最小实体原则是什么,怎么理解?
在实际应用中,最小实体原则应用的相对较少,但是有些情况下,还会遇到最小实体原则的标识,为了便于大家对最小实体原则有个详细的认识,今天对最小实体原则进行阐述。
最小实体状态(LMC)
尺寸要素在规定的尺寸极限范围内所含有的材料最少的状态。即尺寸特征在规定极限允许时,包含最小材料的状态。
对于外部尺寸特征(轴),是最小极限尺寸。对于内部尺寸特征(孔),是最大极限尺寸
当FOS的公差框架的公差部分出现LMC修正符号时,WCB(最差边界状态)受影响。
当采用最小实体原则时,会产生额外的公差,即定义的公差外的增量;
需注意一点:额外的公差只适用于有实体状态 MMC,LMC 的公差控制;额外的公差来自 FOS 的公差;额外的公差是实际配合尺寸由 MMC 到 LMC 的差值。需明确一点,额外公差没有牺牲FOS的精度。
LMC轴线法理解
当反向或位置公差基于LMC应用时,要素的轴线、中心平面或中心点不得超出公差带。若非关联最小实体包容边界处于LMC的尺寸极限时,允许的公差即为规定值。当非关联实际最小实体包容边界的尺寸偏离LMC时,公差带可增加。公差带的增量即为规定的LMC极限尺寸与非关联实际最小实体包容边界的尺寸的差值。这部分公差称为补偿公差。最终的公差等于规定的几何公差加补偿公差值。
如下图所示,孔位的位置度公差为0.25mm,采用LMC状态,即当孔径为4.2mm时,位置度公差带为0.25mm,当孔位孔径偏离LMC4.2mm状态时,即孔径小于4.2mm时,孔径偏离LMC的差值会补偿到位置度,当要素的非关联实际最小实体包容边界处于MMC时,规定的,规定的位置度允许的总波动量达到最大。具体的补偿方式见附表所示。
孔径值 |
位置度 |
补偿值 |
总位置度 |
4.2 |
0.25 |
0 |
0.25 |
4.1 |
0.25 |
0.1 |
0.35 |
4.0 |
0.25 |
0.2 |
0.45 |
3.95 |
0.25 |
0.25 |
0.5 |
当规定LMC下的位置度公差标注时,标注的位置度公差应用于零件中最小实体状态下的要素尺寸极限。LMC的规定要求在LMC下的零件形状是理想的。此处与MMC类似,MMC的规定要求在MMC下的零件形状是理想的。但当采用LMC时,不要求零件形状在MMC下是理想的。
上图中的示例LMC应用于单一尺寸的要素,在这个示例中,空相对于内孔的位置是关键的。当应用于LMC时,在保护壁厚的同时,允许位置度公差增加。
LMC用以保护壁厚情况
如下图所示,一个使用理论尺寸定位的凸台与孔的组合。当凸台与孔均处于其LMC尺寸且这两个尺寸要素均偏离至相关的极限位置时壁厚最薄。当每个尺寸要素偏离LMC时,壁厚均可增加。对LMC的偏离允许位置度公差相应地增加,从而保持这些表面之间期望的最小壁厚。
从图示可以看出,凸台的位置度1.5mm采用LMC,而孔位的位置度0.25mm也采用LMC状态,即当凸台的孔径由0mm变为1.5mm时,凸台的位置度总波动量会由1.5mm变为3.0mm,孔位的孔径由0mm变为-0.5mm时,孔位的位置度总波动量会由0.25mm变为0.75mm,具体的补偿值由实际孔径大小偏离LMC时的状态决定。