參考尺寸與公差累積

2021-02-24 製造學習聯盟

在圖紙標註中,我們經常會看到一些尺寸,標註在圓括號()當中,而且沒有標註公差。對於這樣的一些尺寸,剛接觸圖紙的新人朋友會有一些困惑:

這篇文章將從上面三個角度,來分別地進行討論。對於尺寸與公差的文章,我們少不了用圖紙的形式來表述問題,這樣更加清晰,也更能說明問題,看下圖:

圖1:參考尺寸 

1:在一些圖紙上,完整地標註了某個尺寸,也完整地標註了公差;可是,在另外一個視圖上,該部位的尺寸又重複地出現了。圖紙的閱讀者有些困惑了,為什麼該尺寸又出現了呢?這是因為,設計者考慮到需要,將該尺寸進行了重複標註。但是,對於重複標註的尺寸,採用圓括號「()」的方法進行標註。此時的控制方式也簡單,原尺寸該如何控制,當如何控制。2:在另外一種情況下,如圖1和圖2,我們在學習機械製圖的時候,老師就會要求我們,儘量不要標註封閉的尺寸。如果一定要標註,則用圓括號「()」的方法進行標註,表示是一個理論上計算出來的參考值。。對於標註在圓括號的尺寸,我們統一稱為「參考尺寸」,顧名思義,就是用來做參考用的。關於尺寸鏈上的封閉尺寸,在上圖中我們看到了兩種標註方法。兩種標註方法,都對尺寸控制表達了不同的含義。圖1控制了總長度60,圖2則不控制總長度60。不管採用何種標註方法,圓括號中的參考尺寸,都不應標註公差。這裡我們需要引入另外一個概念:公差累積。公差的累積主要源於基準的選擇,見下圖:由於累積公差的存在,因此在尺寸標註的時候,會對尺寸鏈上的封閉尺寸採用參考尺寸的方法。也許會有同學會問,累積公差有什麼危害呢?如果一定按照圖3中第一幅圖的方法來標註,累積公差確實會給製造和裝配帶來一些麻煩。作者有一個親歷的案例,大約發生在2014年左右。當時某機械工程師設計的一個三通管,標註的尺寸有累積公差,導致的問題有兩個:1、供應商在進行機加工時,根本無法將圖紙上的關鍵尺寸做到合格範圍之內,而且存在很高的報廢率(備註:圖紙上和圖3第一幅圖的標註略有出入,除了標註5個尺寸之外,還標註了總長,而且要求同時六個尺寸都控制在公差範圍之內。)2、供應商很惱火,但一直找不到原因。某一天,忽然之間,將所有的尺寸都做到公差範圍之內了,並且良率非常高,不再是之前的50%了。然而,戲劇性的一幕發生了,在顧客的裝配線上,該三通管怎麼都沒有辦法與其它零件進行匹配了,裝上去就出現了幹涉現象。質量工程師和機械工程師在生產線上對每一個零件都進行了測量,發現均在公差範圍之內。最後,一個有經驗的工程師指出來原因,三通管在設計上就存在累積公差,製造出來的產品,顯然也有累積公差。解決方案是,將三通管中間兩個不重要的尺寸,改為參考尺寸,不再進行控制。於是讓供應商開始重新送樣,生產第一個,沒有幹涉;生產第二個,也沒有幹涉;生產一百件,都沒有幹涉。很顯然,解決方案是有效的。既然存在累積公差,方法就是採用參考尺寸的標註方法,對不重要的尺寸或者理論上是這麼大小的尺寸,進行標註。那麼,在加工過程中,或者編制加工方法時,會依據圖紙要求,優先加工那些標註了公差的關鍵尺寸,而採用()進行標註的參考尺寸,則是加工過程中自然形成的尺寸。解釋到了這一步,該說的都已經說完了。不過,在現實過程中,總會有客戶或者生產線的工程師,會拿參考尺寸超出了公差範圍來說事,並要求對其進行控制。對於這種不合理的要求,我們應該用事實依據來說話,對其予以禮貌性的拒絕。當然,如果實在還是不能說服對方,或者對方認為該參考尺寸是關鍵尺寸,那麼我們應該回到設計上面來,邀請設計工程師共同參與該話題,來確定對方的要求是否合理。如果確實合理,那麼應該從設計上來規避,採用其它的標註方法,以來解決該問題。林凡老師的「GD&T幾何公差」 ,已經上線了!一共10期課程。本周日即將開課,本現在購買可享受團購優惠!開課後恢復原價!

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