Mitä on geometrinen mitoitus ja toleranssi?
Geometrinen mitoitus ja toleranssi (GD&T) on standardijärjestelmä, jolla määritellään suunnittelutarkoitus ja viestitään tietyn osan edellyttämät tekniset toleranssit.
Lyhyesti sanottuna GD&T on tapa tehdä valmistuksesta johdonmukaista ja varmistaa, että ruiskuvaluvalmistajat hallitsevat optimaalisesti kaikki mahdolliset vaihtelut valmistusprosessissa.
GD&T auttaa varmistamaan osien toimivuuden ja tarkkuuden ilman tavanomaista kustannusten nousua, joka aiheutuu kiristystoleransseista. Muovisilla ruiskupuristetuilla osilla ja yleisellä muottisuunnittelulla GD&T varmistaa, että tuloksena olevat osat täyttävät vaatimukset. Tämä on erityisen tärkeää nopeassa ruiskuvalussa, jossa niin kauan kuin toiminnalliset GD&T-toleranssit täyttyvät, osa on tarpeeksi hyvä jatkaakseen.
Ilman GD&T:tä muoviruiskuvaluyritykset voivat tuottaa osia, joiden pinta- ja ominaisuudet vaihtelevat. Joissakin sovelluksissa, joissa tarkkuus on kriittinen, tämä johtaisi osaan, joka ei täytä laadunvalvontastandardeja.
GD&T:ssä suunnittelupiirustukset määrittelevät valmistettujen osien toleranssit ja varmistavat johdonmukaisuuden, joka täyttää edelleen laadunvalvontavaatimukset.
Mikä on GD&T:n ensisijainen tarkoitus?
GD&T:n ensisijainen tarkoitus on määrittää hyväksytyt enimmäis- ja vähimmäisrajat eri mitoille suunnittelupiirustuksissa.Esimerkiksi, jos osan pituus on täsmälleen 500 millimetriä, voidaan soveltaa 5 millimetrin toleranssia, mikä osoittaa, että valmistettu osa läpäisi laadunvalvonnan niin kauan kuin sen pituus on 495–505 millimetriä.
Muovin ruiskuvalussa ja muoviosien nopeassa prototyyppien valmistuksessa GD&T varmistaa, että valmistajilla on tietyt toleranssit, joissa osa täyttää edelleen määritykset.Tiukkoja toleransseja on usein vaikea noudattaa muoviruiskuvaluprosesseissa, ja niistä voi aiheutua huomattavia kustannuksia, jos valmistajan on romutettava osia, jotka eivät välttämättä sovi tiukkaan toleranssimalliin.
GD&T-standardit
Geometriseen mitoitukseen ja toleranssiin liittyviä standardeja on laaja valikoima. Joitakin standardeja, joita näemme nykyään käytettävän, ovat:
ISO TC 10 tekninen tuotedokumentaatio
ISO/TC 213 -mitta- ja geometriset tuotteen tekniset tiedot ja todentaminen
ASME-standardit
ISO 10303 GD&T-standardit tiedonvaihdolle ja integraatiolle
Nämä asiakirjat ja standardit varmistavat, että insinöörit käyttävät johdonmukaisia nimeämiskäytäntöjä, merkintäjärjestelmiä ja standardeja kommunikoidakseen mitoista ja toleransseista GD&T:n avulla.
GD&T:n perusohjeet
On tärkeää ymmärtää, että GD&T, kun sitä sovelletaan piirustuksiin:
Ei kiristä toleransseja
Auttaa luomaan selkeitä ja toimivia piirustuksia ja piirustuksia
Siinä on piirustuksessa tai suunnitelmassa lueteltu yleinen toleranssi ja se osoittaa myös tiukemmat tai löysemmät toleranssit tiettyjen komponenttien ja/tai osien lähellä
Ei nimenomaisesti merkitse 90-astekulmia, koska ne oletetaan aina, eikä niitä tarvitse kirjoittaa piirustukseen
GD&T-symbolit
Osien, osien pintojen tai muiden osien ominaisuuksien erilaisten toleranssien kuvaamiseksi GD&T käyttää usean tyyppisiä symboleja, jotka auttavat määrittämään osan: muoto/muoto, profiili, suunta, sijainti, peruspisteen vaihtelut ja juoksu.
Aiomme kuvata joitain näistä yleisesti käytetyistä GD&T-symboleista ja mitä ne auttavat määrittämään osapiirustuksessa tai suunnitelmassa.
Muoto/muoto
Kun on kyse osan muodon tai muodon määrittämisestä suunnittelupiirustuksessa, käytetään neljää pääsymbolia.
Tasaisuus
Tasaisuus viittaa siihen, kuinka litteä esine on.
Kiertoisuus
Sirkulaarisuus viittaa siihen, kuinka lähellä kohteen tulee olla todellista ympyrää.
Suoruus
Suoruus viittaa pinnan varianssiin tietyn linjan sisällä).
Sylinterimäisyys
Sylinterimäisyys viittaa siihen, kuinka tarkasti esineen on mukauduttava todelliseen sylinteriin.
Profiili
GD&T:tä voidaan käyttää kohteen profiilin määrittelemiseen kolmen symbolin avulla.
Linjan profiili
Viivan profiili kuvaa piirteen (yleensä käyrän) sisällä olevan viivan ympärillä olevaa toleranssialuetta.
Pinnan profiili
Pinnan profiili kuvaa pinnan ympärillä olevaa 3D-vyöhykettä (yleensä kehittynyt muoto tai käyrä)
Epätasaisesti sijoitettu profiili soveltaa yksipuolisia tai epätasaisia toleranssialueita tietylle profiilille osan sisällä.
Suuntautuminen
Kappaleen suunta voidaan määritellä GD&T:ssä yhdensuuntaisuuden, kohtisuoran ja kulman avulla.
Rinnakkaisuus
Parallelismi kuvaa piirteen yhdensuuntaista suuntausta perusviivaan tai pintaan.
Kohtisuoraus
Perpendicularity kuvaa piirteen toleranssia 90-astekulman muodostamisessa.
Kulmaisuus
Kulmaisuus kuvaa toleranssia yhden piirteen kulma-orientaatiolle toiseen.
Sijainti
GD&T voi määrittää eri osien ominaisuuksien sijainnin samankeskisyyttä, symmetriaa ja sijaintia koskevien symbolien avulla.
Samankeskisyys
Samankeskisyys määrittää piirteen keskiakselin toleranssin perusakseliin nähden.
Symmetria
Symmetria on kolmiulotteinen toleranssi, joka varmistaa, että tietyn osan kaksi ominaisuutta ovat yhtenäisiä tietyllä perustasolla.
asema
Sijainti kuvaa tietyn ominaisuuden sijaintitoleranssia, jota käytetään aina sen koon ominaisuutena.
Datum Variations/Runout
GD&T:ssä on datan vaihteluita ja loppuajoa varten symbolit, jotka liittyvät lopputulokseen ja kokonaisajoun. Runout kuvaa, kuinka piirteet vaihtelevat suhteessa toiseen peruspisteeseen, kun kyseistä osaa kierretään peruspisteakselinsa ympäri 360 astetta. Vastaavasti kokonaisajo kuvaa, kuinka paljon koko piirre tai koko pinta vaihtelee suhteessa peruspisteeseen, kun osaa kierretään perusakselinsa ympäri 360 astetta.
