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独立与包容:高速钢车刀的热变形曲线与表面形状要求

时间:2023-06-24 理论教育 版权反馈
【摘要】:图3-103为一高速钢车刀的热变形曲线,在切削之初刀具温度上升较快,其伸长速度也很快,大约20min后,可逐渐达到热平衡,变形量不再增加,一般车刀的热伸长量可达0.03~0.05mm。哈瑞:“知道呀,实体尺寸与表面形状是独立的,应分别满足图样要求。在这张图上,19.95~20mm是尺寸,公差是0.05mm,形状,形状的要求……”即使是在常温条件下,其内部组织也在不断变化,直至内应力完全释放为

独立与包容:高速钢车刀的热变形曲线与表面形状要求

三个月的现场实习生活一晃而过,哈瑞信心满满地来到研发部报到,自以为熟悉了工程师设计图样时常犯的错误,自己不会出现这些问题,于是大胆地向沈经理要设计任务,结果被分到了一个顶杆的设计任务。顶杆从压力机下模板和模具的孔中伸出来,用于顶出工件,结构如图1-5所示。

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图1-5 顶杆装配结构图

于是哈瑞快速出图,如图1-6所示。

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图1-6 顶杆

三周之后,装配车间打来电话,说顶杆装配不良,无法从下模板中伸入到模具中,但是供应商的测量结果是合格的。这是怎么回事?哈瑞立即检查图样,发现下模板、模具孔径是ϕ20.10~ϕ20.15mm,顶杆直径是ϕ19.95~ϕ20.00mm,计算间隙有0.10~0.20mm,那么问题出在哪里呢?

哈瑞首先想到的是供应商报告造假,于是抱着零件和图样来到了实验室,找海挺帮忙。海挺把零件放在大理石平台上,从侧面看了一下,发现顶杆中部与大理石之间有较大间隙,为0.3~0.5mm,如图1-7所示。

海挺:“把图样给我看下。”

海挺看完后说:“黄浦理工的大学生,你这张图有问题,没出完整呀!你知道独立原则吗?”

哈瑞:“知道呀,实体尺寸与表面形状是独立的,应分别满足图样要求。在这张图上,ϕ19.95~ϕ20mm是尺寸,公差是0.05mm,形状,形状的要求……”

海挺追问道:“对呀,你对这个顶杆提出的形状公差呢?”

哈瑞:“没有,但有未注公差呀,那可不可以用未注公差来验收呢?”

海挺:“即便是未注公差,长500mm,H级公差也是0.4mm,现在的产品依然可以超出装配的实效边界哦。”说完顺手画出了两张示意图(图1-8和图1-9)。

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图 1-7

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图1-8 轴的极端状况

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图1-9 对手件极端状况

哈瑞看完后大呼明白,同时也苦着脸说:“那图样应该怎么出呢?”

海挺:“听过包容要求吗?”

哈瑞:“听过,但忘了。”

海挺:“包容要求表示提取组成要素不得超越最大实体边界(MMB),其局部尺寸不得超出最小实体尺寸。实体尺寸极限(最大实体)状态控制了零件的形状变化,如图1-10所示,当轴在包容要求下零件形状的约束边界(MMC)是21mm时,就有一个ϕ21mm的理论圆柱,包容整个零件,如果轴想弯曲,也必须在ϕ21mm的圆柱内变动,不得超出理论圆柱。但请记住在尺寸后加一个Ⓔ,才表示本尺寸遵守包容要求。”

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图 1-10

哈瑞点头说道:“哦,如图1-11所示标注的顶杆,其最极端状况尺寸如图1-12所示。在ϕ20mm以内(轴最大包络外边界),对手件是ϕ20.10mm以外,永远有0.1mm的间隙,这样就可以装配了,对吗?”

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图 1-11

海挺点点头示之:“这就对了。另外,图纸遵循ASMEY14.5标准时请注意,如果图中某个尺寸需要采用独立原则的可以用Ⓘ标识在它的后面,表示本图样默认包容要求,但被标识的尺寸遵守独立原则。”

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图 1-12

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