緒論1.1互換性的基本概念
一、互換性的定義
在機械和儀器製造業中，零、部件的互換性是指在同一規格的一批零件或部件中，任取其一，不需任何挑選或附加修配（如鉗工修理）就能裝在機器上，達到規定的效能要求。
例如：在工業及日常生活中到經常遇到這樣的現象。例如，機器上丟了乙個螺釘，可以按相同的規格裝上乙個，機器就正常工作；燈管壞了，換個同瓦數的，燈就能照明了；手機的外殼、主機板等零部件更換後，不影響手機的正常功能；自行車的零部件磨損了，換個相同規格的新的零部件，即能滿足使用要求。
這些都是互換性現象。
二、互換性的種類
1、按決定的引數或使用要求分為：
1）幾何引數互換性（主要保證裝配）
對幾何要素的：尺寸
形狀提出互換性要求
相互位置
功能互換性（保證使用）
對：物理
機械效能提出互換性要求
化學2、按互換的程度分類：分為完全互換和不完全互換兩種
完全互換：要求零部件在裝配時，不需要挑選和輔助加工。（不挑、不調、不修）
不完全互換：允許零部件在加工完後，通過測量將零件按實際尺寸大小分為若干組，使各組組內零件間實際尺寸的差別減小，裝配時按對應組進行。這樣，既可保證裝配精度和使用要求，又能解決加工上的困難，降低成本。
但此時，僅組內零件可以互換，組與組之間不可互換，故稱為不完全互換。（允許有附加的選擇和調整但不允許修整）
一般來說，零部件需廠際協作時應採用完全互換性，部件或構件在同一廠製造和裝配時，可採用不完全互換性。
具有互換性的零部件在裝配過程中，必須滿足三個條件：
1.裝配前: 不挑
2.裝配中: 不調整或修配
3.裝配後: 滿足使用要求
特點：完全互換性
特點：不限定互換範圍，
裝配或更換時，不挑、不調、不修
不完全互換性
特點：允許有附加條件的選擇或調整。
分組裝配法、調整法、修配法。
對標準部件，互換性還分為內互換和外互換。組成標準部件的零件間的幾何引數的互換稱內互換；標準部件與其它零部件的幾何引數的互換稱外互換。例如滾動軸承的外圈內該道、內圈外滾道與滾動體的互換稱為內互換；外圈外徑、內圈內徑以及軸承寬度與其相配的機殼孔、軸頸和袖承端蓋的互換稱為外互換。
三、互換性的作用和意義
互換件是機器和儀器製造行業中產品設計和製造的重要原則。互換性給產品的設計、製造和使用維修都帶來很大的方便。
1、從設計方面看：按互換性進行設計，就可以最大限度地採用標準件、通用件，大大減少繪圖、計算等工作量，縮短了設計週期，有利於產品多佯化和計算機輔助設計。（可及時更換，減少維修時間和費用）
2、從製造方面看：互換性有利於組織大規模專業化生產，有利於採用先進工藝和高效率的專用裝置，有利於用計算機輔助製造，有利於實現加工和裝配過程的機械化、自動化，從而減輕工人的勞動強度，提高生產率，保證產品質量，降低生產成本。（便於組織生產協作，進行專業化生產。
採用高效率的生產裝置，有利於實現加工過程和裝配過程機械化、自動化。）
3、從使用方面看：具有互換性的零部件，在磨損或損壞後可以及時更換，因而減少了機器的維修時間和費用，保證機器能連續運轉，從而提高機器的使用價值。（可及時更換，減少維修時間和費用。）
綜上所述：互換性對保證產品質量和可靠性、提高生產率和增加經濟效益具有重要意義，它已成為現代機械製造業中乙個普遍遵守的原則。
四、互換性的實現
標準和標準化
一、現代生產的特點是品種多、規模大、分工細和協作多。為了實現互換性，零部件的幾何引數必須在其規定的範圍內變動，這是就生產技術而言的。但從組織生產來說，如果同類產品的規格太多，或者規格相同而規定的幾何引數變動範圍大小各異、就會給實現互換性帶來很大困難。
因此，為了實現互換性生產，必須採用一種手段，使各個分散的、區域性的生產部門和生產環節之間保持必要的技術統一，以形成—個統—的整體。標準與標準化正是建立這種關係的重要手段，是實現互換性生產的基礎。
標準：對重複性事物和概念所作的統一規定。標準在一定範圍內具有約束力。
就是說為了取得國民經濟的最佳效果，對需要協調統一的具有重複特徵的物品（如產品、零部件等）和概念（如術語、規則、方法、代號、量值等），在總結科學試驗和生產實踐的基礎上，由有關方面協調制訂，經主管部門批准後，在一定範圍內作為活動的共同準則和依據。
標準化：是以標準形式體現的，包括標準的制訂、發布和貫徹實施等全部過程。
包括從調查標準化物件開始，經試驗、分析和綜合歸納，進而制訂和貫徹標準，以後還要修訂標準等等。標準化是以標準的形式體現的，也是—個不斷迴圈、不斷提高的過程。
二、按照標準化物件的特性，標準分為基礎標準、產品標準、方法標準、安全標準、衛生標準等。基礎標準是指在一定範圍內作為其它標準的基礎並普遍使用、具有廣泛指導意義的標準，如公差與配合標準、形狀和位置公差標準等。
建立了標準，並且正確貫徹實施其標準，就可以保證產品質量，縮短生產週期，便於開發新產品和協作配套，提高企業管理水平。所以標準化是組織現代化生產的重要手段之一，是實現專業化協作生產的必要前提，是科學管理的重要組成部分。現代化程度越高，對標準化的要求也越高。
三、標準可按不同的級別頒布。各國均有自己的國家標準和行業標準。我國標準分為國家標準（gb）、行業標準、地方標準和企業標準。
此外，從世界範圍看，還有國際標準（iso）和區域性標準。
問題：1、實現互換性的前提條件是什麼？
互換性是現代化生產的重要技術經濟原則。為滿足機械製造中零件所具有的互換性，要求生產零件尺寸應在允許的公差範圍之內。這就必須對一種零件的形式、尺寸、精度、效能等規定乙個統一的標準。
同類產品還需按尺寸大小合理分檔，以減少產品的系列，這就是產品標準化。
零件標準化的目的，是為了統一零件的尺寸，而統一零件的尺寸，是為了保證實現零件的互換性。因此，產品零件的標準化是實現互換性的前提條件。
2、為什麼說幾何量檢測是實現互換性的技術保證？
零件標準化為保證零件具有互換性提供了可能性，而要把這種可能性變成現實性，則必須對零件進行檢測。
為了實現準確的檢測，必須保證所用計量器具的準確可靠。這就要求建立幾何量的標準，並把標準量值傳遞到計量器具直到零件，這就是所謂量值傳遞。而確保計量器具的準確一致，正確使用量具，研究正確的測量方法正是幾何量檢測的任務。
統一計量器具量值是計量部門的職責，生產子網掩碼零件進行檢測是工廠檢測的工作。
對產品而言，機器零件與整部機器的尺寸、精度都要進行檢測，這樣才能保證機器的產品質量。對於計量器具尤其如此。在工廠中檢測零件時，必須要求同一種計量器具任取乙個測量結果，其差別應不超過規定範圍，這實際上就是計量器具的自身互換性。
可見產品互換性要求計量器具量值及檢測結果準確一致。
這樣一來，為了實現互換性生產，必須提供足夠精確的加工裝置（如車床等）、夾具(如卡盤等)，刀具（如車刀等）和量儀（如游標卡尺、千分尺等），所有這些都需要依靠幾何量檢測使之達到精度要求。在機械加工中幾何量檢測的研究物件是零件幾何尺寸的互換性。所以說，在機械加工中幾何量檢測工作是實現零件具有互換、提高產品質量和勞動生產率的可靠技術保證。
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