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位置度公差MMC&LMC

 张浩熙 2019-11-04

1. 定义理解

LMC: 尺寸形体在规定的尺寸界限内具有最少材料时的状态(孔的最大值经,轴的最小直径)

MMC: 尺寸形体在规定的尺寸界限内具有最多材料时的状态(孔的最小值经,轴的最大直径)

2. 为什么要使用MMC&LMC?

MMC主要是为了放大产品的制造公差,从而降低产品的成本。因为加上M圈后,孔允许的位置度公差及制造公差,不是一个固定值,它是随着孔的实际尺寸大小而改变的,当孔的尺寸大小及直径大小做大了,孔的位置度公差就要补偿。

LMC主要用于保证孔类、轴套类零件的有效壁厚,还有就是保证轴类零件的有效横截面积以满足其强度要求。

3. MMC在图纸中的标注

MMC▼

LMC▼

4. MMC&LMC位置度公差的补偿

MMC: 图面给出的位置度公差是在最大实体状态下,也就是说是在孔最小尺寸(14.25)的情况下确定的,以保证在孔最小的时候也能装配,那么孔不是最小的时候就更容易装配了,这时孔的位置度公差可以得到相应的补偿。

LMC:以下图孔的位置度为例,图面给出的位置度公差是在最小实体状态下给定的,也就是说是在孔最大尺寸(20.25)的情况下确定的,以保证其壁厚在孔最大时也能满足强度要求,当孔的尺寸不是最大时壁厚就更能达到其要求了,这时孔的位置度公差可以得到相应的补偿。

5. MMC&LMC的尺寸CPK如何计算?

CPK的计算公式为:

要计算某尺寸的CPK需要有固定的USL和LSL,但加上MMC后位置度的公差会加上补偿,补偿值会根据被测要素的大小随之变化,这时就没有了固定的USL和LSL了,那么CPK该如何计算呢?

我们可以利用实测位置度占补偿后公差的百分比来计算其CPK,把每个尺寸都换算成百分比,那么他们就有了一个固定的公差上限100%也就是1了。

举个栗子

,下图基准要素省略

▼计算出每个尺寸补偿后的位置度公差,及实测位置度占补偿后公差的百分比

▼将百分比转换成分数,以USL=1.0来计算CPK。

延伸阅读:复合位置度怎么玩

图纸中的复合位置度(Composite Position)是美国GD&T标准(ASME Y14.5-2009)中所特有的一种标注方式,在ISO GPS(Geometrical Product Specification-产品几何技术规范)标准和中国相应国标中并没有“复合位置度”这种概念。复合位置度仅适用于成组的尺寸要素,其公差框格的特点是前面只有一个位置度符号,后面有两行或者多行位置度公差值和所参照的基准符号,最后一行也可能不参照任何基准。

复合位置度是一种可以对成组要素进行详细、明确控制的工具,也是美国GD&T的难点之一。正确的理解和应用复合位置度,可以在满足产品功能的前提下,尽可能的放宽产品的相应公差要求。

对于复合位置度的第一行,按照传统的位置度理解即可:基准既约束公差带的方向(旋转自由度),也约束公差带的位置(平移自由度)。对于复合位置度公差框格,除了第一行之外的下面几行,基准仅约束公差带的方向(旋转自由度);基准对于公差带的位置(平移自由度)没有任何限制。如果复合位置度最后一行没有基准,则公差带与基准没有任何关系(如下图第四行)。

在笛卡尔坐标系中,一个产品存在6个自由度,沿着X、Y、Z轴的平移自由度(分别用x, y, z表示)和绕着X、Y、Z轴的旋转自由度(分别用u, v, w表示)。下图所示的复合位置度标注为例,复合位置度第一行中的第一基准A约束三个自由度“z, u, v”,其中一个平移自由度“z”,两个旋转自由度“v, w”;第二基准B约束两个自由度“y, w”其中一个平移自由度“y”,一个旋转自由度“w”,第三基准C约束最后一个平移自由度“x”。

而对于复合位置度第二行,由于基准只约束公差带的方向,第一基准A仅约束两个旋转自由度“u, v”,第二基准B仅约束一个旋转自由度“w”。即第二行直径为1.0的四个圆柱形公差带相对于基准参照系可以整体平移,但不能绕着X、Y或Z轴旋转。对于复合位置度的第三行,仅有一个基准A,因此公差带相对于基准参照系的两个旋转自由度“u, v”已经被约束。 即第三行直径为0.6的四个圆柱形公差带可以相对于基准参照系整体平移,也可以绕着Z轴旋转,但不能绕着X或Y轴旋转。对于复合位置度的第四行,由于没有任何基准,所以可以理解为直径为0.2的四个圆柱形公差带仅需保持相互的理论位置,无需与基准参照系保持任何关系。每一行公差带与基准参照系之间的关系描述见下图:

对于该复合位置度标注的理解可以解释为:第一行位置度公差要求控制孔组整体相对于基准参照系的位置(孔组整体方向、各孔相互位置也包含在内);

第二行位置度公差要求进一步对孔组整体相对于基准参照系的方向进行更严格管控(各孔相互位置也包含在内);

第三行位置度公差要求进一步对孔组整体相对于基准A的方向进行更严格的管控(可以理解为孔组“整体垂直”,各孔相互位置也包含在内);

第四行位置度公差要求进一步对各孔之间相互位置进行更严格的管控。

复合位置度在实际测量评价过程中,不同测量评价软件之间差异较大。如果评价软件没有复合位置度的选项菜单,只需理解上述解释,即可通过控制每行公差带与基准参照系之间的自由度约束来实现评价。如果使用类似SmartProfile®等支持美国GD&T标准(ASME Y14.5-2009)中复合位置度评价菜单的软件,只需选取相应菜单填写复合位置度要求即可。评价软件可用具体测量值和颜色图示显示评价结果,甚至可以针对复合位置度每一行、每个孔单独进行位置度读数。但测量评价软件必须事先选择ASME Y14.5标准。

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