方法；
4、掌握尺寸传递概念，理解计量器具的分类、常用度量指标、测量方法并能正确应用；5、掌握尺寸链的计算方法。 本课程的重点、难点及解决办法 课程重点
1、光滑圆柱体结合的互换性及检测、公差配合的选用、相关标准； 2、形位公差及其检测、形位公差的特征项目、标注及检测、公差原则； 3、表面粗糙度及检测、表面粗糙度的评定及标注； 4、尺寸链的计算。 课程的难点
1、公差配合的选用；
2、形位公差公差带形状、方向和位置的确定，最小条件，公差原则； 3、常用标准件的互换性。 解决方法
整个教学过程中，以突出“提高实际应用能力”为主导思想，以教师为主导，学生为主体，结合实验、实训教学，创造真实的加工、使用、检测氛围，理论课程体系与实践课程体系相辅相承。采用多媒体教学，使用教具、挂图等工具，并使用动画等手段，将“形位公差的公差带”等抽象的概念具体化、立体化；通过学生自行对实验进行分析、设计，提高其应用知识的能力和动手能力。在实训过程中，开设综合测量项目，组织学生将理论与实践相结合，熟练掌握常用的测量器具及方法。
通过以上方式，提高学生对理论知识的理解，锻炼学生的实际动手能力，取得较好的教学效果。
本课程选用“普通高等教育‘十五’国家级规划教材”专业基础系列《互换性与测量技术》（第二版），陈于萍、高晓康编著，高等教育出版社出版。
了解哪些是优先数，为什么要规定优先数。理解标准化与标准的概念及重要性。掌握有关互换性的概念及其在设计、制造、使用和维修等方面的重要作用。
本章为一般讲解，要求学生一般掌握。
互换性、标准化与优先数系的概念
零件互换性的基本概念
教学内容：
本课程的性质与主要内容
是机械类各专业的一门技术基础课，是联系机械设计课程与机械制造课程的纽带，是从基础课学习过渡到专业课学习的桥梁。
精度设计、几何量检测的基础理论知识和基本技能。
什么是精度设计？设计时根据使用要求和制造的经济性恰如其分地给出零件的尺寸公差、形状公差、位置公差和表面粗糙度数植，将零件的制造误差限制在一定范围内，使机械产品装配后能正常工作。
零件加工后是否符合精度要求，只有通过检测才能知道，所以检测是精度要求的技术保证，是本课程要研究的另一个重要问题。
机械制造中的互换性
一、互换性及其意义
1、什么叫互换性?
例如：组成现代技术装置和日用机电产品的各种零件，如电灯泡、自行车、手表、缝纫机上的零件、一批规格为M10-6H的螺母与M10-69螺栓的自由旋合。在现代化生产中，一般应遵守互换性原则。
在制成的同一规格的一批零件中，不需任何挑选或附加加修配或再调整，就可装上机器（或部件）上，而且达到规定的使用性能要求，具有上述要求的零部件称为具有互换性的零部件。
（2）互换性给产品的设计、制造和使用带来很大方便
1）从设计方面
按互换性进行设计可以最大限度地采用标准件、通用件，大大减少绘图、计算等工作量，缩短设计周期，并有利于产品多样化和计算机辅助设计。
2）从制造方面
互换性有利于组织大规模专业化生产，有利于采用先先进工艺和高效率的专用设备，有利于计算机辅助制造、实现加工、装配过程的机械化、自动化，减轻工人的劳动强度，提高生产效率，证产品质量，降低生产成本。
3）从使用方面
零部件有互换性，可及时更换已经磨损、损坏了的零部件，减少了机器的维修时间和费用，保证机器能够连续而持久的运转，提高了机器的使用寿命。
所以互换性对保证产品质量，提高生产率和增加经济效益具有重要意义，因此互换性是现代机械制造业中一个普遍遵守的原则。
二、互换性的分类
按互换的范围分
功能互换、几何参数互换 本课程研究几何参数互换。 什么是几何参数互换？
几何参数互换是指零部件的尺寸、形状、位置及表面粗糙度等参数具有互换性。 按互换程度分
完全互换、不完全互换 什么是完全互换？
一批零件、部件在装配时不需分组、挑选、调整和修配、装配后既能满足预定的要求称为完全互换。
什么是不完全互换？
当装配精度要求较高时采用完全互换，将使零件精度要求提高、加工困难、成本增高。这时可适当降低零件制造精度，使之便于加工。而在加工好后通过测量将零件按实际尺寸的大小分为若干组，同一组内零件有互换性、组与组之间不能互换、属不完全互换，称为不完全互换。
当使用要求与制造水平、经济效益没有矛盾时采用完全互换，反之采用不完全互换。
三、公差与检测——实现互换性的条件
零件在加工过程中不可避免的会产生各种误差,只要把几何参数的误差控制在一定范围内就能满足互换性的要求。
零件几何参数误差的允许范围称为公差。包括尺寸公差、形状公差、位置公差等。 加工好的零件是否满足公差要求，通过检测来判断，检测是机械制造的“眼睛”，产品质量地提高除设计和加工的精度提高外，更有耐于检测精度地提高。
所以，合理确定公差、正确进行检测，是保证产品质量和实现互换性生产的两个必不可少的手段和条件。
一、标准化和标准
什么是标准化？
标准化是指制定、贯彻标准的全过程。是实现互换性的前提。
按范围分为基础标准、产品标准、方法标准、安全与环境保护标准按级别
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第一章：绪论
一、判断题
)1.为了使零件具有完全互换性，必须使零件的几何尺寸完全一致。
)2.有了公差标准，就能保证零件的互换性。
)3.为使零件的几何参数具有互换性，必须把零件的加工误差控制在给定的公差范围内。
)4.完全互换的装配效率必定高于不完全互换。
二、选择题
1.保证互换性生产的基础是（
B．生产现代化C．大批量生产D．协作化生产
2.下列论述中正确的有（
因为有了大批量生产，所以才有零件互换性，因为有互换性生产才制定公差制．
B．具有互换性的零件，其几何参数应是绝对准确的。
C．在装配时，只要不需经过挑选就能装配，就称为有互换性。
一个零件经过调整后再进行装配，检验合格，也称为具有互换性的生产。
不完全互换不会降低使用性能，且经济效益较好。
三、填空题：
1.根据零部件互换程度的不同，互换性可分（
）互换和（
2.互换性是指产品零部件在装配时要求：装配前（
），装配中（
不需调整或修配
能满足功能要求
3.公差标准是对(
几何量误差
)的限制性措施，
(采用相应的技术措施
)是贯彻公差与配合制的技
4.优先数系的基本系列有:（
）和R80，各系列的公比分
别为：（）（）（）（）和（）。
5.公差类型有（
尺寸（角度）
）公差，（
）公差，（
）公差和（
表面粗糙度
零件几何要求的允许误差称为（
几何量公差）
四、问答题：
．什么叫互换性？它在机械制造业中有何作用？
互换性是指制成的同一规格的零(部)件中，在装配时不作任何选择，附加调整或修配，
能达到预定使用性能的要求。
它在机械制造业中的作用反映在以下几个方面：
（1）在设计方面，可简化设计程序，缩短设计周期，并便于用计算机辅助设计；
（2）在制造方面，可保证优质高效生产；
（3）在使用方面，使机器维修方便，可延长机器寿命。
第二章：光滑圆柱体结合的公差与配合
一、判断题：
)1.基本偏差决定公差带的位置,标准公差决定公差带的大小。
)2.孔的基本偏差即下偏差，轴的基本偏差即上偏差。
)3.配合公差的大小，等于相配合的孔轴公差之和。
)4.最小间隙为零的配合与最小过盈等于零的配合，二者实质相同。
二、选择题：
1.30g6与30g7两者的区别在于（
A．基本偏差不同B．下偏差相同，而上偏差不同
C．公差值相同
D．上偏差相同，而下偏差不同
2.当相配合孔、轴既要求对准中心，又要求装拆方便时，应选用（
A．间隙配合B．过盈配合
C．过渡配合
D．间隙配合或过渡配合
3.相互结合的孔和轴的精度决定了（
A、配合精度的高低
B、配合的松紧程度C、配合的性质
4.公差带相对于零线的位置反映了配合的（
A、精确程度
B、松紧程度
C、松紧变化的程度
三、填空题：
1.配合是指（
）相同的，相互结合的（
）公差带的关系。
2.配合公差是指（
允许间隙或过盈的变动量
），它表示（
）的高低。
2.常用尺寸段的标准公差的大小，随基本尺寸的增大而（
），随公差等级的提高而（
5.尺寸公差带具有（
）两个特性。尺寸公差带的大小由（
）决定；尺
寸公差带的位置由（
6.配合公差带具有（
）两个特性。配合公差带的大小由（
配合公差值
配合公差带的位置由（
极限间隙或极限过盈
7.孔和轴的公差带由（
）决定大小，由（
）决定位置。
8.配合分为间隙配合、（
9.选择基准制时，应优先选用（
）配合，原因是（
可减少孔公差带数量
H7/k6或K7/h6
）用于过渡配合的精密定位。
11.一般公差分为（
）四个等级。
12.公差等级的选择原则是(
满足使用要求
)的前提下，尽量选用(
)的公差等级。
四、问答题：
何谓泰勒原则？其内容如何？
(1)孔或轴的作用尺寸不允许超过最大实体尺寸。
(2)孔或轴任意位置的实际尺寸不允许超过最小实体尺寸。
2．配合分哪几类？各类配合中孔和轴公差带的相对位置有何特点？
配合分三类：间隙配合、过渡配合和过盈配合。间隙配合中孔的公差带在轴的公差带上方；
过盈配合中孔的公差带在轴的公差带下方；过渡配合中孔的公差带和轴的公差带相互重叠。
3．为什么要规定基准制？为什么优先采用基孔制？
标准公差带形成多种配合，国家标准规定了两种配合基准制：基孔制和基轴制。一般情况下优
先选用基孔制配合是考虑中、小尺寸孔常采用定尺寸刀具加工，这样可以减少定尺寸刀具、量具的
品种、规格、数量，而大尺寸刀具则考虑习惯、方便，也采用基孔制。
4.选定公差等级的基本原则是什么？
在首先满足使用要求的前提下，尽量降低精度要求，使综合经济效果为最好
5.基准制的选用原则是什么？
主要考虑工艺的经济性和结构的合理性，一般情况下，优先采用基孔制,这样可以减少备用的定
值孔用刀具、量具的种类，经济效益比较好。
6.那些情况下，采用基轴制？
以下情况下，采用基轴制
1）直接用冷拉钢材做轴，不再加工
2）与标准件配合，如滚动轴承外环外径、标准圆柱销外径与孔的配合。
3）仪器、仪表和钟表中的小尺寸段的公差与配合
4）同一基本尺寸，一轴多孔且配合性质不同时
五．综合题
1．计算出表中空格处的数值，并按规定填写在表中.
2.计算出表中空格处的数值,并按规定填写在表中.
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