线轮廓

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线轮廓

简介

允许的特征类型

公差带和允许的修饰符

实际值和测量值

有效性规则

曝光选项

复合直线轮廓下段

报告

每单位直线轮廓公差

报告

简介

直线规格的轮廓控制特征曲面的横截面可以偏离标称形状的程度。这些横截面定位并定向到零个或多个基准。

对于此几何公差,以下三个方面可以协同工作:

为了评定此公差,PC-DMIS 将每个特征的曲面数据优化到其相应的公差带。优化过程会考虑每个基准所施加的约束。通过多个考量特征,优化过程会同步考量这些特征。这样可将所有公差特征立即拟合到其公差带中。

允许的特征类型

如果以下特征类型具有曲面数据,则可以使用其来表示曲面横截面:

直线、圆、2D 和 1D 宽度、扫描、椭圆、凹槽、槽和集。

公差带和允许的修饰符

公差带基于特征的标称曲面。默认情况下(无修饰符),公差带是双向相等的。这表示,一半的公差值位于标称曲面的两侧:

假设您具有以下直线轮廓规格:

通过以上规格,实际值如下所示:

由于没有修饰符,因此公差带位于标称曲面的中心,该标称曲面定向且定位到每个实际基准。实线表示实际曲面,虚线表示标称曲面(包括实际基准),灰色阴影区域表示以包含实际曲面的标称曲面为中心的最小尺寸公差区域。

测量值(具有默认基准数学)如下所示:

测量公差带中心保持标称曲面,该曲面标称定向并定位到每个测量基准。在这种情况下,由于测量点的密度不够高,因此测量值小于实际值。

修饰符可更改公差带的性质。根据 ASME Y14.5,PC-DMIS 支持修饰符(非对称轮廓)和修饰符(动态轮廓)。根据 ISO 1101,PC-DMIS 支持 UZ 修饰符(指定的公差带偏置)和 OZ 修饰符(未指定的线性公差带偏置)。虽然它们并不等效,但是和 UZ 修饰符具有类似的功能。它们使公差带的中心偏离标称曲面。同样,和 OZ 修饰符也具有类似的功能。它们允许公差带的中心向正材料或负材料方向移动。

以下是 修饰符规格。等同的 ISO 规格为 0.08 UZ+0.04。

通过以上规格,指定的公差带如下所示:

因为这是指定的公差带,所以不会最小化公差带,因此其不代表实际值。公差带的中心偏离标称曲面,并以虚线显示。

实际值如下所示:

公差带的中心保持不变,但区域进行了最小化,直至其仅包含实际曲面为止。

实际值和测量值

轮廓公差带拥有定义的中心。它们还拥有围绕该中心增长和收缩公差带的机制,直至其刚好包络实际曲面。

实际值:
每个考量特征都有自己的实际值。这是包含实际曲面的最小公差带的尺寸。该公差带名义上定向并定位到每个实际基准,PC-DMIS 如何解决基准中详细介绍了一些例外情况。

若有多个考量特征,并且基准参考坐标系没有完全受约束,如果可能,优化过程必须同步将所有特征曲面拟合到其各自的公差带中。

测量值:
每个考量特征都有自己的测量值。这是包含测量曲面点的最小公差带的尺寸。该公差带名义上定向并定位到每个测量基准,“PC-DMIS 如何解决基准”中详细介绍了一些例外情况。

若有多个考量特征,并且基准参考坐标系没有完全受约束,PC-DMIS 优化过程会同步将所有特征曲面点拟合到其各自的公差带中。PC-DMIS 会按比例进行此操作。这样会保证所有公差特征都将尽可能地拟合到其各自的公差带中。

有效性规则

所有输入特征(考量和基准)必须具有正确的指定标称值和形状。这样可确保 PC-DMIS 正确计算测量值,并且公差命令正确识别可优化的自由度。

曝光选项

几种类型的特征会显示 ITERATEANDREPIERCE 选项。当 CAD 模型可用时,这些特征包括点、扫描、椭圆、凹槽、槽口和集(2D 轮廓视觉自动特征和边缘点特征除外)。可用时,PC-DMIS 默认将 ITERATEANDREPIECE 选项设置为“是”。这样做是为了确保公差区域区域的中心是 CAD 模型曲面。当该选项不可用或选择“否”时,这些特征类型将为每个测量点创建一个单独的平面公差区域。该区域由理论点和与该测量点关联的向量定义。这称为“分段平面”近似值,在很多情况下都很好。在下列情况下不佳:

由于有时分段平面近似值的行为不佳,在大多数情况下,我们建议您使用 CAD 模型并将 ITERATEANDREPIERCE 选项设置为“是”。在某些情况下,如果计算时间过长,则可以将其设置为“否”。当您将其设置为“否”时,通常可以加快计算速度,但是由您负责确保分段平面近似值是良好近似值。

直线、圆和宽度不显示 ITERATEANDREPIERCE 选项,因为几何公差命令在内部精确地表示了公差区域。对于这些特征类型,无法使用分段平面近似值。相比之下,2D 轮廓视觉自动特征、边缘点特征和由边缘点特征进行的扫描以及“调整筛选器”构造集特征不显示 ITERATEANDREPIERCE 选项,因为其始终使用分段平面近似值。

如果未引用任何基准,则“工作平面”选项会用作定义横截面平面并定义可优化自由度的基准。可以将其设置为 ZPLUS、ZMINUS、XPLUS、XMINUS、YPLUS 或 YMINUS。

当至少一个基准特征具有曲面数据时,基准数学类型控制根据基准特征的曲面数据计算测量基准的方式。

有关信息,请参见“PC-DMIS 如何解决和使用基准”。

如果没有基准特征,公差带数学类型将控制将测量曲面点优化到各自公差带的方式:

默认值 — 这是最小区域最佳拟合(也称为最大值-最小值)。该最佳拟合会查找包含曲面点的最小公差带。因此,默认选项将产生最小的测量值,用于评估直线轮廓。从数学上讲,它也与规格非常相似,因为如果您密集地、高精度地测量这些点,测量值就会非常接近实际值。

LSQ — 这是最小二乘最佳拟合。其会将与区域中心的偏差平方和最小化。该选项产生较大的测量值(比默认值选项更保守)。但是通常,此选项的计算速度更快。

复合直线轮廓下段

具有多个段的直线轮廓公差称为“符合直线轮廓”。复合直线轮廓公差的第一段(或上段)与本主题开头所述的单个段直线轮廓相同。所有复合直线轮廓下段都略有不同。这是因为与基准参考坐标系相比,公差带具有解锁的转换。但是,公差带仍保持标称相对于彼此定位和定向。

复合直线轮廓下段的基准参考框遵循以下规则:

假设上段具有基准 ABC。下段则可以不参考基准,参考基准 A、基准 AB 或基准 ABC。但下段不可以参考基准 BA、基准 AC 以及基准 ABD。

以下是允许的复合位置公差的一些示例:

        

以下是不允许的复合位置公差的一些示例:

     

报告

以下是圆直线轮廓公差示例报告:

每单位直线轮廓公差

如果直线轮廓公差不具有基准,每单位复选框将变为可见。如果选择此复选框,则直线轮廓有两个段。第一(上)段是如上所述的整体直线轮廓。下段是每单位直线轮廓,其定义单位长度。每单位公差控制每个可能公差特征单位的形状。

从概念上讲,整个曲面横截面划分为无限数量的重叠单位长度。

实际值:
每个无限单位都有自己的实际值。对于整个特征,这是最差单位的实际值。

测量值:
大量的重叠单位包含测量点的子集。对于任何给定单位,测量值是最大偏差减去最小偏差,其中偏差是根据整体直线轮廓计算得出的。整个特征的测量值是最差单位的测量值。

报告

以下是每单位直线轮廓公差示例报告:上部标签与整体直线轮廓对应,下部标签与每单位直线轮廓对应。