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GD&T | 尺寸标注——一面两孔

 宋洋sy 2019-12-13



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一面两孔是非常经典的定位形式,依靠一个平面、一个圆形孔,一个圆孔/腰型孔/方孔,实现零件的完全定位,用于各种零件上,尤其是在薄板型零件如钣金/PCB/仪表牌上。
对几种经典的标注形式做个说明和记录。

1.圆孔+圆孔
直接用正负公差搞定位置标注,如下方左图所示,简洁清楚;
觉得不够华丽的,可以采用下方右图所示的位置度>_>。
加上两个的圆孔的形状尺寸完工。

双圆孔的位置标注方案

2.圆孔+腰型孔
一面两孔中最经典的形式,就是圆孔+腰型孔。腰型孔加工与圆孔相比稍稍麻烦一丢丢,但是在两孔间距较长的时候,该孔型对距离公差容忍度很高,不容易引发过定位的问题。
这个方案的标注需要完成两个步骤:首先是在腰形孔上选点以约束其与圆孔的距离,然后再设置一个公差约束腰型孔的姿态。
确定两孔间距的时候,腰型孔位处存在三种选取方案,分别是近端圆心A,远端圆心C,以及两半圆连线的中心点B。如果选取A/C做为间距参考点,直接从对应半圆心出拉出尺寸界线即可;但是如果选取中心点B,则必须关联对应的尺寸采取形位公差进行标注,因为点B处对应了多种几何特征的中心,存在歧义。
在确定腰型孔形态的时候,建议采用形位公差,对其形态进行约束。
然后标上圆孔的形状尺寸,以及腰型孔的长度和宽度(或者长度和半径)。

圆孔+腰型孔,需要标注间距和姿态两个参数

接下来举例两种常见的标注形式。
最重要的是两孔间距尺寸和腰型孔的姿态控制尺寸。
下方左图是以腰型孔近端为间距控制点,而后选取宽度的中心对称面(投影方向上呈现为30mm的线段)的位置度以控制腰型孔相对于基准B-C连线的姿态,此时C基准符号表示的是尺寸界线所关联的圆心(也可以将C基准标注在对应的直径尺寸上),宽度的中心对称面的理论位置尺寸为0,此处的位置度与对称度等价;
右图则以腰型孔两半圆孔中心连线的中点作为间距的控制点,选取同样的宽度对称面的位置度以控制腰型孔相对于B-C连线的姿态。注意此处C基准符号的位置,它与尺寸线对齐,表示的是中心特征,即两孔连线的中心。中心点处重合了多种几何中心,无法用正负公差标注的方式区分清楚,推荐用形位公差的方式标注。

圆孔+腰型孔,两种经典的标注方式

3.圆孔+方形孔
圆孔+方孔也是一种常见组合,这种形式优点与腰型孔类似,但是额外多了一个测量的便利,方孔的长度尺寸用卡尺就可以测量。整体标注形式与“圆孔+腰型孔”组合类似,比较显著的区别是C基准指在尺寸界线上的时候,代表边界线段而不是点;C基准与与尺寸线对齐的时候,其所代表的不再是一个“中心点”,而是一个中心面,应该将“*”修改成“中心线”。B-C基准代表的是点到直线的垂直距离方向,不是点和点的连线了。

圆孔+方孔,两种典型的标注形式

尺寸标注—箭头不要乱指

在尺寸标注中经常用到各种箭头,以实现对特定对象的精准指示。但是箭头需要按照约定才能准确的表达意图给测量人员。一般来说,对于一个视图,箭头有三个地方可以指向,分别是尺寸界线,轮廓要素、中心要素。

圆柱体和一个长方体的组合体

什么是尺寸界线?
以上图最左端φ20尺寸为例,绿色的线为“尺寸线”,蓝色的线为尺寸的边界线,称作“尺寸界线”。
什么是轮廓要素?
实际存在的物理实体边界即是轮廓要素,上图中基准符号C所指示的特征廓要素“圆柱母线”。
什么是中心要素?
以孔的轴线、中心对称面等仅仅以几何意义存在,而不是物理实体的中心特征,称之为中心要素。例如上图中的基准符号A表示的φ20的圆柱的中心轴线。

中心要素重叠的时候怎么排除歧义?
在上图中,红色点划线表示中心特征。但是上图里,中心要素存在两个,一个是φ20圆柱的中心轴线,另一个是长方体的对称平面;如何标注可以清楚的表达我选取的参考基准是圆柱的轴线而不是长方体的对称面呢?将基准符号的小三角与φ20的尺寸线对齐(绿色),即表示此基准特征特指该圆柱的中心线,如基准A所示。而基准F则特指长方体30mm特征的中心对称面。
在多个同心圆柱或者孔位特征的时候采用同样的方式指示某个特定圆柱或者孔位的中心轴。
尺寸界线和轮廓特征面的等价性
当箭头指示在尺寸界线上(不予尺寸线对齐的情况下)以及轮廓要素上,两者含义等价,都表示此时选取的要素是轮廓要素。例如上图的基准B/基准C都表示圆柱的母线,基准D/基准E都表示同一个平面。(圆柱母线通常不会作为基准特征,此处引用仅作讲解用途)

指示的通用性
箭头/基准的小三角/注释的箭头/...各种指示符号,只要是箭头类别,以上说明内容通用。

奥义:
如果想要清楚地表达箭头指示的是中心要素,一定要把箭头与特定尺寸的尺寸线对齐,不要随意一指。除此以外,与尺寸线对齐的位置不要乱指。

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