直线度测量与应用

直线度可以做两方面应用，一是面控制，二是对拟合的中心线或中心面控制。在这两种情况中，特征控制框需要标示在受控的面在视图中显示为一条直线上。

当控制一个面时，如一个平面，公差带是由两条平行线组成的。两条组成公差带的线必须是理想的直线，且相距公差框中规定的直线度公差值的距离。相应面上的线元素必须位于这两条线内。对于曲面上的纬线的直线度，公差带也是相距直线度公差值的两条理想平行线，且这两条平行线位于这个垂直于曲面切线的平面上。

图4-6 直线度的定义及测量设置

图4-6所示为一个锥台的直线度定义及测量设置。这个直线度控制应用于每一个视图方向的线元素，并且相互独立设置（每次测量一个线元素，千分尺归零设置）。每条线的公差带是两条相距0.1mm的平行直线。

检测的设置要求是线元素尽可能地与测量台面平行，然后沿视图方向滑动高度千分尺，千分尺上的每一条线的读数不能超出0.1mm。这个直线度也控制约束了锥体上沿视图方向上的表面粗糙度。

一个面上的直线度公差带是无限多的。每一个线元素都是独立的，且位于各自独立的公差带内。每条线的测量都需要重新归零。如果一个线元素检测通过，则旋转零件，进行下一个线元素的测量。继续这样的操作，直到检测完最后一个线元素。

当用来控制拟合中心线或面时，尺寸特征和公差带的形状完全不同于对面直线度控制的情况。对于拟合中心线或面的直线度公差控制框，无论有无RFS或MMC修正，公差控制框都要联合显示尺寸，通常位于公差控制框的上方，连接到尺寸线的延长线上，如图4-7所示。

如果使用圆柱面特征的拟合中心线的直线度控制，必须使用直径符号，而对于拟合中心面就不适宜使用直径符号了。如果使用了MMC修正，要注意实效边界（Virtual Condition），即装配边界；如果没有使用MMC修正，则默认为RFS修正。

如图4-8所示，直线度用来定义一个拟合的中心面，不使用直径符号。如果应用最大实体修正条件（MMC），意味着设计者允许，当尺寸公差向最大实体尺寸变化时（由24.9mm变化到25.4mm），直线度可以从尺寸公差中得到补偿。如果没有应用MMC修正，说明此控制应用RFS原则（几何公差第二法则）。

图4-7 直线度控制一个圆柱面的实例

图4-8 直线度控制一个中心面的实例

如果拟合的是中心线，它的公差带是圆柱面，圆柱面的轴线即为理论特征轴线。受控的实际特征面的拟合中心线必须位于这个圆柱面的公差带内。这个拟合的中心线由受控的特征面产生，这个特征面在实际加工过程中可能产生弯曲或其他变形，但其中心线绝不能超出这个公差带（但是当公差控制框中有符号修正时，这个公差带是随实际的尺寸加工公差变化的，也就是说可能这个直线度的公差带变大）。MMC修正下的直线度公差=直线度公差+a，其中，a为特征的最大实体尺寸减去实际加工尺寸的差。而在实际生产过程中，特征的加工尺寸都会小于最大实体尺寸，所以每一个公差带的直线度如果使用MMC修正，都会有一个相应量的增加，这也是MMC修正的意义，将容易加工检测的尺寸公差补偿难以加工检测的几何公差，达到节省成本的目的，所以图4-8中的理想尺寸是25.4mm（可以获得最大补偿），而不是24.9mm。(www.xing528.com)

所以由尺寸公差产生的最大实体包容界面就不再有效，不必担心这个直线度控制的面元素超出尺寸公差定义的最大实体包容面的情况。拟合的中心线或面的直线度创造了新的一个界面，这才是不可以超出的新边界。在MMC原则中，这个新的边界由尺寸的最大实体特征和直线度合并创建。

外部特征（如轴、销类）的这个边界=MMC+直线度公差

内部特征（如孔、槽等）的这个边界=MMC-直线度公差

这个最有意义的边界常被用来确定最差的匹配尺寸，或者是用于检具销的尺寸计算。

遇到这种情况，尺寸仍然需要独立验证，不管是MMC修正还是LMC修正，检测要求相同，都要测量每一个断面的直径方向（圆柱面特征）上的两点或相对点（矩形特征）。在这些断面上的尺寸特征验证完毕并合格的情况下，才能开始下一步直线度的验证。如果这个受控特征有MMC修正，可以使用功能检具来检验，检具的尺寸设计要遵守这个特征的最差匹配尺寸，即上面讨论的实效边界。如果受控特征是一个外部特征（如轴、凸缘、凸台等），那么检具就是内部特征（如孔、销孔、环形孔或槽等）。当然一个内部特征会有一个相同轮廓的外部特征检具。

图4-9所示是当轴线的直线度公差由MMC修正，在不同的实际加工尺寸时，轴线的实效边界的计算，检具设置和补偿公差计算如图4-10所示。

图4-9 MMC修正的直线度控制

图4-10 MMC修正直线度补偿公差的计算

图4-11所示是当轴线为RFS修正的直线度公差时，轴在不同的实际加工尺寸时对应的直线度公差。

图4-11 RFS修正的直线度公差计算