了解精密孔的“配合公差”
发布日期: 2024-06-12
在进行孔的加工时,根据其用途可能需要采用高精度加工。JIS标准中通过“配合公差”来规定孔和轴的高精度尺寸,但其细化项目较多,不熟悉的话很难正确使用。
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。
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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。