PC-DMIS 2020R2版 轮廓度新评价功能解读
海克斯康制造智能2021-02-23 16:54
PC-DMIS紧跟标准的发展，致力于为客户提供连续、优质的测量软件，随着几何尺寸和公差标准的更新，PC-DMIS软件最新版2020R2也随之做出了更新，
在如下标准中对轮廓度计算有了新的规定，
ASME Y14.5 2018_Dimensioning and Tolerancing、
ASME Y14.5.1-2019 Mathematical Definition of GD&T；
ISO 1101-2017 Geometrical product specifications(GPS) — Geometrical tolerancing
本文我们以轮廓度为例给大家讲解，后续还有其他新功能、新标准系列微信文章，敬请关注！
（1）轮廓度定义（Profile Definition）
轮廓是指：
表面的外形或者各个截面的独立轮廓；
一个或多个要素组成的形状；
根据设计功能要求，轮廓度公差可以有参照基准，也可以没有；
轮廓度不带基准时用于控制要素相对于理论轮廓的尺寸和形状；
轮廓度带基准时是相对于理论轮廓对大小、形状、方向和位置的综合控制；
理论轮廓是由理论正确尺寸定义的工件上的准确要素轮廓；
轮廓度用于控制表面，只适用于RFS，基准可以是RMB状态或者MMB、LMB状态；
测量时所有表面要素都必须落在公差带内，才合格；
（2）轮廓度分为线轮廓度（Line Profile）和线轮廓度（Surface Profile）
线轮廓度用来控制表面线要素相对理论轮廓的偏差；
公差带沿被测要素的每个线要素的理论正确轮廓均匀分布，是二维的公差带；
理论正确轮廓可以由数学模型或二维视图定义；
测量时千分表要垂直于被测表面，理论轮廓为移动轨迹，实际轮廓为测量轨迹；
如下示意图：
面轮廓度用来控制表面相对理论轮廓的偏差；
公差带是沿着被测要素的长度、宽度、高度方向延伸的三维公差带；
测量时千分表要垂直于被测表面，理论轮廓为移动轨迹，实际轮廓为测量轨迹；
如下示意图：
PC-DMIS软件轮廓度测量（PC-DMIS Profile Inspection）
可以用扫描功能扫描线轮廓或面轮廓，直接评价；
也可以扫描多段线轮廓构造特征组，评价特征组的轮廓度；
也可以测量很多点，构造成特征组评价轮廓度；
（3）ISO-GPS轮廓度公差带对称分布计算方法及PC-DMIS评价报告
A1、如下图所示如果最大偏差为0.03，则轮廓度值为0.03x2=0.06
A2、如下图示，PC-DMIS实测报告，是0.0095x2=0.019
小结：ISO的算法没有变化，还是偏离理论正确位置最远点的偏离值的2倍为轮廓度值，相应的PC-DMIS计算方式也未变化。
（4）ISO-GPS轮廓度公差带非对称分布UZ含义及在PC-DMIS中应用
A1、公差带非对称分布轮廓公差带UZ的标准理解如下图示
1理论轮廓线；
2球定义偏移理论轮廓的距离；
3球定义总公差范围
4总的轮廓区域
A2、如下图所示非对称轮廓度公差带为0.02，分布中心为材料外偏置0.01的位置对称分布，PC-DMIS计算方式是先找到公差带分布中心Nominal，然后实际轮廓相对于分布中心寻找偏差值最大的点，如图示最大偏差为0.03，则轮廓度值为0.03x2=0.06
A3、如下图示，PC-DMIS实测报告，是0.0025x2=0.0049（小数点显示四舍五入）
小结：ISO的UZ符号，在旧版本的PC-DMIS软件中无法实现，有时可以转化为美标的U圈符号；因为美标U圈符号无法实现公差带上下限全部为材料内或者材料外，此时无法转化，新版的PC-DMIS 2020R2已经可以实现UZ符号功能
（5）ISO-GPS偏置公差带OZ含义及在PC-DMIS中应用
A1、偏置公差带OZ符号：如果公差带允许相对于TEF的对称状态有一个常量的偏置，但未规定数值，则应当注明符号OZ。如下图示：
1—单个复杂理论正确要素(TEF)；
2—两个球或圆,用于表示定义理论偏置要素的无数个球或圆；
3—参照要素与TEF等距；
4—公差带界限；
5—三个球或圆,用于表示公差带由无数个球或圆,相对于参照要素包络形成；
r—常量,但未限定偏置量。
A2、如下图所示以圆为例，当尺寸标只有+/- 公差的情况。应使用OZ标注线轮廓度公差或面轮廓度公差，以明确TEF的尺寸不固定（TEF表示理论正确要素）。
A3、如下图示，PC-DMIS实测报告,计算一个最小区域，测量值为最小区域的宽度0.00339-（-0.00339）=0.00678
小结：ISO的OZ偏置公差带符号，是ISO 1101-2017 Geometrical product specifications(GPS) 的新符号，新版的PC-DMIS 2020R2已经可以实现OZ符号功能
（6）美标ASME轮廓度公差带对称分布新、旧计算方法及在PC-DMIS中应用（ASME Y14.5.1 Profile Calculation）
A1、旧版ASME Y14.5.1-1994轮廓度要找出实际轮廓的MAX和MIN值；
PC-DMIS根据实际轮廓相对于理论轮廓的分布处理计算的值：
a. 如果实际轮廓分布在理论轮廓两侧，则轮廓度值=MAX-MIN，即最高点与最低点的高度差为轮廓度值，如下右图
b. 如果实际轮廓分布在一侧（如都在材料内或者都在材料外），则轮廓度值=MAX（|Max|，|Min|），即偏离理论位置最远的值的绝对值为轮廓度值，如下右图
A2、新版ASME Y14.5.1-2019轮廓度要找出实际轮廓的最大偏差的点，然后偏差距离*2，即为轮廓度值，如下PC-DMIS测量报告,最大偏差值为0.0095，则实测值=0.0095*2=0.019
小结：实际上新的ASME Y14.5.1-2019对于对称轮廓度的计算方式已经和ISO一样了，PC-DMIS 2020R2版也实现了更新；
（7）美标ASME轮廓度公差带单边分布新、旧计算方法及在PC-DMIS中应用（ASME Y14.5.1 Profile Calculation）
A1、旧版ASME Y14.5.1-1994单边分布轮廓度要找出实际轮廓的MAX和MIN值；
PC-DMIS根据实际轮廓相对于理论轮廓的分布处理计算的值：
实际轮廓分布在Nominal一侧，轮廓度值等于偏离理论位置最远的值的绝对值，如下图最远的值为0.0095，实测值为0.0095
A2、新版ASME Y14.5.1-2019轮廓度要先确定公差带范围，然后把Nominal位置偏离到公差带中心，然后找出实际轮廓分布相对于公差带中心的最大偏差的点，然后偏差距离*2，即为轮廓度值，如下PC-DMIS测量报告,实际轮廓相对于公差带中心最大偏差值为0.0025，则实测值=0.0025*2=0.0049（小数点显示四舍五入）
（8）美标ASME双边不对称分布轮廓度新、旧计算方法及在PC-DMIS中应用（ASME Y14.5.1 Profile Calculation）
A1、旧版ASME Y14.5.1-1994单边分布轮廓度要找出实际轮廓的MAX和MIN值；
PC-DMIS根据实际轮廓相对于理论轮廓的分布处理计算的值：
a. 如果实际轮廓分布在两侧，则轮廓度值=MAX-MIN，即最高点与最低点的高度差为轮廓度值，如下右图
b. 如果实际轮廓分布在一侧（如都在材料内或者都在材料外），则轮廓度值=MAX（|Max|，|Min|），即偏离理论位置最远的值的绝对值为轮廓度值，如下右图
如下PC-DMIS实测报告，
A2、新版ASME Y14.5.1-2019轮廓度要先确定公差带范围，然后把Nominal位置偏离到公差带中心，然后找出实际轮廓分布相对于公差带中心的最大偏差的点，然后偏差距离*2，即为轮廓度值，如下PC-DMIS测量报告,实际轮廓相对于公差带中心最大偏差值为0.0025，则实测值=0.0145*2=0.0291（小数点显示四舍五入）
（9）美标ASME动态轮廓度符号△（ Dynamic Profile）
A1、美标动态轮廓度符号△与ISO-GPS的OZ符号可实现类似的功能，如下图所示以圆为例，当尺寸标只有+/- 公差的情况。可使用△标注线轮廓度公差或面轮廓度公差，以明确TEF的尺寸不固定
A2、如下图示，PC-DMIS实测报告,计算一个最小区域，测量值为最小区域的宽度0.00339-（-0.00339）=0.00678
总结：
（1）ISO-GPS标准对于轮廓度的计算未有变化，仍然是找到偏离公差带分布中心位置最远的距离，该距离*2=轮廓度值，ISO-GPS增加了轮廓度偏置公差带OZ符号，新版PC-DMIS 2020R2对于UZ、OZ符号的功能都可实现；
（2）ASME Y14.5.1-2019版标准相对于1994版对于轮廓度计算做出了更新，新计算方法是找到偏离公差带分布中心位置最远的距离，该距离*2=轮廓度值，与ISO实现了计算方法的统一，对于非对称公差带的U圈符号、动态轮廓度的△符号，新版PC-DMIS 2020R2都可实现
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