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互换性与测量技术基础

姓名：

王一金

班级：

08工业

学号：

08060925

互换性与测量技术基础

摘要：

“互换性与测量技术基础”是一门综合性的应用技术基础课程，主要介绍机械设计基本精度原理和几何量检测原理及方法，涉及机械电子产品的设计、制造、质量控制和生产组织管理等诸多方面，是联系设计课程与工艺课程的纽带．是机械类业的重要专业基础课。

这门课的鲜明特点是“四多一广”，即名词术语多、标准项目多、抽象概多、符号代码多，涉及知识面广，同时，理论性,实践性和实用性都很强。

关键词：

互换性、测量技术、工业工程、制造业。

互换性是机械制造、仪器仪表和其他许多工业生产中产品设计和制造的重要原则。

在机械和仪器制造工业中，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。

　　在机械和仪器制造中，遵循互换性原则，不仅能显著提高劳动生产率，而且能有效保证产品质量和降低成本。

所以，互换性是机械和仪器制造中的重要生产原则与有效技术措施

　　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。

所谓几何参数，一般包括尺寸大小、几何形状（宏观、微观），以及相互位置关系等。

为了满足互换性的要求，应将同规格的零、部件的实际值限制在一定的范围内，以保证零、部件充分近似，即应按公差来制造。

公差即允许实际参数值的最大变动量。

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。

　　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，从而大大提高街道效率。

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车间基工厂单独生产。

这样就可以采用高效率的专用设备，乃致采用计算机辅助加工。

这样产量和质量必然会得到提高，成本也会显著降低。

从设计方面看，由于采用互换原则设计和生产标准零碎、部件，可以简化绘图、计算等工作，缩短设计周期，并便于用计算机辅助设计。

工业工程（IE）的作用，IE是进行作业标准·时间设定的工具。

如果没有这种作业标准·时间设定，那么不仅工厂的生产计划无法制定，甚至是否有剩余产能或是产能不足都不得而知。

所以标准作业·时间设定是近代企业经营不可缺少的东西。

其次，IE是工程分析的改善工具。

以往的IE是将工厂细分化，然后逐步的改善。

但现在这种方法只能适合局部的改善，由于不能和企业利益直接挂钩，所以渐渐采取先进行整体分析，然后改善的方法。

工业工程（IE）的特点，IE是以工程技术为基础,配合科学管理的技巧来发现问题/解决问题/预防问题;IE最终目的是经由管理的运作，使企业能获得最大的利益，故与成本或经济效益有关，包括制度、作业方法、机器、模具、夹具均应予掌握并加以改善；IE是一门应用科学，其操作理论均要能符合实际的需要，是故IE工程师均应具备身体力行的能力，而使理论与实务相得益彰，保证管理效果；IE是运用重点管理的技巧，在所面临的问题上做重点突破。

工业工程（IE）的主要范围，现阶段的IE（工业工程）的主要工作范围大致是：

工程分析、工作标准、动作研究、时间研究、时间标准、时间价值、价值分析（V.A）、工厂布置、搬运设计等。

近年来现代工业工程领域涉及的专业技术体系和主要研究方向有四个方面：

1.人因工程：

包括劳动生理学、劳动心理学、劳动生物力学、组织行为学、人力资源开发与原理等。

2.生产及制造系统工程：

包括设施规划与物流分析、现代制造工程、生产计划与控制、质量管理与可靠性等。

3.现代经营工程：

包括工程经济、企业经营战略管理、企业过程重组、管理信息系统等。

4.工业系统分析方法与技术：

包括量化分析方法、计算机系统技术、系统优化等。

5.物流方向：

系统建模与仿真，物流系统设施与规划，物流工程

互换性与测量技术属于生产及制造工程，它属于企业现场管理的一部分，而工业工程所进行的管理主要就是工厂、企业的现场管理。

工业工程在制造业中的应用 工业工程基础（工作研究）:

 利用方法研究和作业测定（工作衡量）2大技术,分析影响工作效率的各种因素，帮助企业挖潜、革新、消除人力、物力、财力和时间方面的浪费，减少劳动强度，合理安排作业，并制定各作业时间，从而提高工作效率。

方法研究目的是减少工作量，建立更经济的作业方法；时间研究旨在制定相应的时间标准。

 设施规划与设计：

对系统（工厂、医院、学校、商店等）进行具体的规划设计，包括选址、平面布置、物流分析、物料搬运方法与设备选择等，使个生产要素和各子系统（设计、生产制造、供应、后勤保障、销售等部门）按照IE 要求得到合理的配置，组成有效地集成系统。

涉及SE、OR、 工作研究、成组技术、管理信息系统、工效学、工程经济学、计算机模拟等知识。

 生产计划与控制：

研究生产过程和资源的组织、计划、调度和控制，保障生产系统有效地运行。

包括生产过程的时间与空间上的组织、生产与作业计划、生产线平衡、库存控制等。

采用的方法：

网络计划（计划评审技术PERT、关键路线法CPM）、经济定货量（EOQ）、经济生产批量（EPQ）、物料需求计划MRP以及生产资源计划MRP-II和准时制JIT。

天津奥的斯（OTIS）电梯有限公司杨柳青分厂是生产电梯的关键部件曳引机的专业厂家，其产品除了给天津奥的斯电梯总厂配套外，还供应给广州奥的斯电梯有限公司和成都奥的斯电梯有限公司，另外还担负部分出口任务，并以高质量的产品和交货及时得到用户的喜爱。

但在前几年，由于种种原因造成产品质量低，精确度低，有时好多零件因为配合度较差而难以使用，交货常常不准时，工厂的信誉较差，特别是95年下半年的一次出口质量事故，导致韩国索赔100万美元，为此，OTIS亚洲总部于95年底给该厂黄牌警告，如果96年7月1日前不能提高产品质量和按时交货，马上关闭，在中国广州重建个曳引机制造厂。

装配是制造过程的重要子过程，是物料的集成，资金流，信息流和误差流的后期段，也是达到产品的功能性能和质量的最后制造阶段。

它包括零件组装部件与总装配，调整，检测和试验等作业。

据统计制造业中约有0.22到0.4的劳动力被装配作业占用，在国外装配成本约占0.3到0.5的制造成本。

因此装配在制造中占有重要地位。

但是由于装配作业对人的感知，技艺和经验依赖较强，至今装配过程的自动化程度还相当低。

一：

装配的定义：

装配指的是把两个或两个以上分立的零件组合连接成有一定功能的新的个体。

获得这个新整体的制造子过程称为装配（总装）或组装（子装配）。

装配作业过程要分为三类：

1，机器连接与紧固：

包括螺纹连接，铆接，压配合，滑动配合，挤压与胶合。

2，熔接连接。

3，黏结。

二：

装配系统

工业中应用的装配系统可以分为三类：

1，单站手工装配：

它由一个装配工作站和完成装配作业的操作者组成，主要用于完成组装或整机总装。

通常，在单件，小批装配或复杂装配作业采用。

例如，机床，飞机，船舶和大型复杂工业设备的装配。

2，手工装配线：

它由多个直线或环形排列的装配工作站和相应的操作者组成，主要用于完成产品的整个装配过程或组装部件的过程每个工作站上有一个或多个装配工，完成规定的一部分装配任务。

手工装配线又称手工装配流水线。

手工装配线的主要优点是以依靠熟练程度的积累，有快有好的完成装配任务。

3，自动化装配系统：

自动化装配指的是利用机械和自动化装置代替人工完成装配作业。

近十几年来，自动化装配技术有很大发展，其代表例子是工业机器人在装配领域中的的应用。

但是，由于装配作业对人的技艺和感知的依靠性较强和一些装配过程比较复杂，自动化装配还难于代替人完成。

三装配平衡

装配过程有顺序上的限制。

种限制称为顺序约束。

为有效完成产品生产过程，必须遵循顺序约束，以规定的生产率完成装配工序。

产线平衡指的是各加工和处理工序及装配工作站上装配任务的排列如何保证每个工序或工作站要求的总制作，处理和装配的时间接近于不变，并有相近或近似相等的作业时间。

即在划分工序和工作站时，力图使每个工序和工作站的进程同步输入及输出，使产线具有节奏感，而不会出现等待或产线零件堆积。

但这种物流的平衡是理想化的概念，在大多数情况下难以实现。

因为实际工序和工作站是异步的，每个工序和工作站的工作时间不可能绝对相等。

四装配术语

1，最小理论装配元：

是指装配作业中不可再细分的实际作业任务。

2，总工作量：

是指装配线完成全布装配元的时间总和。

3，理论装配周期：

是指被装配产品进入装配线到离开装配线的时间间隔。

4，优先约束：

它表示在完成本项装配作业前应该先完成的的装配工作。

5，正区域约束：

它表示某些确定的装配工作应彼此就进设置。

6，负区域约束：

它表示某些装配工作彼此互相干扰不应放在一起。

7，位置约束：

它表示配作业单位在空间上所受的限制。

8，优先图：

根据优先约束条件，用图示发表达装配作业的流程顺序，这种图称为优先图。

9，平衡延迟：

有时称之为平衡损耗，它是工作站间作业分配不平衡造成的空余时间。

置于死地而后生，由于事关企业生死存亡，全厂员工人人有一种危机感，许多人白天照常上班，下班后自发地聚集在一起，常常每天工作12小时，大家在一起献计献策，出主意，想办法，半年内提合理化建议4000多条，同时，一些以前无法解决的问题，如精简组织机构、采用丰田生产方式进行设备布局和管理,尤其是零部件的装配，零件精度等等，也都得到了圆满解决。

大家心往一处想，劲往一处使，经过两年多的试行，曳引机制造部发生了翻天覆地的变化。

96年份7月,当亚洲总部来检查时，简直不敢相信所看到的一切。

以前那个脏、乱、差的制造部踪迹全无，展现在眼前的是一个设备布局合理、工具存放有序、在制品和运输车辆摆放整齐、员工朝气蓬勃、崭新的曳引机制造厂。

总部当即决定取消原来的重建计划，并大幅度地增加了出口量。

参考文献：

1.陈于萍互换性与技术测量基础1999

2.张青磊形位公差教学的点滴体会2000（06）

3.李海燕谈公差配合课堂阅读指导的体会[期刊论文]-河北工程技术高等专科学校学报2001（01）

4.徐巧.张智明.梅顺齐《互换性与测量技术基础》课程教学方法的探讨[期刊论文]-中国科教创新导刊2008（25）