二、互换性

在日常生活中，经常会遇到零（部）件互换的情况，例如，汽车、拖拉机、缝纫机上的零部件坏了，可以换上相同型号的零（部）件，更换后即能正常行驶或运转。之所以维修这样方便，就是因为合格的产品和零（部）件具有在材料性能、几何尺寸、使用功能上互相替换的性能，即具有互换性。

在机械制造业中，零件的互换性是指在同一规格的一批零（部）件中，可以不经选择、修配或调整，任取一件都能装配在机器上，并能达到规定的使用性能要求。零（部）件具有的这种性能称为互换性。能够保证产品具有互换性的生产，称为遵守互换性原则的生产。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

互换性按其互换性程度可分为完全互换性与不完全互换性。

（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。如螺栓、圆柱销等标准件的装配大都属于此类情况。

（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，若采用完全互换将使零件的尺寸公差很小，加工困难，成本很高，甚至无法加工，则可采用不完全互换法进行生产，将其制造公差适当放大，以便于加工。在完工后，再用测量仪将零件按实际尺寸大小分组，按组进行装配。采用不完全互换法进行生产时，既可保证装配精度与使用要求，又可降低成本。此时，仅是组内零件可以互换，组与组之间不可互换，因此，也叫作分组互换法。

在装配时允许用补充机械加工或钳工修刮办法来获得所需的精度，称为修配法。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。

不完全互换只限于部件或机构在制造厂内装配时使用。对于厂外协作，则往往要求完全互换。究竟采用哪种方式为宜，要由产品精度、产品复杂程度、生产规模、设备条件及技术水平等一系列因素决定。一般大量生产和成批生产，如汽车、拖拉机厂大都采用完全互换法生产，精度要求很高；如轴承工业，则常采用分组装配，即不完全互换法生产。而小批和单件生产，如矿山、冶金等重型机器业，则常采用修配法或调整法生产。

2.互换性的意义

互换性原则被广泛采用，不仅会对生产过程产生影响，而且还涉及产品的设计、使用、维修等方面。

（1）在设计方面。如果零（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，使设计工作简化，大大减少计算和绘图的工作量，并可缩短设计周期。

（2）在制造方面。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，从而可以提高劳动生产率，提高产品质量，降低生产成本。

（3）在装配方面。由于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，大幅度地提高了生产效率。

（4）在使用、维修方面。由于零（部）件具有互换性，当生产中各种设备的零（部）件或人们日常使用的拖拉机、自行车、汽车等的零（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，减少修理时间及费用，从而提高设备的利用率，延长它们的使用寿命。

综上所述，互换性是现代化生产的基本技术经济原则，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。