文献翻译几何尺寸的主要概念和公差.docx

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文献翻译几何尺寸的主要概念和公差

1.1几何尺寸的主要概念和公差

•主要几何尺寸和公差的概念

从+-转换到几何公差

-位置

-量具

-平坦度

-选择基准特征

-垂直度

-插接部位公差

-读功能控制帧作为语言

-计算内外边缘

虚拟条件

产生的条件

-MMC卡与RFS与LMC

他们是什么意思

何时使用它们

他们创造的界限

•奖励公差公式...为位置，垂直度，倾斜度和

并行在MMC卡修改

•允许与来自真正位置的实际偏差

•奖励公差（生长）和基准特征公差带（运动）转变之间的差别

1.2本章目标

读者将学会：

1，如何从正负公差转换为几何公差。

2，当位置公差适用，它创建其公差带和边界。

3，如何选择，定义和公差基准特征。

4，如何控制大小形成。

5，如何衡量MMC和LMC。

6，如何应用的平整度，垂直度和位置顺序的几何公差。

7，公差带配置的平整度和各种的垂直度。

8，如何计算和分配交配零件公差。

9。

绝对实用功能Gage的设计，尺寸和公差。

10，如何计算奖金容忍位置，垂直度，角度和平行度时，修改在MMC卡。

11，使用MMC符号几何公差后（公差带的增长）和使用MMB符号（基准特征偏移）基准特征后之间的区别。

12，当功能符合其位置公差和它不符合时该如何计算（变量三坐标测量机使用的数据类型的数据收集和分析）。

13，如何使用图表英寸或毫米来确定位置公差标准。

14，实际配套外壳和实际配合尺寸（包括定向和/或位于与无定向，非定位）的容限一致性的意义。

15，如何使用量具来帮助理解几何控制和最大的物质条件的使用和最大材料边界符号。

1.3几何尺寸和公差的主要概念

有许多情况的大小，形状，角度和位置这四个几何限制因素必须加以控制。

公差是唯一的几何特征符号能够所有四个都在更新类别中，最常见的是，轮廓的表面（将被讨论的深入更高版本）。

但是，如果我们给大小的常规功能像一个简单的圆柱孔的尺寸公差，尺寸的限制将控制大小和形式。

然后，我们可以去控制角度和位置。

在接下来的配合零件（零件编号1和Part＃2），位置已经完成了与加和减去公差尺寸。

图5-1

图5-2a及b[产品编号1和Part＃2]

图5-3

在这里描绘成90°角那部分的角度公差已通过一般公差请注意在“除非另有规定”块。

不幸的是，用公差的类型来控制对位置关系的公差在零件编号1孔（以及零件编号2的轴）和部分的边缘之间含糊的，因此，不充分。

例如，取决于在其上的功能被解释为测量的原点，则公差带应用到的那部分可能有很大不同。

如果零件编号1的边缘被看作是隐含基准特征（测量起点），公差带为孔的位置将显示为一个正方形区域（2D）或平行六面体区域（3D）可由1毫米为1mm。

此区域会被看作为从零件表面的高点形成的平面测量。

其中心会从这一个200毫米的这些面和从另一个200毫米和垂直于另一个来完成我们的3维的，3平面坐标系统。

图5-4

一部分＃1的一种可能的解释的

解释类似的位置控制

不幸的是，我们只会在猜测什么将是隐含的主要基准特征，二级基准特征和第三（三）数据在此基准参考框架的功能（坐标系）。

这是很重要的，因为人设置和测量部分将需要知道的。

他们可以给初级基准特征的最小的3高接触点上的主基准面的一个适当的位置的接触（在某种程度上模拟测量程序）。

二级基准特征会得到至少2个高点接触点和第三将获得最少1点高接触点。

由于没有基准特征是零件图上指定，没有设置部分设置起来会是重复的，因此，没有测量数据是重复的。

增加这一事实，另一种检察可能只是解释绘制较少的位置控制（这第一种解释假定它），多为表面型控制的概况。

而不是从部件的边缘测得的孔，它可能被解释为边缘部件从孔测量的（其随后将被假设为隐含基准测量功能）。

部分的边缘将给予集中在200毫米尺寸中加或减0.5毫米公差的边缘。

图5-5

部分＃1解释类似于一个配置文件的控制：

这种解释不仅会从孔轴线定位的表面，而是会（如果解释为表面控制的一个隐含的配置文件）举行形位（平面度）和角度（垂直）在表面上的控制。

所有这一切，当然，费事的推测，因为图纸没有具体的真实绘制。

这是不好的公差，含糊不清，急需改善。

1.4修正的几何定义及其公差计划

第一步：

这改善从基准特征的分配开始了。

主要基准特征的每个部分应该是：

1）在接触位置的表面，

2）需要在组件中的大多数物理接触的表面，并

3），决定在这两个部分将装配角度的表面。

这个问题的答案的选择可以在两个部分的侧面图的装配图被看作是如下：

图5-6

图5-7

因此，初级基准特征被分配给这两个部分。

不作为基准特征的唯一字母I，O和Q。

他们看起来太像数字。

另外，字母，因为它们是在字母表中使用的顺序是不重要的。

唯一重要的事情是如何将这些基准特征将被使用（参考）在特征控制框（几何公差）上的零件。

我们一定要纠缠于这些主要基准特征，并提出这样的问题，“几何必须各有座位在装配无摇摆太多了的特征是什么？

”因为这将是分配给每个部分的第一个控制，它不可能是有关系的控制。

此功能建立在每个部分的主要基准特征。

这是第一;因此，没有什么涉及到它。

所以，它不能是垂直于或平行于任何东西，因为在此阶段的定义，没有什么可以涉及到它。

这是第一个。

所有我们能做的就是给它一个形状公差。

自从在其他部分的整个表面上的各部分位的整个表面，这种控制必须适用于整个表面上。

它必须是一个表面控制（3D），不是一条线元件控制（2D），如直线度。

由于表面具有平面形状，它必须由平直度进行控制。

规则＃1说，考虑到部分在侧视图的宽度尺寸公差已经控制了平面度，直线度和双方的并行性。

在零件编号1，尺寸公差为7560.03。

在零件编号2，尺寸公差是100+-0.03。

规则＃1说，他们每个都必须有完美的形式，如果它们产生于MMC（75.03用于零件编号1和100.03的零件编号2）。

只有当他们从MMC离开，他们可能会从完美的形式离开。

例如，在第＃1的大小与一个GO量具的模拟在MMC和在交叉验证在LMC段。

一个GO量具可以是两条平行的导轨75.03分开，如图5-8所示。

图5-8[GO量具]

如果部分是产生于75.03在所有横断面测量，它会是唯一的方式（甚至在理论上）适合GO量具，如果它有完美的平面度，直线度和平行度。

但是，如果这部分被生产比75.03（MMC）较小，也可能是不完美的在它的形式通过其MMC卡离开。

由于74.97的LMC可能是最小的部分，仍然符合尺寸公差，最能够从75.03MMC的离开是0.06。

这样，即使没有平面度特征控制框，平整度是由规则＃1在0.06内控制。

任何额外的平直度控制将不得不缩小（小于）在0.06公差值。

否则，这将是毫无意义的，因为尺寸公差能更好地控制平整度。

在这种情况下，由于到成本，制造能力和功能要求，平整度（公差）已经指定为0.01。

例如：

图5-9

第1步

因为这两个部位，当彼此相连，将决定他们可能多少撞击量当在组装和部件具有相同的尺寸的情况下，0.01的平直度公差也被分配给主要在零件编号2的基准特征量D。

我们做一个零件通常做在配合部分。

步2让我们的孔和边缘部分作为测量的原点之间进行选择。

对于这个例子，我们将选择它的边缘。

第2步

在每个部分的次级基准特征将是这部分的两个侧面中的一个是从其中200mm的尺寸起源的。

长边会有更多的表面积，呈现出更多部分的稳定性。

在这两个部分的前视图，顶边是429-431毫米长，约比左边缘（其他候选人）更长20毫米。

因此，顶边缘将成为在两个零件编号1和Part＃2次要基准特征。

我们选择两个部分同样的边缘是非常重要的，如果可能，因为我们在装配过程中这些边缘将被调整。

图5-10

这些表面标记的基准特征B和基准特征E项的需要一个基本（一盒装200毫米尺寸）起源于基准面（通过最低的构造2个高点的基准特征表面上的接触），并带领我们到孔轴的维度。

这个基本是200毫米尺寸将是制造业发展的目标。

这公差，而不是在200mm的尺寸上即加或减0.5，将改为在步骤4中被计算为一个位置公差，使孔的零件编号1的轴和轴上零件编号2由从零件的边缘200mm的尺寸表现了完美的位置偏离。

这些边缘，这都是次要的基准特征（在第3步，第三基准特征），必须和用一个公差回主基准有关。

在二次表面和主平面上的每一个部分是90°或垂直度之间的所描绘的关系。

我们可以简单地让一般公差在61°公差度这个角度的数值，但在这种情况下，我们将适用于垂直度的更均匀的公差区。

这将形成2个分开值为0.03平行平面。

这两水平面将形成90°到主基准面（由最少3形成高从主要基准特征的接触点）。

如果表面是在公差带内，它会垂直于0.03mm以内，这将是持平在0.03mm以内。

图5-11[步骤2]

部分＃1部分＃2

在零件编号1，公差带会出现如下的侧视图：

图5-12

2平行平面0.03部分.这次要基准面必须在公差区域.这2构成公差带90度平行的平面上，以基准面A基准。

基准平面A

第3步

步骤＃3是对余下的表面从该其他200毫米尺寸分配起源作为第三基准特征，并给它的公差范围内涉及到回主和次级基准平面。

0.03垂直度在第2步的公差为3倍的平整度对在步骤＃0.011主要基准特征的公差。

这是常见的增加的公差特性，为大于从它们所测量公差上的特征。

所以，如果基准特征A具有0.01的公差，然后重复性的测量，我们想基准特征B上的公差要大。

在这种情况下，3倍是0.03。

有时候，成本，制造能力的原因或简单地通过计算为配合零件公差的公式被覆盖，这是不可行的。

但是，当没有这样的情况存在，一个好的经验法则是，考虑到公差从中我们测量的特性（例如作为主要基准特征的构造主基准面），应该比从他们被测量的功能更严格（如在这种情况下，次级基准特征的B）。

同样的法则也适用于两个零件编号1和Part＃2的第三基准特征。

我们优选它们的公差要大于那些提供给次级基准特征的形成到第三基准特征也与此有关的平面。

由于第三基准功能描述垂直（90°），以主要和次要基准特征上为编号1和Part＃2的这两个零件，第三基准特征将得到一个垂直度公差0.03的3倍还要大。

它们如下所示：

图5-13步骤＃3

第一部分第二部分

这公差带区域为第3步将两个平行平面相距0.09之间，它必须位于第三基准特征面上所有点。

这个区域是垂直于两初级和次级基准平面。

在零件编号1，该区域将如下所示：

图5-14[第3步，第1部分公差带]

因为它是在第2步完成后，第三步也使肯定的是200mm尺寸是由通过把它周围的框和转移公差（一旦它被重新计算）基本尺寸到步骤4的特征控制框（几何公差）。

第4步

现在，所有3基准特征已分配和公差，是时候把孔和3个互相垂直的平面来形成基准参考框架（坐标系）在产品编号1上。

同样，在零件编号2上的轴将成为到3平面参考既定的系统在零件编号2上的几何公差。

由于这些基准参考平面以初级的平面，和从二级和三级平面的平面距离/位置是垂直的关系，我们选择几何宽容能够控制角度和位置。

最合适的控制是一个位置的公差。

一个位置公差必须首先被计算。

由于在零件编号2的轴是“固定”到位，零件编号1和Part＃2中的组件被称为“固定扣件”集合。

其计算公式为固定紧固件的条件是：

MMC孔

-MMC轴

形位公差进行轴与孔之间的划分

99=MMC孔

-97=MMC轴

2=形位公差进行零件编号1和Part＃2之间划分

每个部分将会达到1毫米位置公差，如果公差相等。

如果一个部分被确定为比其他需要更多的位置公差是因为它的制造难度，可分为2毫米不等的形位公差。

在这种情况下，每个部分被确定为同样难以制造，并会因此，被分配1毫米位置公差。

如果零件编号1有两个孔，零件编号2有两个轴，每个孔或轴的图案仍然会获得1毫米位置公差。

因此，这种方法真实有效是对于一个100孔和100轴的模式就如它在1个孔和1轴的这种情况。

由于这些是配合的功能外，最大的物质条件符号将在被使用在位置控制，允许孔产生比99的MMC卡大的更大的位置公差（和，因此，队友更容易）。

同样，最大的物质条件符号将用于在位置控制，以允许更大的位置公差就像轴产生比为97的MMC较小的（并且，因此，更容易配合）位置公差。

第4步完成图纸的改动，并呈现这些改进在以下图：

图5-15[产品编号1和Part＃2]

第一部分

第二部分

图5-16

这些特征控制框都可以理解为句子陈述和影响。

例如，在零件编号1孔的位置可以如下：

看完特征控制框-产品编号1

％=位置

[一直径轴线=

1=必须在1毫米举行

M=如果产生最大的物质条件（[99）（意味着匹配功能）

完美的垂直于基准平面A=

B=和完备的位置（200毫米），从基准平面B

C=和完备的位置（200毫米），从基准平面C

此特征控制框规定的孔可能会移出的有一定的份额的位置如果产生在一定的大小内。

在此，如果在制作的99MMC中，轴可能是出于位置1毫米。

它也意味着更多的运动被允许的孔的增长成正比从99MMC中。

这将创建一个常数O98内边界，因此可以使用一个Ø98mm计引脚仪型上演垂直于代表/模拟基准特征A和位于测压元件200毫米从代表B和C的测压元件。

图5-17[功能表压]

此计显示尺寸，但不能显示公差。

除了一个gageable位置在边界内，最坏情况下的在边界外所创建的被称为一个合成的条件。

参见下图的内（虚拟条件）边界和外（最终状态）边界的说明和计算：

图5-18[部分＃1的边界]

（看第＃2侧视图进行比较）

尺寸形位公差边界

在边界内

-最坏的配合条件

-恒量

-虚拟条件

-功能量规针大小

=外边界

外边界，在这种情况下，被称为最终条件。

同样，编号2具有内部和外部边界。

参见下图的解释和这些边界的计算。

图5-19[部分边界＃2]

看零件编号1的正面图

尺寸形位公差边界

外边界

-恒

-最坏的交配条件

-虚拟条件

-功能计开孔尺寸

=内边界

这边界内，在这种情况下，被称为最终产生条件。

量具可以产生检查的属性数据（相对于好的唯一不好）在此轴的位置上。

这不会在这个单元用来说明。

而一个更完整的计量用于描绘在零件编号1孔的位置公差。

实际绝对公差方法用来按照ASMEY14.43-2003尺寸和公差原则的量具和夹具具有被用在这个计量设计。

公差推荐通过Y14.43用于5％和公差的10％之间的正仪型的部分的计量。

请注意，在所使用的每个公差计在其4几何控制是用于零件编号1为4几何公差的10％公差那一部分。

继实用绝对方法论计，公差在计引脚为所有的加号和减号无公差尺寸为起点处的孔正仪型的虚拟条件。

这是为了防止从通过测压过程不兼容的零件。

我们的目标是不接受任何坏件。

图5-20[为零件编号1的绝对实用功能表压]

1.5增长公差公式

为...垂直度，倾斜度和并行的位置在MMC卡的修改

孔

（步骤1）

实际尺寸[最大。

落款缸]

-MMC卡

增长几何公差

（步骤2）

奖金公差

+原几何公差

共形位公差

轴

M（步骤1）

MC卡

-实际尺寸[最小。

外切圆柱体]

增长几何公差

（步骤2）

增长公差

+原几何公差

共形位公差

MMC的符号被允许在已确定配合的功能和适合大小的功能将不会通过加入从一个正比额外偏差受到影响完美的形式，方向或位置之间的功能，从MMC卡离开（不超过它们的大小限制）。

这个例中给出本节中处理的位置控制，但是，如上所述，该公式对计算总的几何公差的有效期是对任何适当的MMC符号尺寸被控制的常规功能应用。

（虽然用直线和平整度控制在MMC中，实际尺寸为当时实际大小）。

当MMB符号被被应用到大小的基准特征会有不同的情况出现。

例如：

你可以在这两个控件看到，我们并不担心额外的公差可以得到的作为从MMC卡出发被控制的功能，因为它们之间有着被RFS密切的控制概念。

该功能在它们的几何公差带的大小里没有得到额外的扩展作为放大或缩小的功能（在大小限制内）。

然而，每个都有一个大小称为它正被控制到MMB的基准特征。

这意味着，作为大小的基准特征从自己的MMB脱离，一个额外的的特征或模式的公差带在被控制到这个基准特征是允许的。

有时，这个额外的移动量是很容易弄清楚。

当零件和特征几何结构是非常简单的（也许，例如，一个特征受控于一个基准定时大小的特征-像一个普通的表面到轴或间隙孔的间隙孔，或什至A同轴的位置的情况与一个轴的直径控制到另一轴的直径），该功能的公差带的额外的转变是很容易计算，因为它通常是一个移直接正比于它的MMB尺寸基准特征的转变。

但是，在一些

情况下，这允许转变更加难以实现。

更复杂的部分几何形状（更多的功能和大小参与的基准特征），使其较为困难的平面检查，以确定影响该许可转变对部分验收在不使用接收（功能）量具测量。

使用接收计量器使得增长公差的计算和允许公差不必要的部分接受或拒绝位移。

量具自动执行这些通过接受或拒绝的部分的计算。

但是，必须注意，除非功能的接收器类型计有柔软计量（在软件计算机生成的），物理计只给出了属性数据（好的和坏的），并没有给变量的数据（好坏和为什么）。

此外，三坐标测量机已渐渐更好的确定基准特征却将因为软件改进（又名模式转变）。

[注：

纸量具已被一些检验部门作为一个有用的，廉价的工具来使用，以增加他们的检查程序。

在正确使用时，它可以在许多情况下，可以代替接收量具的使用。

纸量具采用的是与开放式场景（变量数据采集器，如探针和指标）相结合。

纸量具仅仅是用来描述所收集的测量数据已经被绘制出的一个术语。

这给出了一个多少以及在什么方向的部分功能已经从偏离完美的视觉显示。

]

下面的图表显示的是如何计算增长公差的例子。

图5-21【计算增长公差的例子]

对于25至26毫米的轴，完成下表显示了使用允许的总的公差性

下面的公式：

增长+原装公差=总公差。

图5-22

1.6允许与从实际位置真正的偏差

允许偏差是从真实位置的控制要素的几何尺寸公差带。

在与圆筒形公差带的那些特征的情况下，允许偏差是由于构建关于真实位置径向公差带的基础上的轴。

允许偏差考虑在给定的功能原来公差控制帧加上任何额外的（增长）公差特征尺寸的绘制。

这增长公差是允许使用MMC符号的孔或轴。

当他们离开从MMC走向LMC，额外的公差是真实位置允许偏差的积累。

换句话说，公差增大。

产生的孔或轴的实际轴必须位于在此圆柱形公差带之内是从真实位置的允许偏差（直径为基准）这是可以接受的。

从真实位置的实际偏差可以通过一个开放的建立来确定。

协调测量机，光学和视频比较，高度尺，针规，指标和其它检测设备也可以用来找出实际的孔或轴的轴线。

曾经这发现，其他计算是必需的。

首先，测量在从所述位置的直线作为基准，它必须确定多大的特征轴已经产生由它的真实位置。

这个偏差必须找到沿X轴的第一测量，然后在基准平面沿Y轴。

图5-23

例如，如果该功能的实际位置绘制在图5-24中，我们确切的知道真正的位置。

部分生产后，我们必须确定实际孔的轴线是有多大程度是在从基准C上的。

比方说，我们已经检查，发现该轴的最大偏差点是50.12来自于基准C。

这是一个从沿X-轴真实位置的0.12的偏差。

沿Y轴检查基准B，我们发现从真实位置63.4或0.1的最大偏差点。

如果我们使用那些数字（0.12和0.1）从孔的距离真实位置的径向的实际偏差，我们得到以下内容：

图5-24

从径向偏差

但是，由于我们是在多么大的直径就可以围绕真实的绘制很感兴趣位置为包括实际的孔轴，我们这个答案必须乘以二。

下面配方更适合我们的需要。

从径向偏差

注：

计算公式从一个球形，直径真实位置的轴线偏差为：

图5-25[英制单位换算表：

三坐标测量到计算从真实位置的实际偏差直径（Z）]

图5-26

一旦计算，从真实位置这个实际直径偏差必须对允许偏差进行比较。

如果所允许的偏差（或实际公差带尺寸）比实际直径偏差大，特征位置是可以接受的。

如果不是，该功能必须返工或拒绝。

返工有时是可能的。

例如，如果一个孔是不是已经于LMC制成，它可以被打开了（钻更大）。

如果孔被修改了MMC的象征，此过程将从真实位置扩大（公差带大小）允许偏差。

下面就可以在图中给出的控制，如果仔细检查，不仅是说明如何计算允许额外的位置公差，也是说明为什么它是允许的。

在部分的检查，我们常常试图简单地辨别所产生的部分或其他部件是否将起作用。

如果是这样，我们可以接受他们。

如果不是，这部分将会被建议拒绝或者返工。

图5-27

为了有一个很好的判断，一个部分的功能的能力，想懂得该部分是如何被使用。

有时，检察只有设计从图纸的工作。

不幸的是当一个人没有给出熟悉的特性是检查。

但是，现实情况是，这是经常发生的情况。

检查人员必须阅读的图形虽然，它讲述了一个关于符合所需特性的故事才能发挥作用。

如果图形做得很不错，在基准和特征控制框可以，事实上，向审查员做出关于部分良好的判断，也使有效的必要信息关于调整部分处理，以改善这些建议，以制造期望的特性。

如果我们读了上述图纸和重点位置的符号/组件的控制，它可以告诉什么是控制孔的预期的事情。

它说，在部分“位置直径，虽然部分被安置在A表面与孔有B和C的距离。

当然，也可能是在用更传统的方式在阅读，“轴可能是出于0.4直径的位置如果孔产生最大的物质条件持有垂直的初级基准面A，从二级基准面的距离B和距离三级基准面C的关系。

但标注孔的功能，一读而其随后的逻辑含义可能是更有益的。

如果我们从我们定位孔的位置得到控制那会使A位置三点高点接触，我们从平面上B和C定位/测量孔，我们要问了一连串的问题。

“如果圆孔的相交，有哪些会与它相交呢？

“没有逻辑的飞跃，我们可以推测，一个圆孔与配合体同一根圆轴。

然后，我们可能会问，“那是什么，在理论上，可以进入这个洞最大的轴所需的角度，并从基准位置，如果孔被内尺寸的极限提出和还出垂直度和位置所列出的基准的最大允许量在该大小？

答案是简单地从减去允许的形位公差被发现生产的开孔尺寸在每个实例。

如果做了，你会发现虚拟恒定的边界条件（MMC概念）已被保护在每一个孔生产。

这个边界是完全圆柱形，完全面向基准面A和，距离基准面B和C的地理位置优越.孔的工作就是保持这个边界之外。

对接插头/轴的设计，尺寸和公差（大小和位置）停留在此范围内。

如果这被发现是在已生产的部件的情况下，检查人员接受零件，他已经证明了相当数量的检查功能会工作/组装的信心。

为了确定所讨论的部分边界大小，人们可以去标记实际开孔尺寸（最大内接圆柱体）和A列，该列是允许直径从真实位置的偏差，并减去这两个数字。

例如：

实际孔大小

配合边界保持不变，即使所产生的孔的尺寸和几何位置公差可亿更改。

查员是在说，“如果孔不违反本边界，它会在最坏的情况下与轴相交，如果它也没有违反的界限限定。

如果孔所在的边界的外侧与轴所在的边界的内侧（其具有其中心/轴的真实位置），将发生材料的无干扰。

因此，该部分将组装，应由检查员组装。

下图显示了部分符合规定，然后进行测量所生产。

它是第一判断为使用验证的虚拟边界条件并没有的方法的良好的部分受到了侵犯。

然后，它被测量和判断为在其位置公差带。

这些方法是最常见的两种核实位置公差。

图5-28[公差带与边界核实]

1.7一个增长公差和基准功能转变的允许区域的差别

它们之间的差别增长公差（增长）和基准特征移位公差带（运动其中一个在测量和也在公公差差最常问的问题是，“我们可以采取从基准特征在MMB引用的，并给它的公差带增长到功能从该数据