對存在裝配關係零件尺寸公差帶調整的建議

2021-08-08 14:23:46 字數 1890 閱讀 3279

人誰無過?過而能改,善莫大焉。曲則全,枉則直。

黃沙百戰穿金甲,不破樓蘭終不還。試玉要燒三日滿,辨材須待七年期。白也詩無敵,飄然思不群。

對存在裝配關係零件尺寸公差帶調整的建議

9-9只要翻開《機械設計手冊》「極限與配合」的章節,就會發現:無論是基軸制還是基孔制,其「優先、常用配合中的「間隙配合」一欄,配合公差代號均推薦有相同的精度等級。在實際應用過程中,從事機械加工製造的企業可根據自身裝置的條件,靈活選擇機械零部件間的裝配、加工精度等級,以較合理的成本製造出符合市場要求的機械裝置,且零部件的加工精度容易保證,產品質量始終處於本企業可控狀態,只要零件的尺寸、加工精度一致,可隨時隨地實現零件的互換,方便機械裝置的維護保養,給各個行業帶來了極大的便利與實惠。

任何先進、科學技術的推廣,都有其最佳的適用範圍,或者有必備應用條件的要求,上述公差配合等級也不例外。它所使用的最佳條件為:機械零件製造批量大、生產線為自動控制,或者加工零件批量大,但人的因素對其過程影響很小的環境。

如果是在中小企業的單件、小批量製造場合,零部件的加工精度主要由人的因素來保證,若完全套用該配合精度,該公差等級的科學性、先進性不但很難體現出來,還會帶來不必要的麻煩。

假設某一機械結構中,有直徑φ200長度為l的軸,需要裝入φ200深度50的孔中,其裝配精度等級選擇h11/h11。由可查得孔公差其公差下限為0,軸公差其公差上限為0(見圖1)。如果生產企業為大批量自動生產線,忽略加工過程中刀具磨損的影響,或者刀具磨損得到工具機自動檢測系統及時的修正,完全可以把零件實際尺寸的範圍,按正態分佈來處理,該正態分佈函式的對稱軸與其公差帶中線重合。

分布在其6σ範圍內包含零件的概率為99.74%,其餘0.26%可認為是不可能出現的事件。即孔實際分布的公差帶由0.29變成0.289246,該函式的對稱軸對於孔來說在處,則零件合格孔尺寸公差的上限下限裝配後軸與孔之間最大間隙最小間隙:0.0003

如果按照4σ範圍計算,包含合格零件的概率為95.46%,裝配後軸與孔之間最大間隙最小間隙其尺寸公差帶實際分布區域見圖2。此時,如果再考慮到φ200深度50的孔加工的形位公差,假設其直線度為:0.012,因為考慮到該直線度的因素影響後,所取零件的製造公差帶仍可保證95.46%以上零件完全實現順利的裝配,而不會發生任何干涉現象,其零件實際尺寸分布範為見圖3。

但是,在大多數中小型機械加工企業中,由於加工裝置、手段相對落後,根本無法擺脫人的因素對零件加工過程的影響,往往所加工的零件大都呈現出最大實體狀態。零件尺寸的分布範圍包含在一種發生「變異」了的正態分佈曲線內,外形只含正常正態分佈曲線的一半(見圖4)。由於操作者唯恐所加工零件超差給自己帶來的經濟損失,無論加工的零件是軸還是孔,為保證零件實際尺寸維持在公差範圍內,或者即使超差也留有補救的餘地。

零件的實際加工尺寸,人為的向最大實體狀態逼近,形成加工零件的尺寸全部向公差0線靠近,勢必造成裝配零件之間頻繁同時出現最大實體狀態,俗稱尺寸「0對0」現象,或者其間隙特小很難裝配。由於大量的零件在裝配過程中發生干涉,不但嚴重影響生產進度,產品裝配、返修成本也會大大增加,給企業造成不必要的損失。

裝配過程中相互配合零件出現尺寸「0對0」時,再加上直線度、柱度等因素構成「綜和公差」的存在(尤其對軸、孔類零件),此時的裝配狀態已由理論上的「間隙配合"變為「過盈配合」。裝配困難或者根本無法實現裝配,也就不足為怪了。

為了從根本上解決此類普遍存在的難題,特建議:在保證所查到的公差帶最小實體不變的前提下,根據所加工零件工具機所達到的精度等級,確定其「綜和公差」帶寬度(設為δ),把原配合零件的最大實體尺寸再各自削減掉尺寸不小於δ/2的實體。對零件公差帶作出必要的調整後,上述實體尺寸分布範圍見圖5。

圖中es、ei分別為基孔/軸制零件上下偏差的絕對值。只要其「綜和公差」帶寬度δ制定的合理,上述裝配過程中的難題即可迎刃而解。無論所加工零件的批量大與小、工具機的精度高與低,都能實現絕大多數機械零件的順利裝配。

綠樹村邊合,青山郭外斜。春色滿園關不住,一枝紅杏出牆來。天蒼蒼,野茫茫,風吹草低見牛羊。君不見黃河之水天上來,奔流到海不復回。月出驚山鳥,時鳴春澗中。

對存在裝配關係零件尺寸公差帶調整的建議

9 9只要翻開 機械設計手冊 極限與配合 的章節,就會發現 無論是基軸制還是基孔制,其 優先 常用配合中的 間隙配合 一欄,配合公差代號均推薦有相同的精度等級。在實際應用過程中,從事機械加工製造的企業可根據自身裝置的條件,靈活選擇機械零部件間的裝配 加工精度等級,以較合理的成本製造出符合市場要求的機...

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