如何在機(jī)械設(shè)計(jì)中選擇尺寸公差、形位公差和表面粗糙度等參數(shù)？

自動(dòng)化愛好者

很多人都知道公差及粗糙度的重要性，但是苦惱的是無法根據(jù)實(shí)際情況去定下公差及粗糙度的大小，那么如何在機(jī)械設(shè)計(jì)中選擇尺寸公差、形位公差和表面粗糙度等參數(shù)呢？
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       一般來說，先確定尺寸公差，再確定形位公差。公差配合的合理首先是功能需要，其次是加工的工藝性，最后是裝配和維修的工藝性。

舉個(gè)例子來說吧，配合來說，都是講孔軸配合，這個(gè)不一定是圓的孔和軸，可以是方的，但是通常為什么是圓的呢，加工方便。傳統(tǒng)加工方式如車加工、銑加工、鉆床、磨加工，多數(shù)是圓形的加工方式，現(xiàn)在隨著激光切割和線切割的普及（成本低了），異形孔的應(yīng)用也多了。

既然傳統(tǒng)方式的加工都是圓形加工，孔軸配合的選擇就會(huì)有基孔制或基軸制的選擇了。通常，我們孔的加工是鉆孔、鉸孔、銑刀直接成型。這樣，加工的時(shí)候?yàn)榱朔奖�，我們的尺寸選擇方面，就應(yīng)該選擇有現(xiàn)成刀具（鉆頭、鉸刀、銑刀）尺寸的，比如直徑14的刀具比較少見，就選擇12或15、16的有方便購買的規(guī)格，這樣，加工成本就很低了，比如選直徑30的不選27的，盡管你計(jì)算需要27就夠了。

公差方面，這樣加工孔（不管是平板上的孔還是圓管上的孔），公差帶盡可能選加（正）公差，因?yàn)樘厥夤�差的刀具很貴很難買，加工的時(shí)候刀具旋轉(zhuǎn)時(shí)候的抖動(dòng)（設(shè)備精度之一）就會(huì)導(dǎo)致加工出來的尺寸略大于刀具直徑。這時(shí)候軸的加工就通常是車加工出來的，不受刀具精度限制，所以，基孔制是成本低的選擇（就是工藝性好）。

這時(shí)候，如果你設(shè)計(jì)的軸是電機(jī)輸出軸，那就只能基軸制了，或者是與軸承外圈配合的，也只能選擇基軸制的配合。

配合怎么選呢，就是說間隙配合、過渡配合、過盈配合這三個(gè)什么時(shí)候選用。簡單說來是這樣，不重要、不影響裝配后的精度（如會(huì)有螺絲連接緊固的）選擇間隙配合就可以，轉(zhuǎn)動(dòng)方向是單向、且是連續(xù)的工作狀態(tài)，就是間隙配合即可，至于間隙大小的選擇，看裝配的難度了，越松就越容易裝配。

舉個(gè)例子，如果是單向間歇運(yùn)轉(zhuǎn)且轉(zhuǎn)動(dòng)位移要求精度不高、轉(zhuǎn)速不高的帶平鍵的孔軸配合，也可以選擇間隙配合，但是需要有兩個(gè)90度的相間隔的緊定螺釘緊定定位。如果是有鍵配合的，其中一個(gè)緊定螺釘要鎖在平鍵的上面。

同樣是旋轉(zhuǎn)來說，如果是單向間歇旋轉(zhuǎn)的，或者正反向運(yùn)動(dòng)的，選擇過渡配合，這時(shí)候也需要有緊定螺釘，如果是傳遞較大扭矩的，這時(shí)候一般會(huì)選擇過盈配合了，這通常需要壓裝甚至熱套裝配了。

形位公差是尺寸公差的補(bǔ)充，所以其公差帶的選擇應(yīng)該是小于尺寸公差的，否則就沒有意義了。

形位公差，一定要理解形位公差的意義，這時(shí)候你才能做出正確的選擇和需要控制的內(nèi)容和尺度。

比如一個(gè)工件，寬度的公差是0.2mm，那么這個(gè)寬度兩邊的平面如果給個(gè)平行度要求，那就需要小于0.2mm，否則就失去意義了，很多時(shí)候，這個(gè)寬度的公差要求并不高，但是平行度要求很高，可能會(huì)是0.05mm，那么這個(gè)這個(gè)平行度就很重要了，通常是對(duì)裝配有重要影響的。

說了這么多，不知道表達(dá)清楚沒有，一起探討、相互學(xué)習(xí)吧。

再說說粗糙度

這東西更懸，我也是很久才懂得。通常，一般的機(jī)械加工基本達(dá)到12.5，對(duì)機(jī)加工來說，這是比較粗糙的了，這種要求，對(duì)外觀要求不高可以采用，我建議做普通加工件的未注要求可以，比如鈑金件的剪板機(jī)剪切口等，個(gè)人認(rèn)為沒有什么（公差）要求的可以采用這個(gè)值，如果好一些就6.3，這些車、銑、都能容易達(dá)到，3.2、1.6、或更小粗糙度就需要磨加工了，這意味著成本上升，所以，如果沒有更高要求，3.2以內(nèi)就好了，3.2的公差帶需要0.01的精度等級(jí)用了，0.05的6.3也可以。

問題是，為什么要做的那么光，這涉及到有效接觸面的大小，和緊固、耐磨、受力有直接關(guān)系。像我這里加工的軸承滾子接觸的面，需要超精加工，其實(shí)就是拋光處理，目的就是獲得更好更均勻的受力。機(jī)械密封方面也是這樣需要粗糙度要求較高。

未來第一站

說的還不錯(cuò)。

失了分寸

學(xué)習(xí)Ing

老腰

形位公差一般是相對(duì)于配合公差來選的，除了軸承配合及特別的要求外，一般是配合公差的1/3-1/2數(shù)值，這里面公差配合的書有介紹；表面粗糙度除特別的要求外，也是相對(duì)于配合公差來選擇的。

面壁深功

尺寸精度與形位精度查表，而表粗，我通常按尺寸精度軸6-7級(jí)（孔7-8級(jí)）對(duì)應(yīng)表粗Ra0.8，上磨值最大0.8，車內(nèi)孔最小值1.6，車外圓最小值0.8。其余比對(duì)并參考工藝確定。

albert.tang

根據(jù)安裝配合要求，選擇對(duì)應(yīng)的公差等級(jí)，查公差表確定，再結(jié)合一定的經(jīng)驗(yàn)。

斜陽西

需要仔細(xì)研究一下

我四歲

寫的好

我走更遠(yuǎn)

其實(shí)個(gè)人覺得，新手時(shí)對(duì)這個(gè)尺寸公差和形位公差很是畏難，其實(shí)真正做了幾次設(shè)計(jì)，也還是那么的難；配合有優(yōu)先選擇的配合可以查到，根據(jù)手冊(cè)也會(huì)選擇到，其他的減稅有配合的給一定的公差值，有時(shí)甚至隨便給個(gè)公差，以引起機(jī)加工都的注意而已。

小弟波仔

不錯(cuò)，學(xué)習(xí)了