互换性与技术测量论文文档格式.docx

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三、互换性定义

现代化生产的分工协作要求遵循互换性原则。

互换性是指在同一规格的一批零件或部件中，任取其一，不需经过任何挑选或附加修配（如钳工修理），就能装在机器上，到达规定的要求。

这样的一批零件或部件就称为具有互换性的零、部件。

例如，日常生活中，电灯、台灯的灯管就是按互换性原则生产的。

当灯管损坏时，我们只要去商店买到相同型号的灯管，回到家换上就可以再次使用了，这是因为相同规格的灯管具有互相替换的性能。

再比如生活中常用的电风扇，某个零部件损坏了。

维修人员只要用同样规格的零部件换上，电风扇就可再次使用。

非常方便。

现代化的机械工业中，机械零件具有互换性，就有可能将一台机器中的成千上万个零、部件，分散进行高效率的专业化生产，然后又集中起来进行装配。

比如丰田汽车的生产。

丰田汽车单是日本的供货商就有日本阿尔派、日本爱信、日本电装、日本恩梯恩、日本歌乐、日本普林斯通等。

丰田汽车由成千上万个零部件组成，丰田总公司并不生产全部的零件，而是生产关键的发动机和车身。

至于零部件，这些供货商只要按照丰田公司的设计图生产合格的零部件，并提供给丰田总公司，把这些零部件组合起来，一辆合格的丰田汽车便诞生了。

四、互换性分类

互换性分为外互换和内互换。

对于标准部件来说，标准部件与其相配件间的互换性称为外互换；

标准部件内部各零件间的互换性称为内互换。

互换性按互换程度又可分为完全互换和不完全（或有限）互换。

零件在装配时不需选配或辅助加工即可装成具有规定功能的机器的称为完全互换；

需要选配或辅助加工才能装成具有规定功能的机器的称为不完全互换。

互换性按互换目的又有装配互换和功能互换之分。

规定几何参数公差达到装配要求的互换称为装配互换；

既规定几何参数公差，又规定机械物理性能参数公差达到使用要求的互换称为功能互换。

上述的外互换和内互换、完全互换和不完全互换皆属装配互换。

装配互换目的在于保证产品精度，功能互换目的在于保证产品质量。

五、引入技术测量

现代化生产的特点是品种多，规模大。

分工细和协作多。

为使社会生产有序地进行，产品必须标准化，使其规格简化，使分散的和局部的生产环节相互协调和统一。

标准化是指在经济，技术，科学及管理等社会实践中，对重复事物和概念通过制订，发布和实施标准，达到统一，以获得最佳秩序和社会效益的全部活动过程。

在机械制造中，标准化是广泛实现互换性生产的前提，并且几何量的公差与检测也应纳入标准化的轨道。

从使用方面看，如人们经常使用的自行车和手表的零件，生产中使用的各种设备的零件等，当它们损坏以后，修理人员很快就可以用同样规格的零件换上，恢复自行车、手表和设备的功能。

而在某些情况下，互换性所起的作用还很难用价值来衡量。

例如在战场上，要立即排除武器装备的故障，继续战斗，这时做主零、部件的互换性是绝对必要的。

从制造方面来看，互换性是提高生产水平和进行文明生产的有力手段。

装配时，不需辅助加工和修配，故能减轻装配工人的劳动强度，缩短装配周期，并且可使装配工人按流水作业方式进行工作，以致进行自动装配，从而大大提高街道效率。

加工时，由于规定有公差，同一部机器上的各种零可以同时加工。

用量大的标准件还可以由专门车间基工厂单独生产。

这样就可以采用高效率的专用设备，乃致采用计算机辅助加工。

这样产量和质量必然会得到提高，成本也会显著降低。

从设计方面看，由于采用互换原则设计和生产标准零碎、部件，可以简化绘图、计算等工作，缩短设计周期，并便于用计算机辅助设计。

由此合理确定公差和正确进行检测是实现互换性的两个必不可少的条件。

在生产制造中，工业工程人员经常需要根据图纸要求，运用合理的检测技术手段，确定测量方法、选择测量器具、实施测量，以实现零部件的互换性。

若不采取适当的检测措施，规定的公差也就形同虚设，不能发挥作用。

只有几何量合格者，才能保证零部件在几何量方面的互换性。

对于有误差的产品，需要进行数据处理，检测误差产生的原因并制定减少误差的措施，以生产出更高精度的产品，这样零件的互换性便有了保证。

几何量检测是互换性生产必不可少的重要措施，是实现现代化生产必不可少的技术。

六、互换性与技术测量的意义

互换性与测量技术的意义具体体现在：

1.在设计方面，互换性与测量技术使得工厂可以最大限度地采用标准件、通用件和准部件，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。

2.在制造生产方面，按互换性原则进行加工，各个零件可以同时分别加工，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，由于工件单一，易于保证加工质量。

装配时，由于零、部件具有互换性，使装配过程能够连续而顺利地进行，从而大大缩短了装配周期，实现加工过程和装配过程机械化、自动化。

3.在使用维修方面，具有互换性的备用零件和部件可以简单而迅速地替换磨损或损坏的零、部件，减少了机器使用和维修的时间与费用，提高了机器的使用价值，保证机器工作的连续性。

这一点尤其对重要设备和军用品的修复更具有重大意义。

4.在生产管理方面，管理对象减少，采购对象减少，以及由此产生的管理成本降低。

5.在经济上，它缩小了生产规模，减少了不必要的厂房、设备、设施和相应的管理、技术、操作人员，这些都将大大降低生产的成本。

互换性对于产品的设计、制造、管理、市场营销等过程无疑是十分重要的。

具有高度互换性的产品是其具有较强市场竞争能力的必要条件之一。

七、结束语

总之，互换性与技术测量是提高效率与效益的一种很关键的方法，在机械产品的设计与生产时经常被机械工程人员采用。

我们作为交通运输专业的学生学好这门课程，为以后的专业设计和生产打好坚实的基础。

2、论文关键词：

互换性；

标准化；

精度设计；

教学模式

　　论文摘要：

本文针对《互换性与测量技术》教学中标准的贯彻、应用与精度设计的关系提出看法，指出在强调精度设计的同时不能淡化互换性和标准化的意义；

目前本课程有多种教学模式，为保持本学科的系统性和完整性，笔者认为本课程仍应单独设置；

实验课应加强学生精度设计与标准应用能力的培养。

　　近年来，围绕《互换性与测量技术》课程内容与体系的改革，不少高校已将《互换性与测量技术》课程改为《几何精度设计与检测》，其目的在于培养学生的综合设计能力。

基于这一思路，不少教材压缩和淡化了互换性标准的相关内容，力图改变过去传统教学中以贯彻标准为主线的灌输式教学方式。

笔者认为这种思路应充分肯定，但对如何处理好互换性标准贯彻与提高学生精度设计能力的关系，笔者想就此谈一些自己的看法。

　　一、关于互换性与精度设计在课程中的定位问题

　　互换性与精度设计确实是两个完全不同的概念。

互换性是指同一规格的零部件按规定的技术要求制造，不需经过任何挑选或修配就能够互相替换使用，而且替换后能达到规定的功能要求。

精度设计则要求经济地满足零件的功能要求，无论零件是否要求互换，必须规定一定的公差。

公差大，精度低，则加工容易，公差小，精度高，则加工难度大。

　　互换性是对重复生产零件的要求，只要按照统一的设计生产，就可实现互换性，互换性要靠公差来保证。

互换性给定公差强调的是统一，精度设计给定公差强调的则是合理。

由于现代工业生产具有互换性高的特点，公差必须标准化，标准化是互换性生产的基础。

而精度设计不论从设计还是制造角度也都需要遵循标准化的原则。

所以，以标准化为基础的互换性与精度设计是很难分开的。

　　《互换性与测量技术》的主要内容是尺寸公差、形状和位置公差、表面粗糙度。

工程应用的目标是在机械图上合理标注。

合理标注的实质是合理的精度设计，所以本课程的核心还是精度设计，新的教学体系应该加强精度设计的概念，提高学生的综合设计能力。

不过我们在强调精度设计的时候不能淡化互换性与标准化的重要意义。

由于互换性在产品设计制造和使用维修过程中的巨大作用，已成为现代制造业中一个普遍运用的原则。

精度设计在很大程度上是在满足零件的功能要求的前提下对互换性标准的选择与应用，即使不要求互换的场合，在设计制造等各种环节，也需要遵循互换性与标准化的原则。

　　《互换性与测量技术》课程具有很强的应用性，尤其关于互换性与标准化方面的内容，在生产实际中有着大量的运用，但在其他课程中鲜有介绍，学生普遍缺乏这方面知识。

随着全球经济一体化的到来，我国各项标准逐步与国际接轨，掌握标准化知识已成为时代的需要。

这有利于开阔学生的眼界和知识面，对将来从事工程技术与管理工作非常有益，符合企业对人才知识结构的要求。

所以笔者认为：

在本课程的教学中，不应将互换性与精度设计人为地分割开来，应让学生在充分了解互换性原则和各项基础标准的前提下合理地进行精度设计。

当然笔者并不赞同把《互换性与测量技术》课程变成纯粹的标准宣讲课，而应重在培养学生的综合设计能力与标准应用能力，对原来的教学模式应当进行改革。

　　二、关于新的教学模式

　　目前《互换性与测量技术》课程的教学改革有几种不同的模式：

一是在原课程内容基础上拓展提高、组合后仍单独设课；

二是将课程提高到机械精度设计的高度组合、拓展设置成一门课程；

三是把教学内容分成几块，穿插到《机械制图》、《金工实习》、《机械设计》等课程中合作完成教学任务[1]。

在这个问题上笔者以为：

　　第一种模式基本保持了原《互换性与测量技术》课程体系主要内容，系统阐述了互换性与测量技术的基本知识，分析介绍了我国极限与配合的新标准、工程应用以及测量技术的基本原理。

这种课程体系把标准化与计量学领域有关知识紧密结合在一起，具有学科化特点，形成了自身的系统性和完整性[2]。

但随着新的教学要求的提出及课程教学学时的减少，原来模式中认知性内容多、创造性内容少、以介绍基础公差标准为主的教学体系已不能完全适应发展要求，应该进行改革与创新。

目前本课程一般只有30多学时，其中还包括几次实验。

在有限的学时内要想获得良好的教学效果，必须优化教学内容，改进教学方法，采用多种教学手段。

笔者认为标准方面的内容可主要从应用的角度去讲，其构成原理可适当简略，重点还是互换性与精度设计的基本概念与方法，其中又以尺寸公差、形位公差、表面粗糙度为主。

有了这些基础，其它章节均可略讲，学生可通过练习、实验和综合实践环节进一步提高精度设计能力。

　　第二种模式是针对《互换性与测量技术》课程的教学内容改革而重新拓展设置成一门课程《几何精度设计与检测》。

该课程已有多种版本的教材，从笔者了解到的一些版本来看，大多在绪论中已强化了几何精度设计的相关内容，并增加一些典型零件几何精度设计综合应用实例，但大部分章节与原教材体系没有实质变化。

也有的版本对原教材体系进行了大刀阔斧的改革，基本摆脱了以介绍基础公差标准为主的教学体系，但这种形式目前无论从教学还是学生自学角度看都还有些难度，几何精度设计离不开公差标准的应用，脱离互换性标准讲授几何精度设计，不利于标准化的贯彻与应用。

　　第三种模式把教学内