1、2012014 4.9.9中南大學(xué)中南大學(xué)機電工程學(xué)院機電工程學(xué)院主講：主講：李李 蔚蔚機械精度設(shè)計與檢測機械精度設(shè)計與檢測 課程導(dǎo)學(xué)課程地位與作用課程地位與作用 機械精度設(shè)計與檢測機械精度設(shè)計與檢測是機械類各專業(yè)必修的一門實是機械類各專業(yè)必修的一門實踐性很強的技術(shù)基礎(chǔ)課，是聯(lián)系踐性很強的技術(shù)基礎(chǔ)課，是聯(lián)系機械設(shè)計機械設(shè)計、機械制機械制造工藝學(xué)造工藝學(xué)、機械制造裝備設(shè)計機械制造裝備設(shè)計等課程及其課程設(shè)計等課程及其課程設(shè)計的紐帶，是從基礎(chǔ)課學(xué)習(xí)過渡到專業(yè)課學(xué)習(xí)的橋梁。的紐帶，是從基礎(chǔ)課學(xué)習(xí)過渡到專業(yè)課學(xué)習(xí)的橋梁。 機械精度設(shè)計與檢測機械精度設(shè)計與檢測包含幾何量精度設(shè)計與誤差檢包含幾何量精度設(shè)計與

2、誤差檢測兩方面的內(nèi)容。測兩方面的內(nèi)容。學(xué)習(xí)目的學(xué)習(xí)目的 本課程的任務(wù)在于使學(xué)生獲得機械工程技術(shù)人員所必本課程的任務(wù)在于使學(xué)生獲得機械工程技術(shù)人員所必須具備的幾何量公差與檢測方面的基本知識和技能。須具備的幾何量公差與檢測方面的基本知識和技能。（1）掌握標(biāo)準(zhǔn)化和互換性的基本概念及有關(guān)的基本術(shù)語及）掌握標(biāo)準(zhǔn)化和互換性的基本概念及有關(guān)的基本術(shù)語及定義；定義；（2）基本掌握幾何量公差標(biāo)準(zhǔn)的主要內(nèi)容、特點和應(yīng)用原）基本掌握幾何量公差標(biāo)準(zhǔn)的主要內(nèi)容、特點和應(yīng)用原則；則；（3）初步學(xué)會根據(jù)機器和零件的功能要求，選用公差與配）初步學(xué)會根據(jù)機器和零件的功能要求，選用公差與配合；合；（4）能夠查用本課程講授的公差表

3、格和正確標(biāo)注圖樣；）能夠查用本課程講授的公差表格和正確標(biāo)注圖樣；（5）建立技術(shù)測量的基本概念，了解基本測量原理與方法）建立技術(shù)測量的基本概念，了解基本測量原理與方法和初步學(xué)會使用常用計量器具，知道分析測量誤差與處理和初步學(xué)會使用常用計量器具，知道分析測量誤差與處理測量結(jié)果，會設(shè)計檢驗圓柱形零件的量規(guī)。測量結(jié)果，會設(shè)計檢驗圓柱形零件的量規(guī)。第第1章章 概概 論論 基本要求基本要求：了解互換性的意義、標(biāo)準(zhǔn)化的概了解互換性的意義、標(biāo)準(zhǔn)化的概念、機械精度設(shè)計的基本原則、主要方法、本念、機械精度設(shè)計的基本原則、主要方法、本課程的研究對象、任務(wù)及要求。課程的研究對象、任務(wù)及要求。 重點內(nèi)容：重點內(nèi)容：掌握

4、互換性和標(biāo)準(zhǔn)化的概念，本掌握互換性和標(biāo)準(zhǔn)化的概念，本課程的研究對象、任務(wù)及要求。課程的研究對象、任務(wù)及要求。 難點內(nèi)容：難點內(nèi)容：機械精度設(shè)計的基本原則及主要機械精度設(shè)計的基本原則及主要方法。方法。機械精度設(shè)計概述機械精度設(shè)計概述 一般來說，在機械產(chǎn)品的設(shè)計過程中，需要進行以下三方面的分析計算：（1）運動分析與計算。根據(jù)機器或機構(gòu)應(yīng)實現(xiàn)的運動，由運動學(xué)原理，確定機器或機構(gòu)的合理的傳動系統(tǒng)，選擇合適的機構(gòu)或元件，以保證實現(xiàn)預(yù)定的動作，滿足機器或機構(gòu)的運動方面的要求（2）強度的分析與計算。根據(jù)強度、剛度等方面的要求，決定各個零件的合理的基本尺寸，進行合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計，使其在工作時能承受規(guī)定的負(fù)荷，達

5、到強度和剛度方面的要求。（3）幾何精度的分析與計算。零件基本尺寸確定后，還需要進行精度計算，以決定產(chǎn)品各個部件的裝配精度以及零件的幾何參數(shù)和公差。 本書主要討論的是幾何精度的分析與計算。機械精度設(shè)計的研究對象機械精度設(shè)計的研究對象機械方案設(shè)計機械方案設(shè)計機械結(jié)構(gòu)設(shè)計機械結(jié)構(gòu)設(shè)計機械精度設(shè)計機械精度設(shè)計機械設(shè)計機械設(shè)計結(jié)構(gòu)工藝性結(jié)構(gòu)工藝性、強度強度、壽命壽命 裝配圖裝配圖、零件圖零件圖功能要求功能要求 選擇尺寸精度選擇尺寸精度、形狀和位置精度形狀和位置精度、 表面精度表面精度 標(biāo)注在零件圖、裝配圖標(biāo)注在零件圖、裝配圖工作要求工作要求 選擇執(zhí)行機構(gòu)選擇執(zhí)行機構(gòu) 傳動系統(tǒng)簡圖傳動系統(tǒng)簡圖機械精度設(shè)計

6、定義機械精度設(shè)計定義機械精度設(shè)計：機械精度設(shè)計：就是依據(jù)產(chǎn)品的技術(shù)要求就是依據(jù)產(chǎn)品的技術(shù)要求, , 遵循產(chǎn)品幾何遵循產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范與認(rèn)證技術(shù)規(guī)范與認(rèn)證(Geometrical Product Specification (Geometrical Product Specification and Verification, and Verification, 簡稱簡稱GPS)GPS)等國家標(biāo)準(zhǔn)等國家標(biāo)準(zhǔn), , 運用計算機技運用計算機技術(shù)、術(shù)、 尺寸鏈理論、尺寸鏈理論、 概率論與統(tǒng)計學(xué)、概率論與統(tǒng)計學(xué)、 材料學(xué)、材料學(xué)、 摩擦學(xué)、摩擦學(xué)、 計算幾何學(xué)、計算幾何學(xué)、 最優(yōu)化原理與算法以及模糊數(shù)學(xué)

7、等技術(shù)和理最優(yōu)化原理與算法以及模糊數(shù)學(xué)等技術(shù)和理論論, , 并考慮產(chǎn)品的工程實際狀態(tài)并考慮產(chǎn)品的工程實際狀態(tài), , 科學(xué)合理地設(shè)計該產(chǎn)品科學(xué)合理地設(shè)計該產(chǎn)品及其零部件幾何參數(shù)的精度及其零部件幾何參數(shù)的精度, , 以獲得技術(shù)與經(jīng)濟的最佳綜以獲得技術(shù)與經(jīng)濟的最佳綜合效應(yīng)。合效應(yīng)。精度設(shè)計原則精度設(shè)計原則 互換性原則：互換性原則：機械零件幾何參數(shù)的互換性是指同種零件在幾何參數(shù)方面能夠彼此互相替換的性能。 經(jīng)濟性原則：經(jīng)濟性原則：工藝性 、合理的精度要求、合理選材、合理的調(diào)整環(huán)節(jié)、提高壽命。 匹配性原則：匹配性原則：根據(jù)機器或位置中各部分各環(huán)節(jié)對機械精度影響程度的不同，對各部分各環(huán)節(jié)提出不同的精度要求

8、和恰當(dāng)?shù)木确峙?，做到恰到好處，這就是精度匹配原則。 最優(yōu)化原則：最優(yōu)化原則：探求并確定各組成零、部件精度處于最佳協(xié)調(diào)時的集合體。例如探求并確定先進工藝，優(yōu)質(zhì)材料等。 標(biāo)準(zhǔn)化原則：標(biāo)準(zhǔn)化原則：產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計時, 應(yīng)盡量選用標(biāo)準(zhǔn)化的零部件及相應(yīng)結(jié)構(gòu), 其精度必須遵守GPS標(biāo)準(zhǔn)以及與實際產(chǎn)品相關(guān)的其他標(biāo)準(zhǔn)。幾何量的檢測幾何量的檢測 完工后的零件是否滿足公差要求，要通過檢測加以判斷。檢測包含檢驗與測量。檢驗檢驗是確定零件的幾何參數(shù)是否在規(guī)定的極限范圍內(nèi)，并作出合格性判斷，而不必得出被測量的具體數(shù)值；測量測量是將被測量與作為計量單位的標(biāo)準(zhǔn)量進行比較，以確定被測量的具體數(shù)值的過程。意義：檢測不僅用來評定

9、產(chǎn)品質(zhì)量，而且用于分析產(chǎn)生不合格品的原因，及時調(diào)整生產(chǎn)，監(jiān)督工藝過程，預(yù)防廢品產(chǎn)生。檢測是機械制造的“眼睛”。產(chǎn)品質(zhì)量的提高，除設(shè)計和加工精度的提高外，往往更有賴于檢測精度的提高。所以，合理地確定公差與正確進行檢測，是保證產(chǎn)品質(zhì)量、實現(xiàn)互換性生產(chǎn)的兩個必不可少的條件和手段。第一節(jié)第一節(jié) 互換性概述互換性概述互換性互換性在同一規(guī)格的一批零件或部件中，任取其在同一規(guī)格的一批零件或部件中，任取其一，不需要任何挑選或附加修配一，不需要任何挑選或附加修配(如鉗工修配如鉗工修配)就能裝在機器就能裝在機器上，達到規(guī)定的功能要求。這樣的一批零件或部件就稱為具上，達到規(guī)定的功能要求。這樣的一批零件或部件就稱為具

10、有互換性的零、部件。有互換性的零、部件。 由定義可知，具有互換性的零部件在裝配過程中，必由定義可知，具有互換性的零部件在裝配過程中，必須滿足須滿足三個條件三個條件：裝配后裝配后 滿足使用要求滿足使用要求裝配前裝配前 不挑不挑裝配時裝配時 不調(diào)整或修配不調(diào)整或修配缺一不可缺一不可二、互換性的種類二、互換性的種類尺寸尺寸形狀形狀相對位置相對位置對幾何要素的對幾何要素的提出互換性要求。提出互換性要求。 1.按確定的參數(shù)或使用要求分為：按確定的參數(shù)或使用要求分為： 1)幾何參數(shù)互換性幾何參數(shù)互換性 (主要保證裝配主要保證裝配)2)功能互換（保證使用）功能互換（保證使用） 機械機械物理物理 化學(xué)化學(xué) 對

11、對性能性能提出互換性要求。提出互換性要求。2.按零件的互換性程度分：按零件的互換性程度分： 1)完全互換完全互換 裝配或更換時，裝配或更換時，不挑、不調(diào)、不修不挑、不調(diào)、不修的互換性。的互換性。 2)不完全互換不完全互換 包括采用包括采用概率法裝配概率法裝配、分組裝配分組裝配或在裝配時采或在裝配時采用用調(diào)整調(diào)整等措施。（還要附加修配、輔助加工的，則不具有互換等措施。（還要附加修配、輔助加工的，則不具有互換性）性） 3. 對標(biāo)準(zhǔn)件對標(biāo)準(zhǔn)件： 內(nèi)互換：內(nèi)互換：是指部件或機構(gòu)內(nèi)部組成零件間的互換性。是指部件或機構(gòu)內(nèi)部組成零件間的互換性。 外互換：外互換：是指部件或機構(gòu)與其相配合件間的互換性。是指部件

12、或機構(gòu)與其相配合件間的互換性。 （例如：滾動軸承）（例如：滾動軸承） 機械制造業(yè)中的互換性通常包括幾何參數(shù)和力學(xué)性能的互換性的機械制造業(yè)中的互換性通常包括幾何參數(shù)和力學(xué)性能的互換性的互換，互換，本課程僅討論幾何參數(shù)的互換性本課程僅討論幾何參數(shù)的互換性。 三三、互換性的作用、互換性的作用 不僅是使用上的需要，也是設(shè)計、制造上的需要。不僅是使用上的需要，也是設(shè)計、制造上的需要。 1. 1.使用上使用上2.2.制造上制造上 可采用先進的生產(chǎn)方式（專業(yè)化生產(chǎn)、流水線、自動可采用先進的生產(chǎn)方式（專業(yè)化生產(chǎn)、流水線、自動線）線）, 產(chǎn)品單一，分工精細(xì)，可采用專用設(shè)備，提高生產(chǎn)產(chǎn)品單一，分工精細(xì)，可采用專用

13、設(shè)備，提高生產(chǎn)率。率。 給日常生活帶來極大方便給日常生活帶來極大方便(舉例：備胎、電子元件等等舉例：備胎、電子元件等等)減少了機器的使用和維修的時間和費用，提高了機器的減少了機器的使用和維修的時間和費用，提高了機器的使用價值。使用價值。3.3.設(shè)計上設(shè)計上 采用了互換性原則設(shè)計和生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)零部件，可簡化采用了互換性原則設(shè)計和生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)零部件，可簡化設(shè)計、計算、制圖工作量，縮短了設(shè)計周期，并便于用計設(shè)計、計算、制圖工作量，縮短了設(shè)計周期，并便于用計算機進行輔助設(shè)計。算機進行輔助設(shè)計。 由于零部件具有互換性，可提高裝配質(zhì)量、縮短裝配由于零部件具有互換性，可提高裝配質(zhì)量、縮短裝配周期、便于實現(xiàn)裝配自

14、動化，提高裝配生產(chǎn)率周期、便于實現(xiàn)裝配自動化，提高裝配生產(chǎn)率4.4.裝配過程裝配過程 總之，遵循互換性原則進行設(shè)計、總之，遵循互換性原則進行設(shè)計、制造和使用，可大大降低產(chǎn)品成本，提制造和使用，可大大降低產(chǎn)品成本，提高生產(chǎn)率，降低勞動強度。也為標(biāo)準(zhǔn)化、高生產(chǎn)率，降低勞動強度。也為標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化奠定了基礎(chǔ)。系列化、通用化奠定了基礎(chǔ)。四、互換性的實現(xiàn)四、互換性的實現(xiàn)實現(xiàn)互換性的條件實現(xiàn)互換性的條件：標(biāo)準(zhǔn)化。標(biāo)準(zhǔn)化。它體現(xiàn)在以下四方面：它體現(xiàn)在以下四方面：按統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)進行按統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)進行設(shè)計、制造、裝配、檢驗設(shè)計、制造、裝配、檢驗?，F(xiàn)代制造。現(xiàn)代制造業(yè)分工細(xì)、生產(chǎn)規(guī)模大、協(xié)作廠家多、互換性要求

15、高，業(yè)分工細(xì)、生產(chǎn)規(guī)模大、協(xié)作廠家多、互換性要求高，必須嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)各生產(chǎn)環(huán)節(jié)，才能使各生產(chǎn)部門和必須嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)各生產(chǎn)環(huán)節(jié)，才能使各生產(chǎn)部門和生產(chǎn)環(huán)節(jié)保持技術(shù)統(tǒng)一，使之成為一個有機的生產(chǎn)系統(tǒng)。生產(chǎn)環(huán)節(jié)保持技術(shù)統(tǒng)一，使之成為一個有機的生產(chǎn)系統(tǒng)。第二節(jié)第二節(jié) 標(biāo)準(zhǔn)與標(biāo)準(zhǔn)化標(biāo)準(zhǔn)與標(biāo)準(zhǔn)化 一、概述一、概述 要使具有互換性的產(chǎn)品幾何參數(shù)完全一致，是不可能，也是不必要的。在此情況下，要使同種產(chǎn)品具有互換性，只能使其幾何參數(shù)、功能參數(shù)充分近似。其近似程度可按產(chǎn)品質(zhì)量要求的不同而不同。允許零件幾何參數(shù)的變動量稱為公差?，F(xiàn)代化生產(chǎn)的特點是品種多、規(guī)模大、分工細(xì)和協(xié)作多。為使社會生產(chǎn)有序地進行，必須通過標(biāo)準(zhǔn)

16、化使產(chǎn)品規(guī)格品種簡化，使分散的、局部的生產(chǎn)環(huán)節(jié)相互協(xié)調(diào)和統(tǒng)一。1.1.標(biāo)準(zhǔn)的概念標(biāo)準(zhǔn)的概念 是指為了在一定的范圍內(nèi)獲得最佳秩序，對活動或其是指為了在一定的范圍內(nèi)獲得最佳秩序，對活動或其結(jié)果規(guī)定共同的和重復(fù)使用的規(guī)則、導(dǎo)則或特性的文件。結(jié)果規(guī)定共同的和重復(fù)使用的規(guī)則、導(dǎo)則或特性的文件。2.2.標(biāo)準(zhǔn)的分類標(biāo)準(zhǔn)的分類（1 1）基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)：）基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)：以標(biāo)準(zhǔn)化共性要求和前提條件為對象的標(biāo)準(zhǔn)，關(guān)以標(biāo)準(zhǔn)化共性要求和前提條件為對象的標(biāo)準(zhǔn)，關(guān)于計量單位、于計量單位、 術(shù)語、術(shù)語、 符號、符號、 優(yōu)先數(shù)系、優(yōu)先數(shù)系、 機械制圖、機械制圖、 公差與配合、公差與配合、 零件結(jié)構(gòu)要素等的標(biāo)準(zhǔn)都屬于基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)。零件結(jié)構(gòu)要素

17、等的標(biāo)準(zhǔn)都屬于基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)。（2 2）產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)：）產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)：以產(chǎn)品及其構(gòu)成部分為對象的標(biāo)準(zhǔn)，包括產(chǎn)品品以產(chǎn)品及其構(gòu)成部分為對象的標(biāo)準(zhǔn)，包括產(chǎn)品品種系列標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)種系列標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（3 3）方法標(biāo)準(zhǔn)：）方法標(biāo)準(zhǔn)：以生產(chǎn)技術(shù)活動中的重要程序、以生產(chǎn)技術(shù)活動中的重要程序、 規(guī)劃、規(guī)劃、 方法為方法為對象的標(biāo)準(zhǔn)，如工藝流程、檢驗方法、驗收規(guī)則、包裝運輸方法等對象的標(biāo)準(zhǔn)，如工藝流程、檢驗方法、驗收規(guī)則、包裝運輸方法等（4 4）安全衛(wèi)生與環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)：）安全衛(wèi)生與環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)：以人或物的安全與環(huán)境保護為目的以人或物的安全與環(huán)境保護為目的而制定的標(biāo)準(zhǔn)而制定的標(biāo)準(zhǔn)二、標(biāo)準(zhǔn)二、標(biāo)準(zhǔn)3.3.標(biāo)準(zhǔn)的管理體制標(biāo)準(zhǔn)的

18、管理體制 它分四個層次：它分四個層次：（1 1）國家標(biāo)準(zhǔn)）國家標(biāo)準(zhǔn)GBGB；（2 2）行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)；）行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)；（3 3）地方標(biāo)準(zhǔn)；）地方標(biāo)準(zhǔn)；（4 4）企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。）企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。 4.4.國際標(biāo)準(zhǔn)國際標(biāo)準(zhǔn) 在國際上，為了促進世界各國在技術(shù)上的統(tǒng)一，成立了在國際上，為了促進世界各國在技術(shù)上的統(tǒng)一，成立了國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（簡稱國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（簡稱ISOISO）和國際電工委員會（簡稱和國際電工委員會（簡稱IECIEC），），由這兩個組織負(fù)責(zé)制定和頒發(fā)國際標(biāo)準(zhǔn)。我國于由這兩個組織負(fù)責(zé)制定和頒發(fā)國際標(biāo)準(zhǔn)。我國于19781978年恢復(fù)年恢復(fù)參加參加ISOISO組織后，陸續(xù)修訂了自己的標(biāo)準(zhǔn)。修訂的原則是，組織后，陸

19、續(xù)修訂了自己的標(biāo)準(zhǔn)。修訂的原則是，在立足我國生產(chǎn)實際的基礎(chǔ)上向在立足我國生產(chǎn)實際的基礎(chǔ)上向ISOISO靠攏，以利于加強我國靠攏，以利于加強我國在國際上的技術(shù)交流和產(chǎn)品互換。在國際上的技術(shù)交流和產(chǎn)品互換。 我國采用國際標(biāo)準(zhǔn)的方式有：等同采用；等效采用我國采用國際標(biāo)準(zhǔn)的方式有：等同采用；等效采用( (EQV)EQV)；不等效采用不等效采用( (NEQ)NEQ)。三、標(biāo)準(zhǔn)化三、標(biāo)準(zhǔn)化1.1.標(biāo)準(zhǔn)化的概念標(biāo)準(zhǔn)化的概念 是指為了在一定的范圍內(nèi)獲得最佳秩序，對實是指為了在一定的范圍內(nèi)獲得最佳秩序，對實際或潛在的問題制定共同的和重復(fù)使用的規(guī)則的活際或潛在的問題制定共同的和重復(fù)使用的規(guī)則的活動。包括制定標(biāo)準(zhǔn)、

20、發(fā)布標(biāo)準(zhǔn)、組織實施標(biāo)準(zhǔn)和對動。包括制定標(biāo)準(zhǔn)、發(fā)布標(biāo)準(zhǔn)、組織實施標(biāo)準(zhǔn)和對標(biāo)準(zhǔn)的實施進行監(jiān)督的全部活動過程。是一個不斷標(biāo)準(zhǔn)的實施進行監(jiān)督的全部活動過程。是一個不斷循環(huán)又不斷提高其水平的過程。循環(huán)又不斷提高其水平的過程。2.2.標(biāo)準(zhǔn)化的意義標(biāo)準(zhǔn)化的意義 標(biāo)準(zhǔn)化是組織現(xiàn)代化生產(chǎn)的重要手段，是實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化是組織現(xiàn)代化生產(chǎn)的重要手段，是實現(xiàn)互換性的必要前提，是國家現(xiàn)代化水平的重要標(biāo)志互換性的必要前提，是國家現(xiàn)代化水平的重要標(biāo)志之一。它對人類進步和科學(xué)技術(shù)發(fā)展起著巨大的推之一。它對人類進步和科學(xué)技術(shù)發(fā)展起著巨大的推動作用。動作用。第三節(jié)第三節(jié) 優(yōu)先數(shù)和優(yōu)先數(shù)系優(yōu)先數(shù)和優(yōu)先數(shù)系優(yōu)先數(shù)系：優(yōu)先數(shù)系：就是一種對各種

21、技術(shù)參數(shù)進行簡化、就是一種對各種技術(shù)參數(shù)進行簡化、協(xié)調(diào)和統(tǒng)一的一種科學(xué)的數(shù)值制度。協(xié)調(diào)和統(tǒng)一的一種科學(xué)的數(shù)值制度。優(yōu)先數(shù)系中的每一個數(shù)值稱為優(yōu)先數(shù)系中的每一個數(shù)值稱為優(yōu)先數(shù)優(yōu)先數(shù)。 5510102020404080805101.610101.2520101.1240101.0680101.03RqRqRqRqRq(1) 基本系列公比 公比 公比 公比 (2) 補充系列公比 1.優(yōu)先數(shù)系的構(gòu)成優(yōu)先數(shù)系的構(gòu)成 由一系列十進制等比數(shù)列構(gòu)成，代號由一系列十進制等比數(shù)列構(gòu)成，代號Rr( r=5、10、2020、4040、80)80)，每個數(shù)都是一個優(yōu)先數(shù)。，每個數(shù)都是一個優(yōu)先數(shù)。（3）變形系列）變形系列

22、有三種：有三種：A、派生系列；、派生系列； 是從基本（或補充）系列中每隔是從基本（或補充）系列中每隔N項導(dǎo)出的系列，項導(dǎo)出的系列，Rr/p為為Rr系列每隔系列每隔p項取一個數(shù)得到的派生系列。如，項取一個數(shù)得到的派生系列。如，R10/3為為R10的派生系列，其公比為：的派生系列，其公比為：B、移位系列；、移位系列； 它的公比與某一基本系列相同但項值不同。它的公比與某一基本系列相同但項值不同。C、復(fù)合系列；、復(fù)合系列； 是指幾個公比不同的系列組合而成的變形系列。是指幾個公比不同的系列組合而成的變形系列。310103( 10)2q3優(yōu)先數(shù)系的選用規(guī)則優(yōu)先數(shù)系的選用規(guī)則 優(yōu)先數(shù)系的應(yīng)用很廣泛，它適用于

23、各種尺寸、參數(shù)的系優(yōu)先數(shù)系的應(yīng)用很廣泛，它適用于各種尺寸、參數(shù)的系列化和質(zhì)量指標(biāo)的分級，對保證各種工業(yè)產(chǎn)品的品種、規(guī)列化和質(zhì)量指標(biāo)的分級，對保證各種工業(yè)產(chǎn)品的品種、規(guī)格、系列的合理化分檔和協(xié)調(diào)配套具有十分重要的意義。格、系列的合理化分檔和協(xié)調(diào)配套具有十分重要的意義。選用基本系列時，應(yīng)遵守選用基本系列時，應(yīng)遵守先疏后密先疏后密的規(guī)則。即按的規(guī)則。即按 R5R5、R10R10、R20R20、R40 R40 的順序選用；的順序選用； 當(dāng)基本系列不能滿足要求時，可選用派生系列，注當(dāng)基本系列不能滿足要求時，可選用派生系列，注意應(yīng)優(yōu)先采用公比較大和延伸項含有項值意應(yīng)優(yōu)先采用公比較大和延伸項含有項值1 1的

24、派生系列；根的派生系列；根據(jù)經(jīng)濟性和需要量等不同條件，還可分段選用最合適的系據(jù)經(jīng)濟性和需要量等不同條件，還可分段選用最合適的系列，以復(fù)合系列的形式來組成最佳系列。列，以復(fù)合系列的形式來組成最佳系列。標(biāo)準(zhǔn)尺寸標(biāo)準(zhǔn)尺寸：是根據(jù)上述的優(yōu)先數(shù)，再取其化整值規(guī)定的，：是根據(jù)上述的優(yōu)先數(shù)，再取其化整值規(guī)定的，用用RR表示。表示。0.01-2000mm0.01-2000mm范圍內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)尺寸適于有互換性或范圍內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)尺寸適于有互換性或系列化要求的主要尺寸，如：安裝尺寸、連接尺寸、有公系列化要求的主要尺寸，如：安裝尺寸、連接尺寸、有公差要求的配合尺寸、決定產(chǎn)品系列的公稱尺寸等，可用于差要求的配合尺寸、決定產(chǎn)品系

25、列的公稱尺寸等，可用于表示直徑、長度或?qū)挾取１硎局睆?、長度或?qū)挾取?. 優(yōu)先數(shù)系的應(yīng)用舉例例：普通車床加工最大直徑 320，400，500，630 形成產(chǎn)品系列形成產(chǎn)品系列 本身的零部件 加工和檢驗用的刀、夾、量具及機床等防止數(shù)值傳播的紊亂把產(chǎn)品品種的發(fā)展一開始就引向科學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)化軌道第四節(jié)第四節(jié) 極限配合與測量技術(shù)的發(fā)展極限配合與測量技術(shù)的發(fā)展一、極限與配合標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展概況一、極限與配合標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展概況 要使零部件具有互換性，就要求制訂統(tǒng)一的公差與配合標(biāo)準(zhǔn) 1902，英國倫敦以生產(chǎn)剪羊毛機為主的鈕瓦（Newall）極限表 1906，英國國標(biāo)B.S.27。 1924，英國國標(biāo)B.S.164。 192

26、5，美國標(biāo)準(zhǔn)A.S.A.B 4a。 1926，成立了國際標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會ISA ，由第三技術(shù)委員會（ISA/CT3）負(fù)責(zé)制定公差與配合標(biāo)準(zhǔn)。19291929，蘇聯(lián)頒布公差與配合標(biāo)準(zhǔn)。，蘇聯(lián)頒布公差與配合標(biāo)準(zhǔn)。19401940，正式頒布了國際公差標(biāo)準(zhǔn)（，正式頒布了國際公差標(biāo)準(zhǔn)（ISAISA）。）。19471947年年2 2月國際標(biāo)準(zhǔn)化組織重建，改名為國際標(biāo)準(zhǔn)化組織月國際標(biāo)準(zhǔn)化組織重建，改名為國際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISOISO，仍由第三技術(shù)委員會負(fù)責(zé)制定公差與配合標(biāo)準(zhǔn)。，仍由第三技術(shù)委員會負(fù)責(zé)制定公差與配合標(biāo)準(zhǔn)。中國中國19551955，一機部，一機部 第一個公差與配合的部頒標(biāo)準(zhǔn)第一個公差與配合的部頒標(biāo)準(zhǔn)195

27、91959，國家科工委，國家科工委 第一個公差與配合的國家標(biāo)準(zhǔn)第一個公差與配合的國家標(biāo)準(zhǔn) GB159174-59GB159174-59隨著我國經(jīng)濟建設(shè)的發(fā)展，陸續(xù)制訂、修訂標(biāo)準(zhǔn)隨著我國經(jīng)濟建設(shè)的發(fā)展，陸續(xù)制訂、修訂標(biāo)準(zhǔn)19781978年我國恢復(fù)為年我國恢復(fù)為ISOISO成員國，承擔(dān)成員國，承擔(dān)ISOISO技術(shù)委員會秘書處工技術(shù)委員會秘書處工作和國際標(biāo)準(zhǔn)草案的起草工作。作和國際標(biāo)準(zhǔn)草案的起草工作。 從從19791979年開始，我國制訂并發(fā)布了以國際標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)的新的年開始，我國制訂并發(fā)布了以國際標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)的新的公差標(biāo)準(zhǔn)。從公差標(biāo)準(zhǔn)。從1992 1992 年開始，我國又發(fā)布了以國際標(biāo)準(zhǔn)為基年開始，我

28、國又發(fā)布了以國際標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)進行修訂的礎(chǔ)進行修訂的/T /T 類新公差標(biāo)準(zhǔn)。類新公差標(biāo)準(zhǔn)。 公稱長度單位：米（公稱長度單位：米（m m） 1791 1791，法國政府決定，以通過巴黎的地球子午線，法國政府決定，以通過巴黎的地球子午線的的40004000萬分之一為長度單位米。并制定一米的基準(zhǔn)尺，萬分之一為長度單位米。并制定一米的基準(zhǔn)尺，該基準(zhǔn)尺稱為該基準(zhǔn)尺稱為“檔案米尺檔案米尺”。 1889 1889，第一屆國際計量大會規(guī)定，用鉑銥合金制，第一屆國際計量大會規(guī)定，用鉑銥合金制成的具有刻度線的尺為基準(zhǔn)尺，該基準(zhǔn)尺稱為成的具有刻度線的尺為基準(zhǔn)尺，該基準(zhǔn)尺稱為“國際國際米原器米原器”。 1983 198

29、3，第十七屆國際計量大會以光速作為米的定，第十七屆國際計量大會以光速作為米的定義。即光在真空中于義。即光在真空中于1/299 792 458s1/299 792 458s時間間隔內(nèi)的行時間間隔內(nèi)的行程長度。程長度。 二、測量公稱單位的發(fā)展二、測量公稱單位的發(fā)展 檢測技術(shù)檢測技術(shù)的發(fā)展與機械加工精度的提高是密切相關(guān)的的發(fā)展與機械加工精度的提高是密切相關(guān)的, , 加工加工精度的高低需要檢測技術(shù)來體現(xiàn)和驗證精度的高低需要檢測技術(shù)來體現(xiàn)和驗證, , 同時同時, , 機械加工精度的提高機械加工精度的提高促進了測量精度的提高和檢測技術(shù)的發(fā)展。促進了測量精度的提高和檢測技術(shù)的發(fā)展。 1770年年, 用于加工第一臺蒸汽機的用于加工第一臺蒸汽機的Wilkinson臥式鏜床的加工精度臥式鏜床的加工精度是是1 mm, 當(dāng)時的量具是刻度尺。當(dāng)時的量具是刻度尺。 19世紀(jì)中葉世紀(jì)中葉, 機械加工精度機械加工精度0.1 mm，出現(xiàn)了游標(biāo)卡尺等。，出現(xiàn)了游標(biāo)卡尺等。 20世紀(jì)初，加工精度提高到世紀(jì)初，加工精度提高到0.01 mm，測量工具為千分尺。，測量工具為千分尺。 這以后加工技術(shù)和測量技術(shù)進入了快速發(fā)展的軌道，這以后加工技術(shù)和測量技術(shù)進入了快速發(fā)展的軌道，20世紀(jì)世紀(jì) 3040年代，出現(xiàn)光學(xué)比較儀、年代，出現(xiàn)光學(xué)比較儀、 測長儀、測長儀、 光波干涉