牙的公差等級:數字和字母回答的是兩個不同的問題

結論先講:6g 看起來是一個設定,其實是兩個獨立的決定。 數字是公差等級——公差帶有多寬。 字母是公差位置——那條帶相對於基本尺寸落在哪裡, 而實務上那就是留給鍍層的空間有多少。 把等級收緊不會生出那個空間,而字母選錯也不可能靠收緊等級補回來。 另外,數字的方向跟英制系統相反—— 在讀一張同時用到兩套系統的圖之前,這件事值得先知道。

一個代號,兩個決定

6g 的兩半各自控制什麼
部分名稱它決定什麼
數字——6 公差等級 允許多少變異。數字越大,帶越寬,能接受的變異越多
字母——g 公差位置 那條帶相對於基本尺寸落在哪裡。這就是裕度——刻意留下的間隙
字母的大小寫 哪一種牙 大寫是內牙(螺帽、攻牙孔),小寫是外牙(螺絲)

這不是同一個旋鈕的兩段刻度。 收緊等級讓零件彼此之間更一致;它不會把帶移動位置。 如果那條帶落在零裕度的位置,收緊等級之後它還是零裕度 ——而再高的製造精度,也生不出規格沒有保留的空間。

數字的方向跟英制相反

  • ISO 公制裡,等級數字越大越鬆。等級 4 比等級 6 緊
  • 英制 UN 系統裡,等級數字越大越緊。3A 比 2A 緊
  • 所以「class 3」和「等級 3」指向相反的方向,而混用標準的圖面上兩者都會出現

這是實際會產生規格錯誤的一條,不是冷知識。 一個從英制實務轉過來的工程師,會把比較大的數字讀成「比較精密」, 於是指定了一個比較鬆的牙,卻以為自己收緊了它。 而這個錯誤要等到零件送來、牙規過得了卻感覺不對的時候才會浮現。

字母就是鍍層預算

這是公差位置的實務意義,也是最常被漏掉的一段:

  • hH 的基本偏差是零。 公差帶從基本尺寸開始——完全沒有裕度
  • gG 帶有正的裕度, 那是寫進規格裡、刻意留下的間隙。ISO 965-1 是依牙距列它的,而它比大家想的小: 牙距 1 mm 是 26 微米
  • 60 度牙上,單側厚度 t 的鍍層會讓有效徑增加約 4t 那個增加必須從裕度裡扣,而在 h 上沒有東西可以扣

所以在 6g6h 之間做選擇,不是精度決定。那是「這個零件能不能電鍍」的決定。 M1 到 M1.4 之間,這就是「素材過得了牙規、鍍完卡死」的來源, 也是表面處理必須在公差之前決定、而不是之後的理由。

代號有兩段的時候

5g6g 這種寫法不是打錯。 一個牙要控制的直徑不只一個,而它們可以帶不同的等級:

  • 第一段用在有效徑——真正決定配合鬆緊的那個尺寸
  • 第二段用在牙峰側的直徑——螺絲上是外徑,螺帽裡是內徑
  • 只寫一段(如 6g)代表兩者都是 6g。寫成兩段,代表它們是刻意不同的

診斷配合問題時這個區分很重要。 有效徑管鬆緊;牙峰側的直徑則是碰到對手牙牙底的那一個。 牙峰卡在一個成形不良的孔底部,那是牙峰側的問題,而 把它診斷成有效徑問題就會改到錯的尺寸

配合是一對,而圖面通常只寫了一半

其中一個後果在還沒開始切之前就出現了。6H 定的是一條小徑的公差帶, 而牆上那張攻牙底孔表就是那條帶被壓成一個數字, 而且標準對「要偏哪一邊」是有意見的: 見攻牙底孔表是一段公差帶,不是一個數字

M1.6 以下,標準會在你腳下換掉

  • ISO 965-2 的通用範圍從 M1.6 起, 採 6H/6g
  • M1 到 M1.4 是分開處理的,採 5H/6h ——注意那個 h最小的那幾個尺寸,預設就是零裕度
  • 而那正好是鍍層厚度不會跟著縮小的地方。 同樣幾微米,在較小的牙上佔的比例大得多,所以 最需要裕度的那個尺寸帶,預設值一點裕度都沒給

對任何要買 M1.6 以下的人,這一頁最有用的就是這一段。 預設等級在那個尺寸不是中性的——它是在跟一個要電鍍的零件作對, 而這件事必須在圖面上處理掉,不是等第一批量產才發現。

公差等級完全沒有規定螺紋在哪裡停下來。那在螺紋收尾,與那道要你自己開口要的退刀槽

圖面上要定案的四件事

  • 完整的等級——並註明它適用於鍍前還是鍍後
  • 對手牙的等級,如果孔是你的
  • 驗收怎麼判——看鍍層厚度報告,還是鍍後過 GO 規。這是兩種不同的檢驗
  • 裕度是「照指定鍍層算過」的,還是「假設有」

第三項抓到的最多。 只在鍍前量過的零件,從來沒有在它出貨的狀態下被檢查過 ——而模具磨損推動有效徑的方向,跟鍍層是同一個方向。

有一樣東西你找不到欄位,就是牙距:公差表上沒有牙距那一欄,而那是刻意的。

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

牙的規格上寫 6g 是什麼意思?

那是兩個獨立的設定寫在一起。數字 6 是公差等級——允許多少變異,數字越大帶越寬。字母 g 是公差位置——那條帶相對於基本尺寸落在哪裡,也就是裕度。小寫代表外牙;大寫如 6H 代表內牙。

公差等級的數字越大是越緊還是越鬆?

在 ISO 公制牙上是越鬆。等級 4 比等級 6 緊。這跟英制 Unified 系統相反,在那裡 3A 比 2A 緊。在混用標準的圖面上,這會造成實際的規格錯誤:習慣英制的工程師會把較大的數字讀成比較精密,結果指定了比較鬆的牙,卻以為自己收緊了它。

6g 和 6h 差在哪裡?

差在裕度。位置 h 的基本偏差是零,公差帶從基本尺寸開始,沒有內建任何間隙。位置 g 帶有正的裕度,是刻意留下的間隙。由於 60 度牙上單側厚度 t 的鍍層會讓有效徑增加約 4t,那個增加必須從裕度裡扣,而 h 沒有可扣的。所以在 6g 與 6h 之間選,其實是在決定這個零件能不能電鍍。

為什麼代號有時候寫成兩段,例如 5g6g?

因為一個牙要控制的直徑不只一個,而它們可以帶不同等級。第一段用在有效徑,那是決定配合鬆緊的尺寸。第二段用在牙峰側的直徑——螺絲上是外徑,螺帽裡是內徑。只寫一段如 6g 代表兩者都是 6g;寫成兩段代表它們是刻意不同的。

M1.6 以下適用什麼公差等級?

ISO 965-2 的通用範圍從 M1.6 起,採 6H/6g。M1 到 M1.4 分開處理,外牙側採 6h——請特別對照你的鍍層,因為零裕度的位置沒有留任何空間給電鍍。而這件事偏偏在這個尺寸帶最嚴重,因為鍍層厚度不會跟著牙縮小:同樣幾微米,在較小的有效徑上佔的比例大得多。

參考資料

詢價

手上的圖面同時有公差等級與鍍層標註,但不確定兩者搭不搭? 連同牙徑一起寄過來。 我們會把裕度算過一次,回覆那個鍍層放不放得進那個等級裡—— 如果放不下,會說我們建議改哪一個、為什麼。

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