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互换性与技术测量教案 第一讲 绪论 §1—1 公差与配合的基本术语及定义 课 题：1、互换性概述 2、优先数与优先数系 3、本课程的任务 4、有关孔和轴的术语和定义 课堂类型：讲授 教学目的：1、讲解互换性的概念。 2、讲解有关标准化、优先数、技术测量的术语及定义。 3、讲解孔和轴的术语和定义。 教学要求：1、掌握互换性的概念及其在设计、制造、使用和维修等方面的重要作用。 2、了解为什么要规定优先数、哪些是优先数。 3、理解标准化与标准的概念及重要性。 4、熟练掌握有关孔和轴的术语和定义。 教学重点：1、互换性、标准化与优先数系的概念。 2、有关孔和轴的术语和定义。 教学难点：孔和轴的广义定义。 教 具：“孔和轴”的挂图 教学方法：用挂图辅助讲解。 教学过程： 一、案例导入 在日常生活中，我们经常遇到这样的情况：家里的灯泡坏了，自行车上的螺钉丢了，买一个相同规格的换上即可正常使用，非常方便、快捷。那么请问：一个M10的六角头螺栓与什么样的螺母相匹配?如何保证螺母的任意互换？螺母在加工过程中产生的误差如何控制？如何知道螺母具有互换性？ 二、教学内容 （一）互换性概述 1、互换性的概念 所谓互换性是指在同一规格的一批零件或部件中，不需任何挑选或附加修配，任取其一，就能装到机器上，达到规定的功能要求，这样的零件或部件就具有互换性。 例如，在工厂的装配车间，装配工人任意从一批相同规格的零件中取出一个装到机器上，装配后机器就能正常使用；在日常生活中，象灯泡、自行车、手表等坏了，买一个相同规格的零件，装上后就能正常使用，这都是因为零件具有互换性。互换性是现代化生产的基本技术经济原则， 2、互换性的种类 （1）按照互换的范围分类 可以分为广义互换性和狭义互换性。狭义互换性是指几何参数互换。几何参数包括尺寸、形状、位置和表面粗糙度等。广义互换性是指几何参数互换和功能互换。本课程只讨论几何参数的互换性，即狭义互换性。 完全互换、不完全互换 （2）按照互换的程分类 可以分为完全互换性和不完全互换性。 完全互换性是指一批零件、部件在装配时不需分组、挑选、调整和修配、装配后就能满足预定的要求，也称为绝对互换性。例如普通螺纹连接件、滚动轴承等。 优点：生产效率高，有利于各生产单位和部门之间的协作。 不完全互换性是指机器的零、部件在在装配或更换前，允许有附加的选择，装配或更换时，允许有附加的调整但不允许修配，装配或更换后，能满足预定使用要求，这种互换性就称为不完全互换性，也称为有限互换性。 优点：降低生产成本，便于加工。 3、互换性的作用 （1）在设计方面，能最大限度地采用标准件、通用件，大幅度地简化绘图和计算等工作，缩短设计周期，有利于产品更新换代和CAD技术的应用。 （2）在制造方面，互换性有利于组织专业化生产，有利于实现加工过程和装配过程的机械化和自动化，有利于使用专用设备和CAM技术。 （3）在使用和维修方面，可以及时更换那些已经磨损或损坏的零、部件，减少及其的维修时间和费用；对于某些易损件可以提供备用件，以提高机器的使用价值。 4、公差的概念 零件几何参数的允许变动范围称为公差。只有在公差要求范围内的合格零、部件才具有互换性。为了实现互换性生产，必须制定公差标准。 5、标准和标准化的概念 标准是指对重复性事物和概念所做的统一规定。 标准化是指为了在一定的范围内获得最佳秩序，对实际或潜在的问题制定共同的和重复使用的规则的活动，它包含了标准制定、标准贯彻和标准修订的全部过程。标准化是实现互换性的前提。 （二）优先数与优先数系 提出问题：为什么电灯泡的功率为：15W、25W、40W、60W、100W？ 为了使产品的参数选择能遵守统一的规律，人们在生产实践中总结出了一种科学的统一数值标准，这就是优先数和优先数系。优先数和优先数系是一种无量钢的分级数值，它是十进制几何级数，适合于各种量值的分级，数系中的每一个数都是优先数。 国家标准GB321－1980《优先数和优先数系》规定了公比分别为、、、、的五个等比数列，它们分别用R5、R10、R20、R40、R80表示，其中前四个系列为基本系列，R80系列为补充系列，当参数要求分级很细或基本系列不能满足需要时才采用补充系列。各系列的公比为： R5系列：q5＝≈1.60 R10系列：q10＝≈1.25 R20系列：q20＝≈1.12 R40系列：q40＝≈1.06 R80系列：q80＝≈1.03 （带学生查阅表0－1，熟悉优先数系的基本系列）。 （三）本课程的任务 （1）掌握标准化和互换性的基本概念。 （2）掌握本课程中有关的国家标准的基本内容和主要规定，并会查阅有关表格。 （3）具有初步选用公差和配