figuur 1. Geometrische dimensionering en verdraagbaarheid: 2D versus 3D.
Geometrische dimensionering en verdraagbaarheid zijn in het begin vaak moeilijk te begrijpen; beginners kunnen het moeilijk hebben om de basisprincipes te begrijpen. Een van de redenen voor deze moeilijkheid is het visualisatieprobleem van 3D-concepten in 2D-documentatie.
het doel van deze blogpost is om het effect van het MMC-concept (Maximum Material Condition) op een pen (as) in een 3D-context te analyseren met een eenvoudig voorbeeld (figuur 1). Ons voorbeeld repliceert het geval in de figuur 2.15 in de ASME Y14.5-2009 standaard (pagina 33) in een 3D context met veel grotere toleranties (en fouten) om de concepten beter te visualiseren.
maximale Materiaalconditie (MMC) en minimale Materiaalconditie (LMC): Eenvoudige definities
MMC is de voorwaarde van een kenmerk dat de maximale hoeveelheid materiaal bevat, dat wil zeggen het kleinste gat of de grootste pen, binnen de aangegeven groottegrenzen. LMC is de toestand waarin er de minste hoeveelheid materiaal, het grootste gat of de kleinste pin, binnen de aangegeven grenzen van grootte.
Figuur 2. MMC-en LMC-concepten voor een pin
in ons voorbeeld in de geanimeerde Figuur 2 kunnen we zien dat de MMC van de pin 25 mm is, terwijl de LMC 15 mm is.
waarom het MMC-Concept gebruiken?
MMC definieert de slechtste toestand van een onderdeel dat, omdat het nog steeds binnen de voorgeschreven toleranties ligt, de assemblage tussen pen(pen) en gat(pen) garandeert. Wanneer een gat op zijn kleinste (MMC) en een pin in zijn grootste staat (ook MMC) is, kunnen we er zeker van zijn dat we dat onderdeel nog kunnen monteren. Aldus, wordt MMC wijd gebruikt in gevallen waar speling pasvormen gemeenschappelijk zijn.
Bonustolerantieconcept
Figuur 3. Bonustolerantie uitgelegd: Als de grootte van de pin vertrekt van MMC naar LMC, een bonus tolerantie wordt toegevoegd gelijk aan het bedrag van dat Vertrek. Bonus tolerantie is gelijk aan het verschil tussen de werkelijke functie grootte en de MMC van de functie. In dit geval, Bonus tolerantie = MMC-LMC=25-15=10.
de vrije ruimte voor de assemblage neemt toe als de werkelijke grootte van de paringskenmerken kleiner is dan hun MMC. Als de pin is afgewerkt op minder dan de MMC en dichter bij de LMC grenzen, kan de verkregen klaring worden gebruikt als een bonus tolerantie voor vorm of positie. In ons voorbeeld (Figuur 3):
Voorbeeld 1: Pin diameter van Maximaal Materiële Toestand
- Pin diameter bij MMC= 25
- Bonus Tolerantie = 0
- Positie tolerantie bij MMC = 5
Het concept van MMC en bonus tolerantie wordt veel duidelijker als gevisualiseerd in 3D.
In deze eerste video, het midden-as van de cilinder die de pin bij MMC verdringt rondom de positie tolerantie zone, die wordt gedefinieerd als een cilinder met een diameter van 5 mm.
Voorbeeld 2: Pin diameter ten minste Materiaalconditie
- Pin diameter bij LMC = 15
- Bonustolerantie = Pin diameter bij MMC-pin diameter bij LMC = 25 – 15 = 10
- positie Tolerantie bij LMC = 5 (Tolerantie bij MMC) + 10 (Bonus tolerantie) = 15
we zien dat wanneer het de LMC heeft bereikt, de pin een grotere positie tolerantie zone kan hebben.
In de tweede video verschuift de middelste as van de cilinder die de pin bij LMC vertegenwoordigt rond de tolerantiezone van de positie, die wordt gedefinieerd als een cilinder met een diameter van 15 mm. Merk op dat deze keer de toegestane tolerantiezone veel groter is bij LMC, omdat we een grote bonus tolerantie hebben.
Voorbeeld 3: Pin diameter ergens in het midden
wat zou er gebeuren als de pin een diameter had ergens tussen de LMC en MMC?
- Pin diameter = 20
- Bonus Tolerantie = Pin diameter van MMC – Pin diameter = 25 – 20 = 5
- Positie tolerantie = 5 (Tolerantie bij MMC) + 5 (Bonus Tolerantie) = 10
In de derde video van de center-as van de cilinder die de pin-code op een willekeurige dimensie verdringt rondom de positie tolerantie zone, die wordt gedefinieerd als een cilinder met een diameter van 10mm. (In ons voorbeeld, de pin diameter is aan de Nominale, maar dit hoeft niet per se het geval te zijn.)