公差與表面粗糙度論文(已發(fā)表)

1、1公差與表面粗糙度 公差與表面粗糙度重慶五一高級(jí)技工學(xué)校張強(qiáng)摘要：隨著現(xiàn)代制造技術(shù)的高速發(fā)展，運(yùn)用到制造業(yè)當(dāng)中的設(shè)備也越來(lái)越多，精度越來(lái)越高，而制造業(yè)也需要更多更先進(jìn)的設(shè)備來(lái)滿(mǎn)足發(fā)展。但是無(wú)論加工技術(shù)怎么發(fā)展，怎么改進(jìn)，它們都有一個(gè)共同的目標(biāo)，那就是：提高機(jī)械零件的質(zhì)量。本文淺析了公差、表面粗糙度以及二者的數(shù)值關(guān)系。公差 公差公差分為尺寸公差、形狀公差、位置公差和表面粗糙度?，F(xiàn)代技術(shù)對(duì)零件尺寸精度的要求越來(lái)越嚴(yán)格。而且，目前許多零件是有

2、散布在各地的不同廠家生產(chǎn)的，因此必須對(duì)這些零件的尺寸和生產(chǎn)做出嚴(yán)格的規(guī)定，以保證它們具有互換性。所謂互換性是指：在制成同一規(guī)格的零部件中，不需要任何的挑選、調(diào)整或修配，裝配到部件和機(jī)器上，就能完全達(dá)到規(guī)定的性能和要求。互換性是現(xiàn)代化生產(chǎn)的重要技術(shù)經(jīng)濟(jì)原則，要求對(duì)同一種零件的形狀精度，尺寸精度，性能等規(guī)定一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)使其這產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化。標(biāo)準(zhǔn)化是互換性的前提。要求生產(chǎn)零件尺寸應(yīng)在一個(gè)規(guī)定的區(qū)間內(nèi)變動(dòng)，以保證它們具有互換性的技術(shù)稱(chēng)為公差技術(shù)。

3、公差是零件具有互換性的保證。允許每個(gè)尺寸在規(guī)定范圍內(nèi)具有一定的變動(dòng)量，稱(chēng)為公差。例如，一個(gè)零件的尺寸可以被表示為 30±0.2，其公差（尺寸變動(dòng)量）為 0.4mm。在不影響零件工作性能和工作要求的情況下，應(yīng)當(dāng)給予尺寸盡可能較大的公差，這樣可把生產(chǎn)成本降至最低。制造成本會(huì)隨之公差的降低而升高。尺寸公差有三種表示方式：1、單向：當(dāng)只允許尺寸向基本尺寸的單一方向（變大或者變?。┑淖儎?dòng)時(shí)，就稱(chēng)為單向公差。2、雙向：當(dāng)尺寸可以在基本尺寸

4、的兩個(gè)方向（變大和變?。┒伎梢宰儎?dòng)時(shí)，就稱(chēng)為雙向公差。3、極限方式：當(dāng)然公差也可以用極限形式給出，表示零件輪廓的最大和最小尺寸。公差在圖樣上可以采用以上三種不同的標(biāo)注方式。在單向制中，一個(gè)極限偏差是零，另一個(gè)極限偏差就是尺寸允許的全部變動(dòng)量。在雙向制中尺寸標(biāo)注中，采用平均尺寸和在其正負(fù)兩個(gè)方向上的變動(dòng)量來(lái)表示。一些與公差有關(guān)的術(shù)語(yǔ)和定義如下：公差：為某個(gè)尺寸所規(guī)定的上限與下限的差值。形狀公差：在機(jī)械加工中，單一實(shí)際要素的形狀所允許的變動(dòng)

5、全量。位置公差：關(guān)聯(lián)被測(cè)要素對(duì)基準(zhǔn)在方向和位置上所允許的變動(dòng)全量?；境叽纾涸O(shè)計(jì)時(shí)給定的尺寸稱(chēng)為基本尺寸，是計(jì)算極限尺寸和偏差的起始尺寸。尺寸偏差：孔的尺寸或者軸的尺寸減去基本尺寸所得的代數(shù)差稱(chēng)為尺寸偏差（簡(jiǎn)稱(chēng)偏3紋、劃痕等。缺陷的影響通常在粗糙度的高度測(cè)量中被忽略。一、表面粗糙度的產(chǎn)生原因：在加工過(guò)程中，由于刀具和制作表面的摩擦，切削和壓制時(shí)產(chǎn)生的塑性變形，以及工藝系統(tǒng)中高頻振動(dòng)等因素的作用，使被加工表面產(chǎn)生微觀幾何變形。二、表面粗糙

6、度的選擇原則：1、 在滿(mǎn)足表面的工作情況下盡量選擇大值。2、 同一零件上，工作表面粗糙度值小于非工作表面粗糙度值。3、 摩擦表面粗糙度值小于非摩擦表面粗糙度值。4、 受循環(huán)負(fù)荷的表面及易引起應(yīng)力集中，表面粗糙度值要小。5、 配合性質(zhì)穩(wěn)定性要求較高的結(jié)合面，粗糙度值要小。6、 配合性質(zhì)相同，零件尺寸越小表面粗糙度值越小，同一公差等級(jí)小尺寸比大尺寸的粗糙度小，軸比孔的粗糙度值小。尺寸公差、形位公差、表面粗糙度的數(shù)值關(guān)系 尺寸公差、形位公差、

7、表面粗糙度的數(shù)值關(guān)系1、形狀公差與尺寸公差的數(shù)值關(guān)系：當(dāng)尺寸精度確定后形狀公差將有一個(gè)適當(dāng)?shù)臄?shù)值對(duì)應(yīng)。尺寸公差的精度越高，形狀公差與尺寸公差的比例越小。一般以尺寸公差值的%50 作為形狀公差值。2、形狀公差與位置公差的數(shù)值關(guān)系：在一般情況下給定位置公差就不在給形狀公差。當(dāng)有特殊要求時(shí)可以同時(shí)標(biāo)注出形狀公差和位置公差，但標(biāo)注的形狀公差值要小于所標(biāo)注的位置公差值。3、形狀公差與表面粗糙度的關(guān)系：以上二者無(wú)直接聯(lián)系，但在一定的加工條件下也有有

8、一定的比例關(guān)系。一般精度的表面粗糙度是形狀公差的 1/5～1/4。為保證形狀公差，應(yīng)適當(dāng)限制相應(yīng)表面粗糙度高度參數(shù)的最大允許值。從以上三者的關(guān)看，設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)時(shí)要協(xié)調(diào)處理好三者的數(shù)值關(guān)系，在標(biāo)注圖樣上的公差時(shí)應(yīng)遵循：給定同一表面的粗糙度應(yīng)小于其形狀公差值，而形狀公差值應(yīng)小于其位置公差值，位置公差值應(yīng)小于其尺寸公差值。否則會(huì)給后續(xù)的制造加工時(shí)帶來(lái)種種麻煩。公差對(duì)設(shè)計(jì)的影響 公差對(duì)設(shè)計(jì)的影響圖樣是制造機(jī)器零件的依據(jù)。因此，從事制造業(yè)的工作人

9、員都要正確的理解應(yīng)用于整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的圖樣的含義。設(shè)計(jì)圖樣中模糊不清的地方會(huì)引起許多混亂和經(jīng)濟(jì)損失。在擬訂公差時(shí)，設(shè)計(jì)人員必須充分認(rèn)識(shí)到，要完全達(dá)到其設(shè)計(jì)目的，圖樣上必須包含所需要的信息。因而，圖樣上必須給出全部信息，并且盡可能的簡(jiǎn)單明了。圖樣中的每個(gè)部分都應(yīng)該能被大家所理解。圖樣中所表示的含義對(duì)于所有使用它的人員（設(shè)計(jì)，采購(gòu)，刀具設(shè)計(jì)，生產(chǎn)，檢驗(yàn)，裝配和維修部門(mén)）來(lái)說(shuō)都應(yīng)該是唯一的。每位設(shè)計(jì)人員都非常清楚，如果零件都以較小的公差來(lái)加工制