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1、互换性与技术测量论文1、论互换性与技术测量的关系一、前言学习本课程已经半个学期了，虽然驾驭的不是很好，但受益匪浅.互换性与技术测量基础课程是我们机械工程相关专业的一门重要的技术基础课，它包含了几何量的精度设计和误差检测两方面内容，涉与到机械产品和其零件设计、制造、修理等多方面的内容.而我们的主要任务是驾驭互换性与测量技术的基础学问和测量方法，驾驭公差与柳作的基本内容、结构、特征与选用，熟识与了解公差检测的概念和基本方法，为学习后续课程打好基础。随着现代生产技术、管理技术的进步和生产力的发展，产品的困难程度与其质要求日益提高.为适应这种社会化大生产的须要，提高生产效率，降低成本，保证产品质量，必
2、需依据专业化孙作的原则进行生产.在这种大背景下，机械设计人员须要在精度设计方面力求优化，所以互换性与测量技术基础课程的学习日益重要。二、互换性历史互换性由来已久，其原理始于兵器制造.在中国，早在战国时期（公元前476前222）生产的兵器便能符合互换性要求.西安秦始皇陵兵马俑坑出土的大量“机（当时的一种远射程的弓箭）的组成零件都具有互换性.这些零件是青铜制品，其中方头H1.柱销和销孔已能保证确定的间隙协作.18世纪初，美国批量生产的火枪实现了零件互换.随着根布机、缝纫机和自行车等新的机械产品的大批量生产的须要,又出现了高精度工具和机床,促使互换性生产由军火工业快速扩大到一般机械制造业20世纪初,
3、汽车工业快速发展，形成了现代化大工业生产，由于批量大和零部件品种多，要求组织专业化集中生产和广泛的协作.工业标准是实现生产专业化与悔作的基础.机械工业中最重要的基础标准之一是公差与协作标准.1902年英国叙瓦尔公司编制出版的“极限表”，是世界上最早的公差与协作标准。30年头前后，各工业国家都颁布了公差与协作国家标准.1926年国际标准化协会(ISA)成立，1935年公布了国际公差制ISA草案.其次次世界大战后,重建国际标准化组纲(IS0),1962年颁布IS0/R286-1926极限与协作制.中国于1959年颁布公差与协作国家标准GB159174-59,1979年颁布公差与协作新标准GB180
4、Q-1804-79,已有尺寸、形态和位11、表面粗糙度等基本要素的公差和轴承、螺纹、齿轮等通用零件的公差与协作等整套标准.三、互换性定义现代化生产的分工协作要求遵循互换性原则.互换性是指在同一规格的一批零件或部件中，任取其一，不需赣过任何选择或附加修配(如钳工修理)，就能装在机器上，到达规定的要求。这样的一批零件或部件就称为具有互换性的零、部件.例如，日常生活中，电灯、台灯的灯管就是按互换性原则生产的.当灯管损坏时,我们只要去商店买到相同型号的灯管,回到家换上就可以再次运用了，这是因为相同规格的灯管具有相互替换的性能.再比如生活中常用的电风扇，某个零部件损坏了.修理人员只要用同样规格的零部件换
5、上，电风扇就可再次运用.特别便利.现代化的机械工业中，机械零件具有互换性，就有可能将一台机器中的成千上万个零、部件，分散进行高效率的专业化生产，然后又集中起来进行装配.比如丰田汽车的生产。丰田汽车单是日本的供货商就有日本阿尔派、日本爱信、日本电装、日本恩梯恩、日本歌乐、日本普林斯通等.丰田汽车由成千上万个零部件组成，丰田总公司并不生产全部的零件，而是生产关键的发动机和车身.至于零部件，这些供货商只要依据丰田公司的设计图生产合格的零部件，并供应应丰田总公司，把这些零部件组合起来，一柄合格的丰田汽车便诞生了.四、互换性分类互换性分为外互换和内互换.对于标准部件来说，标准部件与其相配件间的互换性称为
6、外互换；标准部件内部各零件间的互换性称为内互换.互换性按互换程度又可分为完全互换和不完全（或有限）互换.零件在装配时不需选配或协助加工即可装成具有规定功能的机器的称为完全互换；须要选配或协助加工才能装成具有规定功能的机器的称为不完全互换.互换性按互换目的又有装配互换和功能互换之分.规定几何参数公差达到装配要求的互换称为装配互换：既规定几何叁数公差，又规定机械物理性能叁数公差达到运用要求的互换称为功能互换.上述的外互换和内互换、完全互换和不完全互换皆属装配互换.装配互换目的在于保证产品精度，功能互换目的在于保证产品质量.五、引入技术测量现代化生产的特点是品种多，规模大.分工细和协作多.为使社会生
7、产有序地进行，产品必需标准化，使其规格简化，使分散的和局部的生产环节相互协调和统一.标准化是指在经济，技术，科学与管理等社会实践中，对公复事物和概念通过制订，发布和实施标准，达到统一，以获得最佳帙序和社会效益的全部活动过程.在机械制造中，标准化是广泛实现互换性生产的前提，并且几何量的公差与检测也应纳入标准化的轨道.从运用方面看，如人们常常运用的自行车和手表的零件，生产中运用的各种设备的零件等，当它们损坏以后，修理人员很快就可以用同样规格的零件换上，复原自行车、手表和设备的功能。而在某些状况下，互换性所起的作用还很难用价值来衡量.例如在战场上，要马上解除武器装备的故障，接着战斗，这时做主零、部件
8、的互换性是确定必要的.从制造方面来看，互换性是提高生产水平和进行文明生产的有力手段.装配时，不需协助加工和修配，故能减轻装配工人的劳动强度，缩短装配周期，并且可使装配工人按流水作业方式进行工作，以致进行自动装配，从而大大提高街道效率.加工时，由于规定有公差，同一部机器上的各种零可以同时加工.用量大的标准件还可以由特地车间基工厂单独生产.这样就可以采纳高效率的专用设备，乃致采纳计算机协助加工.这样产量和质量必定会得到提高，成本也会显著降低.从设计方面看，由于采纳互换原则设计和生产标准零碎、部件，可以简化绘图、计算等工作，缩短设计周期，并便于用计算机协助设计.由此合理确定公差和正确进行检测是实现互
9、换性的两个必不行少的条件.在生产制造中，工业工程人员常常须要依据图纸要求,运用合理的检测技术手段，确定测量方法、选择测量器具、实施测量，以实现零部件的互换性。若不实行适当的检测措施，规定的公差也就形同虚设，不能发挥作用.只有几何量合格者，才能保证零部件在几何量方面的互换性.对于有误差的产品，须要进行数据处理，检测误差产生的缘由并制定削减误差的措施，以生产出更高精度的产品，这样零件的互换性便有了保证.几何量检测是互换性生产必不行少的重要措施，是实现现代化生产必不行少的技术.六、互换性与技术测:的意义互换性与测量技术的意义详细体现在，1.在设计方面，互换性与测量技术使得工厂可以最大限度地采纳标准件
10、、通用件和准部件，大大饰化了雉图和计算工作，缩短了设计周期，并有利于计算机协助设计和产品的多样化.2.在制造生产方面，按互换性原则进行加工，各个零件可以同时分别加工，有利于组织专业化生产，便于采纳先进工艺和高效率的专用设备,有利于计算机怖助制造，由于工件单一，易于保证加工质量.装配时，由于零、部件具有互换性，使装配过程能够连续而顺当地进行，从而大大缩短了装配周期，实现加工过程和装配过程机械化、自动化.3.在运用修理方面，具有互换性的备用零件和部件可以简洁而快速地替换磨损或损坏的零、部件，削减了机器运用和修理的时间与费用，提高了机器的运用价值,保证机器工作的连续性.这一点尤其对代要设备和军用品的
11、修复更具有公大意义.4.在生产管理方面，管理对象削减，选购对象削减，以与由此产生的管理成本降低。5.在经济上，它缩小了生产规模，削减了不必要的厂房、设备、设施和相应的管理、技术、操作人员，这些都将大大降低生产的成本.互换性对于产品的设计、制造、管理、市场营销等过程无疑是特别重要的.具有高度互换性的产品是其具有较强市场竞争实力的必要条件之一.七、结束语总之，互换性与技术测量是提高效率与效益的一种很关健的方法，在机械产品的设计与生产时常常被机械工程人员采纳.我们作为交通运输专业的学生学好这门课程，为以后的专业设计和生产打好坚实的基础.2、论文关健询：互换性；标准化；精度设计：教学模式论文摘要：本文
12、针对互换性与测量技术教学中标准的贯彻、应用与精度设计的关系提出看法，指出在强调精度设计的同时不能淡化互换性和标准化的意义：目前木课程有多种教学模式，为保持木学科的系统性和完整性，笔者认为本课程仍应单独设置；试验课应加强学生精度设计与标准应用实力的培育。近年来，围绕互换性与测量技术课程内容与体系的改革，不少高校已将互换性与测量技术课程改为e几何精度设计与检测，其目的在于培育学生的综合设计实力。基于这思路，不少教材压缩和淡化了互换性标准的相关内容，力图变更过去传统教学中以贯彻标准为主线的灌输式教学方式.笔者认为这种思路应充分确定，但对如何处理好互换性标准贯彻与提高学生精度设巾实力的关系，笔者想就此
13、谈一些自己的看法。一、关于互换性与精度设计在课程中的定位问题互换性与精度设计的确是两个完全不同的概念。互换性是指同一规格的零部件按规定的技术要求制造，不需经过任何选择或修配就能够相互背换运用，而且替换后能达到规定的功能要求。精度设计则要求经济地满意零件的功能要求，无论零件是否要求q换，必需规定确定的公差。公差大,精度低，则加工简洁，公差小，精度高，则加工难度大。互换性是对重复牛产零件的要求，只要依据统一的设计生产，就可实现互换性，互换性要靠公差来保证。互换性给定公差强调的是统一，精度设计给定公差强调的则是合理。由于现代工业生产具有互换性高的特点，公差必需标准化，标准化是互换性生产的基础。而精度
14、设计不论从设计还是制造角度也都须要遵循标准化的原则。所以，以标准化为基础的互换性与精度设计是很难分开的。互换性与测量技术的主要内容是尺寸公差、形态和位置公差、表面粗糙度。工程应用的目标是在机械图上合理标注。合理标注的实质是合理的精度设计，所以本课程的核心还是精度设计，新的教学体系应当加强精度设计的概念，提高学生的综合设计实力。不过我们在强调精度设计的时候不能淡化互换性与标准化的重要意义。由于互换性在产品设计制造和运用修理过程中的巨大作用，已成为现代制造业中一个普遍运用的原则。精度设计在很大程度上是在满意零件的功能要求的前提卜对互换性标准的选择与应用，即使不要求互换的场合，在设计制造等各种环节，
15、也须要遵循互换性与标准化的原则。互换性与涮量技术课程具有很强的应用性，尤其关于互换性与标准化方面的内容，在生产实际中有着大量的运用，但在其他课程中鲜有介绍，学生普遍缺乏这方面学问。随着全球经济一体化的到来，我国各项标准逐步与国际接轨，驾驭标准化学问已成为时代的须要。这有利于开阔学生的眼界和学问面，对将来从事工程技术与管理工作特别有益，符合企业对人才学问结构的要求。所以笔者认为：在本课程的教学中，不应将互换性与精度设计人为地分割开来，应让学生在充分J解互换性原则和各项基础标准的前提卜合理地进行精度设计。当然笔者并不赞同把互换性与测量技术课程变成纯粹的标准宣讲课，而应重在培育学生的综合设计实力与标
16、准应用实力，对原来的教学模式应当进行改革。二、关于新的教学模式I前互换性与测量技术课程的教学改革有几种不同的模式：一是在原课程内容基础上拓展提高、组合后仍单独设课：二是将课程提高到机械精度设计的高度组合、拓展设置成一门课程；三是把教学内容分成几块,穿插到6机械制图、金工实习、G机械设计等课程中合作完成教学任务1。在这个问题上笔者以为：第一种模式基本保持了原互换性与测量技术课程体系主要内容，系统阐述了互换性与测量技术的基本学问，分析介绍了我国极限与协作的新标准、工程应用以与测量技术的基本原理。这种课程体系把标准化与计量学领域有关学问紧密结合在一起，具有学科化特点，形成了白身的系统性和完整性2但随着新的教学要求的提出与课程教学学时的削减，原来模式中认知性内容多、创建性内容少、以介绍基础公差标准为主的教学体系已不能完全适应发展要求，应当进行改革与创新。目前本课程一般只有30多学时，其中还包括几次试验。在有限
