Пример геометрических размеров и допусков
Геометрические размеры и допуски (GDT) - это система для определения и передача технических допусков. Он использует символический язык на технических чертежах и компьютерных трехмерных твердотельных моделях, которые явно описывают номинальную геометрию и ее допустимые вариации. Он сообщает производственному персоналу и станкам, какая степень точности и прецизионности необходима для каждого контролируемого элемента детали. GDT используется для определения номинальной (теоретически идеальной) геометрии деталей и сборок, для определения допустимого отклонения формы и возможного размера отдельных элементов, а также для определения допустимого отклонения между элементами.
- Размеры определяют номинальную, смоделированную или предполагаемую геометрию. Одним из примеров является базовый размер.
- Спецификации допусков определяют допустимые отклонения формы и, возможно, размера отдельных элементов, а также допустимые отклонения в ориентации и местоположении между элементами. Два примера линейные размеры и кадры управления функциями с использованием ИГД ссылка (как показано выше).
Есть несколько стандартов доступны по всему миру, которые описывают символы и определяют правила, используемые в GDT. Одним из таких стандартов является Американское общество инженеров-механиков (ASME) Y14.5. Эта статья основана на этом стандарте, но другие стандарты, например стандарты Международной организации по стандартизации (ISO), могут незначительно отличаться. Стандарт Y14.5 имеет то преимущество, что предоставляет достаточно полный набор стандартов для GDT в одном документе. Для сравнения, стандарты ISO обычно обращаются только к одной теме за раз. Существуют отдельные стандарты, которые предоставляют подробную информацию по каждому из основных символов и тем ниже (например, положение, плоскостность, профиль и т. Д.).
Содержание
- 1 Источник
- 2 Философия определения размеров и допусков
- 3 Символы
- 3.1 Датмы и ссылки на базовые данные
- 3.2 Сертификация GDT
- 4 Обмен данными
- 5 Документы и стандарты
- 5.1 ISO TC 10 Техническая документация на продукцию
- 5.2 ISO / TC 213 Габаритные и геометрические характеристики и проверка продукции
- 5.3 Стандарты ASME
- 5.4 Стандарты GDT для обмена данными и интеграции
- 6 См. Также
- 7 Ссылки
- 8 Дополнительная литература
- 9 Внешние ссылки
Происхождение
Происхождение GDT приписывается тому, кто разработал концепцию «истинного положения». Хотя о жизни Паркера известно немного, известно, что он работал на Королевской торпедной фабрике в Александрии, Западный Данбартоншир, Шотландия. Его работа увеличила производство военно-морского вооружения новыми подрядчиками.
В 1940 году Паркер опубликовал «Заметки о проектировании и контроле инженерных работ массового производства», самую раннюю работу по геометрическим размерам и допускам. В 1956 году Паркер опубликовал «Чертежи и размеры», которые стали основным справочником в этой области.
Философия определения размеров и допусков
Согласно стандарту ASME Y14.5-2009, цель геометрического определения размеров и допуски (GDT) предназначены для описания инженерного назначения деталей и узлов. Система отсчета данных может описывать, как деталь подходит или работает. GDT может более точно определять требования к размерам для детали, в некоторых случаях допуская более чем на 50% большую зону допуска, чем при координатном (или линейном) измерении. Правильное применение GDT гарантирует, что деталь, указанная на чертеже, имеет желаемую форму, подходит (в определенных пределах) и функционирует с максимально возможными допусками. GDT может повысить качество и в то же время снизить затраты за счет повышения производительности.
Необходимо соблюдать некоторые фундаментальные правила (их можно найти на странице 7 стандарта 2009 г.):
- Все размеры должны иметь допуск. Каждая функция на каждой производимой детали может изменяться, поэтому должны быть указаны пределы допустимых отклонений. Допуски плюс и минус могут применяться непосредственно к размерам или применяться из общего блока допусков или общего примечания. Для базовых размеров геометрические допуски косвенно применяются в соответствующей контрольной рамке элемента. Единственным исключением являются размеры, отмеченные как минимальные, максимальные, стандартные или справочные.
- Размеры определяют номинальную геометрию и допустимые отклонения. Измерение и масштабирование чертежа не допускаются за исключением некоторых случаев.
- Технические чертежи определяют требования к готовым (полным) деталям. Все размеры и допуски, необходимые для определения готовой детали, должны быть показаны на чертеже. Если дополнительные размеры были бы полезны, но не требуются, они могут быть помечены как справочные.
- Размеры должны применяться к элементам и располагаться таким образом, чтобы отображать функцию элементов. Кроме того, размеры не должны подвергаться более чем одной интерпретации.
- Следует избегать описаний методов производства. Геометрия должна быть описана без явного определения метода производства.
- Если определенные размеры требуются во время производства, но не требуются в окончательной геометрии (из-за усадки или других причин), они должны быть помечены как необязательные.
- Все размеры и допуски должны быть расположены для максимальной читаемости и должны применяться к видимым линиям в истинных профилях.
- Когда геометрия обычно контролируется размерами калибра или кодом (например, исходные материалы) размер (размеры) должны быть указаны с указателем или кодовым номером в круглых скобках после размера или под ним.
- Углы 90 ° предполагаются, когда линии (включая центральные линии) показаны под прямым углом, но не явно показан угловой размер. (Это также относится к другим ортогональным углам 0 °, 180 °, 270 ° и т. Д.)
- Размеры и допуски действительны при 20 ° C (68 ° F) и 101,3 кПа (14,69 фунт / кв. Дюйм), если не указано иное. в противном случае.
- Если явно не указано иное, все размеры и допуски действительны только тогда, когда элемент находится в свободном состоянии.
- Размеры и допуски применяются к длине, ширине и глубине элемента, включая изменение формы.
- Размеры и допуски применяются только на том уровне чертежа, на котором они указаны. Необязательно, чтобы они применялись на других уровнях чертежа, если только спецификации не повторяются на чертеже (ах) более высокого уровня.
(Примечание: приведенные выше правила не являются точными правилами, изложенными в стандарте ASME Y14.5-2009..)
Символы
Допуски: Тип допусков, используемых с символами в рамках управления функциями, может быть 1) равным двусторонним 2) неравным двусторонним 3) односторонним 4) без определенного распределения («плавающий» зона)
Допуски для символов профиля равны двусторонним, если не указано иное, а для символов положения допуски всегда равны двусторонним. Например, положение отверстия имеет допуск 0,020 дюйма. Это означает, что отверстие может перемещаться на ± 0,010 дюйма, что является равным двусторонним допуском. Это не означает, что отверстие может перемещаться на +.015 / --.005 дюймов, что является неравным двусторонним допуском. Неравные двусторонние и односторонние допуски для профиля указываются путем добавления дополнительной информации, чтобы четко показать, что это именно то, что требуется.
Справочная таблица геометрических допусков (согласно ASME Y14.5 M-1982)| Тип контроля | Геометрические характеристики | Символ | Unicode. символ | Соответствующий элемент | Нарушено виртуальное условие | Ссылочная база | Изменено | Затронуто |
|---|
| Поверхность | Размер | Ⓜ | Ⓢ | Бонус | Смещение |
|---|
| Форма | Прямолинейность |  | ⏤. U + 23E4 | Да | Да | Размер | Нет | Размер | No | Ⓜ | Нет |
|---|
| Форма | Плоскостность |  | ⏥. U + 23E5 | Да | Нет | Нет | Нет | Нет | No | Нет | Нет |
|---|
| Форма | Циркулярность |  | ○. U + 25CB | Да | Нет | Нет | Нет | Нет | No | Нет | Нет |
|---|
| Форма | Цилиндричность |  | ⌭. U + 232D | Да | Нет | Нет | Нет | Нет | No | Нет | Нет |
|---|
| Профиль | Профиль линии |  | ⌒. U + 2312 | Да | Нет | Нет | Да | Нет | No | Нет | Datum, Ⓜ |
|---|
| Профиль | Профиль поверхности |  | ⌓. U +2313 | Да | Нет | Нет | Да | Нет | No | Нет | Datum, Ⓜ |
|---|
| Ориентация | Перпендикулярность |  | ⟂. U + 27C2 | Да | Да | Размер | Да | Размер | No | Ⓜ | Datum, Ⓜ |
|---|
| Ориентация | Угловатость |  | ∠. U +2220 | Да | Да | Размер | Да | Размер | No | Ⓜ | Дата, Ⓜ |
|---|
| Ориентация | Параллельность |  | ∥. U +2225 | Да | Да | Размер | Да | Размер | No | Ⓜ | Datum, Ⓜ |
|---|
| Местоположение | Симметрия |  | ⌯. U + 232F | Нет | Да | Да | Да | Нет | Нет | Нет | Нет |
|---|
| Местоположение | Позиция |  | ⌖. U +2316 | Нет | Да | Да | Да | Да | Да | Ⓜ | База, Ⓜ |
|---|
| Местоположение | Концентричность |  | ◎. U + 25CE | Нет | Да | Да | Да | Нет | No | Нет | Нет |
|---|
| Биение | Круговой ход- out |  | ↗. U +2197 | Да | Да | Размер | Да | Нет | No | Нет | Нет |
|---|
| Биение | Всего биение |  | ⌰. U +2330 | Да | Да | Размер | Да | Нет | No | Нет | Нет |
|---|
Символы, используемые в "контрольной черте кадра", чтобы указать описание расположения компонента, терпимость, модификатор и Исходных референций | символ | Unicode. символ | Модификатор | Примечания |
|---|
 | Ⓕ. U + 24BB | Свободное состояние | Применяется только тогда, когда деталь удерживается иным образом |
 | Ⓛ. U + 24C1 | Состояние наименьшего материала (LMC) | Полезно для поддержания минимальной толщины стенки |
 | Ⓜ. U + 24C2 | Максимальное состояние материала (MMC) | Обеспечивает дополнительный допуск только для элемента размером |
 | Ⓟ. U + 24C5 | Предполагаемая зона допуска | Используется для резьбовых отверстий под длинные шпильки |
 | Ⓢ. U + 24C8 | Независимо от размера элемента (RFS) | Не входит в версию 1994 года. См. Параграф. A5, пункт 3. Также п. D3. Также рисунок 3-8. |
 | Ⓣ. U + 24C9 | Касательная плоскость | Используется для интерфейсов, где форма не требуется |
 | | Непрерывный элемент | Определяет группу элементов, которые должны рассматриваться геометрически как один элемент |
 | | Статистический допуск | Появляется в версии стандарта 1994 г., предполагает соответствующий статистический контроль процесса. |
 | Ⓤ. U + 24CA | Неравный двусторонний | Добавлен в версию стандарта 2009 г. и относится к неравному распределению профилей. Число после этого символа означает допуск в направлении «плюс материал». |
Базовые и опорные точки
A Опорная точка - это виртуальная идеальная плоскость, линия, точка или ось. А опорная функция является физической характеристикой части идентифицируется опорная функция символ и соответствующая опорная функция треугольник, например,
Затем на них ссылаются по одной или нескольким «ссылкам на датум», которые указывают измерения, которые должны быть выполнены по отношению к соответствующему элементу базы.
Сертификация GDT
Американское общество инженеров-механиков (ASME) предлагает два уровня сертификации:
- Технолог GDTP, который дает оценку способности человека понимать подготовленные чертежи. с использованием языка геометрических размеров и допусков.
- Senior GDTP, который обеспечивает дополнительную меру способности человека выбирать правильные геометрические элементы управления, а также правильно применять их к чертежам.
Обмен данными
Обмен информацией о геометрических размерах и допусках (GDT) между системами CAD доступен на разных уровнях точности для разных целей:
- На заре CAD только для обмена линиями, текстами и символы были записаны в обменный файл. Принимающая система могла отображать их на экране или распечатывать, но интерпретировать их мог только человек.
- Презентация GDT: на следующем более высоком уровне информация представления улучшается путем группирования их вместе в выноски для определенного цель, например особенность точки привязки выноска и опорная точка кадра. Также есть информация о том, какие из кривых в файле являются выносками, проекциями или размерными кривыми и какие используются для формирования формы продукта.
- Представление GDT: В отличие от представления GDT, представление GDT не имеют дело с тем, как информация представляется пользователю, но касается только того, какой элемент формы продукта имеет какие характеристики GDT. Система, поддерживающая представление GDT, может отображать информацию GDT в некотором дереве и других диалоговых окнах и позволять пользователю напрямую выбирать и выделять соответствующую функцию на форме продукта, 2D и 3D.
- В идеале и представление и представление GDT доступны в файле обмена и связаны друг с другом. Затем принимающая система может позволить пользователю выбрать выноску GDT и выделить соответствующую функцию на форме продукта.
- Улучшение представления GDT определяет формальный язык для GDT (аналогичный языку программирования), который также имеет встроенные правила и ограничения для правильного использования GDT. Это все еще область исследований (см. Ниже ссылку на McCaleb и ISO 10303-1666).
- Проверка GDT: на основе данных представления GDT (но не на презентации GDT) и формы продукта в некотором удобном формате (например, граничное представление ), можно проверить полноту и непротиворечивость информации GDT. Программный инструмент FBTol от завода в Канзас-Сити, вероятно, является первым в этой области.
- Информация о представлении GDT также может использоваться для программного планирования производства и расчета стоимости деталей. См. ISO 10303-224 и 238.
Документы и стандарты
ISO TC 10 Техническая документация на продукцию
- ISO 128 Технические чертежи - Указание размеров и допусков
- ISO 7083 Символы для геометрических допусков - Пропорции и размеры
- ISO 13715 Технические чертежи - Кромки неопределенной формы - Словарь и обозначения
- ISO 15786 Упрощенное изображение и определение размеров отверстий
- ISO 16792 : 2015 Техническая документация по продукту - Практика работы с данными цифрового определения продукта (Примечание: ISO 16792: 2006 был получен из ASME Y14.41-2003 с разрешения ASME)
ISO / TC 213 Размеры и геометрические характеристики продукта и проверка
В ISO / TR 14638 GPS - Masterplan проводится различие между фундаментальными, глобальными, общими и дополнительными стандартами GPS.
- Основные стандарты GPS
- ISO 8015 Концепции, принципы и правила
- Глобальные стандарты GPS
- ISO 14660-1 Геометрические характеристики
- ISO / TS 17, ориентация и местоположение
- Геометрические допуски ISO 1101 - Допуски формы, ориентации, расположения и биения
- Поправка 1 Представление спецификаций в виде 3D-модели
- ISO 1119 Серия конических конусов и углы конуса
- ISO 2692 Геометрические допуски - Максимальные требования к материалу (MMR), минимальные требования к материалам (LMR) и требования взаимности (RPR)
- ISO 3040 Размеры и допуски - Конусы
- ISO 5458 Геометрические допуски - Позиционные допуски
- ISO 5459 Геометрические допуски - Датмы и системы координат
- ISO 10578 Допуски ориентации и местоположения - Прогнозируемая зона допуска
- ISO 10579 Размеры и допуски - Нежесткие детали
- ISO 14406 Извлечение
- ISO 22432 Элементы, используемые в спецификации и проверке n
- Общие стандарты GPS: Поверхностная текстура площади и профиля
- ISO 1302 Указание текстуры поверхности в технической документации на продукт
- ISO 3274 Текстура поверхности: Метод профиля - Номинальные характеристики контакта (щуп) инструменты
- ISO 4287 Текстура поверхности: Метод профиля - Термины, определения и параметры текстуры поверхности
- ISO 4288 Текстура поверхности: Метод профиля - Правила и процедуры для оценки текстуры поверхности
- ISO 8785 Дефекты поверхности - Термины, определения и параметры
- Форма поверхности, не зависящая от системы отсчета или системы отсчета. Каждый из них имеет часть 1 для словаря и параметров и часть 2 для операторов спецификации:
- ISO 12180 Cylindricity
- ISO 12181 Roundness
- ISO 12780 Straightness
- ISO 12781 Плоскостность
- ISO 25178 Текстура поверхности: Площадь
- Общие стандарты GPS: Методы экстракции и фильтрации
- ISO / TS 1661 Фильтрация
- ISO 11562 Текстура поверхности: Профиль метод - Метрологические характеристики фазокорректирующих фильтров
- ISO 12085 Текстура поверхности: Метод профиля - Параметры мотива
- ISO 13565 Метод профиля; Поверхности со стратифицированными функциональными свойствами
Стандарты ASME
- ASME Y14.41 Практика работы с данными определения цифровых продуктов
- ASME Y14.5 Определение размеров и допусков
- ASME Y14.5.1M Математический Определение принципов определения размеров и допусков
ASME также работает над переводом на испанский язык стандарта ASME Y14.5 - Определение размеров и допусков.
Стандарты GDT для обмена и интеграции данных
- ISO 10303 Системы промышленной автоматизации и интеграция - Представление и обмен данными о продукте
- ISO 10303-47 Интегрированный общий ресурс: допуски на изменение формы
- ISO / TS 10303-1130 Прикладной модуль: Производный элемент формы
- ISO / TS 10303-1050 Прикладной модуль: Допуск на размер
- ISO / TS 10303-1051 Прикладной модуль: Геометрический допуск
- ISO / TS 10303-1052 Прикладной модуль: допуск по умолчанию
- ISO / TS 10303-1666 Прикладной модуль: Расширенный геометрический допуск
- ISO 10303-203 Протокол приложения: Конфигурация контролируемое трехмерное проектирование механических деталей и сборок
- ISO 10303-210 Протокол приложения: Электронная сборка, соединение и дизайн упаковки
- ISO 10303-214 Протокол приложения: Основные данные для процессов проектирования автомобильной механики
- ISO 10303-224 Протокол приложения: Определение механического продукта для планирования процесса с использованием ma особенности обработки
- ISO 10303-238 Протокол приложения: Модель интерпретируемого приложения для компьютеризированных числовых контроллеров (STEP-NC)
См. также
Ссылки
Дополнительная литература
- Маккалеб, Майкл Р. (1999). «Концептуальная модель данных систем отсчета» (PDF). Журнал исследований Национального института стандартов и технологий. 104 (4): 349–400. DOI : 10.6028 / jres.104.024. Архивировано из оригинала (PDF) 18.10.2011. Проверено 13 сентября 2011 г.
- Хенцольд, Георг (2006). Геометрические размеры и допуски для проектирования, производства и контроля (2-е изд.). Оксфорд, Великобритания: Эльзевир. ISBN 978-0750667388.
- Шринивасан, Виджай (2008). «Стандартизация спецификации, проверка и обмен геометрией продукта: исследования, состояние и тенденции». Системы автоматизированного проектирования. 40 (7): 738–49. doi : 10.1016 / j.cad.2007.06.006.
- Дрейк, младший, Пол Дж. (1999). Справочник по выбору размеров и допусков. Нью-Йорк: Макгроу-Хилл. ISBN 978-0070181311.
- Нойман, Скотт; Нойман, Эл (2009). GeoTol Pro: Практическое руководство по геометрическим допускам согласно ASME Y14.5-2009. Дирборн, Мичиган: Общество инженеров-технологов. ISBN 978-0-87263-865-5.
- Брамбл, Келли Л. (2009). Геометрические границы II, Практическое руководство по интерпретации и применению ASME Y14.5-2009,. Инженер Эдж.
- Уилсон, Брюс А. (2005). Расчет размеров и допусков. США: Гудхарт-Уилкокс. п. 275. ISBN 978-1-59070-328-1.
Внешние ссылки
 | На Викискладе есть материалы, связанные с геометрическими размерами и допусками. |
Пример геометрических размеров и допусков 
