2D圖紙中,,哪些尺寸是關(guān)鍵尺寸,?
關(guān)鍵尺寸是影響產(chǎn)品功能、外觀和可靠性等的尺寸,。
然而,,一張零件或者部件的2D圖紙,上面有N個(gè)尺寸,,哪些尺寸才是關(guān)鍵尺寸呢,?
本文將簡(jiǎn)單介紹關(guān)鍵尺寸的選取原則及注意事項(xiàng)等。
1 關(guān)鍵尺寸的選取原則
1)與產(chǎn)品功能,、外觀和可靠性等相關(guān)的尺寸
一般來(lái)說(shuō),,與產(chǎn)品功能、外觀和可靠性等相關(guān)的尺寸,,都必須作為關(guān)鍵尺寸,。
因?yàn)檫@些尺寸一旦超過(guò)預(yù)設(shè)的合理公差范圍,就有可能造成產(chǎn)品功能出現(xiàn)故障,、外觀不符合要求,、或者帶來(lái)可靠性等問(wèn)題。
TS16949所定義的與重要特性和關(guān)鍵特性相關(guān)的尺寸,,都應(yīng)當(dāng)作為關(guān)鍵尺寸,。
重要特性SC:Significient Character 顧客滿意程度重要的產(chǎn)品、過(guò)程和試驗(yàn),。如果產(chǎn)品的SC出了問(wèn)題,,車可能會(huì)打不著火、車窗搖不上來(lái),、車空調(diào)在40攝氏度的時(shí)候還吹熱風(fēng)等讓用戶不爽,,這時(shí)候用戶會(huì)抱怨車質(zhì)量不好,引起這個(gè)牌子的車口碑不好,。
關(guān)鍵特性CC:Critical Character,,與政府法規(guī)符合性或車輛/產(chǎn)品功能安全性,如果產(chǎn)品的CC特性出現(xiàn)問(wèn)題,,可能會(huì)導(dǎo)致車毀人亡,。
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2)與定位有關(guān)的尺寸
定位相關(guān)尺寸,,影響到零部件之間的裝配精度,,需要作為關(guān)鍵尺寸。
如圖1所示,,兩個(gè)零件通過(guò)兩個(gè)定位柱和定位孔(左側(cè)為長(zhǎng)圓孔)進(jìn)行定位,,那么,左右兩個(gè)定位柱的直徑,、右側(cè)定位孔的直徑,、左側(cè)長(zhǎng)圓孔的寬度,這些尺寸影響到兩個(gè)零件之間的裝配精度(此處為了簡(jiǎn)化,,沒(méi)有考慮形位公差),,需要作為關(guān)鍵尺寸。
▲圖1,定位柱和定位孔(左側(cè)為長(zhǎng)圓孔)
3)避免發(fā)生裝配干涉的尺寸
避免零部件在裝配時(shí)發(fā)生干涉的尺寸,,需要作為關(guān)鍵尺寸,。
例1,如圖2所示,,零件2放入零件1中,,如果裝配間隙為0.10mm,我們就需要管控零件1槽寬50.00±0.05mm和零件2長(zhǎng)度49.90±0.05mm,,否則會(huì)出現(xiàn)干涉,、裝配不上的現(xiàn)象;這兩個(gè)尺寸就是關(guān)鍵尺寸,。
▲圖2,,間隙較小時(shí)
當(dāng)然,在另外一種設(shè)計(jì)場(chǎng)景下,,這兩個(gè)尺寸可以不用作為關(guān)鍵尺寸,,如圖3所示。
如果零件1和零件2沒(méi)有裝配精度要求,,即二者間隙大一些或者小一些,,都不影響產(chǎn)品功能、外觀和可靠性等,,我們可以有意把間隙設(shè)計(jì)得大一些,,假設(shè)1mm,這樣即使這兩個(gè)尺寸的偏差較大,,二者也不會(huì)發(fā)生干涉,。
同時(shí),這種情況還可以放松尺寸的公差要求,,從而可以降低零部件的制造成本,。
▲圖3,,間隙較大時(shí)
例2,,如圖4所示,如果兩個(gè)零件通過(guò)定位柱和定位孔配合,,那么左右兩個(gè)定位柱和定位孔的直徑,、定位柱與定位柱的距離、定位孔與定位孔的距離,,都需要作為關(guān)鍵尺寸,,否則會(huì)出現(xiàn)干涉、裝配不上的情況,。
▲圖2,使用定位柱和定位孔進(jìn)行定位
而在圖1中,,我們把左側(cè)的定位孔改為長(zhǎng)圓孔,,那么我們就可以不用把定位柱與定位柱的距離、定位孔與定位孔的距離,作為關(guān)鍵尺寸,。
因?yàn)榧词箖蓚€(gè)尺寸的公差較大,,然而因?yàn)殚L(zhǎng)圓孔的存在,二者發(fā)生干涉的可能性依然較小,。
4)與工藝過(guò)程控制相關(guān)的尺寸
制造和裝配過(guò)程中,,因?yàn)檫^(guò)程控制的需要的尺寸,需要作為關(guān)鍵尺寸,。
例如,,一個(gè)注塑件的外形尺寸,如長(zhǎng)和寬,,經(jīng)常會(huì)標(biāo)注為關(guān)鍵尺寸,,這樣比較利于后面每一批注塑件生產(chǎn)時(shí)的尺寸檢測(cè)和管控。如果外形尺寸準(zhǔn)確,,一般來(lái)說(shuō)參數(shù)設(shè)定沒(méi)有問(wèn)題,,其它尺寸相應(yīng)的也沒(méi)有問(wèn)題。如果外形尺寸不準(zhǔn)確,,那就說(shuō)明需要去檢查參數(shù)設(shè)定,,可能與驗(yàn)證過(guò)的參數(shù)存在偏差。
另外,,零部件如果需要通過(guò)治具定位,,那么零部件上與治具定位的尺寸,也需要作為關(guān)鍵尺寸,。
2 注意事項(xiàng)
在選取關(guān)鍵尺寸時(shí),,我們需要注意:
1)關(guān)鍵尺寸的數(shù)量不能太多,數(shù)量太多,,后續(xù)的生產(chǎn)管控復(fù)雜,,成本高。每一個(gè)尺寸被選取為關(guān)鍵尺寸,,都必須有充分的理由,。
2)可以通過(guò)產(chǎn)品設(shè)計(jì)優(yōu)化,去減少關(guān)鍵尺寸的數(shù)量,,如例1和例2所示,。
3)關(guān)鍵尺寸的公差盡量寬松,,這可以幫助降低成本,。
4)公差分析中所涉及的尺寸,一般都是關(guān)鍵尺寸,,因?yàn)檫@些尺寸均有可能影響產(chǎn)品的功能,、外觀、可靠性以及零部件的可裝配性等。
5)可以通過(guò)DFMEA分析,,來(lái)輔助選取關(guān)鍵尺寸,。
注:關(guān)于關(guān)鍵尺寸的選取,我能想到的就這么多,,大家如果有好的想法,,歡迎留言補(bǔ)充。
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作者簡(jiǎn)介:鐘元,,著有書(shū)籍《面向制造和裝配的產(chǎn)品設(shè)計(jì)指南》和《面向成本的產(chǎn)品設(shè)計(jì):降本設(shè)計(jì)之道》
推行降本設(shè)計(jì),
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