１.１互換性與公差的含義及作用1.1.1互換性的含義在現(xiàn)代制造業(yè)生產(chǎn)中，經(jīng)常要求產(chǎn)品的零部件具有互換性?；Q性在日常生活中隨處可見。例如，燈泡壞了可以換新的，汽車、拖拉機(jī)的零件壞了也可以換新的。這是因?yàn)楹细竦漠a(chǎn)品和零部件具有在材料性能、幾何尺寸、使用功能上彼此互換的屬性。從廣義上來說，互換性是指一種產(chǎn)品、過程或服務(wù)代替另一種產(chǎn)品、過程或服務(wù)，且能滿足同樣要求的能力。從狹義上來說，對(duì)于機(jī)械行業(yè)，互換性通常是指同一規(guī)格的一批零部件，按照規(guī)定的技術(shù)要求制造或裝配，彼此能夠相互替代使用，而且具有效果相同的性能。下一頁(yè)返回１.１互換性與公差的含義及作用互換性是許多工業(yè)部門在產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造中應(yīng)遵循的重要原則。它不僅涉及產(chǎn)品制造中零部件的可裝配性，還涉及機(jī)械設(shè)計(jì)、生產(chǎn)及使用的重大技術(shù)和經(jīng)濟(jì)問題。1.1.2公差的含義零件在加工過程中，由于各種因素（機(jī)床、刀具、溫度等）的影響，零件的尺寸、形狀及表面粗糙度等幾何量難以達(dá)到理想狀態(tài)，總是存在或大或小的誤差。從零件的使用功能看，不必要求零件的幾何量制造得絕對(duì)準(zhǔn)確，只要零件幾何量在某一規(guī)定的范圍內(nèi)變動(dòng)，即可滿足要求。人們把這個(gè)允許幾何量變動(dòng)的范圍稱為“幾何量公差”，簡(jiǎn)稱“公差”。上一頁(yè)下一頁(yè)返回１.１互換性與公差的含義及作用為保證零件的互換性，就要用公差來控制零件的加工誤差。由于零件在加工過程中不可避免地會(huì)產(chǎn)生誤差，因此要使零件具有互換性，就必須把完工的零件的誤差控制在規(guī)定的公差范圍內(nèi)。設(shè)計(jì)者的任務(wù)就是正確地確定公差，并把它在圖樣上明確地表示出來。在滿足功能要求的前提下，公差值應(yīng)盡量規(guī)定得大些，這樣才能獲得最佳的經(jīng)濟(jì)效益。1.1.3互換性的分類從廣義上講，零部件的互換性應(yīng)包括幾何量、力學(xué)性能和物理化學(xué)性能等方面。本課程僅研究零部件幾何量的互換性，即機(jī)械零件的尺寸、形狀、方向、位置、表面精度等方面的公差與檢測(cè)問題。上一頁(yè)下一頁(yè)返回１.１互換性與公差的含義及作用１）按照生產(chǎn)中不同場(chǎng)合對(duì)互換的形式和程度的不同要求，互換性分為完全互換性和不完全互換性兩類。２）對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)部件或機(jī)構(gòu)來講，互換性又可分為內(nèi)互換和外互換。內(nèi)互換是指部件或機(jī)構(gòu)內(nèi)部組成零件之間的互換性；外互換是指標(biāo)準(zhǔn)部件或機(jī)構(gòu)與其相配件間的互換性。例如，滾動(dòng)軸承內(nèi)圈、外圈滾道直徑與滾動(dòng)體（滾珠或滾柱）直徑間的配合為內(nèi)互換；滾動(dòng)軸承內(nèi)圈內(nèi)徑與傳動(dòng)軸的配合、滾動(dòng)軸承外圈外徑與機(jī)座孔的配合為外互換。上一頁(yè)下一頁(yè)返回１.１互換性與公差的含義及作用1.1.4互換性的作用１．設(shè)計(jì)方面由于采用具有互換性的零部件，采用標(biāo)準(zhǔn)件，使許多零部件不必重新設(shè)計(jì)，從而可以簡(jiǎn)化繪圖和計(jì)算過程，縮短設(shè)計(jì)周期，有利于計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，對(duì)發(fā)展系列產(chǎn)品和促進(jìn)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、性能的改善，都有很大的作用。２．制造方面互換性有利于組織專業(yè)化生產(chǎn)、采用先進(jìn)工藝和高效專用設(shè)備；互換性有利于采用成組技術(shù)、計(jì)算機(jī)輔助制造、柔性制造系統(tǒng)等現(xiàn)代制造技術(shù)；互換性有利于實(shí)現(xiàn)加工過程自動(dòng)化、柔性自動(dòng)化、集成化和智能化，從而提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本。上一頁(yè)下一頁(yè)返回１.１互換性與公差的含義及作用３．使用和維修方面由于零件具有互換性，損壞后可以快速地用其他同型號(hào)的零件來代替，從而使機(jī)器維修方便，保證機(jī)器工作的連續(xù)性和持久性，延長(zhǎng)機(jī)器的使用壽命，提高使用價(jià)值?？傊谏a(chǎn)中實(shí)施互換性，對(duì)提高產(chǎn)品質(zhì)量及產(chǎn)品可靠性、提高經(jīng)濟(jì)效益等方面均具有重大意義，所以使零部件具有互換性是機(jī)械制造中重要的原則和有效的技術(shù)措施，對(duì)促進(jìn)我國(guó)的現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)起著積極的作用。上一頁(yè)返回１.２標(biāo)準(zhǔn)化與優(yōu)先數(shù)系1.2.1標(biāo)準(zhǔn)化現(xiàn)代工業(yè)社會(huì)化生產(chǎn)的特點(diǎn)是規(guī)模大、分工細(xì)、協(xié)作單位多。要實(shí)現(xiàn)互換性生產(chǎn)，必須有一種手段，能使分散的、局部的生產(chǎn)部門和生產(chǎn)環(huán)節(jié)保持必要的統(tǒng)一，成為一個(gè)有機(jī)的整體。標(biāo)準(zhǔn)與標(biāo)準(zhǔn)化正是保證這種生產(chǎn)的主要途徑和手段。標(biāo)準(zhǔn)化是組織現(xiàn)代化生產(chǎn)的重要手段之一，是實(shí)現(xiàn)專業(yè)化協(xié)作生產(chǎn)的必要前提，是科學(xué)管理的重要組成部分。標(biāo)準(zhǔn)化是制定標(biāo)準(zhǔn)和貫徹標(biāo)準(zhǔn)的全過程，是互換性生產(chǎn)的基礎(chǔ)。下一頁(yè)返回１.２標(biāo)準(zhǔn)化與優(yōu)先數(shù)系１．標(biāo)準(zhǔn)ＧＢ／Ｔ２００００.１—２０１４對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的定義：“為在一定范圍內(nèi)獲得最佳秩序，對(duì)活動(dòng)或其結(jié)果規(guī)定共同的和重復(fù)使用的規(guī)則、導(dǎo)則或特性文件。”標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量、縮短設(shè)計(jì)周期、開發(fā)新產(chǎn)品和協(xié)作配套、提高社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益等方面具有重要意義。２．標(biāo)準(zhǔn)化ＧＢ／Ｔ２００００.１—２０１４對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化的定義：“為在一定的范圍內(nèi)獲得最佳秩序，對(duì)實(shí)際的或潛在的問題制定共同的和重復(fù)使用的規(guī)則的活動(dòng)?！鄙弦豁?yè)下一頁(yè)返回１.２標(biāo)準(zhǔn)化與優(yōu)先數(shù)系標(biāo)準(zhǔn)化不是一個(gè)孤立的概念，而是一個(gè)活動(dòng)過程，這個(gè)過程包括制定、貫徹、修訂標(biāo)準(zhǔn)，循環(huán)往復(fù)，不斷提高。制定、修訂、貫徹標(biāo)準(zhǔn)是標(biāo)準(zhǔn)化活動(dòng)的主要任務(wù)；而在標(biāo)準(zhǔn)化的全部活動(dòng)中，貫徹標(biāo)準(zhǔn)是核心環(huán)節(jié)。３．標(biāo)準(zhǔn)分類（１）按標(biāo)準(zhǔn)的作用范圍分類按標(biāo)準(zhǔn)的作用范圍分類，標(biāo)準(zhǔn)分為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、區(qū)域標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、地方標(biāo)準(zhǔn)和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。（２）按標(biāo)準(zhǔn)的性質(zhì)分類按標(biāo)準(zhǔn)的性質(zhì)分類，標(biāo)準(zhǔn)分為技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、管理標(biāo)準(zhǔn)和工作標(biāo)準(zhǔn)。上一頁(yè)下一頁(yè)返回１.２標(biāo)準(zhǔn)化與優(yōu)先數(shù)系（３）按標(biāo)準(zhǔn)化對(duì)象的特征分類按標(biāo)準(zhǔn)化對(duì)象的特征分類，標(biāo)準(zhǔn)分為基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，方法標(biāo)準(zhǔn)和安全、衛(wèi)生與環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)等。這里只介紹基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)?；A(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)是制定其他標(biāo)準(zhǔn)時(shí)可依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)，是指在一定范圍內(nèi)作為標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)并普遍使用，具有廣泛指導(dǎo)意義的標(biāo)準(zhǔn)，如極限與配合標(biāo)準(zhǔn)、幾何公差標(biāo)準(zhǔn)等。本書所涉及的標(biāo)準(zhǔn)就是基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)。（４）按標(biāo)準(zhǔn)的法律屬性分類按標(biāo)準(zhǔn)的法律屬性分類，標(biāo)準(zhǔn)分為強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)和推薦性標(biāo)準(zhǔn)。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中必須執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)（強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)）記為ＧＢ，推薦執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)（推薦性標(biāo)準(zhǔn)）記為ＧＢ／Ｔ。上一頁(yè)下一頁(yè)返回１.２標(biāo)準(zhǔn)化與優(yōu)先數(shù)系４．標(biāo)準(zhǔn)化的發(fā)展歷程標(biāo)準(zhǔn)化在人類能制造工具的時(shí)代就已出現(xiàn)，不過遠(yuǎn)古時(shí)代的標(biāo)準(zhǔn)化只是萌芽的形式。近現(xiàn)代標(biāo)準(zhǔn)化的發(fā)展則是社會(huì)生產(chǎn)及文明進(jìn)步的重要特征。所以，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化的真正發(fā)展可分為三個(gè)階段，即工業(yè)化時(shí)期近代標(biāo)準(zhǔn)化的起步、第二次世界大戰(zhàn)后標(biāo)準(zhǔn)化的迅猛發(fā)展、新世紀(jì)標(biāo)準(zhǔn)向國(guó)際化的快速邁進(jìn)。1.2.2優(yōu)先數(shù)系和優(yōu)先數(shù)為保證互換性，必須合理地確定零件公差。在生產(chǎn)中，當(dāng)選定一個(gè)數(shù)值作為某種產(chǎn)品的參數(shù)指標(biāo)后，這個(gè)數(shù)值就會(huì)按照一定規(guī)律影響與制約相關(guān)的幾何尺寸，這就是數(shù)值的傳播規(guī)律。上一頁(yè)下一頁(yè)返回１.２標(biāo)準(zhǔn)化與優(yōu)先數(shù)系如螺栓直徑確定后，不僅會(huì)傳播到螺母內(nèi)徑上，也會(huì)傳播到螺紋的加工刀具和檢測(cè)量具及裝配工具上。技術(shù)參數(shù)值之間即使只有很小的差別，