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如何在(zài)機械設計中(zhōng)選擇尺寸公差、形位公差和表麵粗糙度等參數?

文章出處:常見問(wèn)題 責任編輯(jí):東莞市扶老二fulao2(fēng)數控設(shè)備科技有限公司 發表時間:2020-09-27
  
  一般來說,先確定尺(chǐ)寸公差,再確定(dìng)形位公差。公差配合的合理首先是功能(néng)需要,其次是加工的(de)工藝性,最後是(shì)裝配和維修的工藝(yì)性。
  舉個例子來說吧,配合來說,都是(shì)講孔(kǒng)軸配合,這個不(bú)一定是圓的孔和軸,可以(yǐ)是方的,但是通(tōng)常為什(shí)麽是(shì)圓的呢,加工(gōng)方便。傳統加工方式如車加工、銑加工、鑽(zuàn)床、磨加工,多數是(shì)圓形的加工(gōng)方式,現在隨著激光切割和線切割的普(pǔ)及(成(chéng)本低了),異形(xíng)孔的應用也多了。
  既然傳統方(fāng)式的加工都是圓形(xíng)加工,孔軸配合的選(xuǎn)擇就會有基孔製或基軸製的選(xuǎn)擇了。通常,我們孔的加工是鑽孔、鉸孔、銑刀直接成型。這樣,加工(gōng)的時候為(wéi)了方便,我們的尺寸選擇方麵,就(jiù)應該選擇有現成刀(dāo)具(鑽頭(tóu)、鉸刀、銑刀)尺寸的,比如直徑14的刀具比較少見,就選擇12或15、16的有方便購買的規格,這樣,加工(gōng)成本就很低了,比如選直徑30的(de)不選27的,盡管你計算需要27就夠了。
  公差方麵,這樣(yàng)加工孔(不管是平板(bǎn)上的孔還是圓管上的孔),公(gōng)差(chà)帶盡可能選加(jiā)(正)公差,因為特殊(shū)公差的刀具很貴很難買,加工的時候刀具旋轉時候的抖動(設備精度之一)就會導致加工(gōng)出來的尺寸略(luè)大於刀具直徑。這時候軸的加工就通常是車加工(gōng)出來的,不受刀具精度限製,所以,基孔製是成本低的選擇(就是工藝性好)。
  這時候,如果你設計的(de)軸是電機輸出軸,那就隻能基軸製了,或者是與軸承外圈配合的,也隻能選擇基軸製的配合。
  配合怎麽(me)選呢,就是說間隙配合、過渡配(pèi)合、過盈配合這三個什麽時候選用。簡單說來是這樣(yàng),不重要、不影響(xiǎng)裝配後的精度(如會有螺絲連接緊固的)選擇間隙配合就可(kě)以,轉動方向是單向、且是連續的工作狀態(tài),就是間(jiān)隙配合即可,至於(yú)間隙(xì)大小的選擇,看裝配的(de)難(nán)度了,越鬆(sōng)就越容易裝配。
  舉個例子,如果是單向間(jiān)歇運轉且轉動位移(yí)要求精度不高、轉速不高的帶平鍵(jiàn)的孔軸配合,也可以選擇間隙配合,但是需要有兩個90度的相間隔的緊定螺釘緊定定位。如果是有(yǒu)鍵配合的,其中一個緊定螺釘要(yào)鎖在(zài)平鍵的上麵。
  同樣是旋轉來說,如果(guǒ)是單(dān)向間歇旋轉的,或者正反向運動的,選(xuǎn)擇過渡配合,這時候也需要有緊定螺釘,如果是傳遞較大扭矩的(de),這時候(hòu)一般(bān)會選擇過盈配合了,這通常需要(yào)壓(yā)裝甚至熱套裝(zhuāng)配了。
  形位公差是尺寸公差的補充,所以其公差帶的選擇應該是(shì)小於(yú)尺寸公差的,否則就沒有意義了。
  形位公差,一定要理解形位公差的意義,這時候(hòu)你才能做出正(zhèng)確的選擇和需要控製的(de)內(nèi)容和尺度(dù)。
  比如一個工件,寬度的公差是0.2mm,那麽這(zhè)個寬度兩邊的平麵如果給個平行度要求(qiú),那就需要小於(yú)0.2mm,否則就失去意(yì)義了,很多時候,這個寬度的公差要求並不高,但是平行度要求很高,可能會是0.05mm,那麽(me)這個這個平行度就很重要了,通常是對裝配有重要影響的。
  說了(le)這麽多,不知道表達清楚沒有(yǒu),一起探討、相互學習吧。
  再說說粗糙度
  這(zhè)東西更懸,我也是很久才懂得。通常,一般的機械加工(gōng)基本達到12.5,對機加工來說,這是比較粗糙的了,這種(zhǒng)要求,對外觀要求不高可以采用,我建議做普通(tōng)加工件的(de)未注要求可以,比如鈑金件的剪板機剪切口等,個人認為沒有什麽(公差)要求的可以(yǐ)采(cǎi)用這個值,如果好一些(xiē)就6.3,這些車、銑、都能容易達到,3.2、1.6、或更小粗糙(cāo)度就(jiù)需要磨加工了,這(zhè)意味著成本上升,所(suǒ)以,如(rú)果(guǒ)沒有更高要求,3.2以內就好(hǎo)了,3.2的公差帶需要0.01的精度等級用了,0.05的6.3也可以(yǐ)。
  問題是,為什麽要做(zuò)的那麽光,這涉及(jí)到有效接觸麵的大(dà)小,和緊固、耐磨、受力有直接關係。像我這(zhè)裏加工的軸承滾子接(jiē)觸的麵,需要超精加工(gōng),其實就是拋光(guāng)處理,目的就是獲得(dé)更好更均勻的受力。機(jī)械密封方麵也是這樣需要粗糙(cāo)度(dù)要求較高

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