原作者:上海海洋石油钻井工程公司 郑琼华 出处:
【论文摘要】在机修行业中，要碰到单件配制各种各样的零件，这些零件若按图纸上标注的国家标准公差生产、组装后，有时达不到原设计所要求的配合性能，针对这种现象，介绍了机修行业批零生产零件尺寸偏差的分布规律及提高单件生产零件配合性能的措施。
在机修行业中，常碰到单件配制各种各样的零件，但是在图纸设计准确、配合类别、精度等级选择无误的情况下，生产出的零件却有很大偏差。经过试验，发现这种现象只发生在单件生产中，而在大批量生产中是根本不会出现的。为此，对这2种生产方式进行了分析比较，明确认识到这是2种具有不同特点的生产方式，不能用同一标准去对待。
1 单件生产中的公差配合
例如，常见箱体与静压轴承的配合，设计一般采用基孔制H7/K6过渡配合，静压轴承在孔中是没有相对运动的，如基本尺寸φ85 mm，可得φ85H7／K6，我们将孔加工成上限尺寸φ85.03 mm，轴承的外径加工成下限尺寸φ85.003 mm，那么可得间隙0.027 mm，这样静压轴承在孔中就得不到准确的定位。又如我们将孔加工成下限尺寸φ85.00 mm，将轴承外径加工为上限尺寸φ85.026 mm，可得过盈0.026 mm，这相当于静配合了，如此在组装和修理时极不便，而且又使轴承发生变形，影响配合性能。再如分度头轴颈与轴承的配合间隙较小，但是以保证零件工作时相对运动，一般都采用H7／K6配合。基本尺寸为φ60 mm，轴承加工成上限尺寸φ60.03 mm，将轴颈加工成下限尺寸φ59.987 mm，最大间隙为0.043 mm，此时的配合太“旷”。把两者都加工成φ60 mm，那么间隙为0，这时分度头轴颈与轴承根本不能滑动。
2 批量生产零件尺寸偏差的分布规律
在大量生产中，直接按图纸标注的国家标准公差生产，完全可以达到设计所要求的配合性能，这就需要从统计学的理论说起了。我们的国家标准公差制度是建立在大量生产中的统计规律的基础上的。例如,我们用同一种加工方法，按规定的图纸尺寸，大量制造某一种零件，由于种种无法控制的因素(偶然性因素)，它们的尺寸不可能绝对做成一律，这种或大或小的尺寸偏差的出现，按统计经验证明，一般在稳定的生产工艺过程中，加工零件尺寸按正态分布线如图1所示。横坐标x轴表示零件加工后的实际尺寸，纵坐标y轴表示一批零件中某一尺寸零件出现的可能性即概率，以公式表示为
Y＝eW／｛σ（2η）1／2｝
|
图1 正态分布曲线
式中：e为自然对数的底,e=2.718；σ为标准偏差的平均平方的平方根，W＝－x2／（2σ2）。
从正态分布图中可知，在全部制件中，接近于平均尺寸的件数最多，偏差愈大，即离平均尺寸愈远，件数愈少，超出一定范围的大偏差就没有出现的机会。大量生产中，2个零件相配合后的间隙或过盈的分布，根据统计学理论，如果符合常态分布，它们的和或差也符合常态分布。因此，在大量生产中配合处间隙或过盈，要比按国家标准公差计算的范围小得多，而且愈接近于平均间隙(平均过盈)，配合零件的数目愈多，愈接近于平均的极限值，零件的数目愈少，
3 提高单件生产零件配合性能的措施
为了确保单件生产中零件的配合性能，可缩小零件的公差，但生产成本将增加，所以只有在万不得已下才采用。另一措施是采用配作的办法，即在条件许可的情况下，按国家标准公差先加工基准件，后按基准件的实际尺寸来配作的零件作为配作件，这时由于基准件的公差对配合精度没有影响，配件的公差就是配合公差。这样就不必再缩小配作件的公差数值了，我们机修行业中常用此办法，效果甚佳。 |
