探析公差配合在機械設計與制造中的應用研究

裴艷芳 河南經濟貿易技師學院

引言：隨著社會經濟的深入發展，我國機械設計與制造也得到了充分的發展，并取得了良好的社會效益，在現階段，機械制造行業在工業生產中有著至關重要的作用和價值，從中也能體現我國的科技水平，同時由于機械產品零件眾多且工藝復雜，需要通過公差配合來保障工業產品的精確性和標準性。

一、公差配合

通常來說公差指的是零部件參數規范內的變動量最大值，機械參數的種類較多，有物理參數和化學參數以及幾何參數等等，對于機械制造行業來說，零部件多具有的幾何參數包含多個方面，有幾何誤差、零部件的粗糙程度等，對于零部件來說要想具備互換性，在生產制造過程中需要保障零部件的性能，同時需要在標準的規格范圍內，使得相同規格的零部件所具有的幾何參數在規定的范圍內浮動，而不必使它們完全保持一致。有研究數據表明，公差配合的程度對工業產品具有一定的影響，在實際的機械制造環節，公差通常是提升零部件安裝的效率，因此從這個角度來說，公差配合是非常有必要的。在生產制造環節，公差配合需要在注意以下內容[1]。首先是公差的分類和公差值，公差通常按照幾何參數可以將其分為尺寸公差、位置公差以及形狀公差這三種類型，公差數值通常用來形容公差數值大小，總共具備二十個等級，從IT0到IT19。其次是選用正確的公差配合，通常需要使用人員從兩個方面進行選用，分別是基準制以及公差等級這兩個方面，在使用基準制時，使用者需要充分考慮到基孔制，通過這種方式能夠有效地縮減經濟成本，與此同時還需要使用人員認真檢查在零部件配合過程中是否具有特殊要求，如果存在特殊要求，則需要使用人員按照要求嚴格執行，公差等級在選用過程中遵循的原則和基準制選用類似，這里就不再贅述。最后是配合選用，在機械設計制造過程中，配合選用需要使用人員重點考慮優先公差帶，其次在考慮常用公差帶，與此同時，在操作過程中需要根據現場情況進行合理選擇。

二、公差配合在機械設計與制造中的應用

（一）機械設計中公差配合的選用

公差配合的合理性回對工業產品質量以及機器設備的壽命產生直接的影響，因此，工作人員在選擇應用過程中，需要對機器設備進行全面的分析和檢查，判斷機器中使用的零部件是屬于重要零件還是非重要零件，也可以觀察機器中同一個零部件不同部位的差異，判斷它們是屬于配合部位還是屬于非配合部位，根據這些信息數據合理的選擇應用，需要注意的是，公差配合的在選擇過程中需要遵循一個總原則，就是需要滿足相關規定的要求，只有這樣才能提升經濟效益。對于公差配合中的配合件來說，需要工作人員明確基準制選擇以及配合選擇，需要根據實際的生產需求選擇基孔制，同時對基孔制進行優先選擇。在這過程中，工作人員也會涉及到基軸制，因此在選擇時，工作人員需要按照相應的等級標準挑選。在選擇配合過程中，工作人員同樣需要通過類比的方法，首先確定好優先配合，然后再去確定常用配合[2]。對于公差配合中的單個零件，需要工作人員確定好公差項目、公差的選擇以及公差等級。通常來說，公差項目選擇指的是幾何公差項目選擇，需要引起重視的是，需要嚴格遵循被測要素的結構特征和幾何特征以及零部件的使用要求進行科學選擇，同時還需要保障檢測的便捷性和經濟適用性。在進行選擇公差值以及公差等級過程中，通常會使用到類比法，對于尺寸公差來說，在選擇過程中需要滿足使用者的實際需求，同時盡量挑選一些數值低的公差等級。

（二）軸承件公差配合使用

和軸承座孔具有的公差等級通常和軸承自身的精度有著密切的關系，和P0等級配合的軸，所具有的公差等級通常是IT6，軸承座孔的公差等級通常為IT7，有些場合回對旋轉的精確度以及在運轉過程中的平穩性具有一定的要求，譬如說電動機等，工作人員應該盡量選公差等級為IT5的軸，軸承座孔的公差等級通常為IT6。工作人員在安裝向心軸以及角接觸軸時需要嚴格按照公差帶規定的數值進行，對于很多場景來說，軸旋轉同時保持軸的徑向荷載在方向上維持不變，通常會選擇過盈配合。靜止軸同時徑向荷載在方向上維持不變，軸承內圈和荷載方向是相對靜止的場所，工作人員可以選擇小間隙配合。普通平鍵和鍵槽之間通常是在寬度上進行配合，高度方向需要維持一定的間隙，鍵寬方向通常選擇h8的公差帶，如果工作人員發現是松連接，軸需要按照H9，轂需要按照D10進行選擇。

（三）維修機械設備對于公差的選擇

工作人員在維修相關機械設備時，通常需要根據相關的技術標準來確定配合的種類，在這過程中比較常見的種類是優先配合和常用配合，選擇的類型也是多種多樣，對于工作人員來說，在選擇以及配合過程中需要重點關注以下內容，首先是需要確定基準制，在生產過程中按照生產需求進行靈活選擇。其次是需要合理選擇加工的類型，加工的類型會對配合產生一定的影響，因此需要工作人員根據零部件實際情況來靈活調整，同時參考選擇的加工類型來分析在配合過程中造成的影響，通過這種方式能夠有效地提升配合質量[3]。最后工作人員在裝配過程中用到的機械零部件需要使用較松的配合，在選擇過程中也應該進行優先選擇，如果發現沒有出現較大浮動的變化，可以使用一些較緊的零部件。

結語：機械設計與制造中公差配合是一個系統的工程，具備一定的嚴謹性和復雜性，需要引起工作人員的高度重視，通過公差配合，提升零部件制造的成品率，降低是生產成本，同時繼續保持探索和研究工作，促進我國機械制造行業的可持續發展。