螺栓的末端有一個兩字母的名字,而其中兩種會讓它變長
r/MechanicAdvice 上一位新手把 Impreza 的變速箱橫樑螺栓用手鎖回去,為的是避免咬牙;接著在鎖到扭矩時,其中一顆先變緊、然後變鬆。那一串做了一件很少見的好事:最高票先質疑 103 lb/ft 這個數字,懷疑是單位搞錯了;而原 po 真的去查,回來說手冊寫的就是 140 N·m。一個假設被提出來、又被證據殺掉,公開發生。而一百七十則留言裡沒有人碰到的,是標題裡那個習慣。用手起頭之所以行得通,靠的是螺栓末端的一個特徵,而那個特徵有名字、有兩個字母的代號,還有一條條文說你應該把它寫下來。
ISO 4753 定義了十三種末端型式,並把它們分成兩組: 十一種算在扣件的公稱長度裡面,兩種是加在公稱長度之外的。 在一顆 M8 上指定後面那兩種其中之一,這支螺絲就比你訂的長度長四毫米。 每一種型式都有一個代號,而標準直接說:那些代號就是拿來在指定末端時使用的。
文件是 ISO 4753:2011,扣件,具有外部 ISO 公制螺紋之零件的末端, 第三版,出自 ISO/TC 2。它的適用範圍很短,而且比大家以為的更寬: 它給出建議使用的末端形式與尺寸,而且 適用於標準化或非標準化的螺紋零件。 所以它不是「六角螺栓標準剛好怎麼做」的清單。它是一套「你正在挑的那個末端」的詞彙。
這一頁只講那個末端。它出處的那一串講的是牙孔被拉壞,那是 本站已經寫過的另一個題目, 而這裡不對它做任何診斷。
十一種在長度裡面的末端
| 代號 | 末端 | 代號 | 末端 |
|---|---|---|---|
| RL | 滾製原狀端 | CA | 帶牙錐端 |
| CH | 倒角端 | TC | 截錐端 |
| RN | 圓端 | CP | 凹端 |
| FL | 平端 | SC | 刮削端 |
| SD | 短凸端 | CN | 錐端 |
| LD | 長凸端 |
前兩個是一般螺栓身上會有的,而它們之間的差別值得知道。 倒角端是被做出了一段導入;滾製原狀端沒有,它就是滾牙停下來的地方。 你會拿到哪一種不一定由你決定,而六角螺栓標準把這件事寫出來了: ISO 4014 要求依 ISO 4753 的倒角端, 但補了一句:M4 及以下的尺寸,滾製原狀端也是被允許的。 M4 以下,一顆完全沒有倒角的螺栓是合格的螺栓。
那份清單其餘的部分多半是止付螺絲與螺樁的地盤, 而那些端點在做什麼,本站在 止付螺絲的標準從頭到尾沒提到軸裡走過。 這裡要緊的是:十一種全部住在公稱長度裡面。 末端長什麼形狀,這顆螺栓就是它說的那麼長。
還有兩種是加上去的
3.3 有自己的標題,而那個標題就是重點: 加在扣件所指定之公稱長度之外的末端。 一共兩種,都是導入端,而標準把它們加了多少列成表:
| 牙 | M4 | M6 | M8 | M10 | M12 | M16 | M20 | M24 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 增加的長度(mm) | 2,0 | 3,0 | 4,0 | 5,0 | 6,0 | 8,0 | 10,0 | 12,0 |
| 導入端直徑最大值 | 2,9 | 4,5 | 6,1 | 7,8 | 9,4 | 13,1 | 16,3 | 19,6 |
一顆帶導入端的 M8,比它的公稱長度長四毫米。M24 是十二毫米。 截錐的那一種加的長度一樣,另外多一個錐體本身的尺寸, 從 M4 的最大 1,00 mm 到 M24 的 6,00 mm。 而標準還加了一條註,值得在誰把導入端直徑當成自由變數之前先讀: 特殊情況需要比較小的直徑時,應另行約定。
這件事的後果是餘隙問題而不是強度問題。 M8 多伸出四毫米進到一個腔室裡,或者往盲孔底部再靠近四毫米, 正好是那種不會出現在圖面上的長度,因為圖面寫了一個公稱長度, 並且假設它就是整支零件。而螺絲在頭貼到表面之前先碰到孔底時會怎樣,是 一個描述著別的東西的扭矩讀數。
兩個牙距,不是五個
ISO 4753 掛在圖上的其中一條註,把不完全牙框在 u ⩽ 2P,也就是兩個牙距。 這值得跟另一份標準裡的一個數字擺在一起看,因為它們聽起來像同一件事,而不是。
ISO 4014 定義保證的光桿時,是從最大夾持長度扣掉五個牙距, 那是本站昨天走過的東西; 而昨天刻意把它寫成「標準扣掉的量」,不是「不完全牙的量測值」。 這裡就是那份小心的理由。一份文件把不完全牙框在兩個牙距; 另一份從光桿的保證裡扣掉五個。 那是兩份不同文件裡的兩個不同的量,而且任何一個都推不出另一個。
那條讀起來像是人寫的條文
在圖的那些註解之間、在公差等級與角度之中,坐著這一句: 末端不得摸起來鋒利。
沒有掛任何尺寸,也沒有試驗方法。 在一份其餘篇幅都在講 h14、IT17 與 120 度正負兩度的錐角的文件裡, 有人決定「一個扣件的末端在手裡摸起來怎麼樣」是一條值得寫下來的要求, 而且沒有任何數字會把它寫得更好。 它旁邊還有一條同一族的註:M5 及以下的牙,錐體不需要有平坦部分,端點可以稍微圓一點。
兩條都是這份標準在承認:小到某個尺寸以下,重要的就不再是幾何,而是拿在手上這件事。
這件事在圖面上怎麼用
- 末端要緊的話,就把代號寫出來。標準說那些代號的存在就是為了在指定末端時使用,而在型號後面多兩個字母就是全部的成本
- 如果你指定了導入端,把它的長度加進你的餘隙。它不在公稱長度裡面,而表上寫了加多少:M8 是 4,0 mm,M24 是 12,0 mm
- M4 以下不要預設有倒角。ISO 4014 在那些尺寸上允許滾製原狀端;所以如果組裝靠的是那段導入,那是要開口要的,不是可以期待的
- 不要把一份標準的牙距數讀進另一份。兩個牙距的不完全牙,跟從光桿扣掉的五個牙距,是不同文件講的不同事情
這些都救不了那一串裡那顆橫樑螺栓,本頁也沒有這樣宣稱。 它做的事,是替原 po 決定「用手把那些螺栓起頭」時所依賴的那個東西取一個名字。 那是一個值得留著的習慣,而且結果發現,它也是一項值得寫下來的規格。
這一篇屬於第 2 步,牙。完整的順序是母材、牙、頭型、驅動、表面處理、文件;至於為什麼順序做反了是重工而不是微調,見指定一顆螺絲。
常見問題
螺栓的末端有標準的代號嗎?
有。ISO 4753 定義了十三種末端型式,每一種都有一個兩字母的代號,並且寫明那些代號的用意就是在替螺紋扣件指定末端時使用。它們包含滾製原狀端 RL、倒角端 CH、圓端 RN,平端、錐端、凹端與刮削端,短凸端與長凸端,以及兩種導入端。這份標準對標準化與非標準化的螺紋零件一體適用。
螺栓末端一定有倒角嗎?
不一定,而決定的是尺寸。ISO 4014 要求依 ISO 4753 的倒角端,但補了一句:M4 及以下的尺寸,滾製原狀端也是被允許的。滾製原狀端就是滾牙停下來的地方,上面沒有切出導入。所以 M4 以下,一顆沒有倒角的螺栓是合格的;如果組裝需要那段導入,那要指定,不能預設。
導入端會讓螺絲變長嗎?
會,而且標準整個題目就是照這件事編排的。ISO 4753 有兩個標題:算在公稱長度裡面的末端,以及加在所指定公稱長度之外的末端。兩種導入端屬於後者。表列的增加量是 M4 2,0 mm、M8 4,0、M12 6,0、M16 8,0、M24 12,0,所以一顆帶導入端的 M8 比訂單上的長度長四毫米。
螺栓末端的不完全牙是什麼?
ISO 4753 有一條註把它框在兩個牙距,u 小於等於 2P。要把它跟另一份文件裡的另一個數字分開:ISO 4014 定義保證的光桿時,是從最大夾持長度扣掉五個牙距。兩個牙距的不完全牙,跟從光桿保證裡扣掉的五個牙距,是兩個不同的量,任何一個都推不出另一個。
標準為什麼要寫「末端不得摸起來鋒利」?
因為在小尺寸上,拿在手上這件事比幾何更要緊,而且沒有任何尺寸會把它寫得更好。那條註夾在圖的註解之間,沒有數字也沒有試驗方法,而這份文件其餘篇幅都在處理公差等級與錐角。旁邊還有一條走同一個方向:M5 及以下的牙,錐體不需要有平坦部分,端點可以稍微圓一點。
末端型式會影響用手起頭的難易嗎?
倒角是一段導入,滾製原狀端不是,這是標準畫出來的區別。除此之外本頁不做比較,因為 ISO 4753 沒有替末端型式排「好起頭」的順序,我們也沒有可以支撐這種排序的量測。標準真正給你的是詞彙與代號,好讓你的組裝在意的那個末端,可以被指名要求。
參考資料
- ISO 4753:2011 —— 扣件,具有外部 ISO 公制螺紋之零件的末端。第 1 條、3.2 與 3.3、圖的註解,以及 Table 2 與 3
- ISO 4014:2022 —— 六角頭螺栓,用於「M4 及以下允許滾製原狀端」那一句
- r/MechanicAdvice —— 這篇的起點,包含質疑扭矩數字的那則回覆,以及原 po 回頭查手冊
ISO 4753:2011 讀的是公開預覽,末端型式、那兩個條文標題、圖的註解與導入端尺寸都是該文件的。本頁不引用它 Table 1 的任何值,因為那張表的中段幾列在我們的複本裡欄位錯位。把不完全牙框在兩個牙距的那條註,是以「圖的註解之一」的身分引用的,沒有把它綁到某一個特定末端型式上,因為我們無法確認它的上標對應哪一張圖。兩個牙距與五個牙距,是被當成兩份文件各自的陳述來呈現的,任何一個都沒有從另一個推導。M4 及以下允許滾製原狀端這一句出自 ISO 4014:2022。本頁不引用 ISO 4027 的任何內容——ISO 4753 為短螺絲的錐角指名了它,而我們沒有讀過。本頁不替末端型式排「好起頭」或「不容易咬牙」的順序,因為標準沒有排,我們也沒有量測。本頁也不診斷來源討論串裡那個被拉壞的孔;那個題目在本站先前的頁面上。
詢價
如果扣件的末端在你的組裝裡有工作要做——不管是找到孔、讓過一個腔室, 還是單純被手拿——請用代號說明你要哪一種末端。 而如果那是導入端,也請告訴我們你有多少餘隙,因為那一段長度坐在公稱長度之外。