几何公差专题（第一讲）：尺寸公差与配合-制造中的关键因素
几何公差专题（第一讲）：尺寸公差与配合-制造中的关键因素
尺寸公差与配合是制造业中至关重要的概念，它们直接影响着零件的互换性和装配的顺利进行。本文将为您详细介绍尺寸公差的定义与影响、尺寸公差表示方法、不同类型的配合以及配合制，帮助您全面理解这些关键概念。
尺寸公差：定义与影响
尺寸公差是制造过程中允许的尺寸变化范围，确保零件的装配性和功能性。合适的尺寸公差直接影响着零件的互换性和装配的顺利进行。
如图1展示了轴的常见尺寸公差标注方法，其中+0.3表示轴的上极限偏差，故最大极限尺寸为20.2，-0.1表示轴的下极限偏差，故最小极限尺寸为19.8，其尺寸公差为+0.4。
图 1 尺寸公差标注示例
尺寸公差表示方法
工程中，为了更加直观的表达尺寸公差，提出了公差带图，工程带图由零线及尺寸公差带组成。如图2为常见的尺寸公差带表示示意图。
图 2 公差带图示意图
尺寸公差与配合
不同类型的配合（间隙配合、过盈配合和过渡配合）直接决定了零件之间的松紧程度和配合关系。合适的配合能够确保零件功能的正常发挥。
1）间隙配合
间隙配合通常用于配合要求相对较宽松、需要允许一定的相对运动或者需要便于安装和拆卸的情况。例如，机械装配中的轴承与轴承滚珠的配合，如图4所示，如果要求轴能够在孔内旋转或者移动，就需要给予适当的间隙。
图 4 间隙配合案例
2）过盈配合
具有过盈的配合(包括过盈为零)称为过盈配合，过盈配合公差带情况如图5所示。
图 5 过盈配合公差带情况
过盈配合通常用于需要强固固定或传递力矩、扭矩等的场合，以确保零件之间的紧密连接。例如，机械装配中的轴与轴套的配合如图 6所示，如果要求在负载作用下不出现相对移动，就需要采用过盈配合。
图 6 过盈配合案例
3）过渡配合
可能具有间隙，可能具有过盈(针对大批零件而言)的配合称为过渡配合，过渡配合公差带情况如图 7所示。
图 7 过渡配合公差带情况
过渡配合通常用于要求相对稳定但又需要一定的拆卸或者调整余地的情况。这种配合可以兼顾一定的紧固性和便利性。例如，汽车活塞与汽缸套之间的配合是一个典型的过渡配合的例子，如图 8所示。
活塞与汽缸套之间需要既有一定的间隙以确保活塞在汽缸内的自由运动，又需要有一定的紧密度以保证压缩气体不会泄漏。
图 8 过渡配合案例
配合制
配合制是同一极限制的孔和轴组成配合的一种制度，也叫基准制。GB/T 1800.1—1997规定了两种平行的配合制：基孔制配合和基轴制配合。
1）基孔制
是指基本偏差为一定的孔的公差带与不同基本偏差的轴的公差带形成各种配合的一种制度，如图 9所示
图 9 基孔制配合
2）基轴制
基轴制是基本偏差为一定的轴的公差带，与不同基本偏差的孔的公差带形成各种配合的一种制度，如图 10所示。
图 10 基轴制配合
小结与交流
尺寸公差和配合是制造过程中不可或缺的关键因素，直接影响着 产品的质量和装配的可行性 。深入了解这些概念对于提高制造效率和产品质量至关重要。