公差配合與測量技術緒論

公差配合與測量技術

在生產中，把同規(guī)格的零件做成一摸一樣，是做不到的。無論是沖壓成型還是鑄造成型、無論是減材制造還是增材制造、無論是普通加工或者精密加工甚或超精密加工，總之，制造過程中產品的幾何特征量（尺寸、形狀等）的誤差是不可避免的、是絕對存在的。這個問題很復雜，它含蓋了從宏觀到微觀的產品幾何特征，涉及產品開發(fā)、設計、制造、驗收、使用以及維修、報廢等整個生命全過程，涉及產品幾何特征及其特征量的諸多技術標準，是我們裝備制造業(yè)永恒的課題、永恒的追求，沒有最好，只有更好。那到底把誤差控制在多大范圍內合適和如何控制呢？緒論產品幾何特征及其特征量的技術規(guī)范的實現過程1.設計者根據工件的功能需求，確定工件的一組幾何特征的允許偏差。設計者首先確定一個具有理想形狀的“工件”，即具有滿足功能需求所需的形狀和尺寸，該工件稱為公稱模型。它不能直接用于制造或檢驗（每個制造或測量過程有其自己的可變性和不確定度）。其次，從公稱幾何形體出發(fā)，設計者假想了工件實際表面的一個模型，該模型表達了實際表面預期的變化范圍。該模型表示了工件的非理想的幾何要素，被稱為“非理想表面模型”。非理想表面模型用來在概念層次上模擬表面的變動，在這個模型上，設計者在功能有所降級但仍能確保使用功能的前提下，可以優(yōu)化最大允許極限值。這些最大允許極限值確定了工件的每一特征的公差值。產品幾何特征及其特征量的技術規(guī)范的實現過程2.檢驗提供了表明工件符合規(guī)范的客觀證據制造人員或檢驗人員從閱讀規(guī)范開始，并考慮非理想表面模型，了解規(guī)定的特征。從工件實際表面出發(fā)，根據所用測量設備，來確定檢驗過程的各個步驟，然后通過比較指定特征的幾何規(guī)范和測量結果，確定其符合程度。對于檢驗合格的零件就意味著實現了幾何特征量技術規(guī)范。

產品幾何特征及其特征量的技術規(guī)范的實現過程圖0-1產品幾何技術規(guī)范的實現過程1.公差配合公差配合就是產品幾何特征及其特征量的技術規(guī)范的具體體現。如GB/T1800.1-2020，就是產品幾何技術規(guī)范（GPS）中的線性尺寸公差的第1部分：公差、偏差和配合的技術規(guī)范；GB/T1958-2017，就是產品幾何技術規(guī)范（GPS)中的幾何公差的檢測與驗證技術規(guī)范：GB/T1031-2009，就是產品幾何技術規(guī)范（GPS)中的表面結構的輪廓法評定表面粗糙度參數及其數值的技術規(guī)范。它是對零件及零件裝配（或連接）誤差的限制。隨著科技的發(fā)展和技術進步，產品的功能要求在不斷提高，產品幾何技術規(guī)范的公差配合標準也在不斷更新發(fā)展，如GB/T1800.1-2020，就是替代了GB/T1800.1-2009產品幾何技術規(guī)范（GPS）極限與配合第1部分：公差、偏差和配合的技術規(guī)范。作為是使用者，就必須及時學習、掌握、應用最新的公差配合標準。2.測量技術2.1測量及測量技術的定義測量是將被測量與測量單位或標準量在數值上進行比較，從而確定兩者比值的實驗過程。測量技術就是測量實驗的原理、設備和方法。2.2檢驗的定義確定被測幾何量是否在規(guī)定的極限范圍內，從而判斷其是否合格的實驗過程。2.3測量的意義與測量技術的發(fā)展門捷列夫講：“沒有測量就沒有科學”。我國精密測量與儀器工程專家、中國工程院譚久彬院士曾說過：

“沒有超精密測量，就不會有高質量的高端裝備制造”譚院士分析我國的特點之一就是制造領域的工業(yè)大數據比較豐富。我國有世界上數量最多、種類最全的來自發(fā)達國家的工業(yè)母機和國內生產的工業(yè)母機。經過在國內多年運行，不斷地積累著大量與制造質量相關的寶貴數據。在掌握和深度分析這些數據的基礎上，可以更多的學習借鑒美國的軟件技術、德國的機器硬技術和日本的工匠精神，加上充分的整體測量技術能力提升，使后續(xù)的巨大的測量數據得到高質量延續(xù)和積累，利用好這個巨大的制造質量數據庫就會產生一個后發(fā)綜合優(yōu)勢。同學們，今后在精密測量技術領域深入鉆研，攻堅克難，勇于創(chuàng)新，為我國精密測量儀器設備的研發(fā)和制造做出你們的貢獻。2008年，我國參加的高精度微小尺寸測量國際比對大型國際間技術比對活動，對3個盲樣進行的測量數據全部被國際認可組織采信，測量精度達到納米級（百萬分之一毫米）。而這次比對活動，全球86個實驗室參加，其中有22個實驗室所測數據沒有被采信，可見我國的長度測量技術在當時已經達到國際先進水平。人人都能成為工匠和大師3.1互換性定義

3.互換性零、部件的互換性按其互換程度，可分為完全互換性和不完全互換性。①完全互換性是指在同一規(guī)格的若干個零件或部件中任取一件，不需作任何挑選、修配或調整，就能裝配到機器或儀器上，并能滿足機器或儀器使用性能的特性。②不完全互換性是指在同一規(guī)格的零件或部件中，經過修配或調整，都能裝配到機器或儀器上，并能滿足機器或儀器的使用性能的特性；或者是同一規(guī)格的零件或部件，經過挑選或分組后，都能裝配到機器或儀器上，并能滿足機器或儀器使用性能的特性。一般來說，零部件需廠際協(xié)作時應滿足完全互換性，場內制造裝配時，可采用不完全互換性。

具有完全互換性的零件：標準件-六角螺母3.2互換性的條件

理想條件：互換性零件的材料性能和幾何技術特征完全相同、一模一樣，沒有差別（誤差）。實際條件：互換性零件的材料性能和幾何技術特征方面的偏差在許可（公差）范圍內，能保證使用性能要求即可。本課程僅討論零部件幾何技術特征方面的互換性。以下所提到的互換性，均指幾何技術特征方面的互換性。3.3影響互換性的主要因素影響零部件互換性的因素主要是零部件的制造誤差。3.4保證互換性的方法

要保證零部件的互換性，就是要