GD&T干货轮廓度检具设计及检测方法GD&T训练
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苏州2020年第19期GD&T介绍
常规检测工具依靠检测工具的检测部分（包括检测轮廓、通过-停止规则）和被测元素的边缘来判断被测元素是否合格，并且由于轮廓只控制表面特征，在许多案例 结果，可以使用量规来检测轮廓。我们今天讨论三种情况。
1. 个人资料没有参考
我们先来看看下面没有基准的轮廓，看看它的量具是如何设计的。
图1
图1左图为钣金件，圆弧部分由无参考轮廓定义，图1右图剖面线部分为轮廓公差带。轮廓表达的要求是，只要实际零件的表面轮廓能够落在R29.5和R30.5的圆弧之间的区域内，零件表面的轮廓就是合格的.
有同事问我，在有限的条件下，不能用CMM检查轮廓，能不能直接测轮廓半径，只要圆弧半径在29.5和30.之间@>5 中间，部分合格？先不讨论圆弧的圆度是否符合要求（轮廓的概念和这里的圆柱度的概念是一样的）。就半径而言，这种操作方法也是不对的，因为半径是29.5到30.5之间的区域，可以有半径小于2的圆弧9.5，或大于30.5，如下图：
图2
如图2，圆弧b的半径必须大于R30.5，圆弧a的半径必须小于29.5，但都可以落在轮廓公差范围内zone 范围内，满足图纸要求。
根据图1中的公差带，我们可以制作一个仿形检查工具，然后用挡规进行检查。此仿形检查工具必须制作成公差带的外边界，即半径为R30.5的圆弧，如下图所示：
图 3
如图3，蓝色为检具部分，圆弧半径为30.5。理论上，当实际零件轮廓和检具的理想轮廓的最大值最小时，如果实际轮廓中任意一点与检具轮廓的距离大于1，则该零件为不合格，否则小于1则合格。
在我们的实际操作中，我们将实际零件拿在检具的轮廓上，然后自由摆动零件。只要我们能找到一个位置，使直径为1的止动规不能插入被测轮廓上的任何位置，那么该零件就是合格的。
当然，这种检测方法更适用于壁较薄的零件。和所有停止规则一样，有一个缺点，就是停止规则不能超出容差检具设计，就不能被检测到。
2. 参考资料（人民币）
让我们来看看下面的图片：
图 4
基于与之前相同的逻辑，我们只考虑公差带的边界。在实际操作过程中，为了保证挡规的强度，我们一般采用将理论轮廓偏离材料3mm形成的轮廓作为挡规上的检测轮廓。
从公差带的分布可以看出，公差带是理论轮廓内外偏差0.15所形成的区域。又因为量规轮廓与理论轮廓的距离为3，所以量规检测轮廓与公差带外（边界的距离为3-0.15=2.85。应该有2.85区间内没有材料，所以使用2.85规则的pass。以及检测工具的检测轮廓与公差带内（材料内）边界之间的距离是3+0.15=3.15，在这个区间3.15，肯定有材料，所以用3.15来检查规则。如下图：
图5
检具由定位部分和检测部分组成。因为这里的B基准和C基准用的是RMB，所以B基准的定位孔要用锥孔配合弹簧，作为C基准的两个定位销用两个锥销配合弹簧。安装该零件时，到达检具后，零件的6个自由度全部受到限制。压紧零件后的操作方法是用2.85通规将其放入零件被测轮廓与检具检测轮廓之间的凹槽内，刮一圈。如果能够顺利刮削，则说明该零件的实际轮廓没有超出公差带的外边界（不要太大）。同理，使用3.的挡规 15刮一圈凹槽，挡规不能落入凹槽内。如果没有落入凹槽，则说明零件的实际轮廓没有超出公差带的内边界（不能太小）。
综合通过和止动规的测量结果，如果通过和止动规满足，则零件的轮廓为合格。
3. 带 M 圆 (MMB) 的轮廓标准
如果参考有一个M圈，对于检具设计工程师来说就容易多了，因为可以将相应的定位特征做成固定大小。见下文：
图 6
见图6，因为参考C是带M圈的，所以量规上对应的定位销（实际参考模拟体）是一个固定值。多少钱？我在上一篇文章中已经讨论过。在ABC基准系统中，基准C带M圆的基准模拟体（即量具上对应的定位销）的尺寸相对于其前面的基准（AB）是最大的实际影响。尺寸（MMVB），从对应位置要求的孔径12.8，我们可以得到MMVB=12.8-0.06-0.1=1< @2.64，即C对应的定位销直径为12.64。检具设计如下图：
图 7
检具上的检测轮廓为垂直于A和B的平面，与C（定位销轴）的距离为24.8，一般规则尺寸为3-0. 2=2.8，停止规则的大小为3+0.2=3.2。
图 8
在用检具进行检测的过程中，零件必须先与基准面A完全贴合，然后去B，通过定位销A，最后使用合格挡规。
需要注意的是检测方法，因为参考元件与参考模拟体之间存在间隙，即12.64的定位销与1<@的实际孔之间存在间隙2.8，则该零件正在被检查。在工具上左右移动的自由不受限制（或在一定范围内不受限制），这种移动是完全合法的。这很可能会导致我们的通用规则失效，或者阻止规则发生，那么我们应该如何处理呢？
这里我们先讨论benchmark加M圈的游戏规则。我们说基准面加M圈意味着如果基准元（实际基准孔的尺寸）离MMB很远，我们的被测元素可能会得到额外的补偿，这意味着零件的实际被测元素可以超过公差框中的值。
让我们进一步了解基准加M圈的性质。当基准孔做大时，我们允许被测元素超出公差范围。根本原因是我们可以确保基准 MMB 空间不被破坏。零件的测量元素被“拉”到公差带中。而这个“拉”的过程反映了实际装配中允许的情况。（如果定位销和夹具上的定位孔之间有间隙，我们可以利用这个间隙）
图9
如图 9 所示，当实际参考孔 C 最大化时，我们实际测得的轮廓可以远离 21.8，即使在绿色公差带或蓝色公差带内，也可以远离 21.8粉色区域应该是，但也有可能都是合格的。因为在检测过程中，我们可以左右移动零件（在定位销和参考孔之间的间隙内），并强制将实际被测元素“拉”到粉红色公差带中。
那么回到我们的实际操作中，当这样的零件放在检具上时，我们可以在定位销和基准孔之间的间隙内任意移动零件，同时保证A贴紧，B贴紧。只要我们能找到一个位置让被测轮廓通过和停止，轮廓就是合格的！
当然，这对我们的检验人员提出了要求，需要耐心，仔细调整零件和检验工具的位置关系，确保不发生误判。
需要指出的是，这里不适用于测量型检测工具（例如计划用间隙尺测量实际轮廓值）。在运动部件过程中，如果间隙尺测得的最大间隙小于3.4，则只能说明型材合格检具设计，该值不能用于SPC控制。因为它不是实际轮廓的真实值（实际轮廓的值是C做成锥销时测得的值）。
概括：
本文简单介绍如何使用量具检测轮廓。对于没有参考的轮廓，用最大的MMC轮廓（即把检具检测轮廓做成公差带的外边界）和实际轮廓，然后用量规检测，只要一个位置可以找到使实际零件轮廓每一个停止规则的所有零件都可以停止，并且轮廓合格。如果是带参考的轮廓，则直接用通止规进行测试。然而，如果参考带有一个 M 圈，这意味着我们允许零件在检测工具上的小范围内移动。在运动过程中，只要我们能找到一个位置，保证被测轮廓的每一点都满足通过，那么只有轮廓是合格的。
