機械設計中零件公差的運用
2016-08-29陳曦
（衡陽技師學院，湖南衡陽 421000）
摘 要：本文分析了機械設計中零件公差的選擇，探討了機械設計中零件公差標準的適用范圍與公差選用中需要注意的問題，論述了機械設計中零件公差的運用。
關鍵詞：機械設計；零件公差；公差選擇
一、概述
公差作為機械設計中的重要概念，對機械設計而言十分重要。在零件設計過程中，合理并正確選用公差是機械設計的重要內容，也是保證零件尺寸滿足實際需要的重要手段。為此，我們應對機械設計中零件公差的概念有足夠的認識，應認真分析機械設計中零件公差如何選擇，并對機械設計中零件公差標準的適用范圍進行深入分析，同時做到正確選擇零件公差，保證公差選用滿足實際需要，提高機械設計的整體質量，達到提升機械設計水平，促進機械設計發展的目的。
二、機械設計中零件公差的選擇
零件公差是指機器零件設計制造中的未注公差尺寸，也是指那些不包括在尺寸鏈中而且對配合性質又沒有直接影響的尺寸。從公差的定義來看，機械設計中零件公差對零件的尺寸配合具有重要影響，如果不能做好零件公差的選擇工作，將會造成零件設計尺寸鏈不完整，導致零件設計缺少關鍵尺寸，不滿足零件設計需要。
機器零件的功能決定其相應要素的尺寸、形狀和位置等要求。無功能要求的要素是不存在的。因此，零件在圖樣上表達的所有要素均有一定的公差要求。從現有成型的機械設計圖紙來看，機器零件的公差是零件圖中的關鍵尺寸，對零件的加工精度和生產制造具有較強的指導作用。因此，只有明確零件的設計公差，并做好公差標注，才能提高機械設計的有效性。
對于某些在功能上無特殊要求的要素，或者說，當其精度在不影響該零件的工作性能和質量的前提下，則可給出一般公差。在公差標注過程中，有些精度要求較低的部件使用一般公差就可以。如果對精度要求高，或者是需要對精度做出特別規定的零件，就要在機械設計中對公差做出詳細規定，保證零件公差能夠滿足實際需要。
當零件上的要素采用一般公差時，在圖樣上通常都不標注出它們的公差值，但并不等于對該類零件沒有任何限制和要求。在零件設計中，不是所有的公差都在圖紙上得到體現，像一般公差就會省略，但是這并不代表公差不存在。除了一般公差之外，特殊公差需要在零件圖上做出詳細說明，用以和一般公差區分。
三、機械設計中零件公差標準的適用范圍分析
在機械設計過程中，線性尺寸的一般公差標準不受材料屬性、加工方法等因素的限制或影響。一般公差可應用在線性尺寸、角度尺寸、形狀和位置等幾何要素，具體如下：①線性尺寸：包括孔、軸直徑、臺階、距離、倒圓半徑、倒角高度等尺寸：對于機械零件而言，線性尺寸是零件的重要尺寸，也是零件的基礎尺寸，對零件具有重要意義。②角度尺寸：角度尺寸在零件設計中需要進行特殊標注，在公差標注過程中需要使用專用的角度公差符號。③工序尺寸：在零件設計中，除了要對零件的線性尺寸和角度尺寸進行標注之外，還需要對工序尺寸進行標注，保證工序尺寸滿足實際需要。④零件組裝后，再經過加工所形成的尺寸。在零件設計中，不但要考慮零件本身的尺寸和公差，還要充分考慮零件組裝后的尺寸，所以需要對加工后形成的尺寸公差進行考慮。⑤形狀和位置幾何要素。在零件設計過程中，公差的選擇和標記需要根據形狀和位置幾何要素來確定，必須保證公差能夠滿足形狀和幾何要素的要求。但是，該標準不適用于以下尺寸：①已在圖樣上給出公差的尺寸；通過了解發現，以上的公差標準對圖樣中已經表明的公差不再適用，避免公差重復標注。②用括號標明的參考尺寸或輔助尺寸；在零件圖設計過程中，凡是在圖上已經標明的尺寸，不需要再進行公差的標注，可以直接套用。③用方框標明的理論正確尺寸：這些尺寸比較特殊，我們可以將其看成臨時標注，不對其進行公差標注。④零件組裝后構成的尺寸。由于零件組裝后會改變零件的連接方式，因此組裝后的公差不需要進行重復標注。
四、機械設計中零件公差選用中需要注意的問題
為了保證機械設計中零件公差能夠滿足實際要求，應在零件公差選用中把握公差選用原則，做好公差的選用工作，具體應做好以下幾個方面工作：
1.在公差選用中明確公差的精度要求
在機械設計中，公差的選擇和使用需要對精度作出具體要求。由于公差精度分為多個等級，選擇什么樣的公差精度代表零件的加工精度定為哪一個等級。所以，在公差選用中，應明確公差的精度要求，應根據零件的實際需要做好公差的精度選擇，保證精度滿足實際需要。
2.根據零件種類和要求合理選用公差
對不同的零件，公差的選用是不同的。對于一些表面質量要求不高的零件，公差精度可以低一些，而對于零件表面質量要求較高的，需要選擇精度較高的公差才能滿足實際要求。因此，在公差選擇中，應根據零件的種類和要求合理選用公差，提高零件的加工質量。
3.在不同加工工藝條件下做好公差的選用工作
在機械設計的零件公差選擇中，許多零件由于加工工藝不同，對零件的精度要求和工藝要求都不同，因此在公差選用過程中，就要特別注意根據加工工藝的實際需要選擇公差，保證公差滿足實際需求，達到提高零件加工質量的目的，提高機械設計的整體質量。
4.認識到公差選擇對零件加工的重要性
從機械設計實際出發，在零件設計過程中，公差的選擇是保證零件加工精度的和加工質量的重要因素。為此，我們應明確零件設計中公差的重要性，做好公差的選擇工作，達到提高機械設計質量的目的，使零件公差能夠具有一定的指導作用，滿足零件設計需要。
結論
通過本文的分析可知，在機械設計中，零件公差是保證整體設計質量的重要因素，對零件設計十分重要。只有充分了解公差的選擇范圍、公差標準的適用范圍和公差選用中需要注意的問題，才能夠達到有效提高機械設計質量的目的。因此，我們應明確機械設計中零件公差的作用，在機械設計中積極應用零件公差。
參考文獻
[1]譚春曉.機械設計中形位公差的確定[J].電大理工，2005（02）.
[2]鄭國芬.公差原則的合理選用[J].機械制造，2001（03）.
一、概述
公差作為機械設計中的重要概念，對機械設計而言十分重要。在零件設計過程中，合理并正確選用公差是機械設計的重要內容，也是保證零件尺寸滿足實際需要的重要手段。為此，我們應對機械設計中零件公差的概念有足夠的認識，應認真分析機械設計中零件公差如何選擇，并對機械設計中零件公差標準的適用范圍進行深入分析，同時做到正確選擇零件公差，保證公差選用滿足實際需要，提高機械設計的整體質量，達到提升機械設計水平，促進機械設計發展的目的。
二、機械設計中零件公差的選擇
零件公差是指機器零件設計制造中的未注公差尺寸，也是指那些不包括在尺寸鏈中而且對配合性質又沒有直接影響的尺寸。從公差的定義來看，機械設計中零件公差對零件的尺寸配合具有重要影響，如果不能做好零件公差的選擇工作，將會造成零件設計尺寸鏈不完整，導致零件設計缺少關鍵尺寸，不滿足零件設計需要。
機器零件的功能決定其相應要素的尺寸、形狀和位置等要求。無功能要求的要素是不存在的。因此，零件在圖樣上表達的所有要素均有一定的公差要求。從現有成型的機械設計圖紙來看，機器零件的公差是零件圖中的關鍵尺寸，對零件的加工精度和生產制造具有較強的指導作用。因此，只有明確零件的設計公差，并做好公差標注，才能提高機械設計的有效性。
對于某些在功能上無特殊要求的要素，或者說，當其精度在不影響該零件的工作性能和質量的前提下，則可給出一般公差。在公差標注過程中，有些精度要求較低的部件使用一般公差就可以。如果對精度要求高，或者是需要對精度做出特別規定的零件，就要在機械設計中對公差做出詳細規定，保證零件公差能夠滿足實際需要。
當零件上的要素采用一般公差時，在圖樣上通常都不標注出它們的公差值，但并不等于對該類零件沒有任何限制和要求。在零件設計中，不是所有的公差都在圖紙上得到體現，像一般公差就會省略，但是這并不代表公差不存在。除了一般公差之外，特殊公差需要在零件圖上做出詳細說明，用以和一般公差區分。
三、機械設計中零件公差標準的適用范圍分析
在機械設計過程中，線性尺寸的一般公差標準不受材料屬性、加工方法等因素的限制或影響。一般公差可應用在線性尺寸、角度尺寸、形狀和位置等幾何要素，具體如下：①線性尺寸：包括孔、軸直徑、臺階、距離、倒圓半徑、倒角高度等尺寸：對于機械零件而言，線性尺寸是零件的重要尺寸，也是零件的基礎尺寸，對零件具有重要意義。②角度尺寸：角度尺寸在零件設計中需要進行特殊標注，在公差標注過程中需要使用專用的角度公差符號。③工序尺寸：在零件設計中，除了要對零件的線性尺寸和角度尺寸進行標注之外，還需要對工序尺寸進行標注，保證工序尺寸滿足實際需要。④零件組裝后，再經過加工所形成的尺寸。在零件設計中，不但要考慮零件本身的尺寸和公差，還要充分考慮零件組裝后的尺寸，所以需要對加工后形成的尺寸公差進行考慮。⑤形狀和位置幾何要素。在零件設計過程中，公差的選擇和標記需要根據形狀和位置幾何要素來確定，必須保證公差能夠滿足形狀和幾何要素的要求。但是，該標準不適用于以下尺寸：①已在圖樣上給出公差的尺寸；通過了解發現，以上的公差標準對圖樣中已經表明的公差不再適用，避免公差重復標注。②用括號標明的參考尺寸或輔助尺寸；在零件圖設計過程中，凡是在圖上已經標明的尺寸，不需要再進行公差的標注，可以直接套用。③用方框標明的理論正確尺寸：這些尺寸比較特殊，我們可以將其看成臨時標注，不對其進行公差標注。④零件組裝后構成的尺寸。由于零件組裝后會改變零件的連接方式，因此組裝后的公差不需要進行重復標注。
四、機械設計中零件公差選用中需要注意的問題
為了保證機械設計中零件公差能夠滿足實際要求，應在零件公差選用中把握公差選用原則，做好公差的選用工作，具體應做好以下幾個方面工作：
1.在公差選用中明確公差的精度要求
在機械設計中，公差的選擇和使用需要對精度作出具體要求。由于公差精度分為多個等級，選擇什么樣的公差精度代表零件的加工精度定為哪一個等級。所以，在公差選用中，應明確公差的精度要求，應根據零件的實際需要做好公差的精度選擇，保證精度滿足實際需要。
2.根據零件種類和要求合理選用公差
對不同的零件，公差的選用是不同的。對于一些表面質量要求不高的零件，公差精度可以低一些，而對于零件表面質量要求較高的，需要選擇精度較高的公差才能滿足實際要求。因此，在公差選擇中，應根據零件的種類和要求合理選用公差，提高零件的加工質量。
3.在不同加工工藝條件下做好公差的選用工作
在機械設計的零件公差選擇中，許多零件由于加工工藝不同，對零件的精度要求和工藝要求都不同，因此在公差選用過程中，就要特別注意根據加工工藝的實際需要選擇公差，保證公差滿足實際需求，達到提高零件加工質量的目的，提高機械設計的整體質量。
4.認識到公差選擇對零件加工的重要性
從機械設計實際出發，在零件設計過程中，公差的選擇是保證零件加工精度的和加工質量的重要因素。為此，我們應明確零件設計中公差的重要性，做好公差的選擇工作，達到提高機械設計質量的目的，使零件公差能夠具有一定的指導作用，滿足零件設計需要。
結論
通過本文的分析可知，在機械設計中，零件公差是保證整體設計質量的重要因素，對零件設計十分重要。只有充分了解公差的選擇范圍、公差標準的適用范圍和公差選用中需要注意的問題，才能夠達到有效提高機械設計質量的目的。因此，我們應明確機械設計中零件公差的作用，在機械設計中積極應用零件公差。
參考文獻
[1]譚春曉.機械設計中形位公差的確定[J].電大理工，2005（02）.
[2]鄭國芬.公差原則的合理選用[J].機械制造，2001（03）.
