对于机械制造来说,公差是一个使用范围很广的概念,制定公差的目的就是确定产品的几何参数,使其变动量在一定范围之内,以便达到互换或配合的要求。
公差是指实际参数值的允许变动量。参数,既包括机械加工中的几何参数,也包括物理、化学、电学等学科的参数。
如果某种产品的规格上下限分别为100、60,那么它的公差就是40;若上下限分别为+100、-100,那么它的公差就是200。
上面所说的参数值,既包括机械加工中的几何参数,也包括物理、化学、电学等学科的参数。对于机械制造来说,制定公差的目的就是为了确定产品的几何参数,使其变动量在一定的范围之内,以便达到互换或配合的要求。
几何参数的公差有尺寸公差、形状公差、位置公差等。
1、尺寸公差。指允许尺寸的变动量,等于最大极限尺寸与最小极限尺寸代数差的绝对值。
2、形状公差。指单一实际要素的形状所允许的变动全量,包括直线度、平面度、圆度、圆柱度、线轮廓度和面轮廓度6个项目。
3、位置公差。指关联实际要素的位置对基准所允许的变动全量,它限制零件的两个或两个以上的点、线、面之间的相互位置关系,包括平行度、垂直度、倾斜度、同轴度、对称度、位置度、圆跳动和全跳动8个项目。公差表示了零件的制造精度要求,反映了其加工难易程度。
公差等级分为IT01、IT0、IT1、…、IT18共20级,等级依次降低,公差值依次增大。IT表示国际公差。
应使机器零件制造成本和使用价值的综合经济效果最好,一般配合尺寸用IT5~IT13,特别精密零件的配合用IT2~IT5,非配合尺寸用IT12~IT18,原材料配合用IT8~IT14。
设定
公差的设定需要满足以下要求:
1. 满足产品的制造能力,如果产品的制造能力达不到公差设定的要求,公差设定得再高也没有意义;
2.通过公差分析,设定的公差应当满足产品的装配、功能、外观和质量等要求;
3.公差与产品的成本相关,公差越严格,产品成本就越大,在满足以上要求的前提下,公差越宽松越好;
4.合理设计产品特征,可以以较宽松的要求设定公差,从而降低产品成本。
以上来源于机械工业出版社出版的《面向制造和装配的产品设计指南》一书。
根据国际标准,以下为基本尺寸0-500mm, 4-18级精度标准公差表(注:基本尺寸小于1mm时,无IT14至IT18。)
基本尺寸 |
公差值 (IT12-IT18为毫米其余为微米) |
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> |
= |
IT4 | IT5 | IT6 | IT7 | IT8 | IT9 | IT10 | IT11 | IT12 | IT13 | IT14 | IT15 | IT16 | IT17 | IT18 |
|
3 | 3 | 4 | 6 | 10 | 14 | 25 | 40 | 60 | 0.1 | 0.14 | 0.25 | 0.4 | 0.6 | 1 | 1.4 |
3 | 6 | 4 | 5 | 8 | 12 | 18 | 30 | 48 | 75 | 0.12 | 0.18 | 0.3 | 0.48 | 0.75 | 1.2 | 1.8 |
6 | 10 | 4 | 6 | 9 | 15 | 22 | 36 | 58 | 90 | 0.15 | 0.22 | 0.36 | 0.58 | 0.9 | 1.5 | 2.2 |
10 | 18 | 5 | 8 | 11 | 18 | 27 | 43 | 70 | 110 | 0.18 | 0.27 | 0.43 | 0.7 | 1.1 | 1.8 | 2.7 |
18 | 30 | 6 | 9 | 13 | 21 | 33 | 52 | 84 | 130 | 0.21 | 0.33 | 0.52 | 0.84 | 1.3 | 2.1 | 3.3 |
30 | 50 | 7 | 11 | 16 | 25 | 39 | 62 | 100 | 160 | 0.25 | 0.39 | 0.62 | 1 | 1.6 | 2.5 | 3.9 |
50 | 80 | 8 | 13 | 19 | 30 | 46 | 74 | 120 | 190 | 0.3 | 0.46 | 0.74 | 1.2 | 1.9 | 3 | 4.6 |
80 | 120 | 10 | 15 | 22 | 35 | 54 | 87 | 140 | 220 | 0.35 | 0.54 | 0.87 | 1.4 | 2.2 | 3.5 | 5.4 |
120 | 180 | 12 | 18 | 25 | 40 | 63 | 100 | 160 | 250 | 0.4 | 0.63 | 1 | 1.6 | 2.5 | 4 | 6.3 |
180 | 250 | 14 | 20 | 29 | 46 | 72 | 115 | 185 | 290 | 0.46 | 0.72 | 1.15 | 1.85 | 2.9 | 4.6 | 7.2 |
250 | 315 | 16 | 23 | 32 | 52 | 81 | 130 | 210 | 320 | 0.52 | 0.81 | 1.3 | 2.1 | 3.2 | 5.2 | 8.1 |
315 | 400 | 18 | 25 | 36 | 57 | 89 | 40 | 230 | 360 | 0.57 | 0.89 | 1.4 | 2.3 | 3.6 | 5.7 | 8.9 |
400 | 500 | 20 | 27 | 40 | 63 | 97 | 155 | 250 | 400 | 0.63 | 0.97 | 1.55 | 2.5 | 4 | 6.3 | 9.7 |