实际公差与配合关系

实际公差与配合关系

作者：张丙星 朱素英

来源：《中国校外教育·理论》2008年第25期

【摘 要】简述机械修配工作中出现间隙偏小或过盈偏大造成与装配要求不符并违背了设计意图的情况；单件或小批量生产时，提出按照原设计的偏差或新制定的公差与配合要求作相应压缩来选定尺寸的极限偏差值的解决方法，通过案例分析说明了该方法的有效性。 【关键词】机械修配 公差与配合 加工方法 标准公差 生产公差

在任何测量过程中都存在测量误差，因而在确定工件合格性时可能产生两种错误的判断：一种就是把尺寸超出规定尺寸极限的废品误判为合格品而接收，称为误收；另一种是把处在规定尺寸极限内的合格品误判为废品而予以报废，称为误废。在一些机械修配的专业厂，工作中经常采用“配作”的方法来达到设计所要求的配合，即先以加工好或不必更换的结合件作为标准件，配作件的基本尺寸即基准件的实际尺寸。一般采用试切法加工，用万能量具检测。但这样操作会出现误收或误废，误收则影像产品的使用性能，满足不了设计的要求；误废则会使生产成本增加。因此在测量时不仅考虑工件的尺寸公差，还应把测量工具的示值误差考虑到里面。例如——30H60

+0.013

的孔，你能说实际尺寸为Φ30,Φ30.010的经过测量就是合格的

吗？当然不一定，为什么呢？假如测量工具存在示值误差±4μm，那么Φ30有可能测出Φ29.993，本来合格的产品经过我们测量工具的测量超出了标准公差，于是就会被判为废品，显然这是误判；那么Φ30.016有可能测出Φ30.012，显然测量结果在标准公差范围内，于是就会误判成合格品，这就是误收。这一些用下面的图解释会一清二楚。

由上图可以看出只有在ES2和EI1之间的工件才不会受测量工具的影响。在实际应用中，宁可误废不可误收，又为了适当控制误废，因此由上图可以看出就必须缩小公差范围才能避免误收。这个范围如何去控制？

根据教学工作经验，我们对单件小批量加工零件的最大实体极限尺寸作压缩处理即使其公差控制在5σ的范围内。用国标公差值的5/6作为单件小批量生产的公差IT对孔压缩下偏差，EI

单=5/6IT；

单

单=EI+σ=EI+1/6IT，上偏差不变；对轴压缩上偏差，es

=esσ=1/6IT，下偏差不变。这样，单件小批量生产时就可根据原设计的公差与配合要求，或新制定的公差与配合要求，作相应的压缩来选定尺寸的极限偏差值。这种方法姑且称之为“1/6原则”。

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上图为一滑动轴承装配图，孔、轴配合为φ70H8/h7，其配合间隙较小，要求较好的导向精度，下面以其为例，说明这种方法在机修单件小批量生产中选定公差与配合的应用。下图为孔轴配合公差带示意图。 图2

(3)理差与配合

查表：(1)孔。极限尺寸为mm；(2)轴。极限尺寸为mm；(3)孔轴配合的理论范围。最大间隙X

max=0.076mm；最小间隙X

min

=0。

2．单件小批量生产时孔轴的配合 (1)孔。公差IT

单=5/6IT8=5/6×0.046=0.0382mm；下偏差EI

单=EI+1/61T8

=1/6×0.046 =0.0077mm；极限尺寸为 (2)轴。公差IT

单=5/6IT7=5/6×0.030 =0.0250mm；上偏差es

单=EI+1/6IT7

=1/6×0.030=0.0050mm；极限尺寸为 (3)配合范围。最大间隙XX=Th

单min

=EI

单es

单+Ts

单max=Esei=0.0459（0.0300）=0.0759mm；最小间隙单=0.0077（0.0050）=0.0127mm；配合公差Tf

单

单=0.0382+0.0250=0.0632mm。

用前述方法加工时，单件小批量生产的零件的公差与配合范围都小于标准的理论值（或Tf

理＞Tf

单＞Tf

大），故精度有所提高。

可否把原设计精度提高一级呢？这种方法极不妥当，因为提高精度有损于加工的经济性。精度提高一级，成本将增加2~3倍甚至更高。其次，这种基本偏差为零的配合，无法避免“零碰零”现象。

精度降低虽可避免“零碰零”现象，但最大问题是配合太松，超过了原设计要求。常常出现偏离原设计，导致设计、图纸、工件的不统一和生产管理的混乱。

采取这种方法配作时，无论是修孔配换轴，还是修轴配换孔，最小间隙大于标准理论值，最大间隙没有超出标准理论值。即使偶有最小实体极限尺寸，也不完全是其作用尺寸，故在机修生产中采用上述方法选定公差与配合，装配时可避免偏紧，特别是H/h配合时可避免“零碰零”的现象，出现偏松的概率又极小，故理论上和实际上都能保证配合要求。该方法对于过盈配合及过渡配合都适用。不管是“1/6原则”还是“1/5原则”，只要能灵活运用于生产，都是行之有效的方法。

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参考文献：

[1]胡荆生.公差配合与技术测量基础.中国劳动社会保障出版社. [2]陈于萍,高晓康.互换性与测量技术.高等教育出版社,2004. (作者单位：山东万杰医学院）