2.2 尺寸公差基本标注及其前缀
现场有一个曲轴断裂的问题,断裂的部位都是曲拐部位,而供应商和质量部门都确认尺寸是合格的。原因在哪里?Mike指出原因是应力集中。
普通半径R标注如图2-10所示。
●公差带在两条双点画线之间。
●零件表面需要落在两条弧线间。
●允许有尖边和裂纹,从而导致倾覆力矩的作用下产生应力集中。
控制半径CR标注如图2-11所示。
●公差带在两条双点画线之间。
●必须是平滑弧线,不允许有尖边和裂纹。
●这是更严格的要求,避免了应力集中。
图2-10
图2-11
子谦编制的培训资料如图2-12所示。
图2-12
为了知道更多关于尺寸公差的秘密,子谦开始有计划地学习尺寸公差族谱。
2.2.1 控制对象数量
图2-13中标注 “4 × TRUE ϕ10 ± 0.2”,其中 “4 ×”表示此尺寸和公差共控制4个一样的控制对象,并且要求一样。
2.2.2 理想值TRUE
图2-13中标注 “4 × TRUE ϕ10 ± 0.2”,其中 “TRUE”表示理想圆的意思。图中的零件是一个球状物体的一个部分,4个直径为10mm的孔中心轴正好穿过球体的球心,所以在右视图上得到的 4 个孔的投影是椭圆,为此特殊标记“TRUE”。
图2-13
参考标准:ASME Y14.5—2018 (4.5.2.3节)。
2.2.3 控制对象形状
图2-13中标注 “4 × TRUE ϕ10 ± 0.2”,其中 “ϕ”表示此控制对象的形状,常见形状有5种。
1)ϕ,图中 “ϕ10±0.2”,表示控制对象是一个圆,可用在孔和轴上。
2) Sϕ,表示控制对象是一个球体或部分球体,后面的公称尺寸数值为此球的直径。
3)□,如图2-13中 “□13±0.2”,表示控制对象是一个方形的孔,可用在方形的孔和轴上。
4) SR,如图2-13中 “SR300”,表示控制对象是一个球体或部分球体,后面的公称尺寸数值为此球的半径。
5) R,如图2-10中 “R5”,表示控制对象是一个圆角。零件表面允许有尖边和裂纹。
6) CR,如图2-11中 “CR5”,表示控制对象是一个圆角。零件表面不允许有尖边和裂纹,表面必须平滑过渡。
2.2.4 公称尺寸
公称尺寸是被控对象的目标值,是设计时给定的,它是根据零件的使用要求,如刚度、强度或结构计算得到的。
在图2-13中 “ϕ10±0.2”,表示直径的公称尺寸是10mm。
在图2-13中 “□13±0.2”,表示边长的公称尺寸是13mm。
在图2-13中 “SR300”,表示半径的公称尺寸是300mm。
在图2-10中 “R5”,表示半径的公称尺寸是5mm。
在图2-11中 “CR5”,表示半径的公称尺寸是5mm。
2.2.5 尺寸公差值标注方法
尺寸公差简称公差,是尺寸的允许变动量,包括上极限偏差、下极限偏差。上极限偏差对应的是上极限尺寸;下极限偏差对应的是下极限尺寸。
图2-13中的 “ϕ10 ± 0.2”,表示直径的上极限尺寸是10.2mm,下极限尺寸是9.8mm。
“”,表示上极限尺寸是10.4mm,下极限尺寸是10mm。
“”,表示上极限尺寸是10mm,下极限尺寸是9.6mm。
2.2.6 尺寸值范围标注
尺寸范围 “9.9~10.1”,表示尺寸最大值为10.1mm,尺寸最小值为9.9mm。
此种标注应用ASME标准的比较多,在通过几何关系计算公差值的设计中,有明显的优势。