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什么是互換性
在日常生活和工業(yè)生產(chǎn)中，互換性的例子不勝枚舉。人們常用的自行車，它的零件都是按照互換性生產(chǎn)的。以下是小編為大家收集的什么是互換性，僅供參考，希望能夠幫助到大家。
問(wèn)題：
什么是互換性？
標(biāo)準(zhǔn)答案：
互換性是指機(jī)器零件或部件相互之間能夠代換且能保證使用要求的一種特性。
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機(jī)器制造中的互換性是指，按照規(guī)定的幾何、物理及其他質(zhì)量參數(shù)的極限，來(lái)分別制造機(jī)械的各個(gè)組成部分，使其在裝配與更換時(shí)不需輔助加工及修配，便能很好的滿足使用和生產(chǎn)上的要求。
互換性指在機(jī)械和儀器制造工業(yè)中，零、部件的互換性是指在同一規(guī)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(jī)器上，到達(dá)規(guī)定的性能要求。
機(jī)械制造中按規(guī)定的幾何和機(jī)械物理性能等參數(shù)的允許變動(dòng)量來(lái)制造零件和部件，使其在裝配或維修更換時(shí)不需要選配或輔助加工便能裝配成機(jī)器并滿足技術(shù)要求的性能。幾何參數(shù)包括尺寸大小、幾何形狀、相互位置、表面粗糙度、角度和錐度等；機(jī)械物理性能參數(shù)通常指硬度、強(qiáng)度和剛度等。機(jī)器的零件和部件的各種參數(shù)不可能也不必要到達(dá)絕對(duì)的準(zhǔn)確值，只要實(shí)際值持續(xù)在規(guī)定的變動(dòng)范圍之內(nèi)就能滿足技術(shù)要求。參數(shù)值規(guī)定的允許變動(dòng)量稱為公差。
簡(jiǎn)史
互換性原理始于兵器制造。在中國(guó)，早在戰(zhàn)國(guó)時(shí)期（公元前476～前222）生產(chǎn)的兵器便能貼合互換性要求。西安秦始皇陵兵馬俑坑出土的超多弩機(jī)（當(dāng)時(shí)的一種遠(yuǎn)射程的弓箭）的組成零件都具有互換性。這些零件是青銅制品，其中方頭圓柱銷和銷孔已能保證必須的間隙配合。18世紀(jì)初，美國(guó)批量生產(chǎn)的火槍實(shí)現(xiàn)了零件互換。隨著織布機(jī)、縫紉機(jī)和自行車等新的機(jī)械產(chǎn)品的大批量生產(chǎn)的需要，又出現(xiàn)了高精度工具和機(jī)床，促使互換性生產(chǎn)由軍械工業(yè)迅速擴(kuò)大到一般機(jī)械制造業(yè)。20世紀(jì)初，汽車工業(yè)迅速發(fā)展，構(gòu)成了現(xiàn)代化大工業(yè)生產(chǎn)，由于批量大和零部件品種多，要求組織專業(yè)化集中生產(chǎn)和廣泛的協(xié)作。工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)是實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)專業(yè)化與協(xié)作的基礎(chǔ)。機(jī)械工業(yè)中最重要的基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)之一是公差與配合標(biāo)準(zhǔn)。1902年英國(guó)紐瓦爾公司編制出版的“極限表”，是世界上最早的公差與配合標(biāo)準(zhǔn)。30年代前后，各工業(yè)國(guó)家都頒布了公差與配合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。1926年國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)(ISA)成立，1935年公布了國(guó)際公差制ISA草案。第二次世界大戰(zhàn)后，重建國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)，1962年頒布ISO/R286-1926極限與配合制。中國(guó)于1959年頒布公差與配合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB159-174-59，1979年頒布公差與配合新標(biāo)準(zhǔn)GB1800-1804-79，已有尺寸、形狀和位置、表面粗糙度等基本要素的公
作用
差和軸承、螺紋、齒輪等通用零件的公差與配合等整套標(biāo)準(zhǔn)。
現(xiàn)代化的機(jī)械零件具有互換性，才有可能將一臺(tái)機(jī)器中的成千上萬(wàn)個(gè)零部件，進(jìn)行高效率的、分散的專業(yè)化的生產(chǎn)，然后集中起來(lái)進(jìn)行裝配。因此，互換性原則的應(yīng)用已成為提高生產(chǎn)水平和促進(jìn)技術(shù)進(jìn)步的強(qiáng)有力的手段之一，其主要作用如下：
從設(shè)計(jì)方面來(lái)看，零部件具有互換性，就可以最大限度地采用標(biāo)準(zhǔn)件、通用件和標(biāo)準(zhǔn)部件，大大簡(jiǎn)化了繪圖和計(jì)算工作，縮短了設(shè)計(jì)周期，有利于計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和產(chǎn)品品種的多樣化。
從制造方面來(lái)看，互換性有利于相互協(xié)作，大量應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)件還可由專門車間或工廠單獨(dú)生產(chǎn)，因產(chǎn)品單一、數(shù)量多、分工細(xì)，可使用高效率的專用設(shè)備，進(jìn)而采用計(jì)算機(jī)輔助加工，為生產(chǎn)專業(yè)化創(chuàng)造了必備條件，這樣必然會(huì)提高產(chǎn)量和質(zhì)量，并顯著降低生產(chǎn)成本。裝配時(shí)，由于零部件具有互換性，不需輔助加工，使裝配過(guò)程能夠持續(xù)而順利地進(jìn)行，故能減輕裝配工作的勞動(dòng)量，縮短裝配周期，從而可采用流水線作業(yè)方式，乃至進(jìn)行自動(dòng)化裝配，促進(jìn)了生產(chǎn)自動(dòng)化的發(fā)展，效率明顯提高。
從使用和維修方面來(lái)看，若零件具有互換性，則零件在磨損或損壞、丟失后，可立即用另一個(gè)新的儲(chǔ)備件代替（如汽車、拖拉機(jī)的活塞、活塞銷、活塞環(huán)等就是這樣的備件），不僅維修方便，且使機(jī)器或儀器的維修時(shí)間和費(fèi)用顯著減少，保證了機(jī)械產(chǎn)品工作的持久性和連續(xù)性，從而延長(zhǎng)了產(chǎn)品的使用壽命，使產(chǎn)品的使用價(jià)值顯著提高。
總之，互換性在提高產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性、提高經(jīng)濟(jì)效益等方面具有重要的意義。它已成為現(xiàn)代化機(jī)械制造業(yè)中一個(gè)普遍遵守的原則，對(duì)我國(guó)的現(xiàn)代化建設(shè)起著重要作用。但是，應(yīng)當(dāng)注意，互換性原則不是在任何情況下都適用，當(dāng)只有采取單個(gè)配制才符合經(jīng)濟(jì)原則時(shí)，零件就不能互換。
分類
互換性分為外互換和內(nèi)互換。對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)部件來(lái)說(shuō)，標(biāo)準(zhǔn)部件與其相配件間的互換性稱為外互換；標(biāo)準(zhǔn)部件內(nèi)部各零件間的互換性稱為內(nèi)互換。例如滾動(dòng)軸承，其外環(huán)外徑與機(jī)座孔、內(nèi)環(huán)內(nèi)徑與軸頸的配合為外互換；外環(huán)、內(nèi)環(huán)滾道直徑與滾動(dòng)體間的配合為內(nèi)互換。
按照互換程度
完全互換：亦稱絕對(duì)互換。零件既不需輔助加工和修配，亦不需選擇，即可實(shí)現(xiàn)互換所達(dá)到的一種技術(shù)狀態(tài)。采用完全互換使大批，大量生產(chǎn)中的裝配工作簡(jiǎn)單化，省工省時(shí)，成本降低，質(zhì)量穩(wěn)定，使用維修中受換零件方便。但有時(shí)將使零件公差很小，加工困難，甚至無(wú)法加工。
不完全互換性：零部件在裝配時(shí)需要選配（但不能進(jìn)一步加工）才能裝成具有規(guī)定功能的機(jī)器的稱為不完全互換。提出不完全互換式為了降低零件制造成本。在機(jī)械裝配時(shí)，當(dāng)機(jī)器裝配精度要求很高時(shí)，如采用完全互換會(huì)使零件公差太小，造成加工困難，成本很高。這時(shí)應(yīng)采用不完全互換,將零件的制造公差放大,并利用選擇裝配的方法將相配件按尺寸大小分為若干組，然后按組相配,即大孔和大軸相配,小孔和小軸相配。同組內(nèi)的各零件能實(shí)現(xiàn)完全互換，組際間則不能互換。為了制造方便和降低成本，內(nèi)互換零件應(yīng)采用不完全互換。但是為了使用方便,外互換零件應(yīng)實(shí)現(xiàn)完全互換。
不具有互換性：當(dāng)零件轉(zhuǎn)配時(shí)需要加工才能裝配完成規(guī)定功能的零件成為不具有互換性。一般高精密零件需要相互配合的兩個(gè)零件配作，或者對(duì)研才能完成其功能。
按互換目的
裝配互換性：規(guī)定幾何參數(shù)公差達(dá)到裝配要求的互換稱為裝配互換；
功能互換性：既規(guī)定幾何參數(shù)公差，又規(guī)定機(jī)械物理性能參數(shù)公差達(dá)到使用要求的互換稱為功能互換。
上述的外互換和內(nèi)互換、完全互換和不完全互換皆屬裝配互換。裝配互換目的在于保證產(chǎn)品精度，功能互換目的在于保證產(chǎn)品質(zhì)量。
基本資料
就裝配互換性而言，研究的對(duì)象主要是零件基本要素（構(gòu)成零件的點(diǎn)、線、面）和通用零部件（軸承、鍵和花鍵、螺紋、齒輪等）的幾何參數(shù)公差及其檢驗(yàn)方法的標(biāo)準(zhǔn)化問(wèn)題�；举Y料有：尺寸公差和圓柱結(jié)合的互換性、形狀和位置公差(見(jiàn)形位公差)、表面粗糙度、表面濃度、角度公差和圓錐結(jié)合的互換性、量規(guī)公差和光滑工件尺寸的檢驗(yàn)、鍵與花鍵結(jié)合的互換性、螺紋結(jié)合的互換性、齒輪和蝸輪傳動(dòng)的互換性、尺寸鏈等。隨著對(duì)機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量和性能要求的不斷提高，除裝配互換性外，還要求零件和部件有必須的工作穩(wěn)定性和可靠性。例如對(duì)齒輪傳動(dòng)，既要規(guī)定影響傳動(dòng)準(zhǔn)確性、工作平穩(wěn)性和負(fù)載均勻性的幾何參數(shù)誤差，又要規(guī)定材料、硬度、熱處理形式、噪聲大小等機(jī)械物理性能參數(shù)的允許值及其范圍。功能互換性的研究有助于提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)水平。
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