公差與配合是機械類專業技術基礎課,它是將公差配合和計量學有機地結合在一起,從互換性角度出發,圍繞誤差與公差這兩個概念來研究如何解決使用要求與製造要求的矛盾,而這一矛盾的解決是合理確定公差配合和採用適當的技術測量手段。
互換性是現代化生產的重要技術經濟原則。在機械和儀器製造工業中,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,達到規定的性能要求。 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、性能等規定一個統一的標準。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。
機械和製造業中的互換性,通常包括幾何參數(如尺寸)和力學性能(如硬度、強度)的互換。
按照互換範圍的不同,可分為完全互換(絕對互換)和不完全互換(有限互換)。完全互換在機械製造中應用廣泛。但是,在單件生產的機器中(特重型、特高精度的儀器),往往採用不完全互換。這是因為在這種情況下,完全互換將導致加工困難(甚至無法加工)或製造成本過高。為此,生產中往往把零、部件的精度適當降低,以便於製造。然後再根據實測尺寸的大小,將製成的相配零、部件各分成若干組。使每組內尺寸差別比較小。最後再把相應組的零、部件進行裝配。這樣既解決了零部件的加工困難,又保證了裝配的精度要求。
(1)從使用方面看,如人們經常使用的自行車和手錶的零件,生產中使用的各種設備的零件等,當它們損壞以後,修理人員很快就可以用同樣規格的零件換上,恢復自行車、手錶和設備的功能。而在某些情況下,互換性所起的作用還很難用價值來衡量。例如在戰場上,要立即排除武器裝備的故障,繼續戰鬥,這時做主零、部件的互換性是絕對必要的。
(2)從製造方面來看,互換性是提高生產水平和進行文明生產的有力手段。裝配時,不需輔助加工和修配,故能減輕裝配工人的勞動強度,縮短裝配周期,並且可使裝配工人按流水作業方式進行工作,以致進行自動裝配,從而大大提高生產效率。
加工時,由於規定有公差,同一部機器上的各種零可以同時加工。用量大的標準件還可以由專門工廠單獨生產。這樣就可以採用高效率的專用設備,乃致採用計算機輔助加工。這樣產量和質量必然會得到提高,成本也會顯著降低。
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