在图5-17a中,特征面从中间断开(例如凹槽),成为两个平面。在这种情况下,特征面被分割成几部分,成为独立的面,简单的形状和定向控制无法满足特征的定义约束。像平面度和平行度控制是无法定义一个公差带,然后约束所有的独立面在这个公差带内的。而面轮廓度可以应用于这种情况,面轮廓度可以创建一个公差带,然后将所有面约束在其内。
如图5-17b所示,轮廓度的公差带由两个相距0.04mm的平行面组成,两个特征面必须位于其内。如果满足这个轮廓度的要求,这两个受控特征面不仅约束了直线度、平面度和相互的平行度在0.04mm之内,而且两个特征面的共面度也在0.04mm之内。如果零件高度(10.0mm)的公差带小于0.04mm,小于或等于轮廓度的要求,那么可以取消这个同面度的定义。尺寸公差[如果是(10.0±0.02)mm,不是(10.0±0.2)mm]可以起到同图中轮廓度约束一样的效果。
图5-17中的尺寸公差带为0.4mm,所以出于某种功能上的需要,定义了一个更紧的轮廓度公差0.04mm。尺寸公差在这里不再起轮廓度控制的功能。受约束的两个受控面可以相互有0.4mm的偏差。面轮廓的控制允许受控面一致性地在0.4mm的公差带内偏移(但是不能超出尺寸公差约束),并且约束了两个特征面的平面度、直线度、平行度和共面度在0.04mm的公差带内。
图5-18中增加了基准的参考。这两个受控面不仅有直线度、平面度、共面度和相互的平行度的约束,也有相对于基准A的平行度约束。
图5-17 不连续面的轮廓度定义
图5-18 有基准参考的轮廓度定义
图5-19 不连续面的轮廓度定义和公称尺寸的关系
图5-19又是一种定义方式,高度尺寸被替换成公称尺寸。这个控制中受控面受直线度、平面度、共面度、相互的平行度、相对于基准面A的平行度和相对于基准面A的位置度约束。公差带等边分布于相对于基准面的公称尺寸10mm定位的基本轮廓两侧,两个特征面不能超出10.02mm,也不能小于9.98mm。
图5-20所示的标注和图5-19所示的标注的功能一样,是一个典型的尺寸公差和几何公差的转换例子。
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图5-20 尺寸公差与轮廓度
图5-21也是一个共面控制的例子。三个受控面中的两个为另一个受控面的基准面。通常,当多个平面需要被共面约束时,这些平面中的一个或多个面会出于功能上的考虑被当作测量的起始基准面。在这种情况下,分布在最外部的那些面是最好的基准特征。而且公差带虽然也可以做等边分布设置,但从功能上考虑,最好把公差带设置在这些基准特征的高点形成的基准平面的内部。
这样以保证那些不作为基准的平面等高或短于基准平面。只有所有的特征面和基准特征上的元素必须位于公差带之内,才能避免产生不稳定的点。如果基准特征缩短,基准面形成于基准特征面上的高点,等于公差带也随着变动。如果那些没有被设置为基准的特征面上的任何点超出基准面,那么这个受控面也在公差带范围之外。因此,没有不稳定的尖点(这个尖点高于基准特征面上的高点)会存在于公差带之内。
这样就控制了直线度、平面度、同面度和所有受控面的平行度(包括基准面)在公差带之内。在图5-21中,公差带不是等边分布的,全宽度在基准面之外(基准面由不止一个基准面特征形成)。组成公差带的平行面相距0.04mm。最外部的面同时相切于基准特征面A和B的高点(面A和B被看作是一个连续的基准特征面)。这种情况,在公差控制框中声明多少个面在公差约束之内是很有用的。
图5-21 三个不连续面的轮廓度定义
图5-22a显示了一个尺寸公差控制平面度、直线度、平行度和同面度(受控面为两个断面和尺寸公差的另一个方向的面,共三个面)。
图5-22b显示了一个尺寸公差大于同面度公差的例子。一个进一步约束的面轮廓度(0.05mm)的控制被引用。本控制的公差带是两个相距0.05mm的平行面,所有受控面元素都必须位于这个公差带之内。
图5-22c增加了一个公差带平行于基准面A的要求。面轮廓度公差控制框中引用了基准特征A。除了保留了图5-22b中的尺寸约束为(10±0.3)mm和平面度、直线度、平行度(相互)、同面度在0.05mm之内,一个额外的控制是受控面特征相对于基准面A的平行度0.05mm的约束。
图5-22d所示把尺寸改为公称尺寸,公差控制框中引用基准面A。除了图5-22c中的约束,两个受控面必须位于(10±0.025)mm的公差带内。
图5-22 四种不连续面轮廓度定义比较
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