GD&T基础(通用内部培训).ppt

GD T基础培训 PATAC 05 6 培训目的 读懂PATAC和GM的产品工程图 初级班 了解用来定义形位公差的术语和符号 初级班 了解 选择和使用恰当的基准 初级班 提高班 了解 选择和使用恰当的形位公差 初级班 提高班 定义和计算公差带 提高班 充分理解经常使用的面轮廓度和位置度 初级班 理解复合公差 提高班 绘制符合PATAC要求的图纸 提高班 内容 正态分布NormalDistributionPATAC的GD T标准及背景GD T的主要概念基准Datum公差Tolerance面轮廓度SurfaceProfile位置度Position一些原则最大实体MMC独立原则RFSPATAC产品图纸讲述练习考试 要求与说明 参加培训的学员应已熟悉生产或产品工程图GD T已广泛具体地应用在工程设计中 鼓励学员带着问题来讨论该培训适合产品工程师 检具工程师 制造工程师等经验共享我们对国标不是特别有经验 但由于ASME和GB的GD T内容基本近似 也可以共同讨论 正态分布 NormalDistribution 正态分布NormalDistribution 均值方差标准差Cp 对称公差带 Cpk均值漂移meanshift UDL UpperDesignLimit 上限LDL LowerDesignLimit 下限 过程能力指数 过程能力指数 反映过程的集中性 练习 正态分布的统计图绘制方法SPC 小结 正态分布是汽车零部件公差分布普遍遵循的分布规律产品设计中的公差定义遵循正态分布产品设计中应用的一维 三维偏差分析假定公差遵循正态分布均值漂移有可能零件在公差范围内 但与其它零件的匹配却不好 GD T的背景 GD T是GlobalDimensioningandTolerancing的缩写 即 全球尺寸和公差 标准中包含有尺寸标注方法 属我国技术制图标准 和几何公差 属我国形状和位置公差标准 两大部分 尺寸标注仅是一种表达方式 PATAC使用了GM北美的图纸规范 将有专题的具体介绍 本次培训将重点地对 形状和位置 几何 公差 部分进行基础性讲述 目前 GM标准和我国的形位公差标准都等效采用了国际ISO标准 所以绝大多数的内容是相同的 PATACGD T标准 标准ASMEY14 5M 1982ASMEY14 5M 1994GD TAddendum 2001GD TAddendum 2004 策略 PATAC与GM北美一致 GD T中的定义Definitions 尺寸Dimension带有测量单位的数值 用以规定一个零件的尺寸和 或形位特性和 或要素的位置要素Feature指零件上的特征 如 点 线 面 孔 槽 突起等 形位公差研究的对象 公差Tolerance允许一个尺寸变化的总量 是最大极限和最小极限尺寸之间的差值对称公差 单边公差 不对称公差形位公差GeometricTolerance与一个零件的个别特征有关的公差 如 形状 轮廓 定向 定位 跳动 要素的分类 按存在的状态分 实际要素 理想要素按结构的形式分 轮廓要素 中心 导出 要素按所处的地位分 被测要素 基准要素按与尺寸的关系分 尺寸要素 非尺寸要素按结构性能分 单一要素 关联要素 要素按存在的状态分 实际要素是按规定方法 由在实际要素上测量有限个点得到的实际要素的近似替代要素 测得实际要素 来体现的 理想要素IdealFeature 理论正确的要素 无误差 在技术制图中我们画出的要素为理想要素 理想轮廓要素用实线 可见 或虚线 不可见 表示 理想中心要素用点划线表示 每个实际要素由于测量方法不同 可以有若干个替代要素 测量误差越小 测得实际要素越接近实际要素 实际要素RealFeature 零件加工后实际存在的要素 存在误差 要素按结构特征分 中心 导出 要素DerivedFeature 由一个或几个轮廓 组成 要素得到的中心点 圆心或球心 中心线 轴线 或中心面 轮廓 实有 要素IntegralFeature 表面上的点 线或面 要素按所处的地位分 被测要素在图样上一般通过带箭头的指引线与形位公差框格相连 基准要素在图样上用基准符号表示 基准要素 基准 被测要素Featuresofapart 图样上给出了形位公差要求的要素 为测量的对象 基准要素DatumFeature 零件上用来建立基准并实际起基准作用的实际要素 如一条边 一个表面或一个孔 要素按与尺寸关系分 尺寸要素可以是圆柱形 球形或两平行对应面等 非尺寸要素 本人定义 没有大小尺寸的几何形状 非尺寸要素可以是表面 素线 上述要素的名称将在后面经常出现 须注意的是一个要素在不同的场合 它的名称会有不同的称呼 表面 尺寸要素FeatureofSize 由一定大小的线性尺寸或角度尺寸确定的几何形状 单一要素IndividualFeature 具有形状公差要求的要素 功能关系是指要素间某种确定的方向和位置关系 如垂直 平行 同轴 对称等 也即具有位置公差要求的要素 关联要素RelatedFeature 与其它要素具有功能关系的要素 要素按结构性能分 形位公差GD T 符号和缩略语SymbolsandAbbreviations基准Datum公差框格FeatureControlFrame基本规则BasicRules形位公差GeometricTolerance 公差符号Symbols 修正符号ModifierSymbols M L U P F 提高班 提高班 不详讲 其它符号OtherSymbols 理论精确值 公差随其它相关尺寸公差变化 没有公差 该值仅供参考 基准Datum 基准Datum 与被测要素有关且用来定义其几何位置关系的一个几何理想要素 如轴线 直线 平面等 可由零件上的一个或多个要素构成 基准要素DatumFeature 在加工和检测过程中用来建立基准并与基准要素相接触 且具有足够精度的实际表面 基准要素的符号 GM标准规定字母I O和Q不用 在建立基准的过程中会排除基准要素本身的形状误差 点基准目标线基准目标面基准目标 基准体系DatumReferenceFrame 实际上 是对6个自由度的约束 三个相互垂直的理想 基准 平面构成的空间直角坐标系 想象6个自由度 板类零件基准体系 用三个基准框格标注 盘类零件基准体系 虽然 还余下一个自由度 由于该零件对于基准轴线M无定向要求 即该零件加工四个孔时 可随意将零件放置于夹具中 而不影响其加工要求 用二个基准框格标注 基准目标DatumTarget 点基准目标 线基准目标 面基准目标 基准目标的位置必须用理论正确尺寸表示 面目标还应标注其表面的大小尺寸 PATAC图纸上 通常给出了车身坐标xyz 基准体系中基准的顺序前后表示不同的设计要求 基准的顺序 该符号用于表示几何公差或参考基准在自由状态或不约束状态下 自由状态 F 当用于基准时 图纸上经常用 freestate Rest Assist 标明 表示在不约束情况下的公差 该符号用于表示几何公差或参考基准在自由状态或不约束状态下 自由状态FreeStateCondition F 这符号放置于形位公差框格中公差值的后面 描述零件在制造中造成的力释放后的变形 所以 只有非刚性零件才应用此符号 当零件处于约束状态时 注 右侧圆柱面的径向圆跳动不得大于2mm 零件处于自由状态时 左侧圆柱面的圆度误差不得大于2 5mm NOTE1 约束条件 基准平面A是固定面 用64个M6X1的螺栓以9 15Nm的扭矩固定 基准B由其相应规定的尺寸边界约束 练习 练习 局部基准sub Datum 讨论 局部基准的检测 公差框格FeatureControlFrame 无基准要求的形状公差 公差框格仅有前两项 有基准要求的位置公差 公差框格包含三项 为三格至五格 形位公差框格在图样上一般为水平放置 必要时也可垂直放置 逆时针转 PATAC图纸上 通常的公差框格为 公差框格类型TypesofFeatureControlFrame 组合公差框格 提高班讲 复合公差框格 组合基准要素 PATAC图纸上 组合基准是同一控制方向的基准联立 小结与练习 形位特征符号 位置度 直径符号 形位公差值 基准特征符号 实体状态符号 最大实体 延伸公差带符号 延伸公差带值 第一基准 第二基准 用于基准的实体状态符号 最大实体 一些规定及公差原则Rules 最大实体原则MMC独立原则RFS最小实体原则LMC 车身 外饰 内饰不曾用到 包容原则EnvelopePrinciple 在仅规定尺寸公差时 单一要素的尺寸极限规定其几何形状及允许的尺寸变化范围 在规定位置公差时 在公差框格内必须根据适用情况 相对于单一公差 基准或两者规定RFS MMC或LMC 对其它形位公差 相对于单一公差 基准或两者 RFS适用于无实体状态符号加以规定之处 即默认状态为RFS 在需要MMC之处 必须在公差框格中加以规定 说明 螺纹 齿轮和花键一般情况下 以螺纹中径轴线作为被测要素或基准要素 如用大径轴线标注 MAJORDIA MD 用小径轴线标注 MINORDIA LD 齿轮和花键轴线作为被测要素或基准要素时 如用节径轴线标注 PITCHDIA PD 用大径轴线标注 MAJORDIA MD 用小径轴线标注 MINORDIA LD 公差原则Rules 线性尺寸公差与形位公差之间关系 问题的提出 20h6 0 0 013 0 0210 20H7 要求这一对零件的最小间隙为0 最大间隙为0 034 但当孔和轴尺寸处处都加工到 20时 由于存在形状误差 则装配时的最小间隙将不可能为0 这就产生了线性尺寸公差与形位公差之间的关系问题 定义孔 轴配合的目的是 最大实体MMC 最小实体LMC 最大实体状态 MMC 实际要素在给定长度上处处位于尺寸极限之内 并具有实体最大 即材料最多 时的状态 最大实体尺寸 MMS 实际要素在最大实体状态下的极限尺寸 内表面 孔 DMM 最小极限尺寸Dmin孔最小外表面 轴 dMM 最大极限尺寸dmax轴最大 孔 15 0 5 MMC LMC 轴 15 0 5 MMC LMC 14 5 15 5 最小实体状态 LMC 实际要素在给定长度上处处位于尺寸极限之内 并具有实体最小 即材料最少 时的状态 最小实体尺寸 LMS 实际要素在最小实体状态下的极限尺寸 内表面 孔 DLM 最大极限尺寸Dmax 外表面 轴 dLM 最小极限尺寸dmin 15 5 14 5 练习 实效状态VirtualCondition 实效状态 尺寸公差和形位公差的组合效应 是一个常值 内表面 孔 DMV 最小极限尺寸Dmin 中心要素的形位公差值t 外表面 轴 dMV 最大极限尺寸dmax 中心要素的形位公差值t 最大实体状态的实效 内表面 孔 DMV 最大极限尺寸Dmin 中心要素的形位公差值t 外表面 轴 dMV 最小极限尺寸dmax 中心要素的形位公差值t 最小实体状态的实效 t t MMS MMS 孔 轴 练习 如果是孔 则实效为 6 1 2 4 1如果是轴 则实效为 6 2 2 8 2 练习 孔MMC 29 7 实效 轴 尺寸 孔MMC 形位公差 29 7 1 28 7 ActualHoleSize 29 7 ActualHoleCenter ToleranceZone 实效GagePin B Gage 30 0 0 3 合成状态ResultantCondition 合成状态 尺寸公差和形位公差的组合效应 是一个变量 内表面 孔 DRC 实际尺寸D 中心要素的形位公差值t 外表面 轴 dRC 实际尺寸d 中心要素的形位公差值t 最大实体状态的实效 举例Example 孔的实效 常值 孔的RC 变值 练习 轴的实效 常值 轴的RC 变值 独立原则RFS 独立原则 与要素尺寸无关 RegardlessofFeatureSize即图纸给定的尺寸要求与形状 位置要求相互独立 应分别满足要求 两者无关 独立原则在图样的形位公差框格中没有任何关于公差原则的附加符号 采用独立原则要素的形位误差值 测量。