組合件上那片華司,孔比螺絲還小

閱讀約 9 分鐘。站上有一頁說「M4 華司不是一個規格,是三個」。 如果那片華司是連在螺絲上一起來的,它是第四種,出自那頁沒有點名的另一份標準, 而最好認的特徵是:它的內孔比它套著的那根螺絲還細。

這一頁從哪裡開始

站上的華司規格那頁講了一件值得重複的事: 標稱尺寸並沒有指定一片華司。同樣的 M4 在小系列、標準系列與大系列裡都存在, 外徑差到兩倍以上。

那頁列了三個系列與背後的 ISO 編號。對你分開買、自己套上去的華司,那是準確的。 它沒有涵蓋「跟著螺絲一起來」的那一片, 而那一片的尺寸出自另一份標準。

「不脫落」是被定義的詞,不是形容

ISO 10644 管的是鋼製螺絲與平華司組合件,公制粗牙 M2 到 M12、 平座頭型(flat seating heads,指頭部底下的承壓面是平的 — 不是「平頭螺絲」那個意思)、強度等級到 10.9 為止。 它的適用範圍裡用一句話下了定義:

平華司是被固定住的,也就是不能被拆下,但可以自由轉動。

兩半都重要。不能被拆下,才使它是一個組合件而不是同一袋裡的兩個零件。 可以自由轉動,才使它還像一片華司: 如果它被夾死在頭下,就會跟著螺絲一起轉, 摩擦介面會搬到華司頂面,而不是留在華司與被鎖件之間。

所以內孔是負公差的

一片能套過牙的華司,不可能「不能被拆下」。所以它套不過去。 ISO 10673 給的內孔,在每一個尺寸都小於公稱牙徑

標稱尺寸內孔 d1(min 到 max)比公稱小
M21,75 到 1,85 mm約 8 到 13%
M2,52,25 到 2,35 mm約 6 到 10%
M32,75 到 2,85 mm約 5 到 8%
M3,53,20 到 3,32 mm約 5 到 9%
M43,6 到 3,72 mm約 7 到 10%
M54,55 到 4,67 mm約 7 到 9%
M65,5 到 5,62 mm約 6 到 8%
M87,4 到 7,55 mm約 6 到 8%
M109,3 到 9,52 mm約 5 到 7%
M1211 到 11,27 mm約 6 到 8%

華司是在牙還不存在的時候上去的。它套在還沒搓牙的胚桿上,之後才滾牙, 滾出來的牙比華司通過的那個孔大。固定它的不是別的,是幾何。

實務上的後果是雙向的。 你沒辦法把這種華司加到一根已經完成的螺絲上; 也沒辦法用同樣標稱尺寸的普通鬆散華司去補一片掉了的組合件華司而得到同一個零件 — 內孔在一個方向上不對,外徑多半在另一個方向上也不對。

系列是照頭型決定的,不是照偏好挑的

這是跟鬆散華司那個世界差最多的一點。ISO 10673 的三型不只是小、中、大, 標準直接寫了每一型優先給誰用。

優先用於M4 / M6 / M10 的外徑
S — 小系列內六角圓柱頭與圓柱頭螺絲8 / 11 / 18 mm
N — 標準系列六角頭螺絲9 / 12 / 20 mm
L — 大系列六角頭螺絲12 / 18 / 30 mm

條文沒有寫理由,但這個配對跟「頭蓋得住多少」是一致的: 內六角圓柱頭是一個小圓,底下墊一片大華司,外圈那一環等於沒有東西壓著。

而硬度是螺絲決定的,不是另外挑的

ISO 10644 把兩個零件綁在一起:

螺絲強度等級 8.8 以下(含)華司硬度等級 200 HV 或 300 HV
螺絲強度等級 9.8 與 10.9華司硬度等級 300 HV

所以一根 10.9 螺絲上的華司不是自由選擇。 只用螺絲去指定一個組合件,在低等級那一段會讓華司處於未定義狀態 (兩種硬度都被允許),在高等級那一段則是被完全決定的。

還有一條在跟供應商爭議時會用到:作為仲裁用途, 依 ISO 898-1 做機械性質試驗時要把華司拆掉。 組合件是用它的螺絲來判定的。

這篇沒有確定的事

鬆散系列 — ISO 7089、7090、7092、7093 — 的外徑數值本頁沒有引用。 與那些系列的對照是定性的,依據是站上先前那一頁,不是這一輪重讀那幾份標準。 如果你要證明某一片鬆散華司在尺寸上等於或不等於某一片組合件華司, 兩張表都得攤開來並排。

本頁也沒有說組合件是不是正確的選擇。那同時是搬運與防脫落的決定, 不只是力學的決定;而且 ISO 10644 到 M12 為止, 再上去這個問題就不是以這個形式存在了。

這一篇不屬於六步中的任何一步。它橫跨各步,或者發生在組裝之後。導致它的那些決定是在哪裡做的,見指定一顆螺絲,那篇寫的是順序,以及為什麼順序做反了是重工。

常見問題

我可以在組合件螺絲上加一片普通華司嗎?

不能用來取代那片固定住的。組合件華司的內孔小於公稱牙徑,代表它是在滾牙之前就裝上去的,從外面換不了。同樣標稱尺寸的鬆散華司是餘隙孔,而且外徑通常也不一樣。

組合件華司的 S、N、L 是怎麼決定的?

ISO 10673 依頭型寫了優先順序:S 型優先給內六角圓柱頭與圓柱頭螺絲,N 與 L 型優先給六角頭螺絲。標準不是把它寫成自由的尺寸選擇。

華司硬度會跟著螺絲等級走嗎?

會。ISO 10644 對強度等級 8.8 以下(含)的螺絲允許 200 HV 或 300 HV,對 9.8 與 10.9 則要求 300 HV。

參考資料

ISO 10644:2009 與 ISO 10673:2009 讀的是官方公開的預覽 PDF,兩份的適用範圍、分類條文與尺寸表都完整,本頁每一個數字都來自那些頁面。ISO 10644:2009 是第二版,取代 1998 年第一版,而第一版的硬度規則寫法不同:它寫「強度等級低於 8.8 用 200 HV」,把 8.8 本身留在縫隙裡,現行版則是 8.8 以下(含)兩種硬度都允許。本頁只引 2009 年版的條文。ISO 10673:2009 在 ISO 目錄上記載為 2024 年複審確認仍為現行,那個狀態來自目錄頁而不是文件本身。內孔表裡「比公稱小百分之幾」是我用公布的上下限算的,不是標準印出來的數字。本頁每一條主張在發布前都做過一次獨立查核,全數通過;那次查核補上了我原本漏掉的 M2,5 與 M3,5 兩列,並指出 flat seating heads 不宜譯成容易被誤讀為沉頭的「平頭」。本頁沒有任何一個尺寸是設計容許值。

詢價

詢價如果是螺絲華司組合件,請把華司型別(S、N 或 L)與硬度等級跟螺絲規格一起給。 華司不是一個可以事後再配的獨立品項,而它的內孔本身就排除了之後補裝的可能。

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