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2d图纸中哪些尺寸是关键尺寸的(2d工程图纸的尺寸标注方法有哪些)

导语:2D图纸中,哪些尺寸是关键尺寸?

关键尺寸是影响产品功能、外观和可靠性等的尺寸。

然而,一张零件或者部件的2D图纸,上面有N个尺寸,哪些尺寸才是关键尺寸呢?

本文将简单介绍关键尺寸的选取原则及注意事项等。

1 关键尺寸的选取原则

1)与产品功能、外观和可靠性等相关的尺寸

一般来说,与产品功能、外观和可靠性等相关的尺寸,都必须作为关键尺寸。

因为这些尺寸一旦超过预设的合理公差范围,就有可能造成产品功能出现故障、外观不符合要求、或者带来可靠性等问题。

TS16949所定义的与重要特性和关键特性相关的尺寸,都应当作为关键尺寸。

重要特性SC:Significient Character 顾客满意程度重要的产品、过程和试验。如果产品的SC出了问题,车可能会打不着火、车窗摇不上来、车空调在40摄氏度的时候还吹热风等让用户不爽,这时候用户会抱怨车质量不好,引起这个牌子的车口碑不好。

关键特性CC:Critical Character,与政府法规符合性或车辆/产品功能安全性,如果产品的CC特性出现问题,可能会导致车毁人亡。

2)与定位有关的尺寸

定位相关尺寸,影响到零部件之间的装配精度,需要作为关键尺寸。

如图1所示,两个零件通过两个定位柱和定位孔(左侧为长圆孔)进行定位,那么,左右两个定位柱的直径、右侧定位孔的直径、左侧长圆孔的宽度,这些尺寸影响到两个零件之间的装配精度(此处为了简化,没有考虑形位公差),需要作为关键尺寸。

▲图1,定位柱和定位孔(左侧为长圆孔)

3)避免发生装配干涉的尺寸

避免零部件在装配时发生干涉的尺寸,需要作为关键尺寸。

例1,如图2所示,零件2放入零件1中,如果装配间隙为0.10mm,我们就需要管控零件1槽宽50.00±0.05mm和零件2长度49.90±0.05mm,否则会出现干涉、装配不上的现象;这两个尺寸就是关键尺寸。

▲图2,间隙较小时

当然,在另外一种设计场景下,这两个尺寸可以不用作为关键尺寸,如图3所示。

如果零件1和零件2没有装配精度要求,即二者间隙大一些或者小一些,都不影响产品功能、外观和可靠性等,我们可以有意把间隙设计得大一些,假设1mm,这样即使这两个尺寸的偏差较大,二者也不会发生干涉。

同时,这种情况还可以放松尺寸的公差要求,从而可以降低零部件的制造成本。

▲图3,间隙较大时

例2,如图4所示,如果两个零件通过定位柱和定位孔配合,那么左右两个定位柱和定位孔的直径、定位柱与定位柱的距离、定位孔与定位孔的距离,都需要作为关键尺寸,否则会出现干涉、装配不上的情况。

▲图2,使用定位柱和定位孔进行定位

而在图1中,我们把左侧的定位孔改为长圆孔,那么我们就可以不用把定位柱与定位柱的距离、定位孔与定位孔的距离,作为关键尺寸。

因为即使两个尺寸的公差较大,然而因为长圆孔的存在,二者发生干涉的可能性依然较小。

4)与工艺过程控制相关的尺寸

制造和装配过程中,因为过程控制的需要的尺寸,需要作为关键尺寸。

例如,一个注塑件的外形尺寸,如长和宽,经常会标注为关键尺寸,这样比较利于后面每一批注塑件生产时的尺寸检测和管控。如果外形尺寸准确,一般来说参数设定没有问题,其它尺寸相应的也没有问题。如果外形尺寸不准确,那就说明需要去检查参数设定,可能与验证过的参数存在偏差。

另外,零部件如果需要通过治具定位,那么零部件上与治具定位的尺寸,也需要作为关键尺寸。

2 注意事项

在选取关键尺寸时,我们需要注意:

1)关键尺寸的数量不能太多,数量太多,后续的生产管控复杂,成本高。每一个尺寸被选取为关键尺寸,都必须有充分的理由。

2)可以通过产品设计优化,去减少关键尺寸的数量,如例1和例2所示。

3)关键尺寸的公差尽量宽松,这可以帮助降低成本。

4)公差分析中所涉及的尺寸,一般都是关键尺寸,因为这些尺寸均有可能影响产品的功能、外观、可靠性以及零部件的可装配性等。

5)可以通过DFMEA分析,来辅助选取关键尺寸。

注:关于关键尺寸的选取,我能想到的就这么多,大家如果有好的想法,欢迎留言补充。

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作者简介:钟元,著有书籍《面向制造和装配的产品设计指南》和《面向成本的产品设计:降本设计之道》

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