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如何在機械設計中選擇尺寸公(gōng)差、形位公差和表麵(miàn)粗(cū)糙度等參數?

文章出處:常見問題 責任編輯:東莞市91抖音數控設備科技有限公司 發表時間:2020-09-27
  
  一般來說,先確定尺寸公差,再確定形位公差。公差配合的合理首先是功能需要,其次(cì)是加(jiā)工的工藝性,最後是裝配和維修的工藝性。
  舉個例子來說吧,配合來說,都是講孔軸配合,這個不一(yī)定是圓的孔和軸,可(kě)以(yǐ)是方的,但(dàn)是通常為什麽是圓的呢,加工方便。傳統加工方式如車加工、銑(xǐ)加工、鑽床、磨加工,多數是圓形的加工方式,現在隨著激光切割和線切割的普及(成本低了),異形(xíng)孔的應用(yòng)也(yě)多了。
  既然傳統方式的加工(gōng)都是圓形(xíng)加工(gōng),孔軸配合的選(xuǎn)擇就會有基孔(kǒng)製或基軸製的(de)選擇了。通常,我們孔的加工是鑽孔、鉸孔、銑刀直接成型。這樣,加工的時候為了方便,我們的尺寸選擇方麵,就應該選擇有現成刀具(jù)(鑽頭、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(gé),這樣,加工成(chéng)本就很低了,比如(rú)選直徑30的不選27的,盡(jìn)管你計算需要27就夠了。
  公差方麵(miàn),這樣加工孔(不(bú)管是平板上的孔還是圓管上的孔),公差帶(dài)盡可能選加(正)公差,因為(wéi)特殊公差的刀具很貴很難(nán)買(mǎi),加工的時候刀具旋轉時候的抖動(設備(bèi)精度之一)就會(huì)導致加工出來的尺寸略大於刀具直徑。這時候軸的加工就(jiù)通常是車加(jiā)工出來的,不受刀具精度限(xiàn)製,所以,基孔製是成(chéng)本低的選擇(就是工藝性好)。
  這時候,如果你設計的軸是電機輸出軸,那就隻能基軸製了,或者是與軸承外圈配(pèi)合的(de),也隻能選擇基(jī)軸製的配合。
  配合(hé)怎麽選呢,就是說間(jiān)隙配合、過渡配合、過盈配合這三個什麽時候選用。簡單說來是這樣,不重要、不影響裝配後的精度(如會有螺絲連接(jiē)緊(jǐn)固的)選擇間隙配合(hé)就可以,轉動(dòng)方向是單向、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,看裝配的難度了,越鬆就(jiù)越容易裝配。
  舉個例子,如果是單向間歇運轉且轉動位移要求精度不高、轉速(sù)不高的帶平鍵的孔軸配(pèi)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。如果是有鍵配合的,其中一個緊(jǐn)定螺釘要鎖在平鍵的上麵。
  同樣是旋轉來說,如果(guǒ)是(shì)單向間歇旋轉的,或者正反向運動的,選擇過渡配合,這(zhè)時候也需要有緊定(dìng)螺釘,如果是傳遞較(jiào)大扭矩的(de),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。
  形位公差是尺寸公差(chà)的補充,所以(yǐ)其公差帶的選擇應該是小於尺寸公差的(de),否則就沒有意義了。
  形位公差,一定要理解形位公差的意義,這時候你(nǐ)才能做出正(zhèng)確(què)的選擇和需要控製的內容和尺度。
  比如一個工件,寬度的公差是0.2mm,那麽這個寬度兩邊的(de)平麵如果給個平行度要求,那就(jiù)需(xū)要小於0.2mm,否則(zé)就(jiù)失去意義了,很多時候,這個寬(kuān)度的公差要求並不高,但是平行度要求(qiú)很高,可能(néng)會是0.05mm,那麽這個這個平行度就很重要(yào)了,通常是對裝配有重要影響的。
  說了這麽多,不知道表達清楚沒有,一起探討、相互學習吧。
  再說說粗(cū)糙度
  這東(dōng)西更懸(xuán),我也是(shì)很久才懂得。通常,一般的機械加(jiā)工基本達到12.5,對機加工來說(shuō),這是比較粗糙的了,這種要求,對外觀要求不高(gāo)可以采用,我建(jiàn)議做普通加工件的未注要求(qiú)可以,比如鈑(bǎn)金件(jiàn)的剪板機(jī)剪切口等,個人認為沒有什麽(公差)要求的可以采用這(zhè)個值,如果好一(yī)些就6.3,這些車、銑、都能容易達到,3.2、1.6、或更小粗糙度就需要磨加工(gōng)了,這意味著成本上升,所以,如果(guǒ)沒有更高要求,3.2以內就好了,3.2的公差帶需要0.01的(de)精度等級用了,0.05的6.3也可以。
  問(wèn)題是,為什麽要做(zuò)的那麽光,這涉及到有效接觸麵(miàn)的大小,和緊固(gù)、耐磨、受力有直接關係。像我這裏(lǐ)加工(gōng)的軸承滾子接觸的麵,需要超精加工,其實(shí)就是拋光處理,目的就是獲得更好更均勻的受力。機(jī)械密封方麵也是這樣(yàng)需要粗糙度要求較高
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