垂直（GD＆T）解释

有GD＆T中的14种几何公差根据asme y14.5-2009. 这14个公差可分为五大类：形状、轮廓、方向、位置和跳动。

垂直是一种方向控制。方向控件定义了参考基准平面或轴的特征的方向。除了垂直性之外，角度和平行是方向控制中的其他标注。

本文将详细解释垂直性和两种类型的各个方面。

什么是垂直？

特征之间的精确垂直性非常难以实现。垂直性标注建立了限制，其中特征必须撒谎以接受合理垂直。

类似于GD＆T直线度，有两种方法可以应用垂直度。它可以控制曲面或轴的垂直度。让我们探讨每种类型。

• 表面垂直
• 轴垂直

表面垂直

曲面垂直度是控制两个曲面之间垂直度的二维GD&T标注。表面必须在特性控制框架中规定的公差范围内垂直。表面垂直度不直接控制表面之间的角度．相反,它通过确定表面必须放置的位置来确保垂直度．

轴垂直

轴线垂直度保证特征的轴线在特征控制帧(FCF)的垂直度范围内。这个特征可以是正面的，如一个针，也可以是负面的，如一个洞。

轴垂直度是3D容差指定引用功能的轴必须撒谎的圆柱形边界．

垂直耐受区

与所有其他GD＆T标注一样，垂直标注在特征的理想位置设置公差区域。然而，区域和轴线垂直性的区域不同。

让我们看看这两个区域如何工作和它们之间的差异。

表面垂直耐受区

表面垂直度的公差区由两个平行平面制成。检查的表面必须位于两架飞机之间进行批准。特征控制框架控制两个平面之间的间距 - 间距越小，区域的更紧。

从形状上看，该区域并不直接控制两个表面之间的角度。相反，它创建一个垂直于基准表面的区域，并保持垂直表面的平坦度。

轴线垂直度公差带

对于轴垂直度，公差带为圆柱形。分区是围绕与基准特征完全垂直的理论轴创建的。特征实际轴上的所有点必须位于区域内以供批准。

由于分区是圆柱形的，因此特征控制框包含一个直径符号来表示它。

垂直度与其他详图索引

垂直度标注符号与其他常用的GD&T标注有一些相似之处。本节介绍其中一些详图索引。

垂直度与平面度

类似于平面度，表面垂直度量两个平行平面之间的表面变化．但与垂直性不同，平坦度（如所有其他形式控制）适用于没有基准的表面。

另一个区别是垂直度控制角度（相对于基准特性为90°）而平整度没有. 平整度仅与表面的平滑度有关，与所需范围的角度变化不会产生任何差异。

垂直度与角度

所有方向控件在某种程度上彼此相似。垂直是角的一种特殊形式，平行也是. 虽然角度可以在任何特定角度保持方向，但平行度和垂直度分别设置为0°/180°和90°。

垂直特征控制帧

垂直度的特征控制框（FCF）非常简单。FCF的引线箭头指向受控特征或其尺寸界线。与轴相比，将垂直度应用于曲面时存在一些细微差异。本节将解释两种情况下的FCF垂直度。

要更好地了解FCF，我们将把它分成其组成块，如下所示。

• 几何特征块
• 特征公差块
• 基准块

几何特征块

几何特征块包含几何公差的GD&T符号。垂直度符号是salt，面垂直度和轴垂直度都是salt。

特征公差块

特征公差块包含有关公差带的形状和大小以及按此顺序的任何材料条件修饰符的信息。

如果分区形状不存在符号，则总宽公差带被视为默认值。这是表面垂直度的情况。

在轴线垂直度的情况下，必须指示圆柱形公差区。为了表示这一点，特征公差块包含公差值前面的直径符号。

此符号之后是定义公差区域宽度的公差值或限制。

对于材质修改器，垂直度通常用MMC（最大材质条件）或LMC（最小材质条件）来表示。如果LMC/MMC符号不存在，则读取器理解正在使用默认条件“不考虑特征尺寸”（RFS）。

基准块

基准块包含有关用作受控特征参考的基准的信息。没有基准面，方向控件无法工作。对于垂直度，我们通常将曲面关联为基准。该曲面的名称将放置在基准块中。

有时，可以使用多个基准表面。这些基准将其放置在另一个之后，并称为主数据，辅助数据等。

例如，假设我们需要设计立方体形产品，底座，第一壁已经施加公差。我们可以使用邻近墙的垂直标注。

为了确保第二壁垂直于基地和第一墙，我们将它们两者都在垂直标注中使用它们作为基准。

如何测量垂直性

当与其他GD&T标注进行比较时，表面和轴的垂直度都相对容易测量。

让我们看看这是如何完成的。

表面垂直度测量

测量表面垂直性需要使用高度计。在测量过程中，基准表面与表面板保持接触。

规格（或该部件）的自由度仅限于垂直方向上的相对运动来限制。高度仪表表盘上的偏差给出了该特征的垂直性。

轴线垂直度测量

轴垂直度通常用定制的量规来测量。这些仪表在建造时考虑到特性的虚拟条件。

MMC通常要求轴的垂直度，以确保在所有情况下都能良好配合。额外公差在定义将通过公差检查的尺寸范围方面也起着作用。

垂直度的使用

由于其简单性和有用性，垂直于GD＆T中的一个非常常见的标注。表面和轴垂直术常用于工程图纸保证所需的垂直性。

在其表面形式中，垂直性可以控制平面以及弯曲表面。例如，它可以确保气缸弯曲表面相对于气缸的底部的垂直性。它也可用于中心平面公差。

在其轴形式中，垂直性可以控制各种正和负特征的中心轴。它主要用于确保孔和销的垂直性，以确保它们在组件中完美地配合。

垂直度公差

奖励公差是指允许的公差限制的增加，因为正方形的尺寸从MMC条件朝向LMC条件移位。让我们用一个简单的例子来解释这一点。

假设两条管道需要通过法兰连接。这些面必须垂直于管道长度。管道通常在其MMC下制造，以固定虚拟条件（VC）尺寸。该尺寸表示管道的最大允许尺寸，包括垂直度公差。

但是，当我们偏离管道的MMC尺寸时，外径会减小，并且不必像以前那样垂直于法兰面才能安装到法兰孔中。

因此，管径的减少转化为垂直度的灵活性(或公差)的增加。这种增加的允许公差是额外的公差。换句话说，它是在FCF中提到的垂直度公差限制之上的额外公差。