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轮廓公差

功能介绍​

模块位置：测量-轮廓公差

基于 GD&T（几何尺寸与公差）定义，评定测量轮廓相对理论（目标）轮廓的法向有符号距离，输出轮廓度相关指标。算法假设测量轮廓已与理论轮廓对齐（可通过轮廓匹配模块完成预对齐），对每个测量点寻找最近的理论折线段并做正交投影，依据端点角平分法向计算有符号距离，外侧方向为正、内侧方向为负，最终统计全局最大正偏差与最大负偏差。

测量轮廓与理论轮廓偏差示意
测量轮廓与理论轮廓偏差示意

使用场景​

适用于需要按照 GD&T 规范检测零件轮廓形状精度的场景，例如：

  • 冲压件/注塑件截面轮廓与设计轮廓的偏差评定；
  • 机加工零件外形轮廓度检测；
  • 密封面、配合面等关键轮廓的公差评估；

示例说明​

使用前需要准备两条轮廓数据：一条为实际测量轮廓，一条为理论目标轮廓。将两条轮廓分别输入模块后执行即可获取公差评定结果。

典型工作流程：

  1. 通过轮廓截线等模块获取实际测量轮廓；
  2. 通过导入或其他模块获取理论设计轮廓（目标轮廓）；
  3. 如果两条轮廓未对齐，先使用轮廓匹配模块将测量轮廓与目标轮廓对齐；
  4. 将对齐后的测量轮廓和目标轮廓分别连接到本模块的输入端，执行即可得到偏差结果。

输入​

输入类型说明
测量轮廓轮廓实际采集到的测量轮廓
目标轮廓轮廓理论设计的目标轮廓

参数说明​

是否闭合​

指定理论轮廓是否为闭合轮廓。

  • 勾选：将理论轮廓的首尾点连接，形成封闭区域进行评定，适用于截面环形轮廓等闭合形状。
  • 不勾选：仅按相邻点顺序连接，适用于开放截面轮廓。

输出​

输出类型默认启用额外启用条件说明
最大正偏差实数是/测量轮廓相对理论轮廓法向距离的最大正偏差（外侧方向为正）
最大负偏差实数是/测量轮廓相对理论轮廓法向距离的最大负偏差（内侧方向为负）
最小包容区间宽度实数是/最大正偏差与最大负偏差之差，即能完全包容偏差的最窄公差带宽度
等双侧公差实数是/以正负偏差绝对值最大者的两倍作为对称公差带宽度
公差带中心偏移实数是/最大正偏差与最大负偏差均值，反映公差带中心相对理论轮廓的偏移量

输出说明​

公差带与偏差指标示意
公差带与偏差指标示意

算法对每个测量点沿理论轮廓法线方向计算有符号距离 did_i（外侧为正、内侧为负），然后统计所有测量点的偏差，得到以下指标：

  • 最大正偏差 dmax+d_{max}^{+}：所有测量点中向外侧偏离最大的距离值；
  • 最大负偏差 dmax−d_{max}^{-}：所有测量点中向内侧偏离最大的距离值（为负数）；
  • 最小包容区间宽度：W=dmax+−dmax−W = d_{max}^{+} - d_{max}^{-}，表示刚好能将所有偏差点包含在内的最窄带宽。例如正偏差 +0.05、负偏差 -0.03，则最小包容区间宽度为 0.08；
  • 等双侧公差：T=2×max⁡(∣dmax+∣,  ∣dmax−∣)T = 2 \times \max(|d_{max}^{+}|,\;|d_{max}^{-}|)，取正负偏差绝对值中较大者乘以 2，等效于以理论轮廓为中心的对称公差带。例如上例中 T=2×0.05=0.10T = 2 \times 0.05 = 0.10；
  • 公差带中心偏移：Δ=dmax++dmax−2\Delta = \frac{d_{max}^{+} + d_{max}^{-}}{2}，正值表示公差带整体偏向外侧，负值表示偏向内侧。例如上例中 Δ=0.05+(−0.03)2=0.01\Delta = \frac{0.05 + (-0.03)}{2} = 0.01，说明偏差整体略偏外侧。