互换性标准与标准化.ppt
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- 关 键 词:
- 互换性 标准 标准化
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1、互换性标准与标准化1.1 互换性的基本概念互换性的基本概念v互换性是指同一规格的零部件能够彼此互相替换的性能。互换性是指同一规格的零部件能够彼此互相替换的性能。v由不同工厂和车间按同一图纸制成的零部件,进行装配时任取其一,不由不同工厂和车间按同一图纸制成的零部件,进行装配时任取其一,不需要任何选择和修配,就可装上机器,并可达到图纸规定的性能要求,需要任何选择和修配,就可装上机器,并可达到图纸规定的性能要求,这样的零部件就具有完全互换性。互换性的概念在日常生活中也随处可这样的零部件就具有完全互换性。互换性的概念在日常生活中也随处可见,例如:家里的灯泡坏了,可以换个新灯泡;汽车上的螺钉、螺母、见,
2、例如:家里的灯泡坏了,可以换个新灯泡;汽车上的螺钉、螺母、圆柱销、滚动轴承等零部件坏了,也可以购买换新。之所以这样方便,圆柱销、滚动轴承等零部件坏了,也可以购买换新。之所以这样方便,是因为合格的产品和零件在尺寸、功能、外观等方面具有可以互相替换是因为合格的产品和零件在尺寸、功能、外观等方面具有可以互相替换的性能。互换性在机械制造业中具有重大意义。的性能。互换性在机械制造业中具有重大意义。v按互换性要求进行生产既能提高劳动生产率,又可保证产品质量和降低按互换性要求进行生产既能提高劳动生产率,又可保证产品质量和降低成本。所以说,互换性原则是机械制造业中一项重要的生产原则。成本。所以说,互换性原则是
3、机械制造业中一项重要的生产原则。下一页返回1.1 互换性的基本概念互换性的基本概念v按照互换程度的不同,互换性可以分为完全互换和不完全互换两种。按照互换程度的不同,互换性可以分为完全互换和不完全互换两种。v完全互换指零部件在装配时不需要选择、修配和任何辅助加工,就可以完全互换指零部件在装配时不需要选择、修配和任何辅助加工,就可以达到预定的装配精度要求,如常见的螺栓、螺母、滚动轴承等标准件的达到预定的装配精度要求,如常见的螺栓、螺母、滚动轴承等标准件的互换性。在大批量生产方式中,往往采用完全互换。互换性。在大批量生产方式中,往往采用完全互换。v不完全互换又称为有限互换,它是指在装配前需要将零部件
4、预先分组或不完全互换又称为有限互换,它是指在装配前需要将零部件预先分组或在装配时需要进行少量修配调整才能达到装配精度的要求,例如内燃机在装配时需要进行少量修配调整才能达到装配精度的要求,例如内燃机活塞销与活塞销孔装配时的分组法装配、减速器轴承盖装配时的垫片厚活塞销与活塞销孔装配时的分组法装配、减速器轴承盖装配时的垫片厚度调整法装配等,在装配精度要求特别高的场合或者在单件小批量生产度调整法装配等,在装配精度要求特别高的场合或者在单件小批量生产方式中方式中“往往采用不完全互换。往往采用不完全互换。上一页下一页返回1.1 互换性的基本概念互换性的基本概念v在机械制造业中,零部件的互换性应当包括几何参
5、数、机械性能、理化在机械制造业中,零部件的互换性应当包括几何参数、机械性能、理化性能等诸多方面,本课程仅讨论几何参数的互换性。所谓几何参数是指性能等诸多方面,本课程仅讨论几何参数的互换性。所谓几何参数是指尺寸大小、几何形状(包括微观与宏观几何形状)、各要素间的位置关尺寸大小、几何形状(包括微观与宏观几何形状)、各要素间的位置关系等。系等。v为了满足互换性要求,理想状况下似乎需要同一规格零部件的几何参数为了满足互换性要求,理想状况下似乎需要同一规格零部件的几何参数完全一致,但这在实践中是不可能、同时也是不必要的。由于受机械制完全一致,但这在实践中是不可能、同时也是不必要的。由于受机械制造工艺系统
6、和环境因素波动的影响,加工所得一批零部件的实际几何参造工艺系统和环境因素波动的影响,加工所得一批零部件的实际几何参数与图纸规定的理想要素不可能完全相符。两者之间的差值称为加工数与图纸规定的理想要素不可能完全相符。两者之间的差值称为加工“误差误差”。如果加工误差足够小,加工所得的零部件装到机器上就可达。如果加工误差足够小,加工所得的零部件装到机器上就可达到预定的使用性能要求,这样的零部件就具有互换性。到预定的使用性能要求,这样的零部件就具有互换性。v可见在实际生产中,只需将同一规格零部件的几何参数控制在某一特定可见在实际生产中,只需将同一规格零部件的几何参数控制在某一特定的范围内,就能实现具有互
7、换性的目的。这个零部件几何参数允许变动的范围内,就能实现具有互换性的目的。这个零部件几何参数允许变动的特定范围就称为公差。公差值的大小是反映零部件精度高低与否的重的特定范围就称为公差。公差值的大小是反映零部件精度高低与否的重要标志;至于零部件的实际几何参数误差是否在规定的公差范围之内,要标志;至于零部件的实际几何参数误差是否在规定的公差范围之内,则需要通过技术测量来判断。则需要通过技术测量来判断。返回上一页1.2 标准与标准化标准与标准化v标准与标准化是伴随现代工业而发展起来的一门新兴学科,在现代化工标准与标准化是伴随现代工业而发展起来的一门新兴学科,在现代化工业生产中业生产中“标准化是实现互
8、换性的基础和前提。标准化是实现互换性的基础和前提。v为了发展互换性生产,必须将产品、零部件、原材料、刀具、工具、量为了发展互换性生产,必须将产品、零部件、原材料、刀具、工具、量具以及机床的类型、规格、质量指标、产品检测方法等进行统一和简化,具以及机床的类型、规格、质量指标、产品检测方法等进行统一和简化,制定相互协调的标准,并按照统一的术语、符号、计量单位,将它们的制定相互协调的标准,并按照统一的术语、符号、计量单位,将它们的几何参数和公差数值标注在图样上,在生产过程中加以贯彻,以扩大互几何参数和公差数值标注在图样上,在生产过程中加以贯彻,以扩大互换范围和取得最佳的经济效果,这就是标准化的思想方
9、法。换范围和取得最佳的经济效果,这就是标准化的思想方法。v标准是指对重复性事物和概念所做的统一规定,它以科学、技术和实践标准是指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成果为基础,经有关方面协商一致,由主管机构批准,以特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、标准在一定范围内具有约束定形式发布,作为共同遵守的准则和依据、标准在一定范围内具有约束力。力。v标准化是指在经济、技术、科学及管理等社会实践中,对重复性事物和标准化是指在经济、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定、发布、实施和修订标准,
10、达到协调统一,以获得最佳秩概念通过制定、发布、实施和修订标准,达到协调统一,以获得最佳秩序和社会效益的全部活动过程。序和社会效益的全部活动过程。返回下一页1.2 标准与标准化标准与标准化v根据标准化法规定,我国的标准级别分为国家标准、行业标准、地方标根据标准化法规定,我国的标准级别分为国家标准、行业标准、地方标准和企业标准四级,下一级标准不得与上级标准的有关内容相抵触准和企业标准四级,下一级标准不得与上级标准的有关内容相抵触!。v国家标准的代号国家标准的代号GB或或GB/T、GB/Z。v行业标准的代号有多种,如行业标准的代号有多种,如JB为原机械工业部标准,为原机械工业部标准,YB为原冶金工业
11、为原冶金工业部标准,部标准,HB为原航空航天工业部标准;企业标准的代号为为原航空航天工业部标准;企业标准的代号为QB等。等。v从世界范围看,更高级别的标准还有国际标准和区域标准从世界范围看,更高级别的标准还有国际标准和区域标准#国际标准是国际标准是指由国际标准化组织(指由国际标准化组织(ISO)或国际电工委员会()或国际电工委员会(IEC)制定的标准。)制定的标准。区域标准(或国家集团标准)是指由某个国家或某个国家集团制定的标区域标准(或国家集团标准)是指由某个国家或某个国家集团制定的标准,例如分别由欧共体准,例如分别由欧共体(EN)、)、美国美国(ANSI)和德国和德国(DIN)制定的标准等
12、。制定的标准等。返回下一页上一页1.2 标准与标准化标准与标准化v按照标准化对象的分布领域,标准分为技术标准和非技术性标准。技术按照标准化对象的分布领域,标准分为技术标准和非技术性标准。技术标准是对标准化领域中需要协调统一的技术事项所制定的标准,技术标标准是对标准化领域中需要协调统一的技术事项所制定的标准,技术标准的种类繁多,主要有:准的种类繁多,主要有:v(1)基础标准:指在一定范围内可作为其他标准的基础并普遍使用,)基础标准:指在一定范围内可作为其他标准的基础并普遍使用,具有广泛指导意义的标准,如计量单位、术语、符号、优先数系、机械具有广泛指导意义的标准,如计量单位、术语、符号、优先数系、
13、机械制图、极限与配合等标准。制图、极限与配合等标准。v(2)产品标准:指为保证产品的适用性,对产品必须达到的某些或全)产品标准:指为保证产品的适用性,对产品必须达到的某些或全部要求所制定的标准,如品种、规格、技术性能、试验方法部要求所制定的标准,如品种、规格、技术性能、试验方法%、检验规、检验规则等。则等。v(3)方法标准:指以试验、检查、分析、抽样、统计、计算、测定和)方法标准:指以试验、检查、分析、抽样、统计、计算、测定和作业等各种方法为对象制定的标准,如设计计算方法、工艺规程和测试作业等各种方法为对象制定的标准,如设计计算方法、工艺规程和测试方法等标准。方法等标准。v(4)安全标准和环境
14、保护标准:指有关人们生命财产安全和保护环境)安全标准和环境保护标准:指有关人们生命财产安全和保护环境可持续发展的标准。可持续发展的标准。返回上一页1.3 优先数和优先数系优先数和优先数系v在制定技术标准和从事机械设计、制造时,经常要涉及很多技术参数,在制定技术标准和从事机械设计、制造时,经常要涉及很多技术参数,当选定某个数值作为产品的基本技术参数后,该数值将按照一定的规律当选定某个数值作为产品的基本技术参数后,该数值将按照一定的规律向一切有关参数进行传播与扩散。技术参数的这种传播扩散特性称为向一切有关参数进行传播与扩散。技术参数的这种传播扩散特性称为“数值的传播性数值的传播性”。v例如,某个螺
15、栓的直径尺寸一旦确定,与之相配合的螺母尺寸,加工用例如,某个螺栓的直径尺寸一旦确定,与之相配合的螺母尺寸,加工用的丝锥和板牙尺寸,检验用的塞规和环规尺寸等也就随之而定,继而又的丝锥和板牙尺寸,检验用的塞规和环规尺寸等也就随之而定,继而又传向垫圈、扳手等专用件的尺寸,再进一步传向攻丝前的钻孔直径和钻传向垫圈、扳手等专用件的尺寸,再进一步传向攻丝前的钻孔直径和钻头的尺寸等。所以在设计和生产过程中,确定技术参数的数值就不能随头的尺寸等。所以在设计和生产过程中,确定技术参数的数值就不能随随便便,即便是微小差异经过反复传播扩散之后,也会造成尺寸、规格、随便便,即便是微小差异经过反复传播扩散之后,也会造成
16、尺寸、规格、品种的恶性膨胀混乱局面。显然,这种数值的传播性牵涉许多部门和领品种的恶性膨胀混乱局面。显然,这种数值的传播性牵涉许多部门和领域,如果没有一定的规则或标准来加以协调引导,单靠一般的协商办法,域,如果没有一定的规则或标准来加以协调引导,单靠一般的协商办法,即使是花费大量的人力、物力和时间,也很难做到及时而有效的解决。即使是花费大量的人力、物力和时间,也很难做到及时而有效的解决。返回下一页1.3 优先数和优先数系优先数和优先数系v为了解决这一类问题,在生产实践的基础上,人们总结了一套科学统一为了解决这一类问题,在生产实践的基础上,人们总结了一套科学统一的数值标准的数值标准优先数和优先数系
17、。优先数和优先数系。v优先数和优先数系是一整套国际通用的科学、统一、经济、合理的数值优先数和优先数系是一整套国际通用的科学、统一、经济、合理的数值分级制度,我国国家标准分级制度,我国国家标准GB/T321-2005优先数和优先数系规定了该优先数和优先数系规定了该数值分级制度的主要内容。国标指明:在确定产品的技术参数或参数系数值分级制度的主要内容。国标指明:在确定产品的技术参数或参数系列时,必须最大限度地采用优先数和优先数系,以便使产品的参数选择列时,必须最大限度地采用优先数和优先数系,以便使产品的参数选择及其后续工作一开始就纳入标准化的轨道。及其后续工作一开始就纳入标准化的轨道。返回下一页上一
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