公差与配合是机械类专业技术基础课,它是将公差配合和计量学有机地结合在一起,从互换性角度出发,围绕误差与公差这两个概念来研究如何解决使用要求与制造要求的矛盾,而这一矛盾的解决是合理确定公差配合和采用适当的技术测量手段。
互换性是现代化生产的重要技术经济原则。在机械和仪器制造工业中,零、部件的互换性是指在同一规格的一批零件或部件中,任取其一,不需任何挑选或附加修配(如钳工修理)就能装在机器上,达到规定的性能要求。 为满足机械制造中零件所具有的互换性,要求生产零件尺寸应在允许的公差范围之内。这就必须对一种零件的形式、尺寸、精度、性能等规定一个统一的标准。同类产品还需按尺寸大小合理分文件,以减少产品的系列,这就是产品标准化。
机械和制造业中的互换性,通常包括几何参数(如尺寸)和力学性能(如硬度、强度)的互换。
按照互换范围的不同,可分为完全互换(绝对互换)和不完全互换(有限互换)。完全互换在机械制造中应用广泛。但是,在单件生产的机器中(特重型、特高精度的仪器),往往采用不完全互换。这是因为在这种情况下,完全互换将导致加工困难(甚至无法加工)或制造成本过高。为此,生产中往往把零、部件的精度适当降低,以便于制造。然后再根据实测尺寸的大小,将制成的相配零、部件各分成若干组。使每组内尺寸差别比较小。最后再把相应组的零、部件进行装配。这样既解决了零部件的加工困难,又保证了装配的精度要求。
(1)从使用方面看,如人们经常使用的自行车和手表的零件,生产中使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,恢复自行车、手表和设备的功能。而在某些情况下,互换性所起的作用还很难用价值来衡量。例如在战场上,要立即排除武器装备的故障,继续战斗,这时做主零、部件的互换性是绝对必要的。
(2)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,不需辅助加工和修配,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,从而大大提高生产效率。
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专门工厂单独生产。这样就可以采用高效率的专用设备,乃致采用计算器辅助加工。这样产量和质量必然会得到提高,成本也会显著降低。
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