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1、1 1 1 1 1 1 1 1目 錄一提高認識達成統一二公差基礎知識三位置度的定義標注及測量 四平面度的定義設計檢測及制程分析一提高認識達成統一在連接器中位置度平面度既是重點又 是難點。目前D/T工程部品保部以及台北就位 置度平面度的標注與測量尚未達成統一認識。 以MINI PCI 4.0H客戶圖為例從8月9日至8月29 日D/T與台北來回發了十多次電子郵件其中 討論的一個重點就是位置度的標注。在總結實踐 經驗的基礎上現制作此報告希望能有助于提 高大家對位置度平面度的理解。BACK二公差基礎知識(一) 公差實際尺寸相對理論尺寸的允許變化範 圍。當用實際尺寸減去理論尺寸時如果所得差 值在公差允許
2、範圍之內則該尺寸合格。例如 30.000.05如果實際測得尺寸為30.03則 30.03-30.00=0.03在-0.050.05範圍之內故該尺 寸合格。公差定義是公差標注和測量的依據。 小知識概念是判斷和推理的基礎和出發點。 二公差基礎知識(二)基准為計算或參考的目的設定一實體上 的點線平面柱軸等是精確的根據它們 工件上其他形狀的位置和几何關系才得以確立。 基准表面基准形體都是用以建立基准的真實工 件表面或形體故它們仍有著表面或形體不精密 的地方。 符號-A-小經驗基准就像是物理上的參照物。二公差基礎知識基准符號形位公差符號的放置 1尺寸的下面二公差基礎知識基准符號形位公差符號的放置 2形體
3、的延長線 3尺寸的延長線尺寸線的延長 線形體的延長線二公差基礎知識(三）公差的分類 1尺寸公差控制形體大小 2形狀公差包括直線度平面度圓度 圓柱度線輪廓度曲面輪廓度 3位置公差包括定位公差（位置度對稱 度同心度）定向公差（傾斜度平行 度垂直度）跳動公差（圓跳動全跳 動）二公差基礎知識（四）公差帶限制实际要素变动的区域。公差帶 采用圖解的方式形象地描述公差。 （五）公差原则定義尺寸公差與形位公差的關系1.独立原则图样上给定的形位公差与尺寸公 差无关分别满足功能要求的公差原则。此原则 是形位公差与尺寸公差相互关系的基本原则。二公差基礎知識2.相关原则2-1.最大实体原则测量时取被测要素的最大实 体
4、的公差原则如下图所示左图为尺寸标注 右图为实际测量时的取值二公差基礎知識2-2.最小实体原则测量时取被测要素的最小 实体的公差原则二公差基礎知識2-3.包容原则使实际要素處處位于理想形状的 包容面之内的公差原则。应用包容原则时其形 位公差数值随着实际形体尺寸的变化而变化。以0.6 B-T-B CONN W/POST 40P(M)的孔规设 计为例其端子公差如下所示二公差基礎知識由端子的尺寸公差和位置度公差可知端子允许的 变动范围是以其理论位置为中心对称的0.32的包容面 之内因此设计孔规时公差如下设计二公差基礎知識二公差基礎知識其公差带图如下所示包容原則00.020.040.06-0.020.0
5、2dimension toleranceposition tolerance二公差基礎知識当尺寸公差为-0.02即尺寸为0.28时其位 置度公差是0.04而当其尺寸公差为0.02即 尺寸为0.32时其位置度公差是0。总之该孔 的实际轮廓总是位于以理论位置为中心对称的 0.32的包容面之内。 BACK三位置度的定義標注及測量(一）位置度定義一形體的軸線或中心平面允 許自真位置變動的范圍即一形體的軸線或 中心平面的實際位置相對理論位置的允許變 動范圍。 定義軸線或中心曲面的意義在于避 開形體尺寸的影響。三位置度的標注與測量（二）位置度的三要素1.基准2.理論位置值3.位置度公差值不同的產品其結構不
6、同位置度的標注方 式也會有所不同但”萬變不離其宗”只要抓住 了位置度的這三個要素任何位置度的標注都迎 刃而解。三位置度的標注與測量（三）位置度公差帶位置度公差帶是一以理論位置為中心對稱的區域。位置度公差帶三位置度的標注與測量(四）位置度的標注與測量4-1.0.6 B-T-B CONN W/POST(M) 40P位置度標注 與測量三位置度的標注與測量測量步驟一對端子進行編號三位置度的標注與測量第一次置 中歸零第二次置 中歸零二找基准1.方法一先测出左柱宽1.00然后第一次置中归 零（测量右柱宽也一样）再测量其到右柱两边的 距离14.2514.95进行第二次置中归零三位置度的標注與測量2.方法二如
7、圖測出尺寸L1L2L3的實際值則C/2=(a+b)/4=(L3+L2-L1)/4三位置度的標注與測量三以中心線左边第二根端子为例测出实际尺寸D1(0.82) D2(1.02)根据位置度公差定义 DE=abs(Da-Dt) =abs(D1+D2)/2-Dt)=abs(0.82+1.02)/2-0.90=0.020.05三位置度的標注與測量其中DE表示实际偏差(deviation)abs表示绝对值(absoluteness)Da表示实际位置尺寸 (actual dimension) Dt表示理论位置尺寸对于不同的端子它们的理论 位置尺寸是不同的测量时测量者须自行计算(theoretical dim
8、ension)三位置度的標注與測量注意位置度沒有正負之分但有時為區別其方向 公式中的D1D2Dt以基准為零線采用正負符 號。 此外根据上面公式我们还可以推出另一种测 量方法但我个人还是推荐采用上述方法因为下 面这种方法多了一次置中归零置中归零不仅测量 繁琐而且会增加测量误差。 三位置度的標注與測量從基准開始往待測端子移動理論位置值然 后置中歸零最后再測量端子兩端的距離。 DE=abs(Da-Dt) =abs(D1+D2)/2-Dt)= abs(d1+ Dt) +( Dt-d2)/2-Dt)=abs(d1-d2)/2=abs(0.12-0.08)/2=0.020.05三位置度的標注與測量四制作位
9、置度公差表對于不同的產品其位置度不一樣公差表也 不一樣建議由產品工程師為產品專門設計一份 位置度公差表。下面是0.6 B-T-B CONN W/POST （M） 40P的位置度公差表。 BACK三位置度的標注與測量403921判定偏差 DE理論 值Dt實際 值DaD2D1端子三位置度的標注與測量4-2.IDE 44P位置度標注與測量IDE 44P端子在如圖方向上具有以下特點排數少 （只有兩排）每排端子數量多（達22PIN）長度 值為端子材厚值對于不同的端子其值差異極小 因此我們可把上排端子和下排端子分別看成兩個 整體。下面以下排端子為例介紹其測量方法。三位置度的標注與測量一测出角柱垂直方向上1
10、.70的实际尺寸然后 置中歸零 二往下偏移理論位置值2.00然后归零三位置度的標注與測量三分别找出位置向上和向下偏离最大的端子测出 其端子上下表面的距离并测出端子实际材厚值 DE1=d1-T/2=0.15-0.20/2=0.05 DE2=d2-T/2=0.17-0.20/2=0.07 下排端子的位置度最大偏差为max（DE1DE2） =0.070.10BACK三位置度的標注與測量4-3.MINI PCI 4.0H位置度的標注與測量對于MINI PCI 4.0H存在著兩個位置度一 個是端子錫腳的位置度此位置度以POST為基准 用于控制端子錫腳與與PCB板的配合現其位 置度公差0.18另一個是端子
11、接觸區域的位置度 此位置度以KEY為基准用于控制端子接觸區域 與對插件的配合現其位置度公差0.3。對于第一 個位置度其標注方式已統一對于第二個位置 度有如下兩種標注方式三位置度的標注與測量第一種標注方式 直接測量采用這種方式測量時直接對124根端子接觸 區域一一測量其位置度由于端子接觸區域是包在 主體內部其測量繁瑣困難 。三位置度的標注與測量第二種標注方式間接測量 由于端子是下料成型且插在主體插槽中插槽控制 了端子的平面度因此只須控制KEY相對POST的位置 度與端子錫腳相對POST的位置度相應地也就控制了 端子接觸區域相對KEY的位置度且其測量誤差相對 直接測量極其微小。建議采用此種標注方式
12、。BACK三位置度的標注與測量4-4.位置度的其它标注与测量 BACK三位置度的標注與測量此位置度的公差帶是以理論位置為中心的直徑 為0.30的圓。對于每根端子測出其水平位置度Th 和垂直位置度Tv后須再驗証其是否滿足公式 Th+Tv0.15。BACK四平面度的定義設計檢測及制程分析(一）平面度的定義曲面輪廓度一表面允許作單向的或雙向 的輪廓均勻變移的區域。平面度其實是曲面 輪廓度的一種特例。在連接器設計中我們 將端子TAB(或LATCH)的表面看成一整體 由于其要求相對PCB的表面在0.1mm之內 的平行區域之內故平時我們將此三者的曲 面輪廓度叫做平面度。四平面度的定義設計檢測及制程分析(二
13、）平面度設計 （1）成品設計要求設計成品平面度時除了要將其輪廓變化范 圍限制在0.10mm的公差帶范圍之內外還須 限制該公差帶的傾斜角度。在連接器設計中 通過限制該公差帶的位置來限制其傾斜角 度一般將其限制在0.20范圍之內。下面 MINI PCI 4.0H的設計要求。四平面度的定義設計檢測及制程分析四平面度的定義設計檢測及制程分析（2）零件設計要求分析成品的總平面度時可將其分為兩個平面 度一個是端子的平面度另一個是TAB(或 LATCH)的平面度。為保証成品的平面度對于 不同的連接器由于其結構不同對其零件制 造組裝的要求也會有所不同。以MINI PCI 4.0H為例其端子下料成型插在塑膠里面
14、 端子的平面度取決于塑膠的平面度因此要求 塑膠的平面度在0.05之內。 四平面度的定義設計檢測及制程分析對于LATCH當治具壓入時由于錫腳是主 要受力點LATCH將如圖方向傾斜為此設計時 LATCH的錫腳采用負公差。四平面度的定義設計檢測及制程分析四平面度的定義設計檢測及制程分析(三）平面度的檢測 （1）平面度檢測治具使用方法對于SMT型連接器必須將其平面度嚴格 控制在0.1之內。由于利用投影機測量平面度 繁瑣為提高生產效率專門設計制作了平 面度檢測治具。利用此治具檢測成品當平 面板推進和退出時若成品被帶動則此成 品的平面度NG。下面以MINI PCI為例具體 介紹其使用方法。四平面度的定義設
15、計檢測及制程分析1. 利用平面板2將成品推至最左邊然后輕輕退出輕輕退出若 成品通過LOWER CONTACT被拉出則此成品NG2. 利用平面板1輕輕推動成品直至其頂邊將成品頂平 然后輕輕退出輕輕退出若成品通過UPPER CONTACT或 LATCH被拉出則此成品NG 3. 3. 3. 3. 輕輕推進輕輕推進平面板1若成品通過UPPER CONTACT或 LATCH被推動則此成品NG 4.利用平面板1將成品推至最右邊然后退出推動平 面板2直至其頂邊將成品頂平然后退出最后輕輕輕輕 推進推進平面板2若成品通過LOWER CONTACT被推動 則此成品NG。四平面度的定義設計檢測及制程分析平面板1平面板2四平面度的定義設計檢測及制程分析(2）平面度的測量基准如上圖所示測量平面度時以P1P2P3等 不同平面為基准則所測得的平面度值顯然也不同。 在這些基准面中只有以最終放置面或配合面為基 准所測得的平面度才是被測面的有效平面度值。四平面度的定義設計檢測及制
