形位公差的知识

●互换性及标准化的基本含义

-1.1 互换性概述

-1.2 标准化概述

-1.3 优先数和优先数系

1.1 互换性概述

1.1.1 互换性的含义

1.1.2 互换性的分类

1.1.3 互换性的作用

1.1.1 互换性(interchangeability)的含义

◆含义：机器制造中的互换性,是指按规定的几何、 物理及其其它质量参数的极限范围或公差,来分别 制造及其的各个组成部分,使其在装配与更换时不 需辅助加工及修配,便能很好地满足使用和生产上 的要求。

◆互换性是制造业中产品设计和制造的重要原则

◆机械制造业中的互换性通常包括几何参数和力学 性能的互换性的互换，本课程仅讨论几何参数的互换性。

◆允许零件几何参数的变动量称为公差。

1.1.2 互换性的分类

◆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—装配时不需挑选和修配。

◇不完全互换—装配时允许挑选、调整和修配。

◆应用：零部件厂际协作应采用完全互换， 部件或构件在同一厂制造和装配时，可采 用不完全互换。

1.1.3 互换性的作用

◆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。

◆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。

1.2 标准化(standardization)概述

1.2.1 标准的概念

1.2.2 标准的分类

1.2.3 国际标准

1.2.4 标准化

1.2.1 标准的概念

◆标准(standard)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.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.

1.2.2 标准的级别

◆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）等；

◆对没有国家标准和行业标准而又需要在某个范围 内统一的技术要求，可制定地方标准或企业标 准，它们的代号分别用DB、QB表示。

1.2.3 国际标准

◆国际标准通常指是由

◇国际标准化组织 (ISO, International Standardization Organization)和

◇国际电工委员会 (IEC, International Electrotechnical Commission)

制定发布的标准.

◆我国于1978年恢复参加ISO组织后,陆续修订了自己 的标准。修订的原则是，在立足我国生产实际的基 础上向ISO靠拢，以利于加强我国在国际上的技术 交流和产品互换。

1.2.4 标准化

◆定义：标准化是指标准的制订、发布和贯彻实施的全部活动过程，包括从调查标准化对象开始，经试验、分析和综合归纳，进而制订和贯彻标 准，以后还要修订标准等等。标准化是以标准的 形式体现的，也是一个不断循环、不断提高的过 程。

◆意义：标准化是组织现代化生产的重要手段，是 实现专业化协作生产的必要前提，是科学管理的 重要组成部分。现代化程度越高，对标准化的要 求也越高。

1.3 优先数和优先数系

(preferred number/ series of preferred number)

◆在机械设计中，常常需要确定很多参数，而这些参数往往不是孤立的，一旦选定，这个数值就会按照一定规律，向一切有关的参数传播。例如，螺栓的尺寸一旦确定，将会影响螺母的尺寸、丝锥板牙的尺寸、螺栓孔的尺寸以及加工螺栓孔的钻头的尺寸等。由于数值如此不断关联、不断 传播，所以，机械产品中的各种技术参数不能随意确定。

◆1.3.1 什么是优先数系

◆1.3.2 优先数和优先数系的构成

◆1.3.2 优先数和优先数系的特点

1.3.1 什么是优先数系

◆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制度

◆是国际上统一的数值分级制度

◆是国际上统一的一个重要的基础标准

◆为使产品的参数选择能遵守统一的规律，使参数 选择一开始就纳入标准化轨道，必须对各种技术 参数的数值作出统一规定。《优先数和优先数系》 国家标准（GB321—80）就是其中最重要的一个 标准，要求工业产品技术参数尽可能采用它。

1.3.2 优先数和优先数系的构成

◆数系的项值中依次包含: …, 0.01, 0.1, 1, 10,  100, …即由10N组成的十进制序列.

◆十进制序列按 : …, 0.01~0.1, 0.1~1, 1~10,  10~100, …的规律分成若干区间,称为“十进段”.

◆每个“十进段”内都按同一公比q细分为几何级数, 从而形成一个公比为q的几何级数数值系列.这样, 可以根据实际需要取不同公比q,从而得到不同分 级间隔的数值系列,形成优先数系

◆GB321—80中规定以十进制等比数列为优先数 系，并规定了五个系列，

◆优先数系的五个系列中任一个项值均为优先数。按公比计算得到的优先数的理论值，除10的整数 幂外，都是无理数，工程技术上不能直接应用。实际应用的都是经过圆整后的近似值。根据圆整 的精确程度，可分为：

（1）计算值：取五位有效数字，供精确计算用。

（2）常用值：即经常使用的通常所称的优先数， 取三位有效数字。

◆相对差均匀

◇同一系列中任意两相邻项的相对差近似不变

◆使用运算方便

◇依次从R5,R10,R20,R40,后一系列包含前一系列的全部 项值

◇系列中的数值可方便的向两头延伸.

◇任意两项的积/商和任一项的整次幂仍为同系列的优先 数

◆简单易记

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