公差配合在機械設計與機械制造中的應用探討

何 磊

（安徽理工大學機械工程學院，安徽 淮南 232001）

我國國民經濟迅速發展與機械行業飛速發展密不可分。由于機械制造存在工藝性復雜、產品零件多樣性等特點，其生產時間較長，成本較高。因此，有必要對機械設計與機械制造中所應用到的公差配合進行分析，使機械產品滿足相關標準化和準確性的要求，從而獲得質量保障。

1 公差與配合簡述

1.1 公差簡述

機械設計、制造中，公差的定義是機械零件尺寸參數的可接受極限波動區間。尺寸參數一般包含零件的幾何尺寸、物理化學參數。幾何尺寸公差是指機械幾何參數的變動區間，這里面包括零件的形狀、位置等等；物理化學參數公差是指機械零件的物理化學參數的波動區間。

1.2 配合簡述

機械設計、制造行業中，配合的定義是具有同樣的公稱尺寸而且相互進行配合的孔軸。一般而言，有3種配合方式，即過盈、間隙和過渡配合。

配合制的定義是指具備相同極限值的孔和對應的軸在相配合時所應用的制度。按照基準不同，可以分為基軸制和基孔制兩種。基軸制是以軸所在的公差帶為標準，從而和帶有不同基本偏差孔的公差帶進行配合；基孔制是以孔所在的公差帶為基準，從而和帶有不同基本偏差軸的公差帶進行配合。

2 公差與配合零件的設計制造中應用

2.1 公差與配合與零件設計、制造的關系

零件的不同精度和表面質量體現出公差配合與機械產品質量的關系,加工精度主要包含尺寸、相互位置、幾何形狀。其中尺寸精度是指零件的加工表面與基準尺寸之間的誤差；相互位置精度是指零件的表面與基準的相互位置誤差；幾何精度是指機械零件所需要加工的表面存在的幾何形狀誤差。表面質量可以體現在機械設計與機械制造中的產品誤差上。為了提高機械設計和機械制造的效率，必須注意公差配合的使用。

2.2 公差與配合在零件設計中應用體現

考慮到處于不同位置的零件用途不同，在使用中的合格與否很大程度上取決于機械產品的設計。同時，零件的質量、性能受到選用不同配合制的直接影響。針對不同的零件，需要針對該情況具體分析，依據相關手冊和經驗，正確選擇基孔制或者基軸制。

在選擇基準制時，一般選擇基孔制，只有考慮到零件可能有特殊用途時，才會選擇基軸制。在特殊情況下，考慮到零件的特殊性，可以不采用基準制，即非基準制。

在選用配合時，根據手冊采用優先配合方式。在有限配合方式行不通或者不合適的情況下，才會去選用常用配對。

2.3 公差配合在零件制造中的應用體現

在零件的機械制造中，一般而言，零件的實際間隙要比機械設計的間隙小一點，因此需要按照標準手冊規定的互換性和配合工差要求進行嚴格配合。針對那些制造難度較大，或者對精度有較高要求的零件，為了進一步保證零件的合格率，需要進行二次加工，即利用已知公差尺寸的零件或者公差之間進行配合的零件，重新加工。

2.4 公差配合在零件設計、生產中的綜合應用體現

在零件的實際生產中，公差配合貫穿于設計、改進以及加工的每一個環節中。在機械設備出現故障，在進行零件維修時，也需要進行公差配合的選用。

3 結語

在機械設計和機械加工中，不同類型和用途的機械零件有著不同的標準，但是各種因素都會影響實際的機械加工，導致零件最終的尺寸或者精度與預期不符。因此，公差與配合的使用至關重要，在一開始的機械設計、方案改進過程中，就需要根據零件的性能要求進行公差配合選擇。以及實際機械加工中，還需要根據實際的情況，對公差配合進行有效地調整和控制，使得機械設計更加合理，機械制造更加高效，盡量減小因為公差配合不合理而導致的誤差，最終提高零件質量與精度。