互换性与测量技术基础

这是一篇关于互换性与测量技术基础的思维导图，介绍了互换性的零部件替换、公差、类别、优点，标准化的特别处等内容。

绪论

• 互换性
  • 零部件 在同种规格范围内 相互替换
  • 公差
    • 保证互换性
    • 控制误差范围
  • 类别
    • 完全互换/不完全互换（组内互换）
    • 内互换/外互换（自身组成互换/配合零件互换）
  • 优点
    • 设计/制造/使用维修
• 标准化
  • 具有重复特征的产品/概念
  • 特别：基础标准
  • 国际标准化组织（ISO）
• 优先数/优先数系
  • 国际统一的.数值分级制度
  • 十进制几何级数
  • GB/T321-2005《优先数和优先数系》
  • r：5-10-20-40-80（补充序列）
    • 国际代号：R5-R10-R20-R40-R80系列
    • 基本系列：R10-20-40
    • 补充系列：R80
    • 派生系列：（例）R20/3→

光滑圆柱体结合.的公差与配合

• 1. 基本术语
  • 几何要素-7
  • 孔(D)-轴(d)
    • 圆柱形.内(外)尺寸要素
    • 包容面-被包容面
  • 尺寸
  • 偏差.公差
    • 尺寸偏差
      • 某一尺寸-公称尺寸
    • 极限偏差
      • 极限尺寸-公称尺寸
    • 公差带图
      • 
    • 极限偏差:限制实际偏差-公差带位置-松紧程度
    • 公差:限制误差-公差带大小-配合精度
  • 配合
    • 孔的尺寸-轴的尺寸
      • 可以看公差带图,无非是相隔最远,最近问题
  • 配合制
    • 基孔制
      • H
        • Ei=0
    • 基轴制
      • h
        • es=0
• 2. 国家标准
  • 标准公差系列
    • 公差单位
      • 计算标准公差的基本单位
      • 标准公差因子: i
    • 公差等级
      • 决定标准公差的大小
      • 公差单位*公差等级
        • IT01.IT0.IT1~IT18
      • IT01-IT18:等级依次降低
    • 公称尺寸分段
  • 基本偏差系列
    • 确定零件公差带相对零线位置的.上极限偏差.或下极限偏差
    • 基本偏差代号:大写字母-孔,小写字母-轴
    • a-h:间隙配合/js.j.k.m.n:过渡配合/p-zc:过盈配合
    • 轴的另一偏差:
    • 孔的基本偏差
    • 孔的另一偏差:
    • 工艺等价.同名配合
    • 异级配合
      • • 条件:轴的公差≤IT7时,与低一等级的孔配合;其余,同等级配合
  • • 优先公差带
      • P31
    • 大尺段公差和配合
      • 测量误差的主要因素
        • 真实直径不易找
        • 温度差:被测工件与量具
      • 一般采用.基孔制.的同级配合
        • 孔的加工难度更大
      • IT6-IT12
      • 配制公差:MF
        • 以一个零件为基础,配制另一零件
    • D至18mm的公差与配合
      • 加工误差
        • 切削力影响大,加工困难
      • 测量误差
        • 温度.量具,测量力
      • 一般:基轴制
      • 未推荐优先配合等,
      • 往往孔的公差等级高于轴的
• 3. 常用尺寸和公差的选用
  • 配合制的选用
    • 实质:尺寸的精度设计
    • 基孔制.基轴制的优缺点
  • 公差等级的选用
    • ≤IT8,孔低一等级;>IT8,同等级
  • • IT0,IT1,IT1:高精度量块,其他精密尺寸标准块的公差
    • IT2-IT5:特别精密零件的配合
    • IT5-IT12:高精度和重要配合处
    • IT6(孔:IT7):机械制造中广泛应用
    • 7-8:一般精度要求
    • 9-10:一般要求
    • 11-12:不重要的配合
    • 12-18:未注尺寸公差的尺寸精度,冲压件.铸锻件...
  • 配合的选用:计算法,试验法,类比法(广泛)
  • 配合的特性
    • 间隙配合:结合件有相对运动
    • 过盈配合:结合件没有相对运动;键连接/孔轴结合力传动力矩
    • 间隙配合:定位精准,拆卸相对静止的连接
    • 配合的选用常常考虑到:定位精准.工作状况(转动滑动).工作温度.装配拆卸
• 4. 一般公差
  • 线性尺寸的一般公差:车间普通工艺条件下,机床设备一般加工能力能够保证的公差
  • 四个公差等级
    • f:紧密级
    • m:中等级
    • c:粗糙级
    • v:最粗级

几何公差及检验

• 概述
  • 几何误差:几何要素的.形状误差.位置误差
  • 研究对象
    • 点线面(要素)
    • 研究这些要素.在形状.相互间方向.位置方面.的精度问题
    • 几何要素类别
      • 结构特征
        • 组成要素(轮廓要素)
        • 导出要素(中心要素)
      • 存在状态
        • 实际要素
          • 实际要素.可以测量反应
        • 理想要素
          • 设计给定的.点线
      • 所处部位
        • 被测要素
          • 图样中给出了几何公差的要素
        • 基准要素
          • 用来.确定被测要素方向位置的.要素
      • 功能关系
        • 单一要素
        • 关联要素
  • 几何公差的项目及其符号
    • 形状公差
      • 直线度
      • 平面度
      • 圆度
      • 圆柱度
    • 方向公差
      • 平行度
      • 垂直度
      • 倾斜度
    • 位置公差
      • 位置度
      • 同心度/同轴度
      • 对称度
    • 跳动公差
      • 圆跳度
      • 全跳度
• 几何公差的标注
  • 几何公差代号标注.P71
    • 采用.直线和框格.表示
    • 从左至右:几何特征符号-公差值-基准
    • 圆形/圆柱:Φ;球形:SΦ
  • 被测要素的.表示法
    • 轮廓面.轮廓线-与尺寸线错开
    • 中心面.中心线-尺寸线延长线.之上
  • 基准的标注
    • 带基准字母.的基准三角形.倒置
    • 局部做基准---粗点画线.表示
    • 两个要素.建立.公共基准---A-B
    • 几个要素.建立.基准体系---优先顺序写
  • 公差带
    • 公差带.宽度方向.为被测要素法向.//ɑ角标注
    • 位置公差.公差带:宽度方向为.理论图框方向,与指引线呈0`/90`
    • 方向公差.公差带:宽度方向为.指引线箭头方向,与基准0呈`/90`
    • 一个公差框格.可以用于.具有相同几种特征.和.公差值的若干分离要素
    • 公共公差带符号:CZ
  • 附加标记
    • 轮廓度特征
      • 线轮廓/面轮廓
    • 螺纹轴线为被测要素/基准要素
      • 默认:螺纹中径轴线
      • 另外:MD-大径/LD-小径/PD-节径
  • 限定性规定
    • 0.05/200(公差值/限定范围)
  • 延伸公差带
    • 附加符号:P
• 几何公差及公差带
  • 子主题
• 公差原则
  • 处理几何公差与尺寸公差的关系
    • 动态公差图
  • 有关符号定义
    • 最大实体状态(MMS)
    • 最大实体时效尺寸 (MMVC)
      • 要素在最大实体状态
      • 几何公差处于最大允许值
      • t:几何公差值
    • 边界
      • 由设计给定的具有理想形状的极限包容面
      • 最大实体边界
        • 尺寸为.最大实体尺寸.的边界
      • 最大实体实效边界
        • 尺寸为.最大实体实效尺寸.的边界
      • 最大实体要求
        • 子主题
  • 类别
    • 独立原则
    • 相关原则
      • 包容要求(E)
        • 遵循.最大实体边界.最小实体尺寸
      • 最大实体要求(M)
        • 处于.最大实体实效边界.之内
      • 最小实体要求
• 选择
• 检测

表面粗糙度

• 表面粗糙度的评定
  • 对零件使用性能的影响
    • 耐磨性
    • 配合性质的稳定性
    • 疲劳强度
    • 抗腐蚀性
    • 密封性
  • 基本术语
    • 取样长度Ir
      • 评定表面粗糙度时所规定的一段基准线长度
    • 评定长度ln
      • ln=5lr
    • 中线
      • 轮廓最小二乘中线m
      • 轮廓算数平均中线
  • 表面粗糙度评定参数
    • Ra:轮廓算数平均偏差
    • Rz:轮廓最大高度
    • Rsm:轮廓单元的.平均宽度
    • Rmr:轮廓支承长度率
• 评定参数的选择标注
  • 评定参数的选择
    • 一般选择:Ra(0.025-6.3);Rz(0.1-25)um
    • 耐磨:Ra,Rz,Rmr
    • 承受交变应力:Rz,Rsm
    • 外观质量/可漆性:Rsm
  • 表面结构的图形标注
  • 标注格式
    • • 双向极限
      • 上极限:传输带:0.0025-0.8/R轮廓(默认)/算数平方偏差:3.2um/评定长度为4个取样长度/'最大规则'
      • 下极限:传输带(默认)/R轮廓/算数平均偏差:1.6um/评定长度为5个取样长度(默认)/'16%规则'(默认)
    • 加工纹理
• 表面粗糙度的测量
  • 比较法
  • 光切法
    • 光切原理
  • 干涉法
    • 光波干涉-干涉显微镜-Rz
  • 针描法
    • 触针式仪器