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如(rú)何在機械設計中選擇尺寸公差、形位公差和表麵粗糙度等參數?

文章出處:常見問題 責任編(biān)輯:東(dōng)莞市91抖音數控設備科技有限(xiàn)公司 發表時間:2020-09-27
  
  一般來說,先確定尺寸公差,再確定形(xíng)位公(gōng)差。公差配合的合理首先是功能需要,其(qí)次是加工的工藝性,最(zuì)後(hòu)是裝配和維修的(de)工藝性。
  舉個例子來說吧,配合來(lái)說,都(dōu)是講孔軸配(pèi)合,這個不一定是圓的孔和軸,可以是方的,但是通常為什麽是圓的呢,加(jiā)工方便。傳統加工方(fāng)式如車加工(gōng)、銑加工、鑽床(chuáng)、磨加工(gōng),多數是圓形(xíng)的加工方式,現在隨著激光切割和線(xiàn)切割的普及(成本低了),異形孔的應用也多了。
  既然傳統方式的加工都(dōu)是圓形加工,孔軸配合的選(xuǎn)擇就(jiù)會有基孔製或基軸製的選擇了。通常,我們孔的加工是鑽孔(kǒng)、鉸孔、銑刀直接成型。這樣,加工的時候為(wéi)了方便,我們(men)的尺寸選擇方麵,就應該選擇有現(xiàn)成刀具(jù)(鑽頭、鉸刀、銑刀)尺寸的,比如直徑14的刀具比較少(shǎo)見,就(jiù)選擇12或15、16的(de)有方便購買的規格,這樣,加工成(chéng)本就很低了,比如選直徑(jìng)30的不選27的,盡管(guǎn)你計(jì)算需要27就夠了。
  公差方麵,這樣加工孔(不管是平板上的孔還是圓管上的孔),公差(chà)帶(dài)盡可能選加(正)公差,因為特殊公差的刀具很貴很難買,加工的時候刀具旋轉時候的抖動(dòng)(設備精度之一)就會導致(zhì)加工出來的尺寸(cùn)略大於刀具直徑。這時(shí)候(hòu)軸(zhóu)的(de)加工就(jiù)通常是車(chē)加工出來的,不受刀(dāo)具精度限製,所以,基孔製是成本低的選擇(就是(shì)工藝性好)。
  這時候,如果你設計的軸是電機輸出軸,那(nà)就隻能基軸製了,或者是(shì)與軸承外圈配合的,也隻能選擇基軸製的配合。
  配合怎麽選呢,就是(shì)說間隙配合(hé)、過渡配合、過盈配合這三個什麽時候選用。簡單說(shuō)來是這樣,不重要、不影響裝配後的精度(如(rú)會有(yǒu)螺絲連接緊固的(de))選擇間隙配合就可(kě)以,轉動方(fāng)向是單向、且是連續的工作狀態,就是間隙配合即可,至於間隙大小的選擇,看裝配的(de)難度了,越鬆(sōng)就越容易(yì)裝配。
  舉個例子,如果是(shì)單向間歇運轉且(qiě)轉(zhuǎn)動位移要求精度(dù)不高、轉速不高的帶平鍵的孔軸配合,也可以選擇間(jiān)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(guǒ)是有鍵配合的(de),其中(zhōng)一個緊定螺釘要(yào)鎖在平鍵(jiàn)的上麵。
  同樣是旋(xuán)轉來說,如果是單向間歇(xiē)旋轉的,或者正反向運動的,選擇過渡配(pèi)合,這時候也需要有緊定螺釘,如果(guǒ)是傳遞較大扭矩的,這時候一般會選擇過盈配合了,這通常需要壓裝甚至熱套裝配了。
  形位公差是尺寸(cùn)公差(chà)的補充,所以其公差帶(dài)的選擇應該是小於尺寸公差的,否則就沒有意義了。
  形位公(gōng)差,一定(dìng)要理解形位公差(chà)的意義,這時候你才能做出(chū)正確(què)的選擇和需要控製的內容和尺度。
  比(bǐ)如一個工件(jiàn),寬度的公差是0.2mm,那麽這個寬度兩邊的平麵如果給個平行(háng)度要(yào)求,那就需要小於0.2mm,否則就失去意義了,很多時(shí)候,這個寬度的公差要求並不高,但(dàn)是平行度要求很(hěn)高,可能會是0.05mm,那麽這(zhè)個這個平(píng)行度就很(hěn)重要了,通(tōng)常是對裝配有重(chóng)要影響的。
  說了這麽多(duō),不知道表達清楚沒有,一起探討、相互學習吧。
  再(zài)說(shuō)說粗糙度
  這東西更(gèng)懸,我也是(shì)很久才懂得(dé)。通常,一(yī)般的機械加工基本達到12.5,對機加工(gōng)來說,這是比較粗糙的了,這(zhè)種要求,對外觀要求不高可以采用,我建議做(zuò)普通加工件(jiàn)的未注要求可以,比如鈑金(jīn)件的剪板機剪切口等,個人認為沒(méi)有(yǒu)什麽(me)(公差)要求的(de)可以采用這個值,如果好一些就6.3,這(zhè)些車、銑、都能容易達到,3.2、1.6、或更小粗糙度(dù)就(jiù)需要(yào)磨加工了,這意味著成本上升,所(suǒ)以,如(rú)果沒有更高要求(qiú),3.2以內就好了,3.2的公差帶(dài)需要0.01的精度等級用了,0.05的6.3也可以。
  問題是,為什(shí)麽要做的那麽(me)光,這涉及到有效接(jiē)觸麵的大小,和緊固、耐磨、受力有直接(jiē)關係。像我這裏加工的軸承滾(gǔn)子接觸的麵(miàn),需要超精加工,其實就是拋光處理(lǐ),目的就是獲得更好更均(jun1)勻的受力。機械密(mì)封方麵也是(shì)這樣需要粗糙(cāo)度要求較高
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