了解精密孔的“配合公差”

 

精密孔是指具有微米级单位尺寸精度的孔，其应用非常广泛。精密孔一般使用铰刀进行加工，铰孔加工属于钻孔后的精加工工艺，加工精度以1微米(μm)为单位。

*1μm =0.001mm

配合公差是指为孔及对应装配轴而规定的一组尺寸公差。在机械设备中，将棒（轴）插入孔中的组合非常常见。例如，用螺钉或螺栓固定金属板就是一种孔与轴的组合。将轴承嵌入轴承座孔中，或将轴插入轴承中也都是一种孔与轴的组合。孔与轴之间的公差关系非常微妙，且根据所需功能特性而有所不同，例如需要留出足够余量以便随时进行插拔，或者需要轴插入后就无法拔出等组装关系。与一般公差相同，每个标准尺寸范围都有对应的公差范围规范，但与一般公差最大的区别在于公差范围采用符号表示，且是单向公差。

例如：10(0/+0.0018)=10H7

上述的H7等符号叫做公差等级，其中孔用H7这样的大写字母表示，而轴则用h7这样的小写字母表示。

相关文章：什么是公差？公差的定义和类型综述

 

配合公差是根据零件的机械应用以及孔与轴之间的关系来使用的。主要有以下3种应用类型。

・间隙配合

选择孔径略大于标准尺寸的公差范围等级，或轴径略小于标准尺寸的公差范围等级，在孔与轴之间保留一定的间隙。机械方面主要应用于可拆卸零部件和轴承结构等。

・过渡配合

通过公差范围等级的组合，使孔与轴之间存在间隙，或紧固关系。机械方面主要应用于高精度定位销，以及使用夹具进行拆卸的零部件等。

・过盈配合

这是一种轴大于孔的公差等级组合，轴紧紧地插入孔中。机械方面的主要应用包括硬装配在一起的零部件等。

 

使用配合公差时，公差可以用H7等符号来指定，那么为什么要使用符号呢？

基本上它与一般公差表类似，使用符号的原因包括：公差值以微米为单位，更加精细；包括孔与轴的配合关系；标准尺寸范围有着详细的区分等。因此，如果只使用公差值标注，就需要通过计算来确定该组合是否属于“间隙配合”。而如果使用符号标注的话，看到H7·h7这一组合就能马上明白它属于“间隙配合”。常规的过渡配合一般采用h6的轴与H7的孔，或H7的轴与H8的孔组合。要求过盈配合时，采用P6的轴与H7的孔组合对应。在图纸标注中，对于过渡配合，孔标注为Φ10H7，而轴则标注为Φ10h6。例如孔的公差等级为H7，孔的直径为10mm的情况，公差范围是0～+0.18。而孔的公差等级同样为H7，但孔的直径为400mm的情况下，公差范围是0～+0.63。综上所述，因配合而产生的公差由孔或轴的直径、公差带符号和等级决定。JIS等标准中都规范了配合公差列表，可根据尺寸范围及其等级、孔和轴的直径来查找对应的公差值。

 

如上所述，配合公差应该是孔和轴的尺寸公差，但它也可用于凹凸等嵌合部位的尺寸公差。然而，对于平面而言，想要实现微米级的加工精度，远比孔和轴的加工难度大，因此使用时需要格外注意。此外，在考虑到加工成本等因素，配合公差仅用于频繁使用的构造部位。牢记经常使用配合公差的构造部位，并根据配合类型来灵活使用是实现高效设计的第一步。