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GD&T图纸全解释 - 齿形特征

 王廷强GDT 2020-01-31

GD&T图纸全解释

GD&T可以帮助设计者解决很多尺寸公差不能解决的问题,本期内容通过图1的案例讲解这种常见的应用。

图1:齿状零件,特点是有11个齿圆周均布在零件圆周上,形成一个封闭的尺寸环,这个封闭的尺寸环是我们后面要讨论的关键定义


图2:还是老规矩,零件的“老大“先出场,先介绍这个零件的主基准平面A,主基准是零件侧视图的右侧底面。作为主基准,就表示这是个重要的装配面,如果这是个注塑产品,A基准平面起到了这个保证了零件的互换性和复制模的质量。


图3:老大出场后就是“二哥”了,B基准是第二重要的特征,这个零件有三个圆周可以“中心对齐”,分别是

1、φ41.6-41.4,

2、φ51.8-51.5,

3、φ65.0-64.6,

但是设计者期望要同这个零件的φ41.6-41.4形成的中心对齐,B基准孔是孔φ41.6-41.4形成的中心轴线,这个轴线同A基准平面的交点作为零件的原点,测量时三坐标要对齐这个中心点,CNC加工时也是找齐这个原点加工。


图4:在“老大”、“二哥”的控制下,这个零件还是会“旋转”,无法完全控制住这个零件,所以还需要“老三”的协助。C基准是由两个平行面形成的中心面,这个中心面最终将零件完全“固定”住。稳定了江山,接下来可以用位置度定义了。


图5:11个齿的定义

1#:名义尺寸,表示11个齿均匀分布于这个圆的圆周上,这11个阵列齿的中心以B基准轴线为中心。这11个齿使用了位置度定义,一个问题是,是否可以使用角度公差来定义?


图6:如图所示,如果使用角度公差定义11个齿的均布,会产生尺寸封闭环的问题,7#和8#两个中心面顺时针方向会产生累积角度误差= ±1°X10=±10°,但是这个设计明显要求的是均布这11 个齿,任意两个中心面之间的误差应该相等,所以在7# 和8# 中心面应该在逆时针是±1°,逻辑上也是不合理的,导致生产中绝对无法做到。所以对于圆形阵列特征的定义,无法使用角度公差的尺寸链完美定义。而此处使用GD&T位置度定义不产生累积误差,正符合设计需求!所以这个11个齿的定义只能使用位置度来定义。


接图5:

2#:尺寸公差,表示齿的宽度公差带为0.2mm

3#:位置度公差控制框,MMC修正,表示11个齿的中心面的位置度,其中任何一个齿的宽度如果为MMC6.0mm,这个齿的中心面与B基准中心连线定向的中心面位置上的偏差不超过0.5mm的两个平行面范围内,如果这个齿的尺寸恰好是LMC5.8,那么允许的偏差可以达到0.7mm。多出来的0.2mm补偿来自于2#的尺寸公差贡献。尺寸工程的管理是在严格逻辑上的变通,达到最佳的成本控制,这是尺寸公差不能比较的优势。

4#:B基准MMB修正,B基准是由内孔φ41.6-41.4形成的中心轴线基准,这里表示实际的定位销是间隙销

5#:C基准MMB修正,C基准是由内孔φ5.0-5.8形成的中心面基准,这里表示实际的定位是间隙槽。

     以上是齿形零件的GD&T定义特点,因为齿形的360°对称特点,导致在齿形零件上的齿特征也是圆形阵列的布置结构,这样的结构不能使用角度公差定义,适当的定义方法只能使用GD&T的位置度。这样在传动中的旋转角度才能达到均匀一致,而且在加工中不会产生矛盾的质量控制。

攻城狮们,加油!

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