实际零件无论如何不能像数学(几何)上完美,因此总会有偏差。偏差大了,将影响零件实现其功能。允许的偏差量称为公差。
图纸上的尺寸一定带有公差。
一、尺寸极限与配合
尺寸间的配合关系有间隙、过渡、过盈三种。具体可查阅ANSI B4.2 Preferred Metric Limit and Fit(米制优先极限与配合)。在图纸上的标注可参见图1。
图1. 米制极限与配合的标注方法
企业在刚开始引入配合制时,建议采用图1(a)。这里括号内的基本尺寸和代号作为参考信息标出。在积累了一些经验(主要指加工经验、尺寸统计数据等)之后,可改用图1(b)。随着生产体系的完善,并且工装夹具、量具和原材料等都标准化之后,可进一步改用图1(c)。
二、尺寸极限的数学含义
在实际测量值很接近图纸标注的尺寸极限时,究竟该判断为合格还是不合格呢?撇开测量误差不论的话,图纸上的标注应该理解为精确值(可结合数学上的有效数字来理解),而不是近似值。参见图2。
图2. 尺寸极限的含义
顺便说一下镀层问题。零件如需电镀或涂层,图纸或所引用的文档应指明是镀前或镀后尺寸。典型的"技术要求"为:
DIMENSIONAL LIMITS APPLY AFTER PLATING.(尺寸极限为镀后尺寸)。
DIMENSIONAL LIMITS APPLY BEFORE PLATING.(尺寸极限为镀前尺寸)。
三、公差累计
由于公差不可避免,因此尺寸不能封闭,即有一个尺寸是通过其他尺寸计算得来,专业上的说法是:尺寸链计算(公差累计、公差分析)。图3是一个零件的三种标注方法,用来对比端面X和Y之间的距离。只需直观地利用加减法,就可以计算出端面之间的距离的变化范围 – 即公差累计。
公差累计是另一项专门技术,将在完成ASME Y14.5-2009的研读后陆续讲解。
图3. 不同尺寸标注方式对公差累计的影响
四、尺寸的起始位置(基准)
由于公差不可避免,从A面到B面的距离,不同于从B面到A面的距离。有时,需要在图纸上注明以哪个面为起始面。起始面通常意味着会用一个理想面来模拟它。参见图4。
图4. 标明尺寸的起始面
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