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機(jī)械加工公差與配合

發(fā)布時(shí)間:2023-11-10

零件在加工過程中,由于機(jī)床精度、刀具磨損、測(cè)量誤差等的影響,不可能把零件的尺寸加工得絕對(duì)準(zhǔn)確。為了保證互換性,必須將零件尺寸的加工誤差限制在一定范圍內(nèi),規(guī)定出尺寸的變動(dòng)量。

1)基本尺寸


根據(jù)零件的強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)要求,設(shè)計(jì)時(shí)確定的尺寸。

2)實(shí)際尺寸

通過測(cè)量所得到的尺寸。

3)極限尺寸

允許尺寸變動(dòng)的兩個(gè)界限值。它是以基本尺寸為基數(shù)來確定的。兩個(gè)界限值中較大的一個(gè)稱為最大極限尺寸;較小的一個(gè)稱為最小極限尺寸。

4)尺寸偏差(簡(jiǎn)稱偏差)

某一尺寸減去其基本尺寸所得的代數(shù)差。尺寸偏差有:
上偏差=最大極限尺寸-基本尺寸
下偏差=最小極限尺寸-基本尺寸
上、下偏差統(tǒng)稱為極限偏差,上、下偏差可以是正值、負(fù)值或零。

國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定:孔的上偏差代號(hào)為ES,孔的下偏差代號(hào)為EI;軸的上偏差代號(hào)為es,軸的下偏差代號(hào)為ei。

5)尺寸公差(簡(jiǎn)稱公差)


1)基本偏差代號(hào)用拉丁字母表示,大寫字母表示的基本偏差代號(hào),小寫字母表示軸的基本偏差代號(hào)。由于圖中用基本偏差只表示公差帶大小,故公差帶一端畫成開口。


2)本偏差從A~H為下偏差,J~ZC為上偏差,JS的上下偏差分別為+IT/2和-IT/2。

3)軸的基本偏差從a~h為上偏差,j~zc為下偏差,js的上下偏差分別為+IT/2T和-IT/2??缀洼S的另一偏差可由基本偏差和標(biāo)準(zhǔn)公差算出。


在機(jī)器裝配中,基本尺寸相同的、相互結(jié)合的孔和軸的公差帶之間的關(guān)系,稱為配合。由于孔和軸的實(shí)際尺寸不同,裝配后可以產(chǎn)生“間隙”或“過盈”。在孔與軸的配合中,孔的尺寸減去軸的尺寸所得的代數(shù)差為正值時(shí)是間隙,為負(fù)值時(shí)是過盈。
1)間隙配合  

孔的公差帶在軸的公關(guān)帶之上,任取其中一對(duì)孔和軸相配都成為具有間隙(包括最小間隙為零)的配合

2)過盈配合

孔的公差帶在軸的公差帶之下,任取其中一對(duì)孔和軸相配都為為具有過盈(包括最小間隙為零)的配合
3)過度配合 

孔的公差帶在軸的公差帶相互交疊,任取其中一對(duì)孔和軸相配,可能是具有間隙,也可能具有過盈的配合

(2)配合的基準(zhǔn)制

1)基孔制    


基本偏差為一定的孔的公差帶與基本偏差的軸的公差帶構(gòu)成種配合的一種制度,如圖a所示。也就是在基本尺寸相同的配合中將孔的公差帶位置固定,通過變換軸的公差帶位置得到不同的配合。基孔制的孔稱為基準(zhǔn)孔,國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定基準(zhǔn)孔的下偏差為零,“H”為基準(zhǔn)孔的基本偏差代號(hào)。

2)基軸制   

基本偏差為一定的軸的公差帶與不同基本偏差的孔的公差帶構(gòu)成各種配合的一種制度,如圖b所示。也就是在基本尺寸相同的配合中將軸的公差帶位置固定,通過變換的孔的公差帶位置得到不同的配合?;S心制的孔稱為基準(zhǔn)軸套,國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定基準(zhǔn)軸的上偏差為零,“h”為基準(zhǔn)軸的基本偏差代號(hào)。

從基本偏差系列圖中可以看出:

在基孔制中,基準(zhǔn)孔H與軸配合,a~h(共11種)用于間隙配合;j~n(共5種)主要用于過度配合;(n、p、r可能為過度配合或過盈配合);p~zc(共12種)主要用于過盈配合。

在基軸制中,基準(zhǔn)軸h與孔配合,A~H(共11種)用于間隙配合;J~N(共5種)主要用于過度配合;(N、P、R可能為過度配合或過盈配合);P~ZC(共12種)主要用于過盈配合。

形狀公差是指單一實(shí)際要素的形狀所允許的變動(dòng)全量。形狀公差用形狀公差帶表達(dá)。形狀公差帶包括公差帶形狀、方向、位置和大小等四要素。形狀公差項(xiàng)目有:直線度、平面度、圓度、圓柱度、線輪廓度、面輪廓度等6項(xiàng)。


1)直線度

直線度是表示零件上的直線要素實(shí)際形狀保持理想直線的狀況。也就是通常所說的平直程度。直線度公差是實(shí)際線對(duì)理想直線所允許的最大變動(dòng)量。也就是在圖樣上所給定的,用以限制實(shí)際線加工誤差所允許的變動(dòng)范圍

2)平面度


平面度是表示零件的平面要素實(shí)際形狀,保持理想平面的狀況。也就是通常所說的平整程度。平面度公差是實(shí)際表面對(duì)平面所允許的最大變動(dòng)量。也就是在圖樣上給定的,用以限制實(shí)際表面加工誤差所允許的變動(dòng)范圍。

3)圓度


圓度是表示零件上圓的要素實(shí)際形狀,與其中心保持等距的情況。即通常所說的圓整程度。圓度公差是在同一截面上,實(shí)際圓對(duì)理想圓所允許的最大變動(dòng)量。也就是圖樣上給定的,用以限制實(shí)際圓的加工誤差所允許的變動(dòng)范圍。

4)圓柱度


圓柱度是表示零件上圓柱面外形輪廓上的各點(diǎn),對(duì)其軸線保持等距狀況。圓柱度公差是實(shí)際圓柱面對(duì)理想圓柱面所允許的最大變動(dòng)量。也就是圖樣上給定的,用以限制實(shí)際圓柱面加工誤差所允許的變動(dòng)范圍。

5)線輪廓度


線輪廓度是表示在零件的給定平面上,任意形狀的曲線,保持其理想形狀的狀況。線輪廓度公差是指非圓曲線的實(shí)際輪廓線的允許變動(dòng)量。也就是圖樣上給定的,用以限制實(shí)際曲線加工誤差所允許的變動(dòng)范圍。

6)面輪廓度


面輪廓度是表示零件上的任意形狀的曲面,保持其理想形狀的狀況。面輪廓度公差是指非圓曲面的實(shí)際輪廓線,對(duì)理想輪廓面的允許變動(dòng)量。也就是圖樣上給定的,用以限制實(shí)際曲面加工誤差的變動(dòng)范圍。

位置公差是指關(guān)聯(lián)實(shí)際要素的位置對(duì)基準(zhǔn)所允許的變動(dòng)全量。


(1)定向公差

定向公差是指關(guān)聯(lián)實(shí)際要素對(duì)基準(zhǔn)在方向上允許的變動(dòng)全量。這類公差包括平行度、垂直度、傾斜度3項(xiàng)。

1)平行度

平行度,即通常所說的保持平行的程度,表示零件上被測(cè)實(shí)際要素相對(duì)于基準(zhǔn)保持等距離的狀況。平行度公差是被測(cè)要素的實(shí)際方向,與基準(zhǔn)相平行的理想方向之間所允許的最大變動(dòng)量。


2)垂直度


垂直度,即通常所說的兩要素之間保持正交的程度,表示零件上被測(cè)要素相對(duì)于基準(zhǔn)要素,保持正確的90°夾角狀況。垂直度公差是被測(cè)要素的實(shí)際方向,對(duì)于基準(zhǔn)相垂直的理想方向之間所允許的最大變動(dòng)量。

3)傾斜度


傾斜度是表示零件上兩要素相對(duì)方向保持任意給定角度的正確狀況。傾斜度公差是被測(cè)要素的實(shí)際方向,對(duì)于基準(zhǔn)成任意給定角度的理想方向之間所允許的最大變動(dòng)量。

2)定位公差


定位公差是關(guān)聯(lián)實(shí)際要素對(duì)基準(zhǔn)在位置上允許的變動(dòng)全量。這類公差包括位置度、同軸度、對(duì)稱度3項(xiàng)。

1)位置度

位置度是表示零件上的點(diǎn)、線、面等要素,相對(duì)其理想位置的準(zhǔn)確狀況。位置度公差是被測(cè)要素的實(shí)際位置相對(duì)于理想位置所允許的最大變動(dòng)量。


2)同軸度


同軸度,即通常所說的共軸程度,表示零件上被測(cè)軸線相對(duì)于基準(zhǔn)軸線,保持在同一直線上的狀況。同軸度公差是被測(cè)實(shí)際軸線相對(duì)于基準(zhǔn)軸線所允許的變動(dòng)量。

3)對(duì)稱度


對(duì)稱度是表示零件上兩對(duì)稱中心要素保持在同一中心平面內(nèi)的狀態(tài)。對(duì)稱度公差是實(shí)際要素的對(duì)稱中心面(或中心線、軸線)對(duì)理想對(duì)稱平面所允許的變動(dòng)量。

(3)跳動(dòng)公差


跳動(dòng)公差是以特定的檢測(cè)方式為依據(jù)而給定的公差項(xiàng)目。跳動(dòng)公差可分為圓跳動(dòng)與全跳動(dòng)。

1)圓跳動(dòng)

圓跳動(dòng)是表示零件上的回轉(zhuǎn)表面在限定的測(cè)量面內(nèi),相對(duì)于基準(zhǔn)軸線保持固定位置的狀況。圓跳動(dòng)公差是被測(cè)實(shí)際要素繞基準(zhǔn)軸線,無軸向移動(dòng)地旋轉(zhuǎn)一整圈時(shí),在限定的測(cè)量范圍內(nèi)所允許的最大變動(dòng)量。

2)全跳動(dòng)


全跳動(dòng)是指零件繞基準(zhǔn)軸線作連續(xù)旋轉(zhuǎn)時(shí),沿整個(gè)被測(cè)表面上的跳動(dòng)量。全跳動(dòng)公差是被測(cè)實(shí)際要素繞基準(zhǔn)軸線連續(xù)的旋轉(zhuǎn),同時(shí)指示器沿其理想輪廓相對(duì)移動(dòng)時(shí)所允許的最大跳動(dòng)量。



 
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