什么是GD&T?
设计模型是零件设计的理想化表示。但是设计模型本身并不能完全定义设计。由于制造和检查过程中的缺陷,物理部件永远不会与设计模型完全匹配。设计的一个重要方面是指定零件特征允许与其理论精确几何形状(如设计模型中所定义)的误差量。
几何尺寸和公差,通常称为 GD&T,是一种用于工程图和模型的符号语言,用于定义特征几何的允许误差。GD&T 的语言由尺寸、公差、符号、定义、规则和约定组成,可用于精确传达设计模型每个特征的位置、方向、大小和形式的功能要求。因此,GD&T 是一种精确的语言,使设计师能够就他们的设计模型“说出他们的意思”。然后,生产可以使用该语言来理解设计意图,并通过检查该语言来确定设置要求。
GD&T 装配设计和生产的标准:
为了使任何语言有效,它必须基于一个共同的标准。ASME 和 ISO 都有与 GD&T 的应用相关的标准。美国公司普遍采用ASME标准,而欧洲公司普遍采用ISO标准。此外每项标准都会定期修订,标准的每个版本均按其接受年份确定。GD&T Advisor v1.2 基于以下标准:
• ASME Y14.5M-1994 尺寸标注和公差 – 定义几何公差和相关主题的用法和含义
• ASME Y14.41-2003 数字产品定义数据实践 – 定义在设计模型上显示注释的规则
GD&T的应用
将 GD&T 应用于设计模型的一般方法
为了理解 GD&T 在生产环境中的定性应用,必须了解设计模型。设计模型由一组几何形状组成,称为特征。在完成的设计中,必须定义特征的几何形状,并且必须约束其几何属性(例如,位置、方向、大小和形状)的偏差。有两种常用的方法来约束设计模型中特征的几何的偏差。GD&T 可以根据零件的功能或零件的制造方式应用于每个特征。它通常被认为是基于零件功能的 GD&T 应用的更佳实践。
步骤 1:使用已建立的基准参考应用 GD&T。
将 GD&T 应用于设计模型的第一步是建立基准参考框架 (DRF)。建立的第一个基准坐标系称为主导基准坐标系。在 GD&T 的功能方法中,在其装配中定向和定位零件的表面通常用作用于建立主要 DRF 的基准特征。基准特征选择还有其他注意事项:
§ 制造注意事项 – 您可以选择在加工夹具中定向和定位零件的曲面作为基准特征。
§ 检查注意事项 – 您可以选择在检查过程中选择定向和定位零件的曲面作为基准特征。
第二步:应用GD&T约束特征属性
一旦建立了主要的 DRF,您就可以使用 GD&T 来约束模型中每个特征的几何属性相对于基于函数的 DRF。在复杂的零件中,可能需要建立多个 DRF,但最终零件中的所有特征都必须直接或间接地约束到主要的 DRF。 Sigmetrix 的GD&T Advisor软件提供了方便的工具,用于在您的零件上定义特征,将 GD&T 应用于这些特征,然后评估每个特征和在特征上应用的 GD&T 以确定特征的所有几何属性是否都受到完全约束。
下表显示了用于指定 ASMEY14.5M-1994 标准中特征的几何偏差限制的几何特征符号。
几何特征符号与公差值、修改符号和基准参考框架一起组合在一个特征控制框架中,如下所示。
特征控制框架,有时称为 GD&T 标注,定义基于特征功能和设计意图的允许特征偏差。
实际使用示例:
考虑此处显示的锁爪零件。该零件是座椅锁定机构中的一个部件。大平面与另一个零件上的平面齐平安装,并标记为基准特征 A。大孔是爪的中心旋转孔,代表重要的功能特征,标记为基准特征 B。小平面爪尖上的位置是爪与撞杆接触的位置,以确保座椅固定在车架上,并标记为基准特征 C。还有其他几个功能特征。这些特征应参照安装特征 A、B 和 C 进行控制。该部件的所有其余特征都不太重要,并通过可在注释中找到的一般轮廓公差进行控制。
使用 GD&T 的一些关键原因包括:
1. 为传达设计意图提供精确且一致的方法
2. 建立用于检查和制造的坐标系(参考基准特征)
3. 减少解释复杂要求的需要
4. 促进和简化量具要求
5. 识别关键 –功能特性
6.简化公差分析
虽然有多种方法可以计算产生零件本身允许的差异所需的所有数据,但与使用集成的容差分析软件(例如CETOL 6 Sigma或 Sigmetrix 的GD&T Advisor)相比,其他方法可能既耗时又不准确。在您的环境中使用的解决方案将影响您的整体生产成本和质量。通过选择与您的团队已经使用的 CAD 系统集成的软件(CREO、SOLIDWORKS、CATIA)——在产品设计和工程阶段的早期就实现了时间和准确性。
为什么选择 GD&T ADVISOR ?
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