シャフトと穴の基本システムの加工公差1

機械工学では、機械加工公差とは、公称寸法と実際の寸法の間の計画外の偏差の量を指します。

あらゆる種類の公差は、位置誤差、ワークピースと切削工具間の不正確な相対回転、切削抵抗の圧縮による変形、さらにはコンポーネント内部の応力緩和など、さまざまな理由の存在によって影響を受けます。公差はに影響を与えます多かれ少なかれ部品の組み立てと特性。したがって、公差(形状、位置、寸法、および表面粗さ)は、部品を設計する際に機械技師にとって非常に重要です。

この記事にかかる限られたスペースと貴重な時間を考慮して、ここでは、シャフトと穴という2つの古典的なジオメトリフィーチャーの寸法公差について説明します。

機械加工公差のバリ

寸法公差と許容差の主な違い

寸法公差は、2つのコンポーネント間の中間偏差に関連しています。許容範囲とは異なり、許容範囲は計画されていない一種の偏差と呼ばれる傾向があります。たとえば、冷間成形バーの寸法公差が0 / -0.15mmの場合、この部品の許容値として0 / -0.02mmをプリセットします。これにより、後続の焼きなましプロセスで0.13mm収縮します。この例からわかるように、許容値はエンジニアの知識と判断によって予測されますが、許容誤差は処理された部品に受け入れられる重要な境界にすぎません。

寸法加工公差を構成する要因

上記の例では、上限偏差と下限偏差を含む限界偏差についても説明しました。 0 / -0.15mmでは、「0」は上限(ESと記されている)と見なされ、サイズの上限と実際のサイズの差を意味します。逆に、「-0.15mm」とは、最小サイズと実際のサイズの差である、偏差の下限(EIと記されている)を指します。

基本サイズ

これは、シャフトと穴の呼び径です。

偏差を下げる

これは、コンポーネントの最小制限サイズと基本サイズの違いです。

上部偏差

これは、コンポーネントの最大制限サイズと基本サイズの違いです。

寸法公差は、上限偏差と下限偏差の絶対値の差に等しく、次の式で表されます。

T=丨ES-EI丨

寸法公差を負の値にできないのは、偏差がコンポーネントの基本サイズよりも大きいか小さいことが許可されているためです。ではありません。ある程度、加工公差はプロセスの難しさを反映しています。

ホール&シャフトシステムの3種類のはめあい

加工公差の適合

シャフトベーシックまたはホールベーシックシステムに進む前に、干渉とクリアランスの概念を確認する必要があります。それぞれが、穴とシャフトの許容ゾーンの間の一種の関係を示します。一般に、干渉は気密性に対応し、クリアランスは緩みに対応します。

穴とシャフトがすきまばめになっている場合、穴の許容範囲はシャフトの許容範囲よりも大きくなります。クリアランスフィットは、H&Sシステムの緩いジョイントリンクで一般的に使用されます。

締まりばめとは、穴の許容範囲がシャフトの許容範囲よりも小さい可能性があることを意味します。明らかに、この種のフィットは、これらのタイトなジョイントリンクに適しています。

したがって、トランジションフィットは、干渉とクリアランスの間のフィット条件であることがすぐにわかります。

標準の加工公差とその選択原理

2つの基本的なシステムに関しては、言及する必要のあるもう1つの重要な概念、標準の許容レベルがあります。 (ITとしてマーク)各ITレベルは、次の式で計算される標準化された許容量に対応します。

i-標準許容係数。ミクロンを単位とします。

D-最小の幾何平均。とマックス。サイズセクションの寸法。単位はミリメートルです。

ワークのサイズ≤500mm、

i = 0.453√D+0.001D

500mm <ワークサイズ≤3150mm、

i = 0.004D + 2.1

次に、さまざまなTol.s値に関する次のグラフを取得できます。文字通り、これらは係数に標準許容係数であるiを掛けた積です。ここでは多くの解決手順が省略されていますが。

標準加工公差

このグラフが示すように、標準公差はIT01、IT0、IT1、..、およびT18に分けられます。レベルが増加し、それに応じて許容値が増加します。

適切な許容レベルを選択する原則は、経済的有効性、製造コストを考慮し、機械部品の価値を使用することです。一般的に、IT5〜IT13は一般的な適合状態、IT2〜IT5は超精密部品、IT12〜IT18は適合なしの状態、IT8〜IT14は原材料の適合に適用されます。

また、国際規格によると、部品の基本サイズが1mm未満の場合、IT14〜IT18は使用できません。

穴とシャフトの基本システムとそれらの加工公差の選択

私たちの主な関心事に戻って、シャフトと穴のはめあいの公差にITレベルを適用し、穴の公差域を「Hx」、シャフトを「hx」とラベル付けします。 3種類のはめあいとシャフトと穴の基本システムに基づいて、どの標準公差が正しく選択されるかを確認するための参照用のチャートがあります。

穴とシャフトの基本システムとそれらの加工公差の選択
穴とシャフトの基本システムとそれらの加工公差の選択

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