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。这种现代化生产产品的方式就要求零部件应具有互换性。

在机械工业中，零部件具有的互换性是指相同规格的零部件，在装配或更换时，不经挑选、调整或附加加工，就能进行装配，并且满足预定要求的性能。

互换性的认识参考微课0.1。

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，这样的零部件就具有不完全互换性。

在实际生产中，常采用3种装配方式：分组法装配、调整法装配和修配法装配。

当装配精度要求很高时，如采用完全互换，将使零件的制造公差很小，加工困难，成本增加，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。分组法装配和调整法装配这两种装配方式均属于不完全互换的装配方式，在实际生产中应用十分广泛。但是，分组法在装配前先要测量，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，当对应组零件进行装配时，再遵循大孔配大轴、小孔配小轴的原则来进行装配。这样既解决了加工困难，增大了零件的制造公差，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作分组法，它属于不完全互换性。在生产中还常用调整法进行装配，这也属于不完全互换性的装配方法。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，但是并不是在任何情况下，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的装配精度，称为修配法，这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，所以可以最大限度地采用具有互换性的标准件、通用件，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、集中装配的方式进行。这样有利于实现加工过程和装配过程的机械化、自动化，从而提高劳动生产率和产品质量，降低生产成本。

（3）装配方面。装配时不需附加加工和修配，减轻了工人的劳动强度，缩短了劳动周期，并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，所以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，就必须采用互换性原则。