公差配合在机械设计与机械制造中的应用探讨

何 磊

（安徽理工大学机械工程学院，安徽 淮南 232001）

我国国民经济迅速发展与机械行业飞速发展密不可分。由于机械制造存在工艺性复杂、产品零件多样性等特点，其生产时间较长，成本较高。因此，有必要对机械设计与机械制造中所应用到的公差配合进行分析，使机械产品满足相关标准化和准确性的要求，从而获得质量保障。

1 公差与配合简述

1.1 公差简述

机械设计、制造中，公差的定义是机械零件尺寸参数的可接受极限波动区间。尺寸参数一般包含零件的几何尺寸、物理化学参数。几何尺寸公差是指机械几何参数的变动区间，这里面包括零件的形状、位置等等；物理化学参数公差是指机械零件的物理化学参数的波动区间。

1.2 配合简述

机械设计、制造行业中，配合的定义是具有同样的公称尺寸而且相互进行配合的孔轴。一般而言，有3种配合方式，即过盈、间隙和过渡配合。

配合制的定义是指具备相同极限值的孔和对应的轴在相配合时所应用的制度。按照基准不同，可以分为基轴制和基孔制两种。基轴制是以轴所在的公差带为标准，从而和带有不同基本偏差孔的公差带进行配合；基孔制是以孔所在的公差带为基准，从而和带有不同基本偏差轴的公差带进行配合。

2 公差与配合零件的设计制造中应用

2.1 公差与配合与零件设计、制造的关系

零件的不同精度和表面质量体现出公差配合与机械产品质量的关系,加工精度主要包含尺寸、相互位置、几何形状。其中尺寸精度是指零件的加工表面与基准尺寸之间的误差；相互位置精度是指零件的表面与基准的相互位置误差；几何精度是指机械零件所需要加工的表面存在的几何形状误差。表面质量可以体现在机械设计与机械制造中的产品误差上。为了提高机械设计和机械制造的效率，必须注意公差配合的使用。

2.2 公差与配合在零件设计中应用体现

考虑到处于不同位置的零件用途不同，在使用中的合格与否很大程度上取决于机械产品的设计。同时，零件的质量、性能受到选用不同配合制的直接影响。针对不同的零件，需要针对该情况具体分析，依据相关手册和经验，正确选择基孔制或者基轴制。

在选择基准制时，一般选择基孔制，只有考虑到零件可能有特殊用途时，才会选择基轴制。在特殊情况下，考虑到零件的特殊性，可以不采用基准制，即非基准制。

在选用配合时，根据手册采用优先配合方式。在有限配合方式行不通或者不合适的情况下，才会去选用常用配对。

2.3 公差配合在零件制造中的应用体现

在零件的机械制造中，一般而言，零件的实际间隙要比机械设计的间隙小一点，因此需要按照标准手册规定的互换性和配合工差要求进行严格配合。针对那些制造难度较大，或者对精度有较高要求的零件，为了进一步保证零件的合格率，需要进行二次加工，即利用已知公差尺寸的零件或者公差之间进行配合的零件，重新加工。

2.4 公差配合在零件设计、生产中的综合应用体现

在零件的实际生产中，公差配合贯穿于设计、改进以及加工的每一个环节中。在机械设备出现故障，在进行零件维修时，也需要进行公差配合的选用。

3 结语

在机械设计和机械加工中，不同类型和用途的机械零件有着不同的标准，但是各种因素都会影响实际的机械加工，导致零件最终的尺寸或者精度与预期不符。因此，公差与配合的使用至关重要，在一开始的机械设计、方案改进过程中，就需要根据零件的性能要求进行公差配合选择。以及实际机械加工中，还需要根据实际的情况，对公差配合进行有效地调整和控制，使得机械设计更加合理，机械制造更加高效，尽量减小因为公差配合不合理而导致的误差，最终提高零件质量与精度。