在講這之前,得先說明什麼是材料條件,一般來說我們會在工程圖上的位置公差上看到下面兩個符號(圖一):
圖一
M代表最大材料條件/邊界(Maximum Material Condition/Boundary),在實心特徵(如插銷,boss, pin...)上就代表取其最大值,在空心特徵(如孔)則是取其最小值,以保證工件的材料是在最多的狀況.
L代表最少材料條件/邊界(Least Material Condition/Boundary),在實心特徵(如插銷,boss, pin...)上就代表取其最小值,在空心特徵(如孔)則是取其最大值,以保證工件的材料是在最少的狀況.
考量材料狀況的正位度並不是說把目標的孔或是柱體做到最大或者最少材料,而是以最大或最小材料狀況作為參考標準,去變動公差範圍.
參考材料狀況的正位度標註如圖二
圖二
在正位度公差後面標注材料條件符號
以一個例子來講解有材料條件的正位度,見圖三
圖三
該範例是一個鈑件上面有一個孔,在正位度標明最大材料條件的前提下,此公差的解讀方式為“在孔的直徑最小的情況下(19.8),有直徑0.2的公差帶,當孔的直徑變大時,其公差帶也會隨之增加",其公差帶如表一
表一
用圖來解釋,則如圖四和圖五
圖四
圖五
在這種情況下,孔的半徑越大,可擁有的公差帶就越大,這個是考量材料條件的正位度特別之處.這種公差設計可以減少在製造過程中機器或人所造成的加工誤差所造成的組裝困難,並減少加工之成本和困難度.
至於最小材料條件也是相同的概念,以圖六為例
圖六
以最少材料條件為基準,即以直徑20.2的時候,有正位度公差帶直徑0.2,之後孔徑越小,所擁有的正位度公差就越大,如表二所示
表二
以圖來表示,及圖七和圖八
圖七
圖八
在這種情況下,孔越小,所擁有的公差帶越大,一般來說,最小材料條件的正位度公差比較少用在孔上,以組裝的觀點來說較不符合需求,但還是得看工件設計和製造上的需求來選擇適合的公差分配方法,沒有絕對.
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