Re: [請教] 尺寸公差和幾何公差

[senga (Apris)]

底下討論若有錯誤處再請不吝指教。

※ 引述《choral (..)》之銘言：
: ※ 引述《senga (Apris)》之銘言：
: : 感謝c大說明，前文問的人應該是小弟我。目前研讀也是相同規範，也使用好一段時
間?
: : 。
: : 針對c大的內容再解釋一下自己的問題，希望能有更詳細的說明討論。
: : 關於同心度，目前理解是使用derived median point來做計算(檢驗)。量測單一個截
圓
: : 時候，只會有一個點，但量測一個圓柱的時候，同心度(同軸度)並不會是一條真正的
軸
: : ，而是多個點來評估。
: : 舉例來說，如果是一條很長的水管，那使用同心度的時候，水管的每一個截圓的圓心
是
: : 來評估的對象，會隨著水管形狀變化而有不同中心位置。
: : 但使用位置度的時候，應該是考慮這個水管的minimum circumscribed大小，也就是
類?
: : 環規，這個環規要能夠又長又大，直到能夠同時包覆整條水管，而後再使用這個環規
的
: : 心當作位置度的計算依據。
: 以CMM的操作來說，在要量的柱體上均勻布上N個點，用這N個點算出一個擬合的圓柱體
，
: 並用這個圓柱體的軸心當作同軸度的量測特徵。

小弟再翻了一次Y14.5第七章的部分，基本上同心度很清楚的定義要管控的是median poin
t，甚至不需要是圓形的特徵。[7.6.1,(d)]

[7.6.4]
Concentriciry is that condition where the median points of all diametrically o
pposed elements of a surface of revolution (or the median points of correspond
ingly located elements of two or more radially disposed features) are congruen
t with a datum axis (or center point).

因此在三次元上，不會是使用多點來擬合出一個圓柱(associated geometry)，並使用該
圓柱的軸心來計算。

事實上，這是屬於位置度的計算。在依據不同需求(演算法)擬合出圓柱之後，頂多就是一
條軸線或兩個端點，與同心度所要求的不同。

當然，三次元內也有同心度的功能，但目前還沒深入研究是如何計算的。

: 在檢具上的設計，則無法如此操作
: (有興趣看檢具/量規設計的可以參閱ASME Y14.43
: Dimensioning and Tolerancing Principles for Gages and Fixtures)

14.43尚未詳閱，但這規範在設計檢具的主要概念，是確保功能上沒有問題。因此裡面其
實更多的是使用位置度，也就是必須考量孔或軸的材料狀態(MMC,LMC)。

: 因此替代方案為選取數個圓截面，看哪個圓截面圓心超過公差帶
: (截面數和量的位置看各家廠商訂的量測標準為何，
: 以及根據工件的功能和精度需求互相討論出量測手法/檢具)
: 由於環規在我工作環境中不常用到 所以我就不是很清楚它怎麼用了

這邊提到的圓截面，其實和上面所說的median point反而較為接近...用每個截面的圓心
來做計算。
(環規其實就是實體的擬合圓柱，但是是考慮組裝狀態的minimum circumscribed)

c大可能曾經也聽過，運用同心度來做檢驗其實是較費時費力的檢驗方式，因為它並不是
用表面的點資料來做計算，而是要使用median point. 所以如果要用檢具要驗證同心度的
話，大概會需要對向掛兩支量錶(或同時多支量錶)，並和基準做確認。

: : 這是目前小弟的理解。前陣子拜訪鍛造廠商時，廠商斬釘截鐵的說同心度對他們而言
比
: : 好，但他們自己也無法解釋為什麼。我目前也對同心度的實際應用不甚了解。
: 根據我之前敘述的同軸度的檢驗方式，把一個很長的同軸工件，
: 切分成數個截面檢測同心度，會比較經濟實惠。
: : 公司內對於需要組配的同軸特徵，大部分也是使用位置度做管控(不過德國的同事喜
歡?
: : 同心度…)
: : 希望c大或其他大大能再一起討論。

［7.6.4.2.2］
https://i.imgur.com/zsu1f3R.jpg
從上圖來看的話，大概可以看出一些同心度與位置度的不同。

對同心度而言，任意直徑上的相對元素所建構的中點(the midpoints of some of the di
ametrically opposed elements)都必須落在黃色0.4直徑範圍內；但當外型有變異的時候
，圖中24.5的中心向左偏離了0.05 (0.5直徑變異/2-0.2公差帶半徑)，因此同心度是NG的
。

但在位置度的部分，藍色圓柱需要計算最小外接(mnimum circumscribed)以確保組配狀態
，因此擬合出來的圓心剛好會落在黃色的邊界上，故位置度PASS.


: 同軸基本上"習慣"都是用同心/同軸度，上述狀況用位置度有一樣的作用，
: 不過位置度一般來說，會加上離基準特徵的距離，當做理想位置。
: 同心度則不用~

從上述的討論，小弟覺得若工件有組配需求，直接標注位置度還是較為貼切。如果是鍛鑄
件，則同心度可以稍微允許材料流動及變異的不對稱性…後加工再使用位置都度管控。

(位置度應用在同軸特徵時，標準值為零)


: : 另外，也好奇目前各位在談到檢驗的時候，是否有使用不同的演算法來計算圓的大小
？
: : 是都用軟體內的預設值？
: CMM的設定有最大圓/最小圓/最小平方圓/算數平均圓...etc，看不同軟體的設定
: 這個也得看各家廠商的規範來設定 case by case.
: 大概是這樣~

其實我們公司近期在推行依據軸孔配的檢驗方式。因為以往不管是尺寸或是位置度，基本
上目前遇過的三次元(蔡司、三豐、海克士康旗下PCDMIS)都是使用預設的最小平方法來擬
合圓柱，甚至位置度還可以選擇提供圓柱中心的結果(通常兩端點會最差)

結果發生數據都進了，但實際組配有問題的情況。如果一開始沒有使用正確的資訊，那其
實要調機改善也沒有太大的意義。

以上一些淺見分享。



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推 choral: s大是對的，我剛剛去實測Calypso,PC-DMIS,才發現我把CAD
→ choral:  model擬合和建立特徵這兩件事搞混了，以及我對同心度的
→ choral: 認知有誤，感謝指正！
推 choral: 如果在基準座標系尚未擬合的情況下，datum axis就得用擬
→ choral: 合出的圓柱體的軸線當基準特徵。
→ choral: 剛才想到的補充。
→ senga: 期待c大其他分享!希望大家都能獲益～
→ senga: 今天訪廠看到一些設備商提供的海報(ISO)，仔細看看其實大
→ senga: 部分的同心或同軸度，並沒有像Y14.5寫的這樣詳細，建議有想
→ senga: 要了解的朋友一定要仔細去看標準。
推 ato0715: