海外生产中几何公差的复杂性不断增加

发布日期: 2024-05-24

在90年代,一般图纸中标注“几何公差”的情况并不多见,但近年来,几何公差在图纸中变得非常普遍。 究其原因,与越来越多的零件在海外(如亚洲等)订购密切相关。本节将解释什么是几何公差,以及海外生产如何使几何公差变得日益复杂。

 

 什么是几何公差?

尺寸公差表示零部件各个尺寸的容许范围,而几何公差表示的则是零部件几何形状的精度。例如,如果要表示一个孔是一个完美的圆,就需要使用圆度的几何公差来标注。如果没有定义几何公差,制造出来的孔可能会有变形,但在图纸上却看不出任何问题。在日本制造业中,图纸上面很少见到几何公差标注。当笔者还是一名设计人员时,还记得自己绘图时仅标注最小限度的几何公差,但仍然可以顺利地生产出产品。当时,大部分供应商都在日本,所以即使没有标注几何公差,一个圆也能作为一个完美的圆交付出来。但近年来,越来越多的企业开始将加工转往海外,零部件质量问题也因此急剧增加。究其原因,是图纸上没有标注几何公差。

 需要进行揣度的传统图纸

首先,让我们来看看传统图纸。

 传统图纸示例

这是一张简单的四角形块状图纸。如果委托日本的零部件制造商来生产该部件,则所有角都将是垂直的,所有四条边都将是直的。
这是一张简单的四角形块状图纸。如果委托日本的零部件制造商来生产该部件,则所有角都将是垂直的,所有四条边都将是直的。虽然图纸没有规定角的垂直角度,但只要图形是垂直绘制的,日本制造商就会自行“揣度”并以垂直角度来制造零部件。其原因,依赖给日本国内制造商时,会基于图纸进行“协商”。加工过程和测量方法有时会在图纸之外进行沟通,以便生产出高质量的零件。

 使用相同图纸在海外生产的结果

由于图纸不规范,海外的制造商不会对图纸进行揣度,只要不标注几何公差,制造商就没有责任以垂直角度来制造部件。
由于图纸不规范,海外的制造商不会对图纸进行揣度,只要不标注几何公差,制造商就没有责任以垂直角度来制造部件。 因此,就算形状不符合预期,在图纸上也不得不标注为合格品。在国外,由于契约社会的存在,因此将图纸视为契约的程度远在日本之上。他们虽然会遵守图纸上所绘制的内容,但对于没有绘制的内容则不会自行“揣度”。

 标注几何公差的图纸

图通过几何公差规定了零部件的几何形状,因此可以生产出符合预期的零部件。
上图通过几何公差规定了零部件的几何形状,因此可以生产出符合预期的零部件。如果使用这张图纸,变形的部件就可以判定为不合格品。然而,即使在该图纸中,几何公差的标注也并不完美。为了生产出符合预期的零部件,需要标注更多的几何公差。这样就能根据作为契约的图纸,生产出高精度的零件。标准几何公差后,仅依靠图纸就能够指示加工方法和测量方法。

 日益复杂的几何公差

几何公差是衡量零件几何形状精度的重要指标,但如果使用不当,图纸上的几何公差就会变得复杂。常见的例子是,针对一个形状无意中重复定义了2个以上的几何公差,导致该形状所需的精度过高、超出了能够制造的范围。采用最大实体公差法(通常用Ⓜ︎标记)可以避免这种情况,但其思路较难理解,不习惯的话很难熟练运用。为了防止日本图纸与世界脱轨(加拉帕戈斯化),设计人员需要能够熟练使用几何公差。JIS标准也仿照ISO标准规定了图纸中必须使用几何公差进行表示,传统图纸不能再以旧JIS标准为依据。例如,孔的位置不能仅再用尺寸进行标注,而必须使用“位置度”几何公差。

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