優(yōu)先數(shù)及優(yōu)先數(shù)系的意義和作用

盧爾宇

【摘 要】現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)過程中，標(biāo)準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)化，對(duì)于產(chǎn)品的互換性非常重要。而在對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)時(shí)，涉及到的許多有關(guān)技術(shù)參數(shù)的數(shù)值，則不能隨便確定，而必須在一個(gè)理想的、統(tǒng)一的數(shù)系中選擇，這就是優(yōu)先數(shù)和優(yōu)先數(shù)系。

【關(guān)鍵詞】標(biāo)準(zhǔn)化；優(yōu)先數(shù)；優(yōu)先數(shù)系

現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)的特點(diǎn)是生產(chǎn)規(guī)模大，協(xié)作單位多。所以一定會(huì)涉及到一個(gè)互換性的問題。

“互換性”，是我們?cè)谌粘Ｉ钪须S時(shí)都能遇到的現(xiàn)象。例如，燈泡壞了，可以買個(gè)新的換上；自行車、冰箱、電視機(jī)零部件壞了，也可以拿個(gè)相同規(guī)格的新的零部件，直接安裝上去即能滿足使用要求。

這種由不同的工廠，不同的車間，不同的工人生產(chǎn)加工的零部件，可以不經(jīng)選擇、修配和調(diào)整，在一批合格的零件中隨意拿一個(gè)即能裝配成機(jī)器，并能滿足預(yù)定使用要求的性能，就稱為零件的互換性。

為了實(shí)現(xiàn)互換性生產(chǎn)，必須有一定的措施，使分散的、局部的生產(chǎn)部門和各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)之間保持必要的技術(shù)統(tǒng)一，以形成一個(gè)有機(jī)的整體，從而實(shí)現(xiàn)互換性生產(chǎn)。標(biāo)準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)化正是建立這種關(guān)系的主要途徑和手段，是實(shí)現(xiàn)互換性生產(chǎn)的基礎(chǔ)。

實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化，對(duì)于發(fā)展貿(mào)易，推動(dòng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)高速度發(fā)展，提高產(chǎn)品和工程建設(shè)質(zhì)量，增加產(chǎn)品在國(guó)際市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)能力，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，搞好環(huán)境保護(hù)和安全文明生產(chǎn)，有著不可忽視的重要作用。

然而，在對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)時(shí)，一定會(huì)涉及到許多有關(guān)參數(shù)，這些技術(shù)參數(shù)在各生產(chǎn)環(huán)節(jié)中相互關(guān)聯(lián)。當(dāng)選定某個(gè)數(shù)值作為產(chǎn)品的參數(shù)指標(biāo)后，這個(gè)數(shù)值就會(huì)按照一定的規(guī)律向相關(guān)聯(lián)的制品及材料中的有關(guān)參數(shù)擴(kuò)散。例如，螺栓的直徑被確定后，立刻會(huì)傳播到螺母的直徑上，同時(shí)會(huì)傳播到加工這些螺紋的絲錐和板牙上，甚至?xí)鞑サ铰菘椎某叽绾图庸ぢ菘椎你@頭尺寸以及檢測(cè)用的螺紋塞規(guī)尺寸上。由于參數(shù)的相互關(guān)聯(lián)，相互傳播，甚至?xí)可娴皆S多部門和領(lǐng)域。因此，國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門之間的相互協(xié)調(diào)和緊密配合，對(duì)于產(chǎn)品的互換性就非常重要。所以，技術(shù)參數(shù)的數(shù)值不能隨便確定，而必須在一個(gè)理想的、統(tǒng)一的數(shù)系中選擇。

用統(tǒng)一的數(shù)系來協(xié)調(diào)各有關(guān)部門的生產(chǎn)，已成為現(xiàn)代化大工業(yè)生產(chǎn)的需要。經(jīng)過不斷探索、分析和綜合歸納，形成了一整套國(guó)際通用的科學(xué)、統(tǒng)一和合理的數(shù)值分級(jí)制度，即優(yōu)先數(shù)和優(yōu)先數(shù)系。我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T321—2005《優(yōu)先數(shù)和優(yōu)先數(shù)系》規(guī)定，各生產(chǎn)部門盡量選用標(biāo)準(zhǔn)中的數(shù)值作為工業(yè)產(chǎn)品的技術(shù)參數(shù)。

按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T321—2005《優(yōu)先數(shù)和優(yōu)先數(shù)系》規(guī)定，數(shù)值分級(jí)按十進(jìn)制等比數(shù)列為優(yōu)先數(shù)系，并確定了優(yōu)先數(shù)系的5個(gè)系列，即按5個(gè)公比形成的數(shù)系。其中4個(gè)為基本系列，即R5、R10、R20、R40；還有一個(gè)R80為補(bǔ)充系列。5個(gè)基本系列通稱為Rr系列。等比數(shù)列的公比為qr= 。其意義是在同一個(gè)等比數(shù)列中，每隔r項(xiàng)的后項(xiàng)比前項(xiàng)增至10倍

5個(gè)優(yōu)先數(shù)系中，前一項(xiàng)數(shù)系包含在后一項(xiàng)數(shù)系之中。例如：在區(qū)間【1，10】中，R5系列有1.6、2.5、4.0、6.3、10.0等5個(gè)優(yōu)先數(shù)；如果在其中插入1.25、2.00、3.15、5.00、8.00這5個(gè)優(yōu)先數(shù)，或在R5系列中插入比例中項(xiàng)1.25，就得出R10系列。即R5系列包含在R10系列中。同理，在R10系列中插入比例中項(xiàng)1.12，就得出R20系列。在R20系列中插入比例中項(xiàng)1.06，就得出R40系列。在R40系列中插入比例中項(xiàng)1.03，就得出R80系列。

《優(yōu)先數(shù)及優(yōu)先數(shù)系》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)是一項(xiàng)重要的基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)，采用的優(yōu)先數(shù)系與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)相同。一般機(jī)械產(chǎn)品的主要參數(shù)通常選用R5系列和R10系列；專用工具的主要參數(shù)通常選用R10系列；通用型材、通用零件的尺寸及鑄件的壁厚等通常選用R20系列。優(yōu)先數(shù)基本系列如下表所示：

優(yōu)先數(shù)基本系列表

在優(yōu)先數(shù)系中，任意相鄰兩項(xiàng)優(yōu)先數(shù)項(xiàng)值排列疏密適中，運(yùn)算方便，而且簡(jiǎn)單易記。非常具有實(shí)用性，在一切標(biāo)準(zhǔn)化領(lǐng)域中采用優(yōu)先數(shù)和優(yōu)先數(shù)系，以下幾點(diǎn)好處：

第一、設(shè)計(jì)新產(chǎn)品時(shí)，按優(yōu)先數(shù)選用產(chǎn)品的主要參數(shù)或主要尺寸，可以減輕設(shè)計(jì)計(jì)算工作，便于分析參數(shù)之間的各種內(nèi)在關(guān)系，使有限的產(chǎn)品規(guī)格系列能最大限度的滿足客戶的多樣化要求。

第二、優(yōu)先數(shù)系在技術(shù)改造、老產(chǎn)品整頓、零部件設(shè)計(jì)等方面都應(yīng)加以推廣?，F(xiàn)有的舊標(biāo)準(zhǔn)舊產(chǎn)品等，應(yīng)結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行修訂或整頓，逐步向優(yōu)先數(shù)系靠攏。在積木式組合設(shè)計(jì)中，更應(yīng)使用優(yōu)先數(shù)系；有些優(yōu)先數(shù)系（如R5系列）還可用于簡(jiǎn)單的優(yōu)選法。

第三、區(qū)別對(duì)待不同參數(shù)采用優(yōu)先數(shù)系的要求。對(duì)于基本參數(shù)、重要參數(shù)和涉及面很廣的參數(shù)，盡可能采用優(yōu)先數(shù)。當(dāng)各個(gè)尺寸參數(shù)有矛盾，不可能都選為優(yōu)先數(shù)時(shí)，則優(yōu)先使互換性尺寸或連接尺寸為優(yōu)先數(shù)；當(dāng)尺寸參數(shù)和性能參數(shù)有矛盾，則優(yōu)先使尺寸參數(shù)為優(yōu)先數(shù)。

第四、優(yōu)先數(shù)系選擇的優(yōu)先順序是：R5、R10、R20、R40、R80。如果基本系列不能滿足要求，可采用公比不同、由幾段組成的復(fù)合系列。如果基本系列中沒有合適的公比，也可用派生系列，但應(yīng)盡可能選用包含有項(xiàng)值為1的派生系列。這樣做有利于配套維修，可使材料、半成品及工具等簡(jiǎn)化統(tǒng)一。

作為數(shù)值統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，優(yōu)先數(shù)和優(yōu)先數(shù)系在世界工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家得到廣泛的應(yīng)用；要想使我們的產(chǎn)品在國(guó)際市場(chǎng)上有競(jìng)爭(zhēng)力，產(chǎn)品必須具有互換性，必須實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化，在設(shè)計(jì)中必須采用優(yōu)先數(shù)和優(yōu)先數(shù)系，同時(shí)采用相應(yīng)的新技術(shù)等，才能使我們的產(chǎn)品在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中永遠(yuǎn)立于不敗之地。