張金峰　林輝

[摘 要]在實際生產(chǎn)中，按照零件的基本尺寸進行數(shù)控編程和對刀加工，加工出的零件，實際尺寸可能與圖紙不符合，致使零件不合格，采用中限尺寸的方法，編程、對刀加工，可優(yōu)化產(chǎn)品的裝配間隙，獲得合格產(chǎn)品的概率最大。

[關(guān)鍵詞]數(shù)控編程；公差；中限尺寸；中限編程

中圖分類號：TP 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）05-0297-01

在機械零件圖紙上所有的尺寸都有公差，即使未標注公差也有“未注公差”。習慣稱零件的最大極限尺寸為“上限”，最小極限尺寸為“下限”，（最大極限尺寸+最小極限尺寸）÷2為“中限”。在實際生產(chǎn)加工過程中，零件的實際尺寸受到機床精度、刀具壽命、工件材料硬度等綜合因素的影響，將圍繞著零件的“中限”尺寸上下波動，在上限與下限尺寸之間為合格品，否則不合格，所以，按照零件尺寸“中限”編程、對刀加工，產(chǎn)品合格率是最大的。

當一個零件有多個基本偏差不同的尺寸公差時，運用基本尺寸編程是無法加工出合格產(chǎn)品的。以軸為例，如圖1所示。

不難看出，該零件如果按照基本尺寸編程加工，得不到最終的合格品。將圖1中帶有基本偏差和標準公差的尺寸計算出中限尺寸和js基本偏差。

φ的中限尺寸為：（φ20.015+φ20.002）÷2=φ20.0085；js 基本偏差為：（0.015-0.002）÷2=±0.0065。

φ的中限尺寸為：（φ29.91+φ29.966）÷2=φ29.938；js 基本偏差為：（-0.009+0.034）÷2的對稱值±0.0125。

φ的中限尺寸為：（φ40.029+φ39.99）÷2=φ40.0095；js 基本偏差為：（0.029+0.01）÷2的對稱值±0.0195。

φ的中限尺寸為：（φ50.00+φ49.7）÷2=φ49.85；js 基本偏差為：（0+0.3）÷2的對稱值±0.15。

的中限尺寸為：（20.00+19.90）÷2=19.95；js 基本偏差為：（0+ 0.1）÷2的對稱值±0.05。

的中限尺寸為：（50.10+50.00）÷2=50.05；js 基本偏差為：（0.1-0）÷2的對稱值±0.05。

90±0.175的中限尺寸為：90.00；js 基本偏差為：±0.175。

按計算結(jié)果重新標注后的尺寸如圖2所示。

需要說明的是φ50和90兩個尺寸的未注公差的確定。按公差與配合國家標準《公差等級的應(yīng)用》表：非配合尺寸精度等級為IT12～IT18級，其中IT12級為非配合尺寸的最高公差精度等級。當圖紙上出現(xiàn)未注公差的尺寸時，應(yīng)按照向?qū)嶓w內(nèi)誤差原則，選擇軸類為h12、孔類為H12、非軸非孔類為js12等級的基本偏差。當圖紙的技術(shù)要求中標注有精度等級、基本偏差和線形尺寸的一般公差等級要求時，按圖紙要求和企業(yè)標準執(zhí)行。所以，圖1中φ50和90兩個尺寸的未注公差我們按照以上要求選為h12和js12（±0.175）。

下面，我們來講述一個按中限編程方法優(yōu)化裝配間隙的實例。圖3是梅花聯(lián)軸器主動端的1/4俯視簡化圖。

梅花聯(lián)軸器（圖4）由3個主要零件組成：1.主動端；2.聚氨酯彈性梅花體； 3.從動端。3個零件裝配后，要求不能有徑向間隙。試制的第一批梅花聯(lián)軸器，由于裝配過盈量較大，各零件之間裝配時需要很大的外力壓入。該聯(lián)軸器主要在采煤用刮板機上使用，在煤礦井下維修時拆裝都很困難，所以必須改進、優(yōu)化裝配間隙。3個零件中，聚氨酯彈性梅花體是外購件，尺寸不能改變。經(jīng)過對主動端和從動端零件的檢測，發(fā)現(xiàn)與聚氨酯彈性梅花體配合的主要尺寸12-φ58都處于最小極限尺寸，其數(shù)控銑削加工程序也是按照基本尺寸φ58編寫的，沒有考慮公差帶的影響因素。

首先，按中限編程的方法，對數(shù)控銑削加工程序進行了修改。將φ58尺寸修改為（φ58+φ58.19）÷2=φ58.095。按修改后的程序，加工主動端和從動端各一件與聚氨酯彈性梅花體進行裝配，感覺仍然偏緊，但已經(jīng)可以用手錘敲擊人工拆裝了。

以φ58.095為下限，φ58.19為上限，再次計算其中間值：（φ58.095+φ58.19）÷2=φ58.1425≈行裝配，感覺偏松，但仍有過盈量，可以用木錘敲擊人工拆裝。

最后，以φ58.095為下限，φ58.143為上限，再次計算其中間值：（φ58.095+φ58.143）÷2=φ58.119。按φ58.119修改程序，加工完零件后進行裝配，感覺松緊適度。用此方案編制了梅花聯(lián)軸器系列產(chǎn)品的加工程序，至今產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定可靠。

從以上兩個實例可以看出，按照零件尺寸“中限”編程、對刀加工零件，不僅產(chǎn)品的合格率高，也是優(yōu)化產(chǎn)品裝配間隙的最佳方法。

參考文獻

[1] 聞邦椿，機械設(shè)計手冊，機械工業(yè)出版社，2010.1.

[2] GB/T1182-1996，《形狀和位置公差》.

[3] GB/T 1804-2000，《一般公差 未注公差的線性和角度尺寸的公差》.

作者簡介

張金峰，女，漢族，1977年出生，山東礦機集團股份有限公司工程師，主要從事數(shù)控編程、機械設(shè)計工作。