紧固件制作中的公差等级详解
一、什么是公差等级
公差等级是指精密设备在制造和装配过程中,允许的尺寸和形状的变化范围。公差等级越高,设备的精度和质量就越高,但制造成本也会相应增加。因此,在选择公差等级时,需要根据设备的使用需求和成本预算进行权衡。
公差等级是指确定尺寸精确程度的等级,国标规定分为20个等级,从IT01、IT0、IT1、IT2~IT18,数字越大,公差等级(加工精度)越低,尺寸允许的变动范围(公差数值)越大,加工难度越小。产品零部件按功用的不同,需要达到的加工精度不同,选择的加工形式和加工工艺也不同。本文介绍车、铣、刨、磨、钻、镗等常见的几种加工形式所能达到的加工精度。
二、公差等级的分类
公差等级通常根据其精度要求和使用场景进行分类。以下是一些常见的公差等级及其特点:
1. 高精度公差等级:适用于对精度要求极高的设备,如精密测量仪器、航空航天设备等。这种公差等级要求设备的尺寸和形状变化范围非常小,以确保极高的精度和稳定性。
2. 中等精度公差等级:适用于大多数工业设备和机械零件。这种公差等级在保证一定精度的同时,也考虑了制造成本和生产效率。
3. 低精度公差等级:适用于一些对精度要求不高的设备或部件,如一些结构件或辅助部件。这种公差等级可以降低成本,提高生产效率。
三、公差等级的选择与应用
不同的公差等级适用于不同的应用场景。高精度等级的零件通常用于对精度和稳定性要求极高的领域,如航空航天、精密仪器等。中精度等级的零件则广泛应用于各种通用机械和设备中。而低精度等级的零件则主要用于一些对尺寸精度要求不高的场合。
在实际应用中,选择适合的公差等级至关重要。如果公差等级过高,会增加制造成本和时间;如果公差等级过低,可能会影响设备的性能和稳定性。因此,在选择公差等级时,需要综合考虑设备的使用需求、成本预算、生产效率等因素。
不同公差等级适用场合
1. IT级和J7级公差等级适用于高准确度的机械零部件,如精密传动装置、高速轴承等。
2. JT级和J8级公差等级适用于正常精度的机械零部件,如普通轴承、滑动轴承等。
3. CT级和J9级公差等级适用于松动较大、定位较不精确的机械零部件,如毛坯、钣金件等。
4. HT级和J10级公差等级适用于要求较宽松度、加工精度要求较低的机械零部件,如铸件、锻件等。
在选择公差等级时,需要综合考虑零件的使用场景、性能要求以及制造成本等因素。一般来说,对于关键部件或高精度设备,应选择较高的公差等级以确保其性能和稳定性;而对于一些辅助部件或对精度要求不高的设备,则可以选择较低的公差等级以降低制造成本。
四、紧固件公差等级
螺栓等连接紧固件A B C等级指的螺栓的制作精度等级。
普通螺栓按照制作精度可分为A、B、C三个等级,A、B级为精制螺栓,C级为粗制螺栓。对于钢结构用连接螺栓,除特别注明外,一般为普通粗制C级螺栓。
A、B级螺栓的栓杆由车床加工而成,表面光滑,尺寸精确,其材料性能等级为8.8级,制作安装复杂,价格较高,很少采用;
C级螺栓用未加工的圆钢制成,尺寸不够精确,其材料性能等级为4.6级或4.8级。抗剪连接时变形大,但安装方便,生产成本低,多用于抗拉连接或安装时的临时固定
螺纹等级
螺纹是一种在固体外表面或内表面的截面上,有均匀螺旋形凸起的形状,而螺纹紧固件的配合是指互相旋合的螺纹之间的松紧程度,等级是指内螺纹和外螺纹上偏差和公差的组合。
对于英制螺纹来说,外螺纹的等级有以下三个:1A、2A、3A。内螺纹的等级有以下三个:1B、2B、3B,都属于间隙配合,等级越高,配合的就越紧。对于英制螺纹,3A级的偏差为0,1A和2A的偏差是一样的。
而1A和1B级是非常松的公差等级,适合用于外螺纹和内螺纹之间的公差配合;2A和2B级是英制机械紧固件最通用的公差等级;3A和3B级,能够旋合成最紧的配合,一般用于公差较紧的紧固件,以及一个关键的安全性设计。
外螺纹的1A级和2A级之间有配合公差,3A级没有,一般情况下,1A级的公差要比2A级大百分之五十,比3A级大百分之七十五;内螺纹的2B级公差要比2A级大百分之三十,1B级要比2B级大百分之五十,要比3B级大百分之七十五。
其他:
GB/T 3103.1-2002 紧固件公差 螺栓、螺钉、螺柱和螺母
GB/T 3103.2-1982 紧固件公差 用于精密机械的螺栓,螺钉和螺母
其中,螺栓长度误差:
GB/T 3103.1-2002 标准中的规定为
产品等级A级:js15;
产品等级B级:js17;
产品等级C级:长度小于等于150mm,js17;长度大于150mm,±IT17 。
GB/T 3103.2-1982 标准中的规定为 h13 。