基本尺寸和公差GD&T 基础培训

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NormalDistribution•PATAC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RFS•PATAC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:NormalDistributionSigma%is“O.K.”缺陷(PPM)Cpk+/-399.7327001+/-499.9937631.33+/-599.999943.571.67+/-699.9999998.0022261123345645222)(21)(mxexp正态分布NormalDistribution•均值•方差•标准差•Cp(对称公差带）•Cpk•均值漂移meanshift样本数量）:样本参数，()(:122nxnxinii6LDLUDLcp过程偏差设计偏差3),(UDLLDLMincpk样本数量）:样本参数，(:1nxnxinii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。centeredcifcccppkppk,,练习Data4.842.492.53mean=2.784.232.29STD=1.511.661.166STD=9.064.910.503.20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-1982–ASMEY14.5M-1994–GD&TAddendum-2001–GD&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。素线圆锥面圆柱面球面圆台面轮廓要素轴线球心中心要素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A0.1A2.50.2被测要素基准要素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。表面素线圆柱形球形两平行对应面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。2.50.20.02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。A0.1A关联要素单一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GeometricToleranceTypeofTolerance公差类型Characteristic特性andSymbol符号Form形状Straightness直线度Flatness平面度Circularity(Roundness)圆度ProfileofaLine线轮廓度ProfileofaSurface面轮廓度Angularity倾斜度Perpendicularity垂直度Parallelism平行度Position位置度Concentricity同轴度Symmetry对称度CircularRunout*圆跳动TotalRunout*全跳动Cylindricity圆柱度Profile轮廓Orientation定向Location定位Runout跳动ForIndividualFeatures单一要素ForIndividualFeaturesorRelatedFeatures单一要素或关联要素ForRelatedFeatures关联要素公差符号Symbols修正符号ModifierSymbolsTermSymbolMaximumMaterialCondition(MMC)最大实体原则LeastMaterialCondition(LMC)最小实体原则RegardlessofFeatureSize(RFS)独立原则Default缺省FreeStateCondition自由状态ProjectedToleranceZone延伸公差带UnilateralModifier单边公差带MLUPFS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(25)RCRSRDiameter直径SphericalDiameter球径ControlledRadius控制半径Radius半径Reference参考尺寸SphericalRadius球半径Square正方形Between范围ARCLength弧长AllAround全周PlacesorBy10处10XBasicDimension基本尺寸25ØSØ100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不用模拟基准要素零件1零件2基准要素(一个底面)在建立基准的过程中会排除基准要素本身的形状误差ø基准特征DatumFeature基准目标DatumTarget10A1基准面积A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基准F-第三基准平面约束了一个自由度。基准E-第二基准平面约束了二个自由度，根据夹具设计原理：基准D-第一基准平面约束了三个自由度，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根据夹具设计原理：基准K-第一基准平面约束了三个自由度，基准M-第二基准平面和第三基准平面相交构成的基准轴线,约束了二个自由度。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基准后有、无附加符号又表示了不同的设计要求。详见公差原则。强调4孔轴线与A轴线平行强调4孔轴线与B平面垂直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FreeStateConditionF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2.5mmNOTE1(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）。公差值及修正符号基准要素的字母及修正符号(可选)公差特征符号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）3.0ABCAB1.0ABCAB1.03.0复合公差框格AB1.0C组合基准要素ABA-BPATAC图纸上，组合基准是同一控制方向的基准联立小结与练习0.5MP20ABMC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M