机械制造概念及互换性概念.docx

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机械制造概念及互换性概念

一、绪论

1.公差即是将产品的   几何参数    、   功能参数    的不一致限制在某一范围内，其  区间大小   即是公差。

2.概念：

同一规格的一批零部件，任取其一，不经任何挑选和修配就能装在机器上，并能满足其使用功能要求的特性。

也即零部件所具有的不经任何挑选或修配便能在同规格范围内互相替换的特性，称为互换性

3.标准化是在经济、技术、科学及管理等社会实践中，对重复性事物和概念通过制订、发布、实施标准，达到统一，以获得最佳秩序和社会效益的过程。

4.标准是对重复性事物和概念所做的统一规定,它以科学、技术和实践经验的综合为基础,经过有关方面协商一致,由主管机构批准,以特定的形式发布,作为共同遵守的准则和依据

5.公差是互换性的条件，标准是实现零件互换性的基础，标准化是互换性生产的重要技术措施

6.互换性可分为完全互换性和不完全互换性。

7.完全互换性简称互换性，是指零件在装配或更换时，不需要选择、辅助加工或修配为条件的互换性。

8.不完全互换性也称为有限互换性，在零件装配时，允许有附加的选择或调整，可以用分组装配法、调整法或其它方法来实现。

9.GB：

强制性标准，GB/T：

推荐性标准

10.优先数和优先数系是对各种技术参数的数值进行协调、简化和统一的一种科学的数值标准。

11.系列符号R5、R10、R20、R40和R80表示，称为Rr系列（基本系列）

12.产品几何量技术规范（geometricalproductspecification,GPS）是面向产品开发全过程而构建的控制产品几何特性的一套完整标准。

13.互换性原则：

机械零件几何参数的互换性是指同种零件在几何参数方面能够彼此互相替换的性能。

14.经济性原则：

工艺性、合理的精度要求、合理选材、合理的调整环节、提高寿命。

15.匹配性原则：

根据机器或位置中各部分各环节对机械精度影响程度的不同，对各部分各环节提出不同的精度要求和恰当的精度分配，做到恰到好处，这就是精度匹配原则。

16.最优化原则：

探求并确定各组成零、部件精度处于最佳协调时的集合体。

例如探求并确定先进工艺，优质材料等。

1.极限与配合

1.尺寸要素是由一定大小的线性尺寸或角度尺寸确定的几何形状。

2.尺寸是以特定单位表示线性尺寸值的数值。

尺寸表示长度的大小，如直径、宽度、高度、中心距等，不包括用角度单位表示的角度尺寸。

3.公称尺寸是由图样规范确定的理想形状要素的尺寸。

4.一般配合尺寸的公差等级范围为IT5～IT13

5.公差原则是指尺寸公差与形位公差的关系。

6.选择基准制时，应优先选用基孔制;原因是加工孔比加工轴要困难，所用刀具量具尺寸规格也多，成本大。

7.实际（组成）要素是由接近实际（组成）要素所限定的工件实际表面的组成要素部分，是通过测量获得的尺寸。

8.极限尺寸为尺寸要素允许的尺寸的两个极端。

9.假定提取组成要素的局部尺寸处处位于极限尺寸且使其具有实体最大时的状态称为最大实体状态。

确定要素最大实体状态的尺寸称为最大实体尺寸。

孔和轴的最大实体尺寸分别以Dm和dM表示。

10.假定提取组成要素的局部尺寸处处位于极限尺寸且使其具有实体最小时的状态称为最小实体状态。

确定要素最小实体状态的尺寸称为最小实体尺寸。

孔和轴的最小实体尺寸分别以DL和dL表示。

11.在配合面的全长上，与实际孔表面内接的最大理想轴的尺寸称为孔的作用尺寸。

12.在配合面的全长上，与实际轴表面外接的最小理想孔的尺寸称为轴的作用尺寸。

13.极限尺寸判断原则（泰勒原则）是：

孔或轴的作用尺寸不允许超过其最大实体尺寸，且在任何位置上的实际（组成）要素不超过最小实体尺寸。

14.某一尺寸减其公称尺寸所得的代数差称为尺寸偏差，简称偏差。

15.几何公差是针对构成零件几何特征的点、线、面的几何形状和相互位置的误差所规定的公差。

16.配合是指公称尺寸相同的并且相互结合的孔和轴公差带之间的关系。

17.孔的尺寸减去相配合的轴的尺寸所得的代数差。

差值为正时，称为间隙，用X表示；差值为负时，称为过盈，用Y表示。

18.当孔为最大极限尺寸而轴为最小极限尺寸时，装配后得到最大间隙（Xmax）；当孔为最小极限尺寸而轴为最大极限尺寸时，装配后得到最小间隙（Xmin）

19.当孔为最小极限尺寸而轴为最大极限尺寸时，装配后得到最大过盈（Ymax）；当孔为最大极限尺寸而轴为最小极限尺寸时，装配后得到最小过盈（Ymin

20.

21.间隙配合是指孔和轴配合时，具有间隙（包括最小间隙等于零）的配合。

22.过盈配合是指孔和轴配合时，具有过盈（包括最小过盈等于零）的配合。

23.过渡配合是指孔和轴配合时，可能具有间隙或过盈的配合。

24.组成配合的孔与轴的公差之和称为配合公差

二、几何公差

1．几何公差由形状公差、轮廓度公差、方向公差、位置公差和跳动公差组成，是针对构成零件几何特征的点、线、面的几何形状和相互位置的误差所规定的公差。

1.导出要素是由一个或几个组成要素得到的中心点、中心线或中心面。

2.组成要素-面或面上的线

3.公称组成要素-由技术制图或其他方法确定的理论正确的组成要素

4.实际（组成）要素一实际存在并将整个工件与周围介质分隔的要素

5.提取组成要素-按规定的方法，由实际（组成）要素提取有限目的点所形成的实际组成要素的近似替代

6.拟合组成要素-按规定的方法由提取组成要素形成的并具有理想形状的组成要素

7.导出要素-由一个或几个组成要素（轮廓要素）得到的中心点、中心线或中心面

8.公称导出要素-由一个或几个公称组成要素导出的中心点、中心线或中心面

9.提取导出要素-由一个或几个提取组成要素导出的中心点、中心线或中心面

10.拟合导出要素-由一个或几个拟合组成要素导出的中心点、中心线或中心面

11.几何公差的研究对象是零件的几何要素（简称“要素”），就是构成零件几何特征的点、线、面

12.几何要素按存在的状态分为拟合要素和提取要素。

13.几何要素按结构特征分为组成要素和导出要素

14.几何要素按所处地位分为基准要素和被测要素

15.基准要素。

基准要素是指用来确定理想被测要素的方向或（和）位置的要素

16.被测要素。

被测要素是指在图样上给出了几何公差要求的要素，是检测的对象

17.几何要素按功能分为单一要素和关联要素。

18.单一要素。

单一要素是指仅对要素本身给出形状公差要求的要素。

19.关联要素。

关联要素是指对基准要素有功能关系要求而给出方向、位置和跳动公差要求的要素

20.

21.确定零件的几何公差和尺寸公差之间相互关系的原则称为公差原则。

22.径向全跳动公差带的形状和圆柱度公差带形状相同

23.

24.独立原则是指图样上给定的各个尺寸和几何形状、方向或位置要求都是独立的，应该分别满足各自的要求。

独立原则是尺寸公差和形位公差相互关系遵循的基本原则

25.包容要求（ER）是被测实际要素处处不得超越最大实体边界的一种要求。

它只适用于单一尺寸要素（圆柱面、两平行平面）的尺寸公差与几何公差之间的关系。

26.最大实体要求是指尺寸要素的非理想要素不得超越其最大实体实效边界的一种尺寸要素要求

27.最小实体要求是指尺寸要素的非理想要素不得超越其最小实体实效边界的一种尺寸要素要求。

28.包容要求主要用于需严格保证配合性质的场合

29.最大实体原则主要应用于要求保证可装配性（无配合性质要求）的场合

30.最小实体原则被测要素的形位公差值是在该要素处于最小实体状态时给出的

31.尺寸公差,允许尺寸的变动量称为尺寸公差,简称公差.公差等于最大极限尺寸与最小极限尺寸的代数差的绝对值；或等于上偏差与下偏差代数差的绝对值;用于确定公差带大小的。

基本偏差是指用以确定公差带相对于零线位置的上偏差或下偏差,一般是指靠近零线的那个偏差.

32.径向圆跳动公差带与圆度公差带在形状方面相同，但前者公差带圆心的位置是固定的;而后者公差带圆心的位置是浮动的。

表面粗造度

1.表面粗糙度：

加工表面上具有的较小间距和峰谷所构成的微观几何形状特性，称为表面粗糙度。

1.表面粗糙度对零件的工作性能影响：

影响零件的耐磨性、影响配合性质的稳定性、影响零件的抗疲劳强度、影响零件的耐腐蚀性、零件的其他使用性能如对零件结合的密封性、接触刚度，对流体流动的阻力，对机器的外观质量、测量精度等都有很大影响。

2.由于零件实际表面轮廓包含着粗糙度、波纹度和宏观形状误琶三种几何形状误差，故测量表面粗糙度时，应把测量限制在一段足够短的长度上，以抑制或减弱波纹度，排除宏观形状误差对表面粗糙度测量的影响，这段长度称为取样长度。

3.评定长度：

由于零件表面粗糙度不均匀，为了更可靠地反映表面粗糙度的特性，在测量和评定表面粗糙度时所规定的一段沿X轴方向上的最小长度，用符号ln加示。

4.幅度参数（高度参数）：

轮廓的算术平均偏差是指在一个取样长度lr范围内，被评定轮廓上各点至中线的纵坐标值Z（x）的绝对值的算术平均值,用符号Ra表示。

5.轮廓的最大高度：

是指在一个取样长度lr范围内，最大轮廓峰高Zp和最大轮廓谷深Zu之和用符号Rz表示

6.间距参数：

一个轮廓峰和相邻一个轮廓谷的组合称为轮廓单元。

在一个取样长度lr范围内，中线与各个轮廓单元相交线段的长度称为轮廓单元宽度，用Xsi表示。

7.形状参数：

轮廓的支承长度率Rmr（c）是指在给定水平位置C上轮廓的实体材料长度Ml（c）与评定长度的比率；间距参数RSm与形状参数Rm（c）,相对基本参数（Ra.Rz）而言，它们称附加参数

8.表面粗糙度的参数：

高度特性参数-主要参数：

轮廓的算术平均偏差Ra、微观不平十点高度Rz（轮廓的最大高度）

9.与形状特性有关的参数：

轮廓支承长度率Rmr（c）

10.16%规则:

在同一评定长度范围内幅度参数所有的实测值中,大于上限值的个数少于总数的16%，小于下限值的个数少于总数的16%,则认为合格。

11.最大规则：

在幅度参数符号的后面增加“max”或“min”标记，则表示检测时合格性的判断采用最大规则。

12.单元的平均宽度RSm主要在对涂漆性能、抗裂纹、抗振、耐腐蚀、减少流体流动摩擦阻力等有要求时选用。

13.支承长度率RMc）主要在耐磨性、接触刚度要求较高等场合附加选用。

14.表面粗糙度参数值的选用原则首先是满足零件表面的功能要求，其次是考虑经济性和工艺的可能性。

在满足功能要求的前提下，除参数Rm（c）外，其他参数的允许值应尽可能大一些。

15.表面粗糙度的测量方法：

比较法、针描法、光切法、激光反射发