本章目的:理解GD&T概念,讀懂和繪制GD&T圖紙。本章是GD&T指引章節。
1.GD&T概念
GD&T 是 Geometric Dimensioning and Tolerancing 的縮寫,即“幾何尺寸和公差”。
和線性尺寸標注方式一樣,形位公差是公差的一部分,是一套詳細的標注方式。它並非獨立於傳統的線性尺寸公差標注方法而存在,而是公差標注大家庭的一員。
但相對於傳統的線性尺寸的標注方式,它有其獨特的優越性而漸漸為更多的機械從業者所接受。
GD&T的標注示例如下:
2.GD&T和“形位公差”的區別
很多人分不清GD&T和“形位公差”的區別。
因為很多機械從業者在大學時,學了形位公差卻后來不是很用的上,就不會非常地深入理解它。然后被GD&T培訓機構的的高大上給糊了一臉。
其實GD&T就是我們通常說的形位公差,機械設計手冊中就有。不同點在於我們所說的形位公差指的是國標,而GD&T是GM(通用公司)的標准。兩者只有很小的區別。(因為制定標准時就是你抄我,我抄你的)
2.1 形位公差的各國標准
這張圖是作者直接截錄的,讀者可以從這張圖上看到各國公差的標准。
3.GD&T 圖紙的意義
1)設計思路的表達--定位方式與 DTS 要求(Dimensional Technical Specification);
//標注形位公差可以更好地表達設計者的思路。
2)檢具設計的依據;
//形位公差對檢具的要求更加明確。
3)零件重要特征的定義。
4.GD&T學習前先看
基礎篇:6.1)公差標注進化論;
基礎篇:6.2)GD&T較線性尺寸優缺點;
作者思前想后,還是覺得這兩章內容應該在正式學習GD&T前先看一下(有些知識不明白的話,可以推后)。比茫茫然學習GD&T要好。
第一章讓我們知道,什么時候有的形位公差,為什么要這個東西。
第二章讓我們知道,GD&T較線性尺寸優缺點,和一些注意事項。
知道了這些,再去學習GD&T,也許會輕松一下。
5.形位公差的學習內容
1)形位公差-要素 Feature;
2)形位公差-符號 Symbol;
3)形位公差-標注 Mark;
4)形位公差-基准 Datum;
5)形位公差-基本規則 Basic Rules;
6)形位公差-公差帶 Tolerance Zone;
7)形位公差-檢驗方式;
6.作圖時什么時候運用GD&T
作圖時標注形位公差的時間請查看:
基礎篇:4)工程圖出圖
中公差和行位公差的標注小節;
幾何尺寸的標注等同於3d草繪中的幾何約束,可依據實際要求,相互參考繪制。
7.GD&T形位公差標注流程
7.1 學習形位公差的基礎知識
不去學習形位公差的人,自然也不會去使用形位公差。要標注正確的形位公差,本博文形位公差章節,也就是要素、符號、標注、基准、基本規則、公差帶形狀、檢驗方式都是必須了解的。
7.2 確認形位公差的設計要求
為什么要標注這個形位公差?
不如說這一點才是最重要的,有對應的設計要求才會選用對應的形位公差。比如有輪廓的控制要求就選用輪廓度公差,位置的控制要求就選用位置度公差。
無此設計要求就自然不需要加形位公差。
7.3 選取合適的形位公差
常常不同的形位公差能滿足同一種設計要求。如:圓度+直線度,圓柱度,圓跳動都能滿足軸表面形狀控制要求。
這時候就需要選取合適的形位公差,作者建議:
1)參考標准或文檔資料:一般的可靠性設計資料都會給出合適的參考形位公差。
2)聽取供應商的意見:供應商處也常常制作相關產品,而好的供應商本身就有很多設計資料供參考,可以提供形位公差標注意見。不過這時候一定要注意,不要被供應商“坑”了。可見
進階篇:7)供應商的“陷阱破解”
7.4 正確的填寫
其實很多培訓班和培訓資料,都是教授如何正確填寫的內容。先理解形位公差的概念,再按要求正確填入圖紙需要的地方。
現在,3d軟件的合理運用可以幫助機械工程師正確填寫形位公差。如形狀公差可以自動屏蔽基准面選用。
但如直徑符號等填寫需要工程師自己注意,這一點軟件還沒有幫助。
有一個小訣竅是,工程師在填寫形位公差時,可參考一下3d圖紙中的幾何約束。
7.5 回顧形位公差是否適應制造、裝配、檢驗等環節
最后,填寫完形位公差還要審視一下,自己所在的公司或環境,其后續環節能否合理按照這個公差來制作、裝配、檢驗。如果現在的環境還是比較適合老一套的形位公差運用方式,制造方、裝配方都不懂GD&T標注的意思,或公司並沒有對應的檢驗設備。那么,采用GD&T標准在圖紙上大范圍標注形位公差務必慎重(作者也只有用慎重這個詞了)。
如下圖,請讀者思考,哪些是一定要形位公差的標注,哪些不是,適合自己的公司或環境么?(這個並沒有准確的答案)
8.后記
GD&T被很多的培訓班搞得飛起,而且價格昂貴。有人領進門也是好事。
但作者卻希望同行業工作者不要太過於崇拜GD&T(當然更不能輕視),這只是一份很普通的形位公差的標准,國標就有的,也是一樣朴實的技術。
GD&T的優化作用也常比不上設計本身的優化作用(DFX的DFMA等)。--作者很早就承認這點了
公差與形位公差的標注已經接近圖紙繪制的收尾工作了,而其也直接聯系了設計、制造、裝配、檢驗等諸多工作。當我們學習過后不妨多繪制幾份圖紙來反思一下:為什么需要這個形位公差?這個行為公差公可以省略么?制造、裝配、檢驗的等環節能跟上么?
這樣比單純的學習GD&T有用很多。不如說這個才是正途,而只是侃侃而談GD&T卻不去畫圖絕對是一條邪道。
順便注意,有些培訓班和培訓資料為了誇大GD&T的功效,有時候會以偏概全述說內容,或是會干脆塞一些不太相關卻擦邊的內容。作者現在看到過的就有:
①CPK和正態分布;
②DFA的防錯設計;
這個時候讀者就需要分辨一下。不是說這些知識不好,但這些知識都是一個大模塊,不是簡單了解就能運用的。和GD&T混合起來的話,就更加不利於學習了。
雜談:培訓班很多時候會塞一堆看起來高大上但你卻不怎么用的上的內容,高大上是為了賺錢,用不上就能減少錯誤和賠償。國內很多培訓班的缺點吧。
9.GD&T本章節對應的資料
