配合设计-3:尺寸公差
进入“配合”课程之前,我们先对尺寸公差进行介绍。
数学中的数值,例如50,其正确的表述就是50,但设计图中的图纸尺寸数值(例如50),指的是该设计物的指定尺寸目标值。在任何加工中制作的机械零件,相对于目标值(公称尺寸)都伴随着加工误差。表示这种加工误差容许范围的尺寸值就是公差。
关于普通公差这种公差只在设计图纸中需要指示公差的部位标注,其他部位的尺寸适用标准公差(普通公差),一般省去尺寸标注。例如,切削加工零件的公差根据必要精度制定了精密级、中级、粗级3种公差规格(【表1】>:摘自JISB0405)
【表1】切削加工零件的普通公差表(摘自JISB0405)(单位:mm) |
公称尺寸 | 精密级(±) | 中级(±) | 粗级(±) |
0.5≦ ≦3 | 0.05 | 0.1 | - |
3< ≦6 | 0.2 | ||
6< ≦30 | 0.1 | 0.2 | 0.5 |
30< ≦120 | 0.15 | 0.3 | 0.8 |
120< ≦315 | 0.2 | 0.5 | 1.2 |
315< ≦1000 | 0.3 | 0.8 | 2 |
1000< ≦2000 | 0.5 | 1.2 | 3 |
【图1】中,轴径尺寸标注为50±0.3时,50即公称尺寸,设计图纸允许的轴径尺寸为最小49.7mm(50-0.3)、最大50.3mm(50+0.3)。
在轴和孔等2个零件的尺寸关系中,如果两个零件的直径均采用φ50的普通公差,则为50±0.3,尺寸容许值为50.3〜49.7mm,轴就有可能大于孔,导致无法组装的情况发生。因此,轴和孔、滑块和导向装置等成对零件在配合时的尺寸公差,必须作为“配合(设计)”来确定。
轴和孔“配合”时,一般采用先以孔径为优先选择“配合”,然后根据该配合设计,调节轴径侧“配合”程度(间隙配合、过渡配合、过盈配合)的方法。这是因为孔加工一般都比轴加工困难。