1 互换性

　　由零件图样表达的设计要求，需要通过实际生产来实现，而不同的生产力水平，具有与之相适应的生产方式。
　　在生产水平低下的情况下，社会的主要经济形态是自然经济。一家一户或一个手工业作坊，就可以完成某些产品的全部生产过程。但是，随着生产力的发展和对产品质量要求与复杂程度的提高、科学技术的进步、大量生产的出现，特别是商品经济的发展，就不可能也不应该只由一个工厂来完成某一产品的全部生产过程，必须组织专业化的协作生产。
　　例如在汽车制造业中，汽车上的成千上万个零件是分别由几百家工厂生产的。汽车制造厂只负责生产若干主要的零件，并与其它工厂生产的零件一起装配成汽车。为顺利地实现这种专业化的协作生产，各工厂生产的零件或部件都应该有适当的、统一的技术要求。否则，就可能在汽车厂装配时发生困难，或者不能满足对产品功能的要求。
　　在当前全球化大生产的条件下，按照专业协作的原则进行生产，是提高产品质量，降低生产成本，从而提高经济效益的必由之路。

1）互换性的应用
　　在不同工厂、不同车间、由不同工人生产的相同规格的零件或部件，可以不经选择、修配或调整，就能装配成为满足预定使用功能要求的机械产品，则零件或部件所具有的这种性能就称为互换性。能够保证产品具有互换性的生产，就称为遵循互换原则的生产。
　　由此可见，互换性表现为对产品零、部件在装配过程中三个不同阶段的要求：装配前，不需选择；装配时，不需修配和调整；装配后，可以满足预定的功能要求。
　　显然，为了使零、部件具有互换性，首先应对其几何要素提出适当的、统一的要求，因为只有保证了对零、部件几何要素的要求，才能实现其可装配性和装配后满足与几何要素(表面、尺寸、形状等)有关的功能要求。这就是零、部件几何要素的互换性。
　　但是，要全面满足对产品的使用功能的要求，仅仅保证零、部件具有几何要素的互换性是不够的，还需要从零、部件的物理性能、化学性能、机械性能等各方面提出要求。这些在更广泛意义上的互换性，可称为广义互换性。
　　有时，常常把仅满足可装配性要求的互换称为装配互换；把满足各种使用功能要求的互换称为功能互换。
　　当前，互换的原则已经成为组成现代化生产的一项重要的技术经济原则。它已经在各个行业被普遍地、广泛地采用。从手表、缝纫机、自行车到机床、汽车、电视机、计算机以及各种军工产品的生产，都无不在极大的规模和极高的程度上，按照互换的原则进行生产。
　　互换的要求首先是从使用上提出来的。在19世纪，为了在战争中争取时间赢得胜利，要求能迅速更换发热的枪管，以保证连续进行射击，这就产生了互换的萌芽。随着生产的发展，对生产和生活中使用的各类产品的互换要求也越来越广泛。具有互换性的产品可以在使用过程中迅速更换易损零、部件，从而保持其连续可靠地运转，给使用者带来极大的方便，获得充分的经济效益。
　　互换程度的提高同时也给制造过程带来极大的方便。例如，迅速更换磨损了的刀具以保证加工过程的持续性，自动和半自动机床上原材料装夹的稳定与可靠，设备维修中易损零部件的更换等等，都是以具有互换的特性为前提的。所以，互换性也提高了制造过程的经济效益。

2）非完全互换性的应用
　　对于不同的产品和某种产品的不同生产阶段，应该在何种范围内和何种程度上具有互换性，还需进行具体的分析。例如滚动轴承，作为由专业化工厂生产的高精度标准部件，它与其它零件具有装配关系的各尺寸应该具有完全的互换性。但其内、外圈和滚子等零件相互装配的尺寸，由于精度要求极高，如果也要求具有完全的互换性，就会给制造带来极大的困难，所以往往只有不完全的互换性，即采取选择装配的方法，才能取得较好的经济效果，又不影响整个轴承的使用。
　　在追求个性化的时代，如果产品不是批量或大批量生产，而是单件或少批量生产时，产品零部件可以不需要具有互换性，可以采用配制的方法制造。
　　如果产品的性能要求非常严格，相应的配合精度要求非常高，采用通用批量生产的设备和加工方法无法保证时，一般采用配做的方法进行零件生产，这样制造的零部件则不具备互换性。
　　由此可见，互换性是对重复生产零件的要求。只要按照统一的设计进行重复生产，就可以获得具有互换性的零件。所以精度设计(公差设计)和互换性是两个完全不同的概念，对于精度设计的要求是“合理”，而实现互换的方法则是“统一”。无论是否要求互换，零件的精度设计必须合理，即经济地满足功能要求，而只有重复生产、分散制造、集中装配的零件才要求互换。