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对称(GD&T)解释

对称(GD&T)解释

2009年版ASME Y14节.5定义 GD中的14个几何公差&T. 制造业使用这些公差将制造意图从设计师传达给制造商. GD&T帮助BTE365真正的网站检查、控制和测量机器部件的各种特性.

14个几何公差被分为5大类, 位置, 配置文件, 定位和布局. 对称是位置控制下的三个公差之一(另外两个是真实位置和同心度).

顾名思义, 它控制零件特征的对称性,如锥度, 孔, 倒角, 曲线, 等. 在一般应用中可能不需要这样做. 然而, 在非常关注平衡和等距离负载的特殊应用中(高速应用), 对称性变得越来越重要.

什么是对称?

GD&T形对称是一种三维公差,确保零件特征在基准面上对称. 标注定义了一个中心平面,并在其周围创建了一个容忍区.

GD&T对称标注通过检查基准面两侧任意两个对应点之间的距离并计算它们的中点来保证对称控制. 这些中值点必须位于基准面附近,并且在特征控制框架规定的对称公差区域内.

从理论上讲, 检验员必须检查所有的中点,并发现它们在公差范围内. 然而,为了实际的目的,在不同的截面上检查较少的点. 对剩余的中值位置进行插值得到中值平面.

对称公差带

对称公差带对称公差由两个平行平面组成,在基准中心平面的两侧各一个. 两个平行表面之间的距离是标注的公差极限. 例如,如果公差限制设置为0.030mm时,两个平面的距离为0.基准面两侧各015毫米. 这种类型的区域是GD中的默认容忍区域类型&T. 它有时也被称为总宽容忍区.

中间平面上的所有点必须位于公差带两个平面之间的体积内,方可批准.

对称vs其他标注

GD&对称标注是一种位置控制. 它确保两个特征在相对基准面检查时处于适当的位置. 其他位置控件也可以执行相同的任务, 虽然采用不同的方法和公差带类型. 对称公差可以与同心度和真实位置相媲美.

对称和集中性

集中性调出 控制圆柱表面的同心度,而对称控制通常应用于任何非圆柱表面. 许多人把同心度称为对称的圆形版本. ASME Y14.5M-1994, 5.第14章指出:“……对称和同心度控制是同一个概念, 除非应用于不同的部件配置.”

GD&T对称通过建立基准面来控制两个特征的位置. 集中性的符号, 另一方面, 通过建立一个中心基准轴来检查同心度. It then measures the spread of actual centers of cylindrical cross-sections; 和 if they are within the cylindrical tolerance zone around the ideal datum axis. 同心度衍生一个实际的中轴,而不是一个中间平面.

对称性和同心度都很难测量. 为了精确测量,坐标测量机(CMM)是必不可少的.

对称和真位置

对称和真位置都可以用来定义零件特征的理想位置. 在某些情况下,它们甚至可以互换使用. 然而,真正的位置比对称更通用. 它可以做到对称所能做到的一切,但反过来就不成立了.

真船位调出 既能建立圆区又能建立全宽容限区吗. 这增加了它可以控制的功能范围. 真实位置允许额外的公差,而对称则不允许. 对称也不允许基准特征偏移和投影公差带, 对于真位置,两者都是可能的.

另一个区别是,真正的位置可以被称为相对于特征大小(RFS), 或具有最小/最大材料条件(LMC/MMC). 对称总是应用于RFS.

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对称特征控制框架

对称自由现金流量
对称的特征控制框架(FCF)是最容易理解和使用的. 在图中,FCF使用前导箭头连接到特性. 它指向特征的表面或它的延长线.

FCF提供了关于使用一套标准的标注所需的所有信息. 一般的FCF可以分为三个主要部分:

  • 几何公差块
  • 功能公差块
  • 数据块

几何公差块

对称几何特征块
这个块给出了应用于特征的几何公差的信息. 它容纳了标注的符号. GD&T对称符号由三条水平线组成, 中间这条线比另外两条稍长. 中线代表基准面,其他两条代表一个符合对称要求的特征.

功能公差块

此块提供有关公差带类型的信息, 公差限制和材料条件修改, 如果有任何. 对称的公差区是一个完全宽的公差区. 不需要任何符号,因为它是默认的区域类型.

公差极限表示两个平行平面之间的距离. 数字越低,公差越紧.

对称标注总是应用于RFS,这里MMC和LMC都不适用. RFS是默认条件,不需要符号.

数据块

基准面块包含作为标注参考的基准轴、点或平面. 对称标注需要一个基准面,作为测量的参考平面. 公差带均匀地放置在这个平面的两侧. 在检查过程中测量整个飞机. 基准面的名称放在基准面块中.

如何测量对称性

在所有的动力局中&对于T型标注,对称性是比较难测量的标注之一. 必须位于公差带内的中间点是一个派生的特征,没有实际的表面易于测量. 对称符号需要计算这些中点以及对称控制下的特征. 这种计算需要大量的时间和熟练的操作员.

测量对称公差主要有两种方法.

  • 用卡尺或千分尺
  • 使用坐标测量机

用卡尺或千分尺

在一些简单的情况下,可以用模拟卡尺或千分尺来测量对称性. 然而, 操作人员的技能和仪器误差会影响这种测量的准确性,因此一般不推荐使用.

不同的仪器设计可用于不同的形状和位置的测量. 他们可以有效地测量尺寸,但在验证表单时可能不那么准确. 另一个缺点是这种方法需要手工记录测量结果.

使用坐标测量机

这是测量对称性最常用的方法. A 三坐标测量机 只要把触笔与相反的点接触,就能画出所有的中点吗. 与卡尺或千分尺相比,这种方法的精度更高.

首先,建立三坐标测量机,建立理论中心平面. 然后, 两侧对称的测量使用CMM针计算中点落在哪里. 将特征长度上所有中间点的位置与基准面进行比较. 只要没有中点超过基准面周围的公差限制,检验人员就批准该零件.

三坐标测量机记录测量结果. 虽然该方法对操作人员的要求较低,但要获得准确的结果仍比较复杂.

利用对称

在需要均匀加载或表单分布的特定应用中,对称被使用. 对称优先于:

  • 高速应用中,静态和动态平衡是非常重要的
  • 机械元件 在重载下防止不均匀磨损
  • 防止波动荷载 疲劳失效 由于不成比例的装载

只要有可能, 制造商避免使用对称公差,因为这是一个困难和昂贵的callout来测量.

要记住的要点

  • 值得注意的是,对称标注已从2018年版ASME Y14中删除.5-2018,因为它可以被真实位置轻松替换. 对称是在1994年和2009年版本,这仍然是主要使用在今天的行业.
  • 平直度并行性 在某些情况下也可以取代对称性吗.
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