多重公差如何产生冲突
避免因零件公差而相互指责
公差是小零件采购的基本要素之一,它对优化可制造性有影响。指定公差需要在成本和精度需求之间取得平衡。
通过区分关键公差和非关键公差,您可以避免过度设计零件的成本。
这意味着当您的零件具有需要公差的不同属性(例如直径和半径)时,您需要考虑哪一个是更关键的尺寸。
然而,最后一点引发了另一个问题:当同一零件具有多个冲突的公差时会发生什么? 彼此?
什么是冲突公差?
术语容差冲突 可用于表示任何指定的多个公差,但这些公差放在一起根本没有意义。
例如,电子元件的图纸可能会在元件间距上显示两个相互冲突的公差:第一个公差是加框的,并使用小数点后三位的通用图纸公差,± 5 μm (0.0002”);紧随其后的是累积间距(四个单间距),公差为 ± 50 μm (0.002”)。
容差冲突的风险
机械师讨厌这种相互矛盾的公差,因为它迫使制造商在相互矛盾的要求之间做出选择。
如果将公差编程到机器中,则可能导致工具崩溃并严重损坏精密的定位功能。还有那个 可能需要昂贵的维修或零件更换,并导致生产延误、错过最后期限和更高的成本。
此外,对于更复杂的装配,尺寸冲突的影响会成倍增加,从而导致公差累积和预期设计中出现不可接受的变化。
当多个公差需要修正时
当多个公差以这种方式发生冲突时,通常是尺寸不完整或人为错误。
幸运的是,机敏且知识渊博的技术人员可以发现差异并知道返回给客户或其他来源以获取更多信息 - 以确定意图并在规范中进行更正以解决任何冲突。
松紧公差问题
另一种类型的公差冲突实际上是一种非常常见的情况:当单个零件具有容易满足的松散公差与另一个尺寸的紧公差时。
例如,您的长度可能有 ± 0.01 英寸(0.254 毫米)的松散公差,而垂直度的公差却是 ± 0.001 英寸(0.0254 毫米)的非常紧的公差,这使得零件更难生产。
您能否在一个维度上实现严格的公差,而在另一个维度上实现成本更低、更宽松的公差?现实情况是,您可能无法按照规定在一个零件中实现两者。
这是因为经验法则是,必须以更严格的公差来指导生产——确定要使用的机器和工具的类型,并最终推动零件的成本。
因此,您必须从整体上查看零件并考虑所有公差,才能真正了解工艺和成本。
例如,非常大的圆角半径可以减小直径,因为零件需要长时间滚动才能达到半径。这将需要更严格的公差,并消除指定更宽松的整体外径的成本优势。
当多个公差需要妥协时
通常,这些相互冲突的公差需要接受妥协。例如:
- 您可能需要指定更严格的长度公差以保持紧密的垂直度。
- 对于半径和直径,您可能需要在直径上做出妥协,以实现更关键的尺寸(最小端半径)。
对于我们前面的松散长度和紧密垂直度的示例,您可能需要做出选择:
- 垂直度真的需要那么紧吗?
或
- 是否需要更严格的所有公差(包括长度)才能达到所需的垂直度?
调整多个公差以进行优化
请记住,选择适当的公差有助于确保适当的零件性能、易于组装以及最终的产品质量。当多个公差相互冲突时,挑战在于纠正或妥协以避免会花费您时间、金钱和质量的问题。
好消息是,稍微调整一个(或多个)公差可以帮助您确保达到最关键的尺寸,从而达到您的最终目标。
通过确定最具挑战性的公差并确定实现它的最佳方法,您可以清楚地了解需要使用的过程以及成本是多少。
此外,知识渊博的制造合作伙伴可以帮助您做出明智的决定,并了解当您的一个零件具有多个公差时通常必须进行的权衡。
工业技术