機械設計中一般公差的應用

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機械設計中一般公差的應用簡介
【摘要】一般公差的概念、適用範圍及作用,對於機器零件在功能上無特殊要求的要素,設計中可選擇一般公差,既簡化設計,又降低成本。 【關鍵詞】一般公差;適用範圍;作用;一般公差的合理選用; ……
機械設計中一般公差的應用正文
【摘要】一般公差的概念、適用範圍及作用,對於機器零件在功能上無特殊要求的要素,設計中可選擇一般公差,既簡化設計,又降低成本。
【關鍵詞】一般公差;適用範圍;作用;一般公差的合理選用;
1前言
    一般公差即線性尺寸的未注公差,是指零件圖樣上只標註基本尺寸,不標註極限偏差的尺寸。圖樣上的尺寸公差分為注出的和未注出:注出的用IT表示,分為20級;未注出的按GB/T1804—2000分為4級,它們是f(精密級)、m(中等級)、C(粗糙級)和 v(最粗級),其中f級精度最高,依次降低。圖樣上無論注出公差或未注公差,所有尺寸都是有公差要求的。對於某些在功能上無特殊要求的要素,如非配合的尺寸,或反映零件長、寬、高的尺寸等,則可選用一般公差。
2線性尺寸一般公差的概念
     線性尺寸的一般公差是在車間普通工藝條件下,機床設備一般加工能力可保證的公差。在正常維護和操作情況下,它代表經濟加工精度,亦稱常用精度。
線性尺寸的一般公差主要用於較低精度的非配合尺寸。
一般公差標準的適用範圍
    在機械設計過程中,線性尺寸的一般公差標準不受材料屬性、加工方法等因素的限制或影響。因此,它既適用於金屬切削加工的尺寸,也適用於非切削加工(如一般的衝壓加工)的尺寸。非金屬材料和其它工藝方法加工的尺寸也可參照採用。根據新頒布的GB/T1804—2000《一般公差—未注公差線性尺寸和角度尺寸的公差》標準的規定,一般公差適用於下列未注公差的尺寸:①線性尺寸:包括內尺寸、外尺寸、階梯尺寸、直徑、半徑、距離、倒圓半徑和倒角高度;②角度尺寸(包括圖樣上標出角度數值的角度和通常不需要標出角度數值的角度,如90°角);③機加工組裝件的線性(長度)和角度尺寸。
    但是,該標準不適用於以下尺寸:
① 已在圖樣上給出公差的尺寸;
②用括弧標明的參考尺寸或輔助尺寸;
③用方框標明的理論正確尺寸;
④ 零件組裝后構成的尺寸。
一般公差的選用及注意事項
    當功能上允許的公差等於或大於一般公差時,均應採用一般公差。採用一般公差的尺寸,其精度較低,一般不影響該零件的工作性能和質量。機械設計中,在不影響產品功能的前提下,要儘可能選用一般公差,這將會給設計、工藝、加工、檢驗等環節帶來許多益處。選用一般公差時,還應注意如下幾個問題:①當要素的功能允許一個比一般公差大的公差,而該公差比一般公差更為經濟時,其相應的極限偏差要在尺寸后注出。例如裝配時所鑽的盲孔深度。②當兩個表面分別由不同類型的工藝加工時,它們之間線性尺寸的一般公差,應按規定的兩個一般公差數值中的較大者為準。例如切削加工與鑄造加工,其線性尺寸的一般公差應以後者為準。③採用一般公差時,在正常車間精度保證的條件下,零件尺寸一般可以不進行檢驗。例如衝壓件的一般公差可由模具保證時,一般可以不檢驗。又如軸類零件,其端面對外圓軸線的垂直度採用一般公差,若外圓和端面是在一次裝夾中車成的,則其垂直度可由機床精度來保證時,也不必再去檢測零件尺寸。④一般公差在圖樣上的表示方法:分為標準號、公差等級兩個內容,應在圖樣標題欄附近或技術要求、技術文件(如企業標準)中說明其要求。例如,當一般公差選用中等級時,標註為: GB/T1804—m。⑤除另有規定,超出一般公差的工件如未達到損害其功能時,通常不應判定拒收。
    在選擇圖樣上線性尺寸的未注公差時,技術人員先要考慮產品的功能,其次要考慮企業的生產能力、車間的機床設備及其一般加工精度,還要考慮設計、工藝、加工、檢驗等環節的實際情況,從而給予產品的相應要素選取相應的一般公差,並在圖樣上、技術文件或標準中加以說明。但對於不同類別或不同功能的產品,一般公差的極限偏差規定也是不同的。因此,具體產品應作具體分析,並根據其規定作出合理地選擇。
5一般公差在機械設計中的作用
①簡化製圖,圖面清晰易讀,可高效地進行信息交換。
②節省圖樣設計時間。技術人員只需要熟悉和應用一般公差的規定,無需逐一考慮和計算公差值。
③圖樣明確了哪些要素可由一般工藝水平保證,可簡化對這些要素的檢驗要求而有助於質量管理。
④突出了圖樣上注出公差的尺寸,這些尺寸大多是重要的且需要控制的,引起加工與檢驗時引起重視。
⑤提高產品互換性。合理選用一般公差,在一定程度上拓寬了產品設計、加工、檢驗的自由度,也提高產品的互換性。
6由於明確了圖樣上要素的一般公差要求,便於供需雙方達成加工和銷售協議,交貨時也可避免不必要的爭議。
只有特定車間的通常車間精度可靠地滿足等於或小於所採用的一般公差條件時,才能完全體現上述這些好處,因此,車間應做到:
——測量、評估車間的通常車間精度;
——只接受一般公差等於或大於通常車間精度的圖樣;
——抽樣檢查以保證車間的通常車間精度不被降低。
當要素的功能要求低於一般公差的精度時,通常也不需要單獨標註,除非其較大的公差對零件的加工製造具有顯著的經濟效益,才採用單獨標註的方法。
6結束語
一般公差是圖樣既不標註公差,一般又無需檢驗的尺寸,所以往往被人們所忽視,要充分理解一般公差國家標準的含義靈活運用,將給設計、加工、檢驗等諸多方面帶來益處。

 

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