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治具干涉分析凭物理观念而非高深理论

治具干涉分析

治具干涉分析凭物理观念而非高深理论(治具干涉分析

客制化量产件之组装治具如发生与零件干涉情况,造成组装工序不顺利,势必直觉更换零件,浪费零件又影响组装效率,产线大忌,如发生次数频繁可能暂停组装,待改善后再上线,如产线员工人数愈多损失愈大,必立即处理。

前些日子发生计算机及外围设备业之公司有三位高阶主管复制几项该公司之营业机密信息,准备投奔同业另一家竞争公司而挨告,其中有一样治具干涉检查报告档案,显示出治具设计之重要性,关系到信息产品业之组装产线之质量良率与效率,对产生治具干涉之除错方法与步骤视同极宝贵之经验资料。实际上从几何公差规范中之一些原则,即可轻松简易计算解决,且直接凭基本物理观念而无须高深理论,只需机械高职以上程度即可胜任。

初步问题在零件是否合格与治具设计正确性,产线员工与治具设计部门员工直觉是对方的质量造成。正常运作是治具设计必须依据零件图之尺寸与公差,不会擅自主张偏离设计图零件尺寸与公差之要求,因此可能先检讨零件图是否正确完整,无其他可能之解释,如果零件图没清楚标注基准位置、基准尺寸、未注公差规定、几何公差、最大材料情况等要素,必发生累积误差与设计、制作、检测、客户等部门间各自解读之争议,莫衷一是。

基准是可接触、可量测、可计算或可参考之目的,形体上之点、线、面、柱、销、 棒、轴等是精确的,零件其他形体之位置与几何关系才能确认。设计图必需明示基准位置,制作加工可依基准指示施作,并将误差导向未注公差处,以确保有标注公差处能落于公差内,完成制作加工工序,才能自加工机械卸下工件。基准之符号由代字外加方框。基准点是一种有位 置无大小之点,如圆锥或角锥状之顶点,圆球之中心点或为表示功能、工具、刀具位 置、量测等目的,而在形体表面所设立之参考点。基准线为一条有长度、无宽度、无高 度之线,如孔、圆柱体等之中心线,提供加工刀具定位参考与量测工作之依据。基准轴线是由形体基准形体圆柱形表面上之凸出点或接触点所建立基准圆柱理论上之精确中心线,或两个基准平面相交形成之轴线。基准表面是由形体基准形体圆柱形表面上之凸出点或接触点,对一参考平面所建立理论上之精确平面。基准表面为由零件表面或形体(孔、槽、直径)建立为基准或与基准重合。

基准尺寸是显示形体精确尺寸大小、位 置与形状之理想理论值,据以对其他尺寸或注解尺寸建立公差,其符号为在尺寸数值外加方形框。

国内企业公司之设计图如仍停留在尺寸公差阶段,则技术层次犹如大清帝国时代,孤芳自赏,无法跟上当代列强之工业水平一 样,因尺寸公差有其侷限与不合理处,缺少基准符号与上述之基准点、线、面规范,应用最广之结合孔位必产生累积误差,包含直线性孔位及环状形孔位之零件,孔数愈多,累积误差愈严重复杂,造成设计、加工、量 测、客户各自解读,坚持己见,争议不断,浪费资源。

为克服累积误差困扰,二战前美国推出几何公差规范(自己领域同业间先应用数年实证可行好用,才获颁布国家标准与国际标准版),简单、迅速、有效解决累积误差问题,如加上最大材料情况观念,同时可两度扩增制作公差,骤降工具、模具成本,提高易制性、易组性,不需偷工减料牺牲品质。对孔件而言最大材料情况意义为孔径最小,随加工变大(须满足 孔径上下限之内),正位度亦可随之等量增大。对轴件(销、柱、棒)而言最大材料情况意义为轴径最大,随加工变小(须落于轴径上下限之内),正位度(位置度)亦随之等量增大。同理对壁厚要求较严格时,则使用最小材料情况(最少留料情况),对孔件而言最小材料情况意义为孔径最大,如随加工变小正位度亦随之等量增大。对轴件而言最小材料情况意义为轴径最小,随加工变大,正位度亦随之等量增大。规范另以红利公差称呼其增加值,蛮符合工商企业经营活动之员工薪酬制度,贡献度愈大奖金红利愈多。

当孔径处于最小时,治具(检具)之轴径设计(销、柱、棒)仍可穿过,反之当轴径处于最大时治具(检具)之孔径设计仍可完全套上,换言之轴孔配均处于最严苛情况下仍可满足公母组配需求。几何公差规范提出虚拟情况观念,适用于功能检具与治具之设计尺寸,形体虚拟情况是由诸指定公差所容许各轮廓变异之综合效果所得之大小,亦即在最大材料情况时最极端之组配情形。对孔件之位置公差(正位度),而轴件之位置公差(正位度)。另外孔径之检具、治具轴径(销、柱、棒) 尚须考量轴径公差、位置公差及耐磨耗量因素,一般以百分之五到十之孔件正位度(位置公差)范围给制作师傅使用。换言之当孔径为孔径最小功能检具与治具之轴径(销、柱、棒)亦为轴径最大,亦即最严苛情况下尚能通过,则当孔径或轴径(销、 柱、棒)偏离軸徑最大时随即产生等量余隙,则公母组配(轴孔组配)就更可顺利进行,组装直通率百分之八轻松达成,不浪费零件。

国内机械产品、信息产品等组装业为大量生产企业公司,于不增加额外机具设备、检测仪具量具与人力情况下,经营者要求或鼓励设计主管、工程师认识、接触、学习活用已逾半世纪之国际通用版规范迎头赶上,立可提升两率(良率与效率),杜绝以往组装产线不顺利之时间与资源浪费,缩短与高科技国家技术落差,早日立于平等地位,互惠互利,双赢局面。

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