非標(biāo)設(shè)計之 零件設(shè)計精度的選擇
a)基準(zhǔn)制的選擇:
①常用尺寸范圍在500mm以內(nèi)的,,優(yōu)先A選用基孔制;
②與標(biāo)準(zhǔn)件配合時,依標(biāo)準(zhǔn)件而定,,如與滾動軸承配合的軸選基孔制,,與滾動軸承配合的軸承座選基軸制;
③同一孔(軸)與幾個軸(孔)組成的配合,,允許采用混合配合,,如端蓋與軸承座的配合即為M7/f7,兩個軸承間的隔離套與軸的配合為F9/k6,。
b)尺寸公差等級的選擇:
在滿足使用要求的前提下,,應(yīng)盡可能選擇較低的公差等級,以降低加工成本,。對于基本尺寸≤500mm的配合,,當(dāng)公差等級高于等于IT8時,推薦選擇孔的公差等級比軸低一級,,否則選用同級孔軸配合,;設(shè)計常用公差等級選用見表1。
表1
尺寸公差等級 | 應(yīng)用條件說明 | 應(yīng)用舉例 |
IT6 | 廣泛用于機(jī)械制造中的重要配合,,配合表面有較高均勻性的要求,,能保證相當(dāng)高的配合性質(zhì),使用可靠 | 高精度的小件,、薄壁壓裝,、測量的關(guān)鍵組 |
IT7 | 應(yīng)用條件與IT6類似,但精度要求可比IT6稍低一點,,在一般機(jī)械制造業(yè)中應(yīng)用相當(dāng)普遍 | 普通的壓裝,、試漏,、測量 |
IT8 | 在機(jī)械制造中屬于中等精度,對于基本尺寸較小,,配合要求不太高的場合應(yīng)用較多 | 普通擰緊,、涂膠、涂油,、翻轉(zhuǎn),、輥道等 |
a)配合的選擇應(yīng)優(yōu)先采用優(yōu)選配合,表2為優(yōu)選配合示例,。
表2
配合方式 | 裝配方法 | 配合特性及使用條件 | 應(yīng)用舉例 | |
基孔 | 基軸 | |||
H7/h6 | H7/h6 | 加油后用手旋進(jìn) | 配合間隙小,,對中性好,適用于通過緊固件傳遞扭矩的固定連接處,、軸承配合等,。 | 滾動軸承與固定套的配合、圓銷和菱銷與用戶工件的配合(銷的基本尺寸減0.05),。 |
H7/g6 | G7/h6 | 手旋進(jìn) | 具有很小間隙,、適用于精密定位保證同軸度 | 快換盤與安裝板的定位配合、軸承套與底板的定位配合,。 |
H8/f7 | F8/h7 | 手推滑進(jìn) | 具有中等間隙,、適用于在軸上自由轉(zhuǎn)動或移動的配合。 | 擋料器中鉸鏈與銷軸,、彈簧座與支座,、無油襯套與浮動軸間的配合;浮動頭與導(dǎo)向套的配合,;插銷與插銷套的配合,。 |
H9/h9 | H9/h9 | 加油后用手旋進(jìn) | 間隙定位配合,適用于同心度要求較低,,負(fù)載小,,加鍵可傳遞扭矩的場合。 | 擰緊軸與固定套的配合,、一般的齒輪與軸,、帶輪與軸、滑塊與導(dǎo)向軸,、撥叉與導(dǎo)向軸,。 |
H9/d9 | D9/h9 | 手輕推進(jìn) | 配合間隙比較大,用于精度不高,,負(fù)載不大的配合以及有轉(zhuǎn)動的配合,。 | 活塞與壓桿、滑動軸承與軸,、較松的帶輪與軸的配合 |
H7/k6 | K7/h6 | 手錘打入 | 應(yīng)用較廣的過渡配合,,用于傳遞扭矩不大,,經(jīng)常拆卸的部位。 | 電機(jī)軸與聯(lián)軸器或帶輪,、減速器渦輪或齒輪與軸的配合,。 |
H7/m6 | M7/h6 | 銅錘打入 | 用于配合緊密不經(jīng)常拆卸的部位。當(dāng)配合長度大于1.5倍直徑時用來代替H7/n6同心度好,。 | 定位銷與孔的配合,、齒輪與軸的配合。 |
注:表2中H7/k6,、K7/h6、H7/m6,、M7/h6為過渡配合,,其余為間隙配合。
b)配合的選擇主要考慮以下幾點:
①有相對運(yùn)動的配合件,,應(yīng)選擇間隙配合,,速度大則間隙大,速度小則間隙??;
②傳遞扭矩的配合件,,選擇過渡配合,;
③定心精度高時采用過渡配合,定心精度不高時,,選用公差等級高的小間隙配合H7/g6
④經(jīng)常裝拆時,,采用g或h組成的配合,;不經(jīng)常裝拆時,采用k組成的配合,;基本不拆的,,用m或n組成的配合;另外當(dāng)裝拆空間較小時,,盡量選用過盈不大或有間隙的配合,。
螺紋類別 | 公差帶 | 旋合長度 | 推薦螺紋側(cè)面粗糙度 | 標(biāo)注示例 | ||
內(nèi)螺紋 | 外螺紋 | 內(nèi)螺紋 | 外螺紋 | |||
粗牙 | 6H | 6g | (1-1.5)d | Ra6.3 | Ra3.2 | M10-6H |
細(xì)牙 | 5H | 5g | (3-9)P | M8-5g | ||
備注 | 1.根據(jù)規(guī)定確定內(nèi)外螺紋標(biāo)注公差帶代號;2. 螺紋粗糙度不必標(biāo)注,。 |
根據(jù)以下方面選擇適當(dāng)?shù)拇植诙龋?/p>
a)零件的表面功能(耐磨,、耐沖擊、摩擦系數(shù),、防銹),;
b)加工的經(jīng)濟(jì)合理性;
c)表面美觀(略有刀紋,,刀紋必須規(guī)整),;
d)后續(xù)工序的工藝要求(噴漆,、發(fā)藍(lán)、鍍鉻,、化學(xué)鍍等),;
e)機(jī)械加工零件的材質(zhì)(黑色金屬、有色金屬及非金屬材料等),;
注:有色金屬(如銅,、鋁)不能采用磨削加工,只能采用超精車方法達(dá)到較低的表面粗糙度值(比如Ra1.6),;非金屬材料(如塑料類的超高分子量聚乙烯(UPE),、聚甲醛(賽鋼、POM),、聚氨酯(PU)以及尼龍等)除聚甲醛外都不能進(jìn)行正常的機(jī)械加工,,表面粗糙度值選Ra3.2及以上為宜。
f)是否與用戶工件接觸,,與用戶工件接觸的部位表面粗糙度值統(tǒng)一為Ra1.6,;
g)尺寸公差、形位公差:
①配合面,、尺寸精度高的Ra值低,;
②同一公差等級的小尺寸比大尺寸的Ra值低;
③同一公差等級的軸比孔的Ra值低,;其對應(yīng)關(guān)系詳見表3,。
表3
基本尺寸 | 公 差 等 級(6、7,、8,、9為常用等級、7級為基本級) | ||||||
IT5 | IT6 | IT7 | IT8 | IT9 | IT10 | IT11 | |
粗糙度Ra(μm) | |||||||
1-3 | 2.5 | 4 | 8 | 8 | 8 | 16 | 16 |
>3-6 | 2.5 | 8 | 8 | 8 | 8 | 16 | 32 |
>6-10 | 2.5 | 8 | 8 | 8 | 16 | 16 | 32 |
>10-18 | 4 | 8 | 8 | 8 | 16 | 32 | 32 |
>18-30 | 4 | 8 | 8 | 16 | 16 | 32 | 63 |
>30-50 | 4 | 8 | 8 | 16 | 16 | 32 | 63 |
>50-80 | 4 | 8 | 8 | 16 | 32 | 32 | 63 |
>80-120 | 4 | 8 | 16 | 16 | 32 | 63 | 63 |
>120-180 | 4 | 8 | 16 | 16 | 32 | 63 | 63 |
>180-250 | 4 | 8 | 16 | 32 | 32 | 63 | 63 |
>250-315 | 4 | 8 | 16 | 32 | 63 | 63 | 63 |
>315-400 | 4 | 8 | 16 | 32 | 63 | 63 | 63 |
>400-500 | 4 | 8 | 16 | 32 | 63 | 63 | 63 |
表4
方法 | 粗糙度數(shù)值Ra(um) | |||||||||||
50 | 25 | 12.5 | 6.3 | 3.2 | 1.6 | 0.8 | 0.4 | 0.2 | 0.1 | 0.05 | 0.025 | |
小車下料 | △ | |||||||||||
火 焰 切 割 | △ | |||||||||||
去 皮 磨 | △ | △ | ||||||||||
鋸 | △ | △ | ||||||||||
刨 和 插 | △ | △ | △ | △ | ||||||||
鉆 削 | △ | |||||||||||
電火花加工 | △ | △ | ||||||||||
線切割 | △ | |||||||||||
銑 削 | △ | |||||||||||
拉 削 | △ | bvty | ||||||||||
鉸 孔 | △ | |||||||||||
鏜,、車削 | △ | △ | △ | |||||||||
磨 削 | △ | △ | ||||||||||
拋 光 | △ | |||||||||||
鍛 | △ |
① 夾具定位塊:定位面0.8,,底面0.8。
② 滑動配合的軸: 0.8,;滑動配合的孔: 1.6,,精密配合時0.8。
③ 測量用的測頭: 0.4~0.8,;測量用的量塊: 0.2~0.4
④ 鍍鋅或鍍鉻的托盤通常為:上下平面0.8~1.6,;四周邊1.6~3.2
⑤ 發(fā)藍(lán)的托盤通常為:上下平面0.8~1.6;四周邊3.2~6.3
⑥ 輸送用的輥子:拋光鍍鉻外圓粗糙度0.8,;兩端面1.6~3.2
⑦ 底座:上平面用龍門刨精刨可達(dá)1.6~3.2,;下平面因有墊鐵調(diào)整不加工,工廠通常粗銑一下做為基準(zhǔn)面,,設(shè)計可不標(biāo)粗糙度,。
⑧ 化學(xué)鍍:3.2,; 發(fā)藍(lán):6.3; 鍍硬鉻:工作面0.8,;其余面3.2(如:輸送用的限位條),。
零件與零件的重要結(jié)合面:至少3.2
⑨ 定位孔及定位銷孔:1.6
分類
形狀公差:直線度、平面度,、圓度,、圓柱度、線輪廓度,、面輪廓度
位置公差:包括定向公差,、定位公差、跳動公差
定向公差:平行度,、垂直度,、傾斜度
定位公差:同軸度、對稱度,、位置度
跳動公差:圓跳動(徑向圓跳動、端面圓跳動,、斜面圓跳動),、全跳動
形狀公差和位置公差統(tǒng)稱為形位公差。
根據(jù)零件的功能要求,,綜合考慮加工經(jīng)濟(jì)性,、結(jié)構(gòu)特性和測試條件:
① 在滿足零件的功能要求的情況下,盡量選用較低的公差等級,;
直線度,、平面度、圓度,、圓柱度,,7、8,、9為常用等級,,7級為基本級。
平行度,、垂直度,、傾斜度、同軸度,、對稱度,、圓跳動,6,、7,、8,、9為常用等級,6級為基本級,。
②對于剛性差的零件如細(xì)長件,、薄壁件以及距離較遠(yuǎn)的孔軸等,由于加工和測量時都較難保證形位精度,,在滿足零件功能的要求下,,形位公差可適當(dāng)降低1~2級精度使用。
③ 考慮相應(yīng)的加工方法
a)通常在設(shè)計機(jī)械零件及規(guī)定零件加工精度時,,應(yīng)注意將形狀誤差控制在位置公差內(nèi),,位置誤差又應(yīng)小于尺寸公差。即精密零件或零件重要表面,,其形狀精度要求應(yīng)高于位置精度要求,,位置精度要求應(yīng)高于尺寸精度要求。
即同一要素一般為:形狀公差值<位置公差值<尺寸公差值
b)如兩個平行的表面,,其平面度公差值應(yīng)小于平行度公差值,;圓柱形零件的形狀公差一般應(yīng)小于其尺寸公差值(軸線的直線度除外);平行度公差值應(yīng)小于其相應(yīng)的距離公差值,。
c)單一表面的形位公差與表面粗糙度的要求應(yīng)協(xié)調(diào)
概括為:尺寸公差越小,,形位公差值越小,表面粗糙度值也越小,。
a)直線度:常用公差等級為7級,,軸類適用于長徑比≤1:15的場合。
公差等級:7級 單位:mm
零件尺寸 | 10 | 16 | 25 | 40 | 63 | 100 | 160 | 250 | 400 | 630 | 1000 | 1600 | 2500 |
公差值 | 0.005 | 0.006 | 0.008 | 0.01 | 0.012 | 0.015 | 0.02 | 0.025 | 0.03 | 0.04 | 0.05 | 0.06 | 0.08 |
注:上述零件尺寸為長度尺寸,。
b)平面度:常用公差等級為7級,、8級,7級用于安裝基準(zhǔn)類如滑臺底座,、滑臺板,,夾具安裝底座等重要場合,8級用于一般場合,。 單位:mm
零件尺寸 | 25 | 40 | 63 | 100 | 160 | 250 | 400 | 630 | 1000 | 1600 | 2500 | 4000 | 6300 |
7級 公差值 | 0.008 | 0.01 | 0.012 | 0.015 | 0.02 | 0.025 | 0.03 | 0.04 | 0.05 | 0.06 | 0.08 | 0.1 | 0.12 |
8級 公差值 | 0.012 | 0.015 | 0.02 | 0.025 | 0.03 | 0.04 | 0.05 | 0.06 | 0.08 | 0.1 | 0.12 | 0.15 | 0.2 |
注:上述零件尺寸為最大長度尺寸,。
c)平行度:常用公差等級為6級、7級,,7級用于重要場合,,7級用于一般場合。
單位:mm
零件尺寸 | 25 | 40 | 63 | 100 | 160 | 250 | 400 | 630 | 1000 | 1600 | 2500 | 4000 | 6300 |
6級 公差值 | 0.012 | 0.015 | 0.02 | 0.025 | 0.03 | 0.04 | 0.05 | 0.06 | 0.08 | 0.1 | 0.12 | 0.15 | 0.2 |
7級 公差值 | 0.02 | 0.025 | 0.03 | 0.04 | 0.05 | 0.06 | 0.08 | 0.1 | 0.12 | 0.15 | 0.2 | 0.25 | 0.3 |
注:上述零件尺寸為最大長度尺寸,。
d)垂直度:常用公差等級為7級,。bvty
公差等級:7級 單位:mm
零件尺寸 | 10 | 16 | 25 | 40 | 63 | 100 | 160 | 250 | 400 | 630 | 1000 | 1600 | 2500 |
公差值 | 0.012 | 0.015 | 0.02 | 0.025 | 0.03 | 0.04 | 0.05 | 0.06 | 0.08 | 0.1 | 0.12 | 0.15 | 0.2 |
注:上述零件尺寸為與基準(zhǔn)面垂直的有效長度尺寸。
e)對稱度:常用公差等級為7級。
公差等級:7級 單位:mm
零件尺寸 | 3 | 6 | 10 | 18 | 30 | 50 | 120 | 260 | 500 | 800 | 1250 | 2000 | 3150 |
公差值 | 0.006 | 0.008 | 0.01 | 0.012 | 0.015 | 0.02 | 0.025 | 0.03 | 0.04 | 0.05 | 0.06 | 0.08 | 0.1 |
注:1. 上述零件尺寸為對稱邊寬度尺寸,。
2. 目前工作范疇,,鍵槽的對稱度重要場合為0.03,一般場合為0.05,。
f)同軸度:常用公差等級為7級,,需要掉頭加工的適量放寬10-50%。
公差等級:7級 單位:mm
零件尺寸 | 3 | 6bvty.VIP | 10 | 18 | 30 | 50 | 120 | 260 | 500 | 800 | 1250 | 2000 | 3150 |
公差值 | 0.006 | 0.008 | 0.01 | 0.012 | 0.015 | 0.02 | 0.025 | 0.03 | 0.04 | 0.05 | 0.06 | 0.08 | 0.1 |
注:上述零件尺寸為直徑尺寸,。
g)徑向(端面)圓跳動:常用公差等級為7級,,需要掉頭加工的適量放寬10-50%。
公差等級:7級 單位:mm
零件尺寸 | 3 | 6 | 10 | 18 | 30 | 50 | 120 | 260 | 500 | 800 | 1250 | 2000 | 3150 |
公差值 | 0.006 | 0.008 | 0.01 | 0.012 | 0.015 | 0.02 | 0.025 | 0.03 | 0.04 | 0.05 | 0.06 | 0.08 | 0.1 |
注:上述零件尺寸為直徑尺寸,。
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