如果不止一个特征阵列使用公称尺寸和相同的基准特征定位,这些基准特征有相同的参考顺序,并且不是尺寸特征,那么这些特征阵列可以看作是一个阵列,可以使用相同设置的功能检具检验。这就意味着阵列特征内关系检测和阵列整体关系检测为同一次设置。但是如果主基准特征在主定位面(用来验证所有的特征)上不稳定(晃动),可重复性差,也能保证所有的阵列特征能够在相同的功能模拟下进行加工或检测。例如,一个有两个以上销钉阵列的匹配零件可以匹配到另一个孔板上。因此,多阵列可以看作是一个阵列。这种将零件上的多阵列特征当作一个阵列来处理的方式的公差控制比独立验证这些阵列控制更严。
如果被作为“独立要求”,这些同一个零件上的不同阵列可以在检验或加工时在不同方向上晃动(而不是同一个方向)。这当然增加了零件通过检验的机会,但是会导致某些零件不能同时匹配到另一个零件上。这些“独立要求”的零件适合那些独立的零件匹配于独立的阵列上的定义。对于被同样的材料符号修正的尺寸特征作为基准特征的情况,这个法则同样有效,如图7-72和图7-73所示。
被公称尺寸和相同顺序的基准定位的多阵列特征(图7-72),可以不考虑基准特征的尺寸,是平面特征,这些基准特征平面由各个特征面的高点建立。
图7-73所示是使用尺寸基准特征定位,使用相同的材料修正(MMC)定义多阵列特征的应用实例。
如果尺寸基准特征被MMC修正,相应的受控特征阵列可以浮动。如果尺寸基准特征尺寸偏离其MMC(当作为主定位时)或实效边界(当作为第二定位或第三定位时),受控的特征阵列作为一个整体可以偏离基准轴线或中心面一定的量。
如果因为相同的基准引用,给定同步要求,所有的阵列特征会作为一个整体浮动,方向和偏移量相同。所以匹配的销钉板可以适当地整体调整位置(偏离中心轴线或中心面),以便满足装配。如果这些阵列内的特征不是一个整体,而是独立要求,这些独立的阵列可以浮动在相反的方向上。这样会导致孔板和具有统一阵列销钉板的装配困难。
但是,如果孔阵列和不同的销钉板零件配合,作为一个整体的阵列的孔板的检测会太严格,导致能够装配的销钉板的孔板被拒收。如果不必要作为一个整体定义阵列,那么采用不同的基准顺序,在基准特征后面使用不同的材料修正符号可以实现这些阵列关系相互独立。也可以在特征控制框下标注“独立要求”来取消这些阵列内在的相互关联,以减少零件通过检验的条件,接收更多的零件。
图7-72 阵列特征的应用实例(RFS修正基准)
图7-73 阵列特征的应用实例(MMC修正基准)
虽然同步要求隐含于这样的设置:多阵列通过公称尺寸和同样材料符号修正的基准(尺寸基准)、同样基准顺序进行定位。设计者也可以通过在公差控制框下标注“同步要求”来进一步强调。
对于一个组合公差控制框,本单元的内容只适用于第一组公差控制框,即基准-阵的控制,不适用于特征-特征的控制。换句话说,如果两个阵列的特征被组合公差控制框约束,这两个阵列特征可以作为一个整体验证基准-阵的约束,对于特征内的特征-特征关系,需要分别独立验证。
但是,如果需要对特征-特征的同步做要求,只需要在第二组公差控制框(特征-特征控制)标注特征的数量,以表示对于所有特征的同步要求,如图7-74所示。
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图7-74 孔阵的另一种标注
图7-74中的组合公差控制框中的两组公差框都被要求同步检验,在做阵内特征测量时,这两个孔阵被作为一个整体进行验证。这两个孔阵在图中被两根引线连到一个组合公差框上,并在组合公差框的下方注明了应用孔的数量。孔的尺寸被单独标示。
同步要求和检具测量声明了对于这两个孔阵用同样顺序的平面基准特征作为参考。两个孔阵之间的浮动不能超出基准-阵的公差(上组公差框),也要考虑阵内孔之间更小的公差要求(特征-特征)。如果设计者选择不使用注解,但是需要包括其他特征,推荐使用图7-73中的标注方式。这六个孔不但被考虑为一个整体特征,也要求了特征–特征的同步验证要求。
在图7-75中,因为多个公差控制框中有同样的基准参考和引用顺序,所以同步要求被创建。如果存在尺寸基准,那么这些公差框中的尺寸基准都应该使用相同的材料修正符号。也可以在公差控制框下方注解“同步要求”。所有这些“同步要求”的定义要求了相关特征被作为一个基准阵列验证。如果尺寸基准特征偏离MMC(某些时候是实效边界),那么阵列内受控特征允许相应的浮动(偏移),但是所有的阵列内的特征必须作为一个整体,沿同一方向浮动。
图7-75 MMC修正的零件定义及公差带
图7-76 同步要求的定义及公差带
图7-76中,因为多个公差控制框中有同样的基准参考和引用顺序,所以同步要求被创建。如果存在尺寸基准,那么这些公差框中的尺寸基准都应该使用相同的材料修正符号,也可以在公差控制框下方注解“同步要求”。所有这些“同步要求”的定义要求了相关特征被作为一个基准阵列验证。同步要求意味着相同的基准框架设置,所有的公差带测量同步验证。如果公差带包容在另一个公差带之内,多出来的公差带(两个公差带的交集多余部分)通常是无效的。
图7-77是关于同轴孔的定义。图中使用了组合公差框,有较大的基准-阵的公差带定义,较小的特征-特征公差带定义,特征为MMC时零同轴度公差定义。如图7-77中的孔,不再是连续的贯通孔,三个孔被指定为Y,两个孔被指定为X。一共有五个孔,并非三个。清楚了这一点,几何公差定义的程序就变得简单。
标示为Y的孔阵孔的实际加工尺寸为MMC(φ9.0mm)时,可以在一个φ0.5mm的公差带内浮动,公差带由基准A、B和C定位。因为使用了MMC修正,所以当孔的尺寸由MMC向LMC变化时,这三个孔可以作为一个整体沿同一方浮动。同时要保证第二组公差控制框中的特征-特征(孔-孔)之间的约束,如果孔的尺寸为MMC(φ9.0mm)时,孔和孔之间位置保持在φ0.2mm的公差带内。在第二组公差控制框中,对于基准A的垂直度也约束了一个更小的公差带。基准B没有重复出现,但是如果也引用在第二组公差控制框中,那么这个孔阵的旋转方向会被同时约束。
图7-77 不连续特征的定义实例
两个Y孔也被定义为基准D,分别独立地控制相应的特征孔X。当基准孔D和X孔在MMC尺寸时,X孔和基准轴线D被要求的同轴度公差为零。由于现实中不存在零公差,所以孔应该被加工为大于MMC的尺寸,以便对同轴度公差进行补偿。
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