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8 機械製造 下
深入解析 現今公差數據與公式衍生的問題
公式 7-1 應用在表 7-4 絕大部分都沒有問題,問題在第一行的尺寸,第一行表示 3
mm 以下皆合用。在制定這個表時,機械生產的最小尺寸大約在 0.1mm 的範圍,因此還能
勉強合用。但別忘了,今日各種領域的加工方法都被引進製造,如半導體製程應用在微機電
系統(MEMS),尺寸範圍向下大幅延伸,因此造成不合理現象;如現在半導體製程已進
入奈米等級(100 nm 以下),此表完全無法適用。以 45nm 為例說明:
-9
1 nm = 10 m
-6
45 nm = 45×10 mm(因為公式 7-1 以 mm 為單位)
代入公式 7-1 得
3
i=0.45 45×10 -6 + 0.001×45×10 -6
-3
= 16×10 (μm) [ 公差以 μm 為單位 ]
= 16nm
IT5 是一般工件最精密的公差等級,其公差為 7i=112 nm。
要製造 45nm 的線或槽,公差卻超過 110nm,合理嗎?未來有更多非傳統技術導入製造,
如原子力顯微鏡(Atomic Force Microscope, AFM)以搬動原子的方式製造產品,單位又小
於 nm,對現行公差等級將造成很大衝擊。
四
公差符號
公差符號是由英文字母與數字組成,其中英文字母表示基礎偏差(即一般所稱之公
差位置),數字表示公差等級。
1 字母
表示公差區域與零線的相對位置,即公差的起始位置(基礎偏差);字母為 26 個
英文字母,大寫表示母件或孔;小寫表示公件或軸,除去易混淆的 I、L、O、Q、W(i、
l、o、q、w),加入 CD、EF、FG、JS、ZA、ZB、ZC(cd、ef、fg、js、za、zb、zc)等
雙字母,共有 28 個, 如圖 7-3 所示。