干货|最大实体状态MMC、最小实体状态LMC实战相关内容详细讲解

如果您是一位几何公差的使用者，如设计工程师、检测工程师等，您一定知道最大实体状态MMC、最小实体状态LMC等名词，除了这两个符号外，您可能也用过Ⓜ、Ⓛ、Ⓢ、Ⓡ、RFS、MMR、LMR、RPR、MMB、LMB、RMB、IB、OB、VC、RC、MMVC、LMVC、MMVS、LMVS、MMS、LMS等其他相关符号，您是否把他们混淆了呢？

我们一起看看他们的区别吧！

boundary,leastmaterial(LMB):thelimitdefinedbyatoleranceorcombinationoftolerancesthatexistsonorinsidethematerialofafeature(s).

由基准形体尺寸公差及其他形位公差综合定义的位于实体材料内部的边界

boundary,maximummaterial(MMB):thelimitdefinedbyatoleranceorcombinationoftolerancesthatexistsonoroutsidethematerialofafeature(s).

由基准形体尺寸公差及其他形位公差综合定义的位于材料外部的边界

regardlessofmaterialboundary(RMB):indicatesthatadatumfeaturesimulatorprogressesfromMMBtowardLMBuntilitmakesmaximumcontactwiththeextremitiesofafeature(s).

表示模拟基准形体从MMB到LMB渐变以达到与实际基准形体表面的最高点或最低点接触.

leastmaterialcondition(LMC):theconditioninwhichafeatureofsizecontainstheleastamountofmaterialwithinthestatedlimitsofsize(e.g.,maximumholediameter,minimumshaftdiameter)

尺寸形体在规定的尺寸界限内具有最多材料时的状态(孔的最大直径,轴的最小直径)

maximummaterialcondition(MMC):theconditioninwhichafeatureofsizecontainsthemaximumamountofmaterialwithinthestatedlimitsofsize(e.g.,mini-mumholediameter,maximumshaftdiameter).

尺寸形体在规定的尺寸界限内具有最少材料时的状态(即孔的最小值经,轴的最大直径)

regardlessoffeaturesize(RFS):indicatesageometrictoleranceappliesatanyincrementofsizeoftheactualmatingenvelopeofthefeatureofsize.

表示形位公差适用于尺寸形体的实际包容体在公差范围内的任何尺寸.与零件实际加工尺寸无关

有了上面的概念解释，不就可以理解下面的图纸了吗？是不是很简单？

(1)MMC与LMC：

问题：如下图所示，请计算孔和轴的MMC和LMC尺寸？

(2)当然MMC、LMC符号Ⓜ、Ⓛ用在几何公差值后面表示被评价尺寸要素在MMC或LMC时所允许的最大几何误差，如下图示例：

使用Ⓜ可为公差值带来补偿，即当尺寸要素的实际尺寸偏离MMC尺寸时，偏离量可以补偿公差值，实现满足装配功能的前提下放宽公差，使用最广泛；Ⓛ常用在校核壁厚强度、或者接触面积时使用，不常用；

(3)如果几何公差值后面不带Ⓜ、Ⓛ修饰符，表示RFS(RegardlessofFeatureSize)即与要素尺寸无关，要素尺寸在公差范围内的任何值，几何公差都不能超过给定公差框格中的公差值(ASMEY14.5-2009中的rule#2)即尺寸不会补偿几何公差，如下图

老的标准ANSIY14.5M-1982中用Ⓢ表示RFS状态，如下图：

(4)基准带Ⓜ、Ⓛ修饰符，如下图*处表示表格中(a)(b)(c)三种情况，基准带Ⓜ修正符，此时Ⓜ修正符表示MMB边界(Boundary,MaximumMaterial)

(a)第一准D带Ⓜ修正符，此时MMB边界等于MMC尺寸；

(b)第二基准D带Ⓜ修正符，此时MMB边界等于D基准关联A基准的包容体的MMB，MMB=7.1+0.2=7.3；

(c)第三基准D带Ⓜ修正符，此时MMB边界等于D基准关联A基准、B基准的包容体的MMB，MMB=7.1+0.4=7.5；

(5)如果基准不带Ⓜ修饰符，表示RMB(RegardlessofMaterialBoundary)；

综上，基准带Ⓜ修饰符时，当基准要素尺寸偏离MMB边界时，会给被测要素几何公差值带来补偿，即基准偏移(Datumshift)；当不带Ⓜ修饰符时，基准要素尺寸无论多大都不会给被测要素几何公差值带来补偿；

问题：基准带Ⓛ修饰符时，表示什么意思，它的适用场合，以及补偿关系？

LMB(Boundary,LeastMaterial)；

(6)IB(Boundary,Inner)内边界与OB(Boundary,Outer)外边界

如下图，孔的位置度公差各种情况

对于该孔来说，所有的合格的工件会形成两个边界，内边界，外边界，

其中内边界以内没有材料，外边界以外有材料；

该孔外边界=孔直径+位置度，内边界=孔直径-位置度；

(7)VC与RC

对于下图孔的位置度图，求出IB和OB后，值固定的一侧是VC

实效状态(VC)指的是被测要素在MMC或LMC要求下(取决于几何公差采用的是最大实体要求还是最小实体尺寸要求)尺寸和几何公差共同作用而形成的一个固定边界。此例中，VC=IB=φ30；

合成状态(RC)指的是被测要素在MMC或LMC要求下(取决于几何公差采用的是最大实体原则还是最小实体尺寸原则)尺寸和几何公差共同作用的一个最差边界。此例中,RC=OB=φ31；

问题：此例中，设计工程师什么情况下考虑实效状态？什么情况下要考虑合成状态？

另外，ISO中没有内、外边界概念；

对于基准后面带Ⓜ、Ⓛ修饰符，ISO表示MMVC(最大实体实效状态)、LMVC(最小实体实效状态)对应的尺寸表示MMVS(最大实体实效尺寸)，LMVC(最小实体实效尺寸)，含义与Y14.5中的MMB、LMB相同；

最小实体条件的标注符号为Ⓛ，最小实体条件可以用于被测要素，也可用于基准要素，但前提是被测要素或基准要素必须是尺寸要素。当其用于被测要素、基准要素时，应在被测要素几何公差框格内的公差值和基准字母后面标注符号Ⓛ，如下图：

1最小实体条件用于被测要素

最小实体条件用于被测要素时，图样上标注的几何公差值是在该要素处于最小实体状态时给定的，当被测要素的实际轮廓偏离其最小实体状态，即其实际尺寸偏离最小实体尺寸时，允许的几何公差值可以得到补偿，最大补偿等于被测要素的尺寸公差值。最小实体要求的实际轮廓应遵守其最小实体实效边界，即其体内作用尺寸不超出最小实体实效尺寸。

在ASMEY14.5的非关联实际最小材料包容体尺寸定义中，有以下两种情况：

ASMEY14.5中所说的关联实际最小材料包容体尺寸，有如下两种情况(这里的关联要素，是指该理想面必须与基准保持给定的几何关系)：

2最小实体条件用于基准要素

基准要素本身采用最小实体要求时，相应边界为最小实体实效边界：

3最小实体条件的应用举例

保证轴类零件的有效横截面积以满足其强度要求，如下图，几何公差标准在尺寸线延长线上，采用独立原则；该轴要想合格，实际尺寸应该位于⌀34.9~⌀35.1mm之间，最小实体状态时轴线直线度不能大于⌀0.1mm，即要保证轴的最小横截面积是⌀34.8；当偏离最小实体尺寸时，直线度可以得到补偿，但是实际值减去补偿后的直线度值是一个固定的值⌀34.8，从而保证了零件最小横截面积的要求。

用于保证孔类、轴套类零件的有效壁厚，如下图所示⌀30的外部要素最小实体实效尺寸为⌀30-1.5=⌀28.5，⌀20的内部要素最小实体实效尺寸为⌀20+0.25=20.25，因此最小壁厚为4.125mm。

GD&T/GPS是一种广泛使用的、能精确描述产品几何技术规范的国际工程图纸语言，GD&T/GPS标注的图纸只有一种解释且精确地表达了产品的功能。其优势与传统的正负公差相比主要体现在以下几点：其中优点之二公差可补偿就是此次要阐述的MMC最大实体状态。

1、最大实体状态(MMC)定义

在GB/T-16671中对最大实体状态的定义如下：

其实可以用一句通俗易懂的话来解释上面标准的定义就是,最大实体状态(MMC)就是材料最多的状态。实际工作中常用的尺寸要素(FOS)孔、轴、板、槽的最大实体状态如下图：

孔的最大实体状态尺寸：9.8(孔最小，材料最多)

轴的最大实体状态尺寸：10.2(轴最大，材料最多)

槽的最大实体状态尺寸：9.8(槽最小，材料最多)

板的最大实体状态尺寸：10.2(轴最大，材料最多)

2、最大实体状态(MMC)功能

对于上图，当要考虑孔轴配合时，对于孔来讲最恶劣的装配状体是孔最小的状态，对于轴来讲，最恶劣的装配状态是轴最大的状态。换句话讲孔最小最难装配，轴最大最难装配，设计中只要保证孔轴最恶劣的状态都能装配，那么其它状态就一定能装配。而孔最小和轴最大分别是孔和轴的最大实体状态(MMC)，所以我们可以说最大实体状态MMC的功能就是为了保证装配。

GD&T位置度标注及其MMC

GD&T位置度标注动态公差图

上图中孔轴配合，最小孔直径是8.4，最大孔直径8.8，轴最大直径是8.0。假设不考虑轴的位置度误差，由最小孔从而确定了孔的位置度为0.4，但是当孔做大了，更好装配，所以位置度应该得到补偿，图中是在位置度公差后面带Ｍ圈，可以使产品设计在保证产品装配的前提下，还可以把位置度公差放大，从而提高产品的合格率。

3、最大实体状态(MMC)在形位公差中具体应用

通过前面的分析，最大实体状态MMC的功能及其优点显而易见，但是实际图纸中会出现最大实体MMC滥用的情况。如下图

最大实体状态MMC在14个形位公差符号的应用总结