在操作三坐标时，你会合理测量直径公差吗？

在操作三坐标时，你会合理测量直径公差吗？

在机械制造和质量控制领域，三坐标测量机（CMM）是检测零件尺寸精度的重要工具。其中，直径公差的测量是常见的检测项目之一。本文将详细介绍如何在操作三坐标测量机时合理测量直径公差，包括测量标准确认、软件算法选择以及具体操作步骤。

01、测量标准确认

在操作三坐标测量一个产品之前首先要确认实行的测量标准，通常使用的标准有国标GB/T1182，美标ASME Y14.5和国际标准ISO 1101，其中GB/T1182等同于ISO 1101，所以软件中一般选取ISO 1101。标准选取错误，测量结果肯定不对，所以首先要确定正确的标准。

02、软件算法

目前测量软件的算法包括最小区域、最小二乘、最大内接和最小外接，不同的算法获得的直径公差结果不同，要理解每个算法的原理才能获得合理的直径公差。下面我们介绍每个算法的原理：

最小区域（GC）

最小区域表示包含生成的圆位于两个包含数据点的同心圆之间，两个圆的半径差应尽可能小。一般测量圆度公差默认使用最小间隔法。

如图，用两个同心圆包容实际被测轮廓，该轮廓上至少有四个实测点内外相间的与两个圆周接触，两同心圆的半径之差即为圆度误差。

最小二乘（GG）

最小二乘表示被测圆轮廓上的实际点到拟合圆心的距离平方和的平方根最小。当考虑到销和孔的装配关系采用过渡配合和过盈配合时，建议使用此方法。

最大内接（GX）

最大内接表示由规则几何面的实际特征最低点拟合形成的最大内接圆，当考虑销，轴的外部直径的间隙配合时可以使用此算法。

最小外接（GN）

最小外接表示由规则几何面的实际特征最高点拟合形成的最小外接圆，当考虑孔，槽的内部直径的间隙配合时可以使用此算法。

03、三坐标软件操作

以三坐标测量机测量软件Rational DMIS 2软件为例，首先进入到直径公差评价界面，如下图：

在此界面元素列表中选择要评价的元素，比如评价CYL1，然后选择正确的标准。如下图：

然后再计算方式里面选择正确的计算方法，如下图：

各计算方法含义如下：

• AVG：计算最小二乘法拟合的直径值。
• MINMAX：会计算出两个结果，一个是最大内切圆直径偏差值、一个是最小外接圆直径偏差值。
• MIN：最大内切圆直径值。
• MAX：最小外接圆直径值。
• MINMAXLP：两点法计算最大最小直径值。

根据具体情况选择合适的计算方法，当标准选择为ISO 14405-1时，计算直径公差时可以添加公差修饰符，如下图：

各公差修饰符含义如下：

• LP：两点尺寸
• GG：最小二乘拟合准则
• GX：最大内切拟合准则
• GN：最小外接拟合准则
• GC：最小区域（切比雪夫）拟合准则
• SX：最大尺寸
• SN：最小尺寸
• SA：平均尺寸
• SM：中位尺寸
• SD：极值平均尺寸
• E：包容要求

PC-DMIS中也有相同的测量标准与评价算法，如下图：

通过上述介绍，在保证标准正确与算法合理的情况下，操作三坐标测量的直径公差才会合理。