浅谈机械精度设计

浅谈机械精度设计

摘要：机械精度设计，又称公差设计，其任务就是确定各零件几何要素的公差，并分析尺寸公差与形状位置公差的关系；形状、位置公差等级及其值的确定；形状、位置误差对零件精度影响。

在加工零部件的过程中，不可避免地会产生不同程度的尺寸偏差、表面形状偏差、位置偏差以及微观不平度，这些偏差过大，将影响零件间的配合性质，降低工件质量，并且不利于零件的互换与维修。因此在设计机械时，除了进行运动分析、结构设计、强度和刚度计算外，还必须进行精度设计一一合理地选择公差。所谓精度设计，即公差设计，就是按照机械使用性能的要求，兼顾制造成本的限制，合理地确定零部件的公差，并用监测手段保证其贯彻执行。

机械精度设计是机械设计的重要内容（领域）之一。随着社会的进步和科技水平的提高，机器被赋予越来越高的功能要求、可靠性要求、经济性要求、环境要求及寿命要求。因此，人们意识到了一个超越于机械原理与设计、质量管理与控制学、材料学、制造工艺学等许多学科之外，并以信息技术、实验技术为基础的新的分支，这就是机械精度设计。

1.机械精度设计的内容

机械精度设计是以实际参数对设计参数的变动以及实际参数自身的变动对机器功能和机器制造使用成本的影响为研究对象，以保证机器预定功能的实现、保持机器预定功能的稳定性，并获得最大综合效益为目的工作过程。

机械设计最终是以机器机构设计为其表达形式，而机器结构必然会体现一定的功能，这些功能必须与机器的预定功能、寿命及预定成本相一致。机器结构的功能基本上可以分为运动功能和动力功能两个方面，适应与这两个方面的设计称为运动设计和动力设计。反过来，这些功能又要通过结构来实现。结构的准确程度在很大程度上决定了运动和动力的准确程度。确切地说，机械的结构设计是基本设计，机械精度设计是针对机器结构中需要注意结构参数微小变化部分的设计。这个“微小变化”为：①“微小变化”的量是在制造误差数量级；②“微小变化可能造成机器功能参数不可容忍的改变；③“微小变化”密切关联着制造成本。

2.机器精度设计的基本原则

虽然机器的种类繁多，但做为机械设计的重要组成部分——机械精度设计，同样也需要遵循一些原则。

2.1功能保证原则

以上的叙述已阐明了功能的含义，它是机器精度设计的出发点和归宿。