互换性与技术测量电子教案

互换性与技术测量1互换性与技术测量2性质：专业技术课重要性：承上启下特点：互换性属于标准化的范围，而测量技术属于计量学，本课程就是将理论和实践紧密结合的学科。参考书：《互换性与测量技术基础》，王伯平主编，机械工业出版社；《互换性与测量技术》，陈于萍、高晓康编著，高等教育出版社；《互换性与技术测量基础》，胡风兰主编，机械工业出版社。答疑时间地点：课间休息时间；周二下午3：00~4：00，2教-413教机械制造系办公室互换性与技术测量3第1章绪论第2章长度测量基础第3章圆柱公差与配合第4章形状和位置公差及检测第5章表面粗糙度及检测第6章光滑极限量规第7章滚动轴承的公差与配合第8章螺纹公差与配合第9章键和花键的公差与配合第10章圆锥的公差配合及检测第11章渐开线圆柱齿轮的传动的互换性互换性与技术测量42.互换性包括：几何参数、机械性能、理化性能。1.1互换性概述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，而且达到原定使用性能要求。1.1.1什么是互换性？3.分为：完全互换和不完全互换；内互换和外互换。1.1.2怎样使零件具有互换性？公差：允许零件几何参数的变动量。第1章绪论互换性与技术测量51.1.3互换性在机械制造中有什么作用？1.在设计方面：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。2.在制造方面：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。3.在使用、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。互换性与技术测量61.2.1标准的引入1.2标准和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。互换性与技术测量71.2.2标准的定义：标准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。1.2.3标准的分类：我国标准分为国家标准（GB）、行业标准（专业标准，如JB）、地方标准和企业标准。互换性与技术测量81.2.4国际标准化组织（ISO）在国际上，为了促进世界各国在技术上的统一，成立了国际标准化组织（简称ISO）和国际电工委员会（简称IEC），由这两个组织负责制定和颁发国际标准。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。互换性与技术测量91.2.5标准化1.定义：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。2.定义：标准化是组织现代化生产的重要手段，是实现互换性的必要前提，是国家现代化水平的重要标志之一。它对人类进步和科学技术发展起着巨大的推动作用。互换性与技术测量101.3优先数和优先数系1.3.1数系的传播,,2,......,aadadand23,,,,......,.1,2,3,......naararararn互换性与技术测量111.3.2我国采用的优先数系GB/T321-19808555404101010402202020401404040401802808040101.6101.25101.12101.06101.03RqqRqqRqqRqqRqq系列：系列：系列：系列：系列：互换性与技术测量12R5R10R20R40R5R10R20R401.001.001.001.003.153.153.151.063.351.121.123.553.551.183.751.251.251.254.004.004.004.001.324.251.401.404.504.501.504.751.601.601.601.605.005.005.001.705.301.801.805.605.601.906.002.002.002.006.306.306.306.302.126.702.242.247.107.102.367.502.502.502.502.508.008.008.002.658.502.802.809.009.003.0010.0010.0010.0010.00互换性与技术测量13公差等级IT5～IT18,采用R5系列IT5IT6IT7IT8IT9IT10IT11IT12…；7i10i16i25i40i64i100i160i…；显微镜的物镜放大倍数采用R5系列：1.6X，2.5X，4X，6.3X，10X，25X，40X，63X，100X；水泵流量采用R10/3派生系列：6.3，12.5，25，50，100，400（m3/h）；水泵扬程采用R10/2派生系列：8，12.5，20，32，50，80，125（m）；互换性与技术测量14第2章长度测量基础2.1概述1.定义：被测的量与作为单位或标准的量进行比较，从而确定二者比值的试验过程。2.意义：若被测量为L，标准量为E，那么测量就是确定L是E的多少倍。即确定比值q=L/E，最后获得被测量L的量值，即L=qE。测量对象计量单位测量方法测量精确度（或准确度）四个要素2.1.1测量的基本概念互换性与技术测量152.1.2尺寸传递2.1.3量块的基本知识1.量块的材料、形状和尺寸L4L3L2L量块L1平晶2.量块精度：制造精度，按GB6093—2001规定5级：0、1、2、3和K，“等”：检定精度，有1、2、3、4、5共五等。3.量块使用：互换性与技术测量16互换性与技术测量17总块数尺寸系列/mm间隔/mm块数0.511.0051.01～1.491.5～1.92.0～9.510～10083———0.010.10.5101114951610互换性与技术测量1828.785…………所需尺寸—1.005…………第一块量块————————27.78—1.28…………...第二块量块————————26.5—6.5…………….第三块量块————————20………………第四块量块互换性与技术测量191.005201.286.528.785互换性与技术测量20量块必须在使用有效期内，否则应及时送专业部门检定。使用环境良好，防止各种腐蚀性物质及灰尘对测量面的损伤，影响其粘合性。分清量块的“级”与“等”，注意使用规则。所选量块应用航空汽油清洗、洁净软布擦干，待量块温度与环境温度相同后方可使用。轻拿、轻放量块，杜绝磕碰、跌落等情况的发生。不得用手直接接触量块，以免造成汗液对量块的腐蚀及手温对测量精确度的影响。使用完毕，应用航空汽油清洗所用量块，并擦干后涂上防锈脂存于干燥处。4.量块使用注意的问题：互换性与技术测量212.2测量方法和计量器具2.2.1测量方法的分类：4.按零件上同时被测参数的多少分综合测量和单项测量。5.按测量在工艺过程中所起作用分主动测量和被动测量。6.按被测工件在测量时所处状态分静态测量和动态测量。1.按实测量与被测量的关系分为直接测量和间接测量。2.按测量结果的读数值不同分绝对测量和相对测量。3.按被测件表面与测量器具测头是否有机械接触分接触测量和非接触测量。互换性与技术测量222.2.2计量器具的分类：1.量具：结构简单，用来具体表示测量单位倍数或分数的测量工具。定值量具，变值量具2.量规：是指没有刻度线的用以检验零件要素实际尺寸、形状和位置误差的专用计量器。3.量仪：指能将被测几何量值转换成可直接观察的示值或等效信息的计量器具。互换性与技术测量232.2.3计量器具的度量指标刻度间距：计量器具刻度尺上两相临刻线中心之间的距离圆或弧长度。分度值：计量器刻度尺上每一刻度间距所代表的被测量值。示值范围：由计量器具给定的标尺上所显示或指示的最小值到最大值（或起始值到终止值）的范围。测量范围：计量器具允许误差所限定了的所能测出被测量量值的最小到最大几何量值的范围。互换性与技术测量24示值误差：计量器具上值示的量值与被测几何量的真值之间的误差，可以是正或负值。示值变动性：在测量条件不变的情况下，对同一被测量进行多次重复（一般为2～10次）测量，其结果的最大差异称之为示值变动灵敏度：计量器具对被测量变化的反应能力。S=△L/△XS——灵敏度△X——被测量的变化△L——引起计量器具反应的变化测量力：接触的量过程中，计量器具的测量头与被测工件表面之间的接触力互换性与技术测量25互换性与技术测量262.3测量误差与数据处理（自学）2.3.1测量误差的基本概念1.测量误差的定义：δ＝l-L2.研究测量误差的目的：在一定的测量条件下，尽可能使测得值接近于真值，并对测得值的可靠性做科学合理的评价。3.测量误差的表示方法：绝对误差：δ＝|l-L|相对误差：f＝δ/L＝δ/l互换性与技术测量272.3.2测量误差的来源1.基准件误差2.测量器具误差3.被测件误差4.测量方法误差5.环境条件误差6.人为误差互换性与技术测量282.3.3测量误差的分类1.系统误差：多次测量同一量值时，误差的绝对值和符号保持不变，或按一定的规律变化的误差。2.随机误差：多次测量同一量值，误差的绝对值和符号以不可预定的方式变化着，但误差出现的整体是服从统计规律的误差。3.粗大误差：是指超出在规定条件下预计的误差，是由某种不正常的原因造成的。互换性与技术测量291.精密度：表示测量结果中随机误差大小的程度。2.正确度：表示测量结果中系统误差大小的程度。3.精确度：指测量结果受系统误差与随机误差综合影响的程度。2.3.4测量精度互换性与技术测量302.3.5随机误差的特征及其评定1.随机误差的分布及其特征互换性与技术测量31inin05010015020025071317133713571377139714171317132713371347135713671377138713971407141实际分布曲线ni/N互换性与技术测量32yO正态分布曲线δμ22221ey对称性单峰性有界性低偿性互换性与技术测量332、随机误差的评定指标1）算术平均值LNiiNNlNlllL121/...NLlNiiNii11NLLNii1残余误差LliiNiiN10lim互换性与技术测量342）标准偏差第一组：12.005，11.996，12.003，11.994，12.002第二组：11.90，12.10，11.95，12.05，12.00①测量列中任一测得值的标准偏差NNNiiN1222221...互换性与技术测量352222ey21maxy321max3max2max1yyy121222deydP%73.999973.033ydP3lim互换性与技术测量360σ1σ2σ36σ16σ26σ3yδ互换性与技术测量37②标准偏差的估计值'NiiN12'11③测量列算术平均值的标准偏差LNL)1(12''NNvNNiiL互换性与技术测量382.3.6测量列中各类测量误差的处理1.系统误差的处理1）常值系统误差的发现2）变值系统误差的发现2.随机误差的处理1）计算测量列算术平均值2）计算测量列中任一测得值的标准偏差的估计值3）计算测量列算术平均值