两平面平行但不重合的条件是_____干货平面度：定义、测量、算法实现及应用...

前言&＃xff1a;

应用坐标测量机进行几何误差测量并通过测量软件进行误差评定&＃xff0c;是坐标测量机的重要应用。测量软件的数值计算方法及误差评定方法对于保证测量数据的准确性、结果的正确性有着决定性的作用。

目前&＃xff0c;对于坐标测量机的测量软件比较权威的认证是德国国家物理技术研究院 (PTB)认证。德国国家物理技术研究院 (PTB)从 1983 年起对测量软件进行测试&＃xff0c;方法是将相同的测量数据分别由被测试软件和标准软件进行处理而后对二者的结果进行比较&＃xff0c;最终得出结论。

该测试针对基本测量软件如PC-DMIS进行&＃xff0c;依据ISO 10360-6要求&＃xff0c;测量机软件标准算法为最小二乘法&＃xff0c;对直线、平面、圆、圆柱、圆锥、球等被测元素的基本参数及相互关系进行测试。为加深对坐标测量机的测量软件处理测量数据原理及评定几何误差方法的认识&＃xff0c;本文对测量软件 PC-DMIS 进行分析研究。

平面度误差及公差定义&＃xff1a;

平面度误差是指实际被测平面对理想平面的实际变动量。

平面度公差是指实际被测平 面对理想平面的允许变动量。平面度公差的公差带区域形状只有一种&＃xff0c;即间距等于公差值的两平行平面所限定的区域。

从公差带的四个特性理解上图平面度&＃xff1a;

(1)大小&＃xff1a;0.08&＃xff0c;即公差带的宽度&＃xff1b;

(2)形状&＃xff1a;2个相互平行的平面&＃xff1b;

(3)方向&＃xff1a;无方向要求&＃xff1b;

(4)位置&＃xff1a;无位置要求&＃xff1b;

平面度是形状公差不关联基准&＃xff0c;公差带不需要跟其它平面保持方向和位置要求&＃xff0c;只要被控平面包含在公差带内就可以。

平面度测量过程及算法实现&＃xff1a;
下面对 PC-DMIS  软件进行平面度误差计算及评定方法进行分析。

平面度在ASME Y14.5和ISO1101标准下的应用及区别&＃xff1a;

独立原则下&＃xff0c;尺寸公差与形状公差之间是相互独立的&＃xff1b;

包容原则下&＃xff0c;尺寸公差与形状公差相关联&＃xff1a;

(1)当只有一个尺寸公差时&＃xff0c;该公差同时限制了尺寸要素的大小(任意截面)和形状(尺寸公差包容形状公差)&＃xff1b;

(2)尺寸要素的表面不能超出最大实体状态(MMC)时的完美边界&＃xff0c;如果一个尺寸要素是在最大实体时生产的则不允许有形状上的偏差&＃xff1b;

(3)当实际尺寸从MMC向LMC偏离时&＃xff0c; 该偏离量即是允许的形状偏差&＃xff1b;

ASME Y14.5默认包容原则&＃xff0c;若要尺寸公差与形状公差相互独立&＃xff0c;要使用独立符号&＃xff1b;

ISO 1101默认独立原则&＃xff0c;若要实现包容&＃xff0c;要使用包容符号Ⓔ&＃xff1b;

如下图&＃xff1a;

(a)ISO 1101中&＃xff0c;默认独立&＃xff0c;如图尺寸10.7-10.8只需管控局部尺寸合格即可&＃xff0c;要想控制平面度需加上平面度公差控制&＃xff1b;

(b)ASME Y14.5中&＃xff0c;默认包容&＃xff0c;对于10.7-10.8尺寸除了管控局部尺寸&＃xff0c;也间接的控制了上下表面平面度不大于0.1&＃xff0c;如果还需控制平面度需加上比0.1更小的值进行加严控制&＃xff0c;如标注的0.05mm&＃xff1b;

(c)ISO 1101中&＃xff0c;尺寸10.7-10.8上加了E标识(包容原则)&＃xff0c;相当于图(b)ASEM Y14.5默认标注。

(d)ASME Y14.5中&＃xff0c;尺寸10.7-10.8加了I标识(独立原则)&＃xff0c;相当于图(a)ISO 1101默认标注。

平面度除了用于控制表面以外&＃xff0c;也可以控制中心面(如下图尺寸引出线和尺寸线重合时&＃xff0c;代表中心要素)&＃xff0c;控制中心面时&＃xff0c;平面度应标注在尺寸要素的尺寸线上以表示控制的是中心要素&＃xff0c;如下图&＃xff0c;平面度0.04控制的是中心面&＃xff0c;被测零件的中心面应在0.04的公差带范围内&＃xff0c;中心面是由上下两个表面测量后拟合计算所得到的&＃xff1b;

平面带M时的实效状态VC解释&＃xff1a;如下图平面度控制中心面&＃xff0c;且公差值后带Ⓜ符号&＃xff0c;我们知道带Ⓜ符号&＃xff0c;表示在MMC状态时允许的平面度值为公差框格中给定的值&＃xff0c;当尺寸要素尺寸偏离MMC时&＃xff0c;允许偏离量补偿到公差值中&＃xff0c;计算内外边界可知&＃xff0c;外边界是固定的16.04&＃xff0c;即VC实效状态&＃xff1b;

我们发现16.04超出了尺寸公差上限16.00。

这里又引申出一个问题&＃xff0c;ASME Y14.5标准在什么情况下不受包容原则限制呢&＃xff1a;

(a)原材料&＃xff1a;线材、板材、管材&＃xff0c;棒材、型材或其它按工业或国家标准生产的产品要求的直线度、平面度等(除非用这些原料制作的工件的图纸上标注有几何公差)&＃xff1b;

(b)在非约束条件下具有自由状态&＃xff0c;形变不受控的零件&＃xff1b;

(c)在尺寸要素或注释旁标注有独立符号Ⓘ&＃xff1b;

(d)直线度或平面度用于尺寸要素的中心要素&＃xff0c;上述例子即属于(d)情况&＃xff1b;

平面度常用的公差修饰符号如下&＃xff0c;每个修饰符号表达不同的功能要求&＃xff0c;

例如&＃xff1a;

MMC主要应用在装配场合&＃xff0c;实现装配功能情形下&＃xff0c;放大公差&＃xff1b;

LMC用于校核壁厚或者接触面积的场合&＃xff0c;

Ⓕ表示标注的值是在自由状态下检测&＃xff1b;

《End》