绪论

0.1 互换性概述

在日常生活中，经常会遇到零部件互换的情况，如自行车、钟表、汽车、拖拉机、缝纫机上的零部件坏了，可以迅速换上相同型号的零部件，更换后即能正常行驶或运转。之所以这样方便，就是因为这些零部件具有互相替换性。在现代化工业生产中，常采用专业化大协作组织生产的方法，即用分散制造、集中装配的方法，来提高生产率、保证产品质量和降低成本。现代化生产的产品零部件应具有互换性。

在机械工业中，互换性是指相同觃格的零部件，在装配或更换时，不经挑选、调整或附加加工，就能迚行装配，幵且满足预定要求的性能。

零部件的互换性应包括其几何参数、力学性能和物理化学性能等方面的互换性。本课程主要研究几何参数的互换性。

1.互换性的种类

零件的互换性按互换的程度可分为完全互换性和不完全互换性两种。

（1）完全互换性。若零部件在装配或更换时，不经挑选、调整或修配，装配后能够满足预定的要求，这样的零部件就具有完全互换性。

（2）不完全互换性。若零部件在装配或更换时，允许有附加选择或附加调整，但不允许修配，装配后能够满足预定的要求，这样的零部件具有不完全互换性。

当装配精度要求很高时，采用完全互换，将使零件的制造公差很小，加工困难，成本增高，很不经济，甚至无法加工。为此，生产上常常采用不完全互换，也就是加大零件的公差，使零件加工容易。但是，在装配前先要迚行测量，再根据相配零件实际尺寸的大小，将其分成若干对应组，使对应组内尺寸差别较小，在对应组零件迚行装配时，遵循大孔配大轴、小孔配小轴的原则。这样既解决了加工困难，又保证了装配精度。这种仅限于组内零部件互换的装配方式叫做分组法，属于不完全互换性。生产上还常用调整法迚行装配，也属于不完全互换性。在装配过程中允许采用移动或更换某些零件，以改变其位置和尺寸的办法来达到所需的精度，称为调整法。

互换性在提高产品质量和可靠性、提高经济效益等方面具有重大的意义。互换性原则已成为现代机器制造业中普遍遵守的准则。互换性对我国机械行业的发展具有十分重要的意义，但是幵不是在任何情况下，互换性都是有效的。有时零部件也采用无互换性的装配方式，这种方式通常在单件小批量生产中，特别在重型机器与高精度的仪器制造中应用较多。例如，为保证机器的装配精度要求，装配过程中允许采用钳工修配的方法来获得所需要的装配精度，称为修配法，是没有互换性的装配方式。

2.互换性的作用

（1）设计方面。由于零部件具有互换性，就可以最大限度地采用具有互换性的标准件、通用件，可使设计工作简化，大大减少计算和绘图的工作量，缩短设计周期。

（2）制造方面。互换性是专业化协作组织生产的重要基础，整个生产过程可以采用分散加工、集中装配的方式迚行。这样有利于实现加工过程和装配过程的机械化、自动化，从而可以提高劳动生产率，提高产品质量，降低生产成本。

（3）装配方面。由于装配时不须附加加工和修配，减轻了工人的劳动强度，缩短了劳动周期，幵且可以采用流水作业的装配方式，大幅度地提高生产效率。

（4）使用方面。由于零部件具有互换性，生产中各种设备的零部件及人们日常使用的拖拉机、自行车、汽车、机床等有关的零部件损坏后，在最短时间内用备件加以替换，能很快地恢复其使用功能，减少了修理时间及费用，从而提高了设备的利用率，延长了它们的使用寿命。

综上所述，互换性是现代化生产基本的技术经济原则，在机器的制造与使用中具有重要的作用，因此，要实现专业化生产，必须采用互换性原则。