Figur 1. Geometrisk dimensionering och Toleransering: 2D kontra 3D.
Geometriska dimensionerings-och Toleranskoncept är ofta svåra att förstå först; nybörjare kan ha ganska svårt att förstå de grundläggande principerna. En av orsakerna till denna svårighet är visualiseringsproblemet med 3D-koncept i 2D-dokumentation.
målet med detta blogginlägg är att analysera effekten av MMC-konceptet (Maximum Material Condition) på en stift (axel) i ett 3D-sammanhang med ett enkelt exempel (Figur 1). Vårt exempel replikerar fallet i Figur 2.15 i ASME Y14.5-2009-standarden (sidan 33) i ett 3D-sammanhang med mycket större toleranser (och fel) för att bättre visualisera begreppen.
maximalt Materialförhållande (MMC) och minst Materialförhållande (LMC): Enkla definitioner
MMC är villkoret för en funktion som innehåller den maximala mängden material, det vill säga det minsta hålet eller största stiftet, inom de angivna gränserna för storlek. LMC är det tillstånd där det finns minst mängd material, det största hålet eller minsta stiftet, inom de angivna gränserna för storlek.
Figur 2. MMC-och LMC-koncept för en stift
i vårt exempel i den animerade figuren 2 kan vi observera att stiftets MMC är 25 mm, medan LMC är 15 mm.
Varför använda MMC-konceptet?
MMC definierar det värsta fallet för en del som fortfarande garanterar, eftersom den fortfarande ligger inom de föreskrivna toleranserna, monteringen mellan stift och hål. När ett hål är som minsta (MMC) och en stift är som störst (även MMC), kan vi vara säkra på att vi fortfarande kommer att kunna montera den delen. Således används MMC i stor utsträckning i fall där clearance passar är vanliga.
Bonustoleranskoncept
Figur 3. Bonus tolerans förklaras: När storleken på stiftet avgår från MMC mot LMC, läggs en bonustolerans lika med beloppet för den avgången. Bonustolerans är lika med skillnaden mellan den faktiska funktionsstorleken och MMC för funktionen. I detta fall Bonus tolerans = MMC-LMC = 25-15=10.
Clearance för montering ökar om de faktiska storlekarna på parningsfunktionerna är mindre än deras MMC. Om stiftet är färdigt på mindre än dess MMC och närmare dess LMC-gränser, det uppnådda spelet kan användas som en bonustolerans för form eller position. I vårt exempel (Figur 3):
exempel 1: Stiftdiameter vid maximalt Materialförhållande
- Stiftdiameter vid MMC= 25
- Bonustolerans = 0
- positionstolerans vid MMC = 5
begreppet MMC och bonustolerans blir mycket tydligare om det visualiseras i 3D.
i den här första videon förskjuter cylinderns mittaxel som representerar stiftet vid MMC runt positions toleranszonen, som definieras som en cylinder med en diameter på 5 mm.
exempel 2: Stiftdiameter minst materiellt tillstånd
- Stiftdiameter vid LMC= 15
- Bonustolerans = Stiftdiameter vid MMC-Stiftdiameter vid LMC = 25 – 15 = 10
- Positionstolerans vid LMC = 5 (tolerans vid MMC) + 10 (Bonustolerans) = 15
vi ser att när den har nått LMC kan stiftet ha en större positionstoleranszon.
i den andra videon förskjuts cylinderns mittaxel som representerar stiftet vid LMC runt positions toleranszonen, som definieras som en cylinder med en diameter på 15 mm. Observera att den här gången är den tillåtna toleranszonen mycket större vid LMC, eftersom vi har en stor bonustolerans.
exempel 3: Stiftdiameter någonstans i mitten
vad skulle hända om stiftet hade en diameter någonstans mellan LMC och MMC?
- Stiftdiameter = 20
- Bonustolerans = Stiftdiameter vid MMC-Stiftdiameter= 25 – 20 = 5
- Positionstolerans = 5 (tolerans vid MMC) + 5 (Bonustolerans) = 10
i den tredje videon förskjuter cylinderns mittaxel som representerar stiftet vid en godtycklig dimension runt positions toleranszonen, som definieras som en cylinder med en diameter på 10 mm. (i vårt exempel är stiftdiametern nominell, men det behöver inte nödvändigtvis vara fallet.)