最新[数学]形状公差的评定方法PPT课件.ppt

'[数学]形状公差的评定方法 索引：形位公差的简介公差特征项目的符号形位公差的简介轮廓度的多种标注方式及其含义轮廓度在PC-DMIS中的实现位置度的多种标注方式及其含义位置度在PC-DMIS中的评价方法区域平面度的理解区域平面度的在PC-DMIS中的评价方法备注：感谢上汽集团技术顾问陈一士先生提供的部分PPT展示支持。2 形位公差的简介由于加工过程中工件在机床上的定位误差、刀具与工件的相对运动不正确、夹紧力和切削力引起的工件变形、工件的内应力的释放等原因，完工工件会产生各种形状和位置误差。各种形状和位置误差都将会对零件的装配和使用性能产生不同程度的影响。因此机械类零件的几何精度，除了必须规定适当的尺寸公差和表面粗糙度要求以外，还须对零件规定合理的形状和位置公差关于标准：GB/T1182-2008《产品几何技术规范》GPSASMEY14.52009《尺寸和公差》GD&TISO1101:2004《产品几何量技术规范》GPS3 面轮廓度特征符号要素轮廓位置公差要素轮廓形状/方向公差要素轮廓位置基准要素轮廓形状/方向基准复合轮廓度（美国ASME/GM新标准）上面为一般情况，有时可加注将方向要求合并到上格，下格仅形状要求。轮廓度的多种标准方式7 在尺寸公差内只能上下平动可在尺寸公差内平动和摆动我国GB标准尙未放入此标注形式。因可用25±0.25来等效替代上格。轮廓度的多种标准方式8 下格的0.1公差带在垂直A(方向约束)的前提下、可在上格0.8的公差带中上下、左右平动及摆动。ABC0.80.1A0.1垂直A，可在0.8内平动、摆动。独立轮廓度标注效果一样轮廓度的多种标准方式9 下格0.2公差带在垂直A（方向约束）、定向B（平行）的前提下，可在上格0.8的公差带中上下、左右平动。ABC0.80.2AB0.2垂直A、定位B（与B为正确理论尺寸），可在0.8内沿C左右平动。独立轮廓度标注效果不一样轮廓度的多种标准方式10 独立轮廓度标注0.5可在2.5内沿水平方向平动、摆动；垂直方向摆动ABC2.50.5对基准A、B和C的位置和方向要求仅对形状要求对基准A、B和C的位置和方向要求仅对形状要求复合轮廓度标注0.5可在2.5内沿水平方向平动、摆动；垂直方向摆动ABC2.50.5对基准A、B和C的位置要求仅对形状和基准A方向要求0.5垂直A，可在2.5内平动、摆动ABC0.52.5A对基准B和C的位置、方向和形状要求仅对基准A的方向、形状位置和要求0.5垂直A，可在2.5内平动、摆动ABC2.50.5A==轮廓度的多种标准方式11 ABC2.50.5AB对基准A、B和C位置要求对形状和基准A、B和C方向要求0.5垂直A、定向B，可在2.5内沿B、C方向平动。基准B是表面ABC2.50.5ABC对基准A、B和C位置要求对形状和基准A、B和C方向要求0.5垂直A、定向B，可在2.5内绕B摆动基准B是轴线仅对基准C的位置、方向和形状要求对基准A、B的位置、方向和形状要求0.5垂直A、定位B，可在2.5内沿C方向平动。ABC2.50.5AB错误标注，上格不起作用0.5ABC2.5ABC≠≠轮廓度的多种标准方式12 ASME标准解释13 GMA-91对面轮廓度标注的特殊规定。当位置、方向、形状要求不同时，可如下图标注。ABCABCZ3.01.60.9定位形状Z1.6可在位置公差带中上下平移XXXXX0.9可在方向公差带中平动、转动用自身基准来表示其形状公差要求若合用一格，定位、定向、形状公差要求相同；若用二格，一般上格为定位公差要求，下格为定向、形状公差要求。图403.0+1.5-1.50对称于理想轮毂（0位）复合轮廓度的图例14 PC-DMISSettingEditorUseISOCalculationsBydefault,PC-DMISusesthe1983ASMEstandardtoperformcalculations.ThisoptionallowsyoutoswitchtotheISO11012004standardinPC-DMIS4.0andhigher.TheISOstandardcalculatesthemeasuredvalueas2timesthemaxdeviation.Inthecaseofaprofile,thetoleranceisadiameterzone,allalongtheprofileofthecurve.Thismeansthezoneisn"tjustplustoleranceforonesideandminustolerancefortheother.Additionally,agivensingletolerancevalueisadiameter,notaradius.Whenthisvalueissetto1(TRUE),the"PerptoCenterline"flagisdisabled.IntheFCFdialogbox,thisisenabledbydefault.So,ifyouswitchtousetheISOCalculations,the"Perptocenterline"flagisdisabled.EntryName:UseISOCalculationsEntryType:WholeNumberspecifyingTRUE(1)orFALSE(0).Defaultvalueis0.15 ISO标准与ASME轮廓度计算区别UseISOCalculations的参数设置：该参数用于控制PC-DMIS软件在进行形位公差计算时，使用ASME14.51983/1984标准还是使用ISO11012004标准。当设置为“1”时，使用ISO标准。设置为“0”时，使用ASME标准；在轮廓度评价中及形状公差评价中，这两种标准的最大区别为，ISO使用测量值最大偏差的两倍计算误差而ASME将根据测定值的分布取最大值、最下值、最大与最下的和，三种方式。另外，在轮廓度中ISO评价将不需要输入负公差而ASME标准需要输入负公差。在GM图纸中，这两种标准都可能使用！ISO标准图示ASME标准图示16 1、评价关于D、E、F基准中0.5的位置要求2、评价关于D基准0.2的垂直度要求3、评价关于E基准0.2的平行度要求4、评价关于特征本身0.2的平面度要求复合轮廓度在PC-DMIS中的评价方法17 复合轮廓度在PC-DMIS中的实现复合轮廓度在PC-DMIS中的评价方法18 隐含基准位置度公差无基准。可认为是以成组要素的理论正确位置自身（几何图框）作为隐含基准，也可认为是一种广义的形状公差。一组圆柱标注解释8个水平、垂直距离均为30，并互成90°的Ø0.1圆拄位置度的多种标注方式及含义19 复合位置度图框定位公差带框格要素间公差带框格复合位置度符号图框定位公差带要素间公差带请特别注意，下格仅控制形状和/或方向。位置度的多种标注方式及含义20 标注例1：一组圆柱下框格解释上框格图中1-基准A2-基准B3-基准C孔组的定位要求各孔间的要求垂直A位置度的多种标注方式及含义21 两组圆柱孔组的定位要求各孔之间的要求位置度的多种标注方式及含义22 孔组定位要求的公差带检查孔组要求的量规各孔之间位置要求的公差带检查各孔之间要求的量规各孔之间几何图框连同公差带可在定位要求的公差带浮动位置度的多种标注方式及含义23 B0.2垂直A，可在0.8内对B、C上下、左右平动、摆动0.2垂直A，可在0.8的对B、C上下、左右平动、摆动独立位置度标注复合位置度标注CAAABCABØ0.8MØ0.2MABCABØ0.8MØ0.2M效果一样复合与独立位置度标注区别位置度的多种标注方式及含义24 ABCABØ0.8MØ0.2MABCABØ0.8MØ0.2MB0.2垂直A、定向(平行)B，可在0.8内对B、C上下、左右平动0.2垂直A、定位B（与B为正确理论尺寸），只可在0.8的内沿B左右平动独立位置度标注（板类件）复合位置度标注（板类件）CAA效果不一样，关键是复合位置度下格只控制方向，不控制位置。位置度的多种标注方式及含义25 AABCBCØ0.8MØ0.2MABCABØ0.8MØ0.2M0.2垂直A、定向B和C，可在0.8内对C上下、左右平动0.2垂直A、定位B（同轴），可在0.8内绕B摆动BC独立位置度标注（盘类件）复合位置度标注（盘类件）辅助基准效果不一样，关键是复合位置度下格只控制方向，不控制位置。位置度的多种标准方式及含义26 独立位置度标注当两个单独控制框是用于一个要素时，显然不能包含相同的基准要素。在这个案例中，这两个公差值中较大的公差值是多余的，它不能用于两个单独控制框格。位置度的多种标注方式及含义27 复合位置度在PC-DMIS中的评价方法28 1、评价两孔关于D、E、F基准中0.2的位置度要求2、评价两孔公共轴线关于D基准中0.05的平行度要求（机床调试使用）。3、最佳拟合坐标系，通过软件判断特征的实际位置，根据特征的理论位置和实际位置之间的差值做平动调整。4、评价调整坐标系后两孔关于D、E、F基准中0.05的位置度要求。复合位置度在PC-DMIS中的评价方法29 复合位置度在PC-DMIS中的评价方法30 区域平面度在PC-DMIS软件中的评价方法区域平面度的定义：在规定的区域范围内，所组成的区域平面的平面度不能大于公差的要求。实现方式：1、使用PC-DMIS软件的新评价方式进行评价，评价数据符合图纸要求。2、使用符合区域位置的一固定平面进行区域平面度评价，输出评价结果。这样可以准确定位加工误差的来源。需要注意第二种评价模式只能用于用户设备验收调试过程中，用户进行PPAP或SOP后，必须采用第一种评估方式。。关于区域平面的计算方式:PC-DMISnowautomaticallyusesastepincrementthatensuresthatthe"perunitwindow"willincludemaximumoverlapasit"slides"overallthepointdata.31 0.1AA250.21)图中框格内标有T时，要素平行度合格，没标T时，该要素平行度不合格。2)上平面的最高点与最低点必须在尺寸公差范围内。GM正切平面—T（ISO、GB/T标准无）正切平面有T之误差0.1>0.1不合格T这符号放置于形位公差框格中公差值的后面。表示该公差值转换为被测要素正切平面（相切平面）接触处之要求。32 33 第五节matlab的程序设计——matlab语言称为第四代编程语言，程序简洁、可读性很强而且调试十分容易。是matlab重要组成部分。 m文件简介用户如想灵活应用matlab去解决实际问题，充分调用matlab的科学技术资源，就需要编辑m文件包含matlab语言代码的文件称为m文件，其扩展名为m。编辑m文件可使用各种文本编辑器。 一、matlab的工作模式指令驱动模式通常matlab以指令驱动模式工作，即在matlab窗口下当用户输入单行指令时，matlab立即处理这条指令，并显示结果，这就是matlab命令行方式。命令行操作时，matlab窗口只允许一次执行一行上的一个或几个语句。 在matlab窗口输入数据和命令进行计算时，当处理复杂问题和大量数据时是不方便的。因此应编辑m文件。命令行方式程序可读性差，而且不能存储，对于复杂的问题，应编写成能存储的程序文件。 m文件模式将matlab语句构成的程序存储成以m为扩展名的文件，然后再执行该程序文件，这种工作模式称为程序文件模式。程序文件不能在指令窗口下建立，因为指令窗口只允许一次执行一行上的一个或几个语句。 二、m文件的创建m文件的类型是普通的文本文件，我们可以使用系统认可的文本文件编辑器来建立m文件。如dos下的edit，windows的记事本和word等。具体的创建方法：在matlab命令窗口点击file菜单newm-file 2.点击file—SaveWorkspaceAs将工作空间中的内容存入文件。3.!edit——用dos下edit编辑器编制m文件。4.edit——用matlab自带的编辑器编制m文件。5.word——用word编辑m文件。m文件编辑器的设定m文件编辑器可自己设定，设定方法是matlab命令窗口options菜单下点击EditPreference选定m文件编辑器。 m文件编辑器缺省设置是c:windowsnotepad.exe还可设成：c:windowswrite.exec:windowscommandedit.comc:programfileofficewinword.exe注意：所创建的m文件必须纳入matlab搜索路径后，才能在matlab命令窗口运行。 三、matlab文件的类型数据文件.matmat文件是matlab以标准二进制格式保存的数据文件，可将工作空间中有用的数据变量保存下来。mat文件的生成和调用是由函数save和load完成的。例如：loadgatlinimage(X) colormap(gray)；axisequal;axis("off") 2.m文件m文件的语法类似于c语言，但又有其自身特点。它只是一个简单的ASCII码文本文件，执行程序时逐行解释运行程序，matlab是解释性的编程语言。m文件有两类独立的m文件—称命令文件可调用m文件—称函数文件(1).命令文件—简单的m文件命令文件实际上是一串指令的集合，与在命令窗口逐行执行文件中的所有指令，其结果是一样的。没有输入输出参数。 命令文件包括两部分：注释文件和程序文件%RANKNumberoflinearlyindependentrowsorcolumns.%K=RANK(X)isthenumberofsingularvaluesofX%thatarelargerthanMAX(SIZE(X))*NORM(X)*EPS.%K=RANK(X,tol)isthenumberofsingularvaluesofXthat%arelargerthantol.%Copyright(c)1984-94byTheMathWorks,Inc.s=svd(x);if(nargin==1)tol=max(size(x))*max(s)*eps;endr=sum(s>tol);程序部分 (2).matlab内置函数文件matlab自定义的函数文件称内置函数文件调用内置函数的方法：使用函数名并给出相应的入口、出口参数即可。例如：sin.m函数——用typesin查不到。调用格式：y=sin(2*x)实际应用中：x=0:2*pi/180:2*pi;y=sin(2*x)plot(x,y) 又如sqrt(x)——求x的平方根abs(x)——求x的绝对值det(a)——求行列式的值等等。matlab拥有大量的内置数学函数，供我们在数值运算和符号运算中调用。(3).函数m文件—需要输入变量，返回输出变量matlab用户可以根据需要编辑自己的m文件，它们可以像库函数一样方便的调用，从而极大地扩展了matlab的能力。 对于某一类特殊问题，如创建了许多m函数文件，则可形成新的工具箱。这种用matlab语言创建定义新的matlab函数的功能，正体现了matlab语言强大的扩展功能。 函数m文件的格式：function返回变量=函数名（输入变量）注释说明语句段程序语句段特定规则：函数m文件第一行必须以单词function作为引导词，必须遵循如下形式：function<因变量>=<函数名>(<自变量>)m文件的文件名必须是<函数名>.m。程序中的变量均为局部变量，不保存在工作空间中。其变量只在函数运行期间有效。 四、matlab的程序结构matlab语言的程序结构与其它高级语言是一致的，分为顺序结构，循环结构，分支结构。(1).顺序结构——依次顺序执行程序的各条语句(2).循环结构——被重复执行的一组语句，循环是计算机解决问题的主要手段。循环语句主要有：for—end 语法为：fori=表达式（表达式为一个向量）可执行语句end例：利用for循环求1！+2！+3！++5！的值sum=0;fori=1:5pdr=1;fork=1:ipdr=pdr*k;endsum=sum+pdr;endsum=153 while—end循环while循环将循环体中的语句循环执行不定次数。语法为：while表达式循环体语句end表达式一般是由逻辑运算和关系运算以及一般运算组成的，以判断循环的进行和停止；只要表达式的值非0，继续循环；直到表达式值为0，循环停止。 例：用while循环求1~100间整数的和sum=0;i=1;whilei<=100sum=sum+i;i=i+1;endsumsum=5050 (3).分支结构——根据一定条件来执行的各条语句。if—else—end语句有3种形式if表达式执行语句endif表达式———是语句1else————否语句2end if表达式1———多分支语句1elseif表达式2语句2elseif表达式3语句3···else语句nend这种结构实现了一种多路选择，比较复杂。可替代一般高级语言中的switch-case-end语句 在条件表达式中，通常都是由关系操作符>,<,<=,>=,==,~=等逻辑操作符&，|，~等逻辑函数：isequal——若是相等则为真isempty——若是空矩阵则为真isstr——若是字符串则为真例：编写m函数，计算函数值x(x<1)2x-1(1=10) 五、matlab程序流的控制matlab的控制语句同c语言有相似之处,但没有c语言复杂、灵活和多变。因而语法比较简单，容易掌握。echo指令—用来控制m文件在执行过程中是否显示echoon—打开所有命令文件的显示方式echooff—关闭所有命令文件的显示方式echo—在以上两者间切换 input——提示用户从键盘输入数值、字符串、表达式。例：n=input("Howmanyapples=")Howmanyapples=5n=5pause——暂停，等待用户响应可令m文件执行暂停，并在继续执行前按任一个键。 keyboard——与input类似，功能更强keyboard调用键盘与调用m文件一样，当keyboard在m文件中出现时，它停止文件的执行并控制键盘，用于修改程序。break——中断break中断for,while循环语句的执行，在嵌套循环结构中，break进从最里层循环推出。menu——产生一个拥护可选择输入的菜单格式：k=menu(‘标题’，‘菜单1’，‘菜单2’…） 六、文件操作matlab文件输入、输出（I/O）函数允许把其它格式的数据文件直接读进matlab，它是以c语言文件I/O函数为基础的。打开和关闭文件（fopen,fclose)格式：fid=fopen(‘数据文件’，‘r’)‘r’——读‘w’——写‘a’——附加‘rt’——读写 文件一旦打开，即可进行读写操作。sta=fclose(fid)——关闭上述打开文件sta=fclose(all)——关闭所有打开的文件与save,load类似，是matlab专用数据文件读写工具（*.mat)。2.读写二进制数据文件fread,fwrite——可读写数据文件，文本文件。例：fid=fopen(‘user.dat’,’r’)a=fread(fid,50)sta=fclose(fid) 七、应用程序接口应用程序接口——是matlaab的附加组件。是一个由相关函数组成的接口函数库，可实现与外部程序的交互。MEX文件：是matlab环境下调用C、FORTRAN语言编写的应用程序模块。matlab计算引擎：在使用C、FORTRAN编程时可调用matlab函数库进行计算。MAT文件：实现matlab与C、FORTRAN语言程序间的数据交换 八、matlab编译matlab编译的原因：1.提高运算速度2.隐藏特定算法3.可产生独立的m文件matlab编译函数：mccMCC[-options]fun[fun2...][mexfile1...][mlibfile1...] 小结本节主要介绍了matlab语言程序设计基础。matlab编程简单，容易掌握。通过学习，应能编写简单程序 结束语本课程基于matlab语言基础，望大家以后进一步学习，方能编写出高质量m文件，以适应高科技的需要。望你们今后能成为matlab高手。 再见'