非标设计之 零件设计精度的选择

a)基准制的选择：

①常用尺寸范围在500mm以内的，优先A选用基孔制；

②与标准件配合时，依标准件而定，如与滚动轴承配合的轴选基孔制，与滚动轴承配合的轴承座选基轴制；

③同一孔（轴）与几个轴（孔）组成的配合，允许采用混合配合，如端盖与轴承座的配合即为M7/f7，两个轴承间的隔离套与轴的配合为F9/k6。

b)尺寸公差等级的选择：

在满足使用要求的前提下，应尽可能选择较低的公差等级，以降低加工成本。对于基本尺寸≤500mm的配合，当公差等级高于等于IT8时，推荐选择孔的公差等级比轴低一级，否则选用同级孔轴配合；设计常用公差等级选用见表1。

表1

a）配合的选择应优先采用优选配合，表2为优选配合示例。

表2

注：表2中H7/k6、K7/h6、H7/m6、M7/h6为过渡配合，其余为间隙配合。

b）配合的选择主要考虑以下几点：

①有相对运动的配合件，应选择间隙配合，速度大则间隙大，速度小则间隙小；

②传递扭矩的配合件，选择过渡配合；

③定心精度高时采用过渡配合，定心精度不高时，选用公差等级高的小间隙配合H7/g6

④经常装拆时，采用g或h组成的配合；不经常装拆时，采用k组成的配合；基本不拆的，用m或n组成的配合；另外当装拆空间较小时，尽量选用过盈不大或有间隙的配合。

根据以下方面选择适当的粗糙度：

a)零件的表面功能（耐磨、耐冲击、摩擦系数、防锈）；

b)加工的经济合理性；

c)表面美观（略有刀纹，刀纹必须规整）；

d)后续工序的工艺要求（喷漆、发蓝、镀铬、化学镀等）；

e)机械加工零件的材质（黑色金属、有色金属及非金属材料等）；

注：有色金属（如铜、铝）不能采用磨削加工，只能采用超精车方法达到较低的表面粗糙度值（比如Ra1.6）；非金属材料（如塑料类的超高分子量聚乙烯（UPE）、聚甲醛（赛钢、POM）、聚氨酯（PU）以及尼龙等）除聚甲醛外都不能进行正常的机械加工，表面粗糙度值选Ra3.2及以上为宜。

f)是否与用户工件接触，与用户工件接触的部位表面粗糙度值统一为Ra1.6；

g)尺寸公差、形位公差：

①配合面、尺寸精度高的Ra值低；

②同一公差等级的小尺寸比大尺寸的Ra值低；

③同一公差等级的轴比孔的Ra值低；其对应关系详见表3。

表3

表4

① 夹具定位块：定位面0.8，底面0.8。

② 滑动配合的轴： 0.8；滑动配合的孔： 1.6，精密配合时0.8。

③ 测量用的测头： 0.4～0.8；测量用的量块： 0.2～0.4

④ 镀锌或镀铬的托盘通常为：上下平面0.8～1.6；四周边1.6～3.2

⑤ 发蓝的托盘通常为：上下平面0.8～1.6；四周边3.2～6.3

⑥ 输送用的辊子：抛光镀铬外圆粗糙度0.8；两端面1.6～3.2

⑦ 底座：上平面用龙门刨精刨可达1.6～3.2；下平面因有垫铁调整不加工，工厂通常粗铣一下做为基准面，设计可不标粗糙度。

⑧ 化学镀：3.2； 发蓝：6.3； 镀硬铬：工作面0.8；其余面3.2（如：输送用的限位条）。

零件与零件的重要结合面：至少3.2

⑨ 定位孔及定位销孔：1.6

分类

形状公差：直线度、平面度、圆度、圆柱度、线轮廓度、面轮廓度

位置公差：包括定向公差、定位公差、跳动公差

定向公差：平行度、垂直度、倾斜度

定位公差：同轴度、对称度、位置度

跳动公差：圆跳动（径向圆跳动、端面圆跳动、斜面圆跳动）、全跳动

形状公差和位置公差统称为形位公差。

根据零件的功能要求，综合考虑加工经济性、结构特性和测试条件：

① 在满足零件的功能要求的情况下，尽量选用较低的公差等级；

直线度、平面度、圆度、圆柱度，7、8、9为常用等级，7级为基本级。

平行度、垂直度、倾斜度、同轴度、对称度、圆跳动，6、7、8、9为常用等级，6级为基本级。

②对于刚性差的零件如细长件、薄壁件以及距离较远的孔轴等，由于加工和测量时都较难保证形位精度，在满足零件功能的要求下，形位公差可适当降低1~2级精度使用。

③ 考虑相应的加工方法

a)通常在设计机械零件及规定零件加工精度时，应注意将形状误差控制在位置公差内，位置误差又应小于尺寸公差。即精密零件或零件重要表面，其形状精度要求应高于位置精度要求，位置精度要求应高于尺寸精度要求。

即同一要素一般为：形状公差值＜位置公差值＜尺寸公差值

b)如两个平行的表面，其平面度公差值应小于平行度公差值；圆柱形零件的形状公差一般应小于其尺寸公差值（轴线的直线度除外）；平行度公差值应小于其相应的距离公差值。

c)单一表面的形位公差与表面粗糙度的要求应协调

概括为：尺寸公差越小，形位公差值越小，表面粗糙度值也越小。

a)直线度：常用公差等级为7级，轴类适用于长径比≤1:15的场合。

公差等级：7级 单位：mm

注：上述零件尺寸为长度尺寸。

b)平面度：常用公差等级为7级、8级，7级用于安装基准类如滑台底座、滑台板，夹具安装底座等重要场合，8级用于一般场合。 单位：mm

注：上述零件尺寸为最大长度尺寸。

c)平行度：常用公差等级为6级、7级，7级用于重要场合，7级用于一般场合。

单位：mm

注：上述零件尺寸为最大长度尺寸。

d)垂直度：常用公差等级为7级。bvty

公差等级：7级 单位：mm

注：上述零件尺寸为与基准面垂直的有效长度尺寸。

e)对称度：常用公差等级为7级。

公差等级：7级 单位：mm

注：1. 上述零件尺寸为对称边宽度尺寸。

2. 目前工作范畴，键槽的对称度重要场合为0.03，一般场合为0.05。

f)同轴度：常用公差等级为7级，需要掉头加工的适量放宽10-50%。

公差等级：7级 单位：mm

注：上述零件尺寸为直径尺寸。

g)径向（端面）圆跳动：常用公差等级为7级，需要掉头加工的适量放宽10-50%。

公差等级：7级 单位：mm

注：上述零件尺寸为直径尺寸。