详谈GDT及检具制作

1、1 1.GD 内容简介：内容简介： 2 1. GD anyone who knows the Standard, knows what the drawing means In todays world, if you do not know GD 3. 修正规则修正规则2表明除非另外规定，所有形位公差应默认遵守表明除非另外规定，所有形位公差应默认遵守RFS原则原则; The modifier rule #2 states that unless otherwise specified, all geometric tolerance are by default implied to app

2、ly RFS; 4. 由于所有形位公差均适用独立原则，因此没有必要有一个独立原则表示符号。在由于所有形位公差均适用独立原则，因此没有必要有一个独立原则表示符号。在ASME Y 14.5-1994标标 准中已经将符号取消；准中已经将符号取消； 5. 独立原则比独立原则比MMC或或LMC要求都严格；要求都严格； RFS condition is more restrictive than MMC or LMC condition; 3.6 基本原则（Basic Rules） 34 a. MMC 用在特征的尺寸和位置相互作用，相互影响的情况下；用在特征的尺寸和位置相互作用，相互影响的情况下； MMC

3、一般用在需要装配的情况下，此类情况一般在定义孔的间隙公差时必须首先考虑销的大小；一般用在需要装配的情况下，此类情况一般在定义孔的间隙公差时必须首先考虑销的大小； MMC典型应用实例：螺栓或者螺钉连接典型应用实例：螺栓或者螺钉连接MMC典型应用实例：铆钉连接典型应用实例：铆钉连接 3.6.6 什么情况下应用什么情况下应用LMC，MMC，RFS原则原则 When to use these principle? 3.6 基本原则 （Basic Rules） 35 b. LMC用在特征的尺寸和位置相互作用，相互影响的情况下用在特征的尺寸和位置相互作用，相互影响的情况下 LMC 使用于保证孔边厚度和轴的

4、强度的场合。使用于保证孔边厚度和轴的强度的场合。 配合孔对导向销起到定位作用；如装配时需要导向的零件；配合孔对导向销起到定位作用；如装配时需要导向的零件； D 6 例例1：控制孔边界到：控制孔边界到 边的厚度边的厚度 例例2 导向导向 3.6.6 什么情况下应用什么情况下应用LMC，MMC，RFS原则原则 When to use these principle? 3.6 基本原则 （Basic Rules） 36 C. RFS原则销是被压入板件中的情况，如塑料件的原则销是被压入板件中的情况，如塑料件的CLIP配合孔等；配合孔等； 例：例：RFS原则的应用原则的应用 3.6.6 什么情况下应用什

5、么情况下应用LMC，MMC，RFS原则原则 When to use these principle? 3.6 基本原则 （Basic Rules） 37 a、表示一圆形或者平面表面上的每个单元是一条直线。、表示一圆形或者平面表面上的每个单元是一条直线。 4.1直线度直线度 以上例子为圆形表面，当以上例子为圆形表面，当 用直线度表示非圆形表面时，用直线度表示非圆形表面时， 也是暗示也是暗示RFS,原理相同。原理相同。 4. 形位公差介绍形位公差介绍 38 b、表示轴线或中心平面是一根直线。、表示轴线或中心平面是一根直线。 Virtual Condition=16.02+0.04=16.06 Vi

6、rtual Condition=16.2+0.5=16.7 以上例子为轴线，当用直 线度表示中心平面时，适用 RFS或者MMC,原理相同。 4.1直线度直线度 4. 形位公差介绍形位公差介绍 39 4.2 平面度平面度 平面度表示在平面上的所有点均在一个平面上；平面度表示在平面上的所有点均在一个平面上； 规定表面时平面度公差小于尺寸公差；规定表面时平面度公差小于尺寸公差； 4. 形位公差介绍形位公差介绍 40 4.3 圆度圆度 圆度为一个旋转表面的状态，表示：圆度为一个旋转表面的状态，表示： 1. 由垂直一公共轴线的任何平面所截取的圆柱体或者圆锥体表面上的所有点都与该轴线等距离。由垂直一公共轴

7、线的任何平面所截取的圆柱体或者圆锥体表面上的所有点都与该轴线等距离。 截面必须在截面必须在MMC处的理想形状的边界处的理想形状的边界 4. 形位公差介绍形位公差介绍 41 2. 由通过一公共中心的任何平面所截的球体表面上所有的点与该中心等距离。由通过一公共中心的任何平面所截的球体表面上所有的点与该中心等距离。 截面必须在MMC处的理想形状的边界 4.3 圆度圆度 4. 形位公差介绍形位公差介绍 42 圆柱度公差是形状的复合公差，它包括直线度和圆度。从理论上分析，圆柱度即控制了正截圆柱度公差是形状的复合公差，它包括直线度和圆度。从理论上分析，圆柱度即控制了正截 面方向的形状误差，又控制了纵截面方

8、向的形状误差。但目前还难以找到与此相配的测量方法。面方向的形状误差，又控制了纵截面方向的形状误差。但目前还难以找到与此相配的测量方法。 表面上的所有点都与一公共轴线等距离。表面上的所有点都与一公共轴线等距离。 圆柱表面必须位于二同心圆柱体之间，圆柱表面必须位于二同心圆柱体之间， 一个圆柱体半径比另一个的半径大一个圆柱体半径比另一个的半径大0.25。 另外，表面必须在规定的尺寸极限内。另外，表面必须在规定的尺寸极限内。 4.4 圆柱度圆柱度 4. 形位公差介绍形位公差介绍 43 4.5 面轮廓度面轮廓度 一个表面的所有的点都在一个外形表面内，该表面由弧线、曲线、直的或不规一个表面的所有的点都在一

9、个外形表面内，该表面由弧线、曲线、直的或不规 则线段，或由这些其中的任何组合所组成。则线段，或由这些其中的任何组合所组成。 理论正确尺寸被用来定义真实的轮廓。理论正确尺寸被用来定义真实的轮廓。 轮廓度公差带的真实位置必须首先检验；轮廓度公差带的真实位置必须首先检验； 表面全周必须位于二个相隔表面全周必须位于二个相隔0.4的轮廓边界之间，并且的轮廓边界之间，并且 垂直于基准面垂直于基准面A； 4. 形位公差介绍形位公差介绍 44 面轮廓度表示方法面轮廓度表示方法 4.5 面轮廓度面轮廓度 4. 形位公差介绍形位公差介绍 45 面轮廓度表示方法面轮廓度表示方法 4.5 面轮廓度面轮廓度 4. 形位

10、公差介绍形位公差介绍 46 4.6 垂直度垂直度 一表面、一表面的线单元、轴线或者中心平面与一基准要素（可能是线或一表面、一表面的线单元、轴线或者中心平面与一基准要素（可能是线或 者面）暗示一基本的者面）暗示一基本的90度；度； a. 面对面垂直度；面对面垂直度；b. 面对线垂直度；面对线垂直度；c. 线对面垂直度；线对面垂直度；d. 线对线垂线对线垂 直度直度 与基准关联；与基准关联； abcd 圆柱公差带圆柱公差带 平行平面公平行平面公 差带差带 平行平面公平行平面公 差带差带 平行平面公平行平面公 差带差带 4. 形位公差介绍形位公差介绍 47 4.7 平行度平行度 一表面的所有点与一基

11、准平面等距离，或一根轴线在一表面的所有点与一基准平面等距离，或一根轴线在 其全长与基准轴线等距离；其全长与基准轴线等距离； a. 面对面平行度；面对面平行度；b. 面对线平行度；面对线平行度；c. 线对面平线对面平 行度；行度；d. 线对线平行度线对线平行度 与基准关联；与基准关联； a c d 两平行平面两平行平面 公差带公差带 圆柱公差带圆柱公差带 4. 形位公差介绍形位公差介绍 48 4.8 倾斜度倾斜度 一表面或者轴线与一基准要素（可能是线或者面）成一规定的正确角度（不是一表面或者轴线与一基准要素（可能是线或者面）成一规定的正确角度（不是90度）；度）； a. 面对面垂直度；面对面垂直

12、度；b. 面对线垂直度；面对线垂直度；c. 线对面垂直度；线对面垂直度；d. 线对线垂直度线对线垂直度 当用于平面表面时，公差以相同规格控制平面度；当用于平面表面时，公差以相同规格控制平面度； 与基准关联；与基准关联； 倾斜度的公差带与垂直度的公差带一样，可为两平行平面、两平行直线、一个圆柱。倾斜度的公差带与垂直度的公差带一样，可为两平行平面、两平行直线、一个圆柱。 表面与基准 的理论正确 角度决定了 公差带的方 向 4. 形位公差介绍形位公差介绍 49 4.9 位置度位置度 指特征尺寸的中心，轴线，或者中指特征尺寸的中心，轴线，或者中 心平面允许从真正的位置（理论精确心平面允许从真正的位置（

13、理论精确 位置）变动的范围；能精确控制单一位置）变动的范围；能精确控制单一 要素或者成组要素在基准体系中的位要素或者成组要素在基准体系中的位 置；置； 位置度有位置度有 a. 点的位置度、点的位置度、b. 线的线的 位置度、位置度、c. 面的位置度面的位置度 从基准引出的理论正确尺寸确定了从基准引出的理论正确尺寸确定了 特征的真正位置；特征的真正位置； 适用适用RFS,LMC,MMC（可参考前页行（可参考前页行 为公差原则）；为公差原则）； a b c 4. 形位公差介绍形位公差介绍 50 4.10 跳动公差跳动公差 a. 圆跳圆跳 动动 暗示 RFS b. 全跳全跳 动动 暗示 RFS 4.

14、 形位公差介绍形位公差介绍 51 5. 复合公差复合公差 (Composite Position Tolerance) 5.1. 位置度复合公差 复合公差由上下两个部分组成同一个公差框格；A Composite Position Tolerance has one feature control frame with two segments； 上面的部分控制特征相对于基准体系的位置 The upper segment controls the location of the pattern 下面的部分控制特征间相对于特定基准的间距和方向 The lower segment controls

15、the spacing within the pattern and orientation of the pattern 52 例：复合公差应用说明例：复合公差应用说明 5.1. 位置度复合公差位置度复合公差 5. 复合公差复合公差 (Composite Position Tolerance) 53 复合复合公差由上下两个部分组成同一个公差框格；公差由上下两个部分组成同一个公差框格；A Composite Position Tolerance has one feature control frame with two segments； 上面的部分控制特征相对于基准体系的的位置上面的部分控

16、制特征相对于基准体系的的位置The upper segment controls the location to the DRF 下面的部分控制方特征相对于特定基准的方向和形状，不控制位置下面的部分控制方特征相对于特定基准的方向和形状，不控制位置 The lower segment controls orientation, form, doesnt control the location; 方向通常指平行，垂直，方向通常指平行，垂直， 或者角度。或者角度。 5.2 面轮廓度复合公差面轮廓度复合公差 5. 复合公差复合公差 (Composite Position Tolerance) 54

17、例：复合公差应用说明例：复合公差应用说明 5.2 面轮廓度复合公差面轮廓度复合公差 5. 复合公差复合公差 (Composite Position Tolerance) 6.1 形位公差标注及检具公差形位公差标注及检具公差 6. 形位公差标注及检测形位公差标注及检测 例：例： 检具公差应该做到多少？ 56 6.1 形位公差标注及检具形位公差标注及检具 6. 形位公差标注及含义形位公差标注及含义 例：检具方案例：检具方案01 绝对不存在不合格的零件绝对不存在不合格的零件 有可能合格的零件检测成有可能合格的零件检测成 不合格。不合格。 6.1 形位公差标注及检具形位公差标注及检具 6. 形位公差标

18、注及含义形位公差标注及含义 例：检具方案例：检具方案02 绝对不存在合格的零件检绝对不存在合格的零件检 测成不合格测成不合格 有可能不合格的零件检测有可能不合格的零件检测 成合格。成合格。 58 6.1 形位公差标注及检具形位公差标注及检具 6. 形位公差标注及含义形位公差标注及含义 例：检具方案例：检具方案03 介于方案介于方案01和方案和方案02之间之间 59 6.2 座椅相关零件标注及检测座椅相关零件标注及检测 6.形位公差标注及含义形位公差标注及含义 例例1：冲压件：冲压件 60 6.2 座椅相关零件标注及检测座椅相关零件标注及检测 例例1：检具：检具 6.形位公差标注及含义形位公差标

19、注及含义 61 6.2 座椅相关零件标注及检测座椅相关零件标注及检测 例例2：钢管：钢管 6.形位公差标注及含义形位公差标注及含义 62 6.2 座椅相关零件标注及检测座椅相关零件标注及检测 例例2：检具：检具 6.形位公差标注及含义形位公差标注及含义 63 6.2 座椅相关零件标注及检测座椅相关零件标注及检测 例例3：骨架总成：骨架总成 A B C 6.形位公差标注及含义形位公差标注及含义 64 6.2 座椅相关零件标注及检测座椅相关零件标注及检测 例例3：骨架总成：骨架总成 6.形位公差标注及含义形位公差标注及含义 65 6.2 座椅相关零件标注及检测座椅相关零件标注及检测 A B C 例

20、例3：骨架总成检具：骨架总成检具 6.形位公差标注及含义形位公差标注及含义 66 6.2 座椅相关零件标注及检测座椅相关零件标注及检测 例例3：骨架总成检具：骨架总成检具 6.形位公差标注及含义形位公差标注及含义 67 6.2 座椅相关零件标注及检测座椅相关零件标注及检测 例例3：骨架总成检具：骨架总成检具 6.形位公差标注及含义形位公差标注及含义 68 例例1： 6.3 相配合零件公差计算相配合零件公差计算 最大实体状态:8 + 位置度公差:1 实效尺寸=9 实效尺寸 6.形位公差标注及含义形位公差标注及含义 69 例例1： 6.3 相配合零件公差计算相配合零件公差计算 最大实体状态:10

21、- 位置度公差:1 实效尺寸=9 6.形位公差标注及含义形位公差标注及含义 70 例例1： 6.3 相配合零件公差计算相配合零件公差计算 两个零件位置偏差之和=孔的最大实体尺寸-销的最大实体尺寸 1+1=10-8 即： 孔的位置度孔的位置度允许销的位置度允许销的位置度和和 022 0.51.52 2 202 6.形位公差标注及含义形位公差标注及含义 71 例例2： 6.3 相配合零件公差计算相配合零件公差计算 6.形位公差标注及含义形位公差标注及含义 72 例例3： 6.3 相配合零件公差计算相配合零件公差计算 6.形位公差标注及含义形位公差标注及含义 1 2 3 4 XY 1 2 3 4 X

22、Y 孔位及孔位及 方向方向 孔 1 X Y 孔 2 X Y 孔 3 X Y 孔 4 X Y 通孔通孔 尺寸尺寸 10.5 12.5 10.5 13 13 螺纹螺纹 偏差偏差 0.5 0.5 2 0.5 2 2 2 2 通孔通孔 偏差偏差 0 0 0.5 0 1 1 1 1 车身定 位孔 前安装螺母 孔 后安装螺 母孔 73 7.整椅进行整椅进行GD&T与车身环境的密切关系与车身环境的密切关系 例：A21 车身公差： 74 7.整椅进行整椅进行GD&T与车身环境的密切关系与车身环境的密切关系 座椅安装顺序分析 68 初始方案： 以车身定位孔为基准，先后安装四个安装孔 风险： 定位销限制了座椅X向

23、尺寸，座椅不易安装，或安装脚变形。 75 调整后方案 将定位销更改为导向销，通过后安装孔消除前安装面的偏差 1.将座椅先导向孔放置在车身上； 2.预拧安装孔1； 3.打紧安装孔2，然后打紧安装孔1； 4.将座椅滑到最前，打紧安装孔3、4。 7.整椅进行整椅进行GD&T与车身环境的密切关系与车身环境的密切关系 孔1 孔2 孔3 孔4 座椅基准定义 孔1 孔2 孔3 孔4 前安装面为A基准 后安装面为B基准 孔1为C基准 孔2为D基准 76 7.整椅进行整椅进行GD&T与车身环境的密切关系与车身环境的密切关系 孔位及孔位及 方向方向 车身车身 公差公差 座椅座椅 公差公差 安装安装 旋转旋转 偏差

24、偏差 安装安装 孔大孔大 小小 修正后修正后 孔大小孔大小 孔 1 X00.5010.5 10.5 Y00.5010.5 孔 2 Z00.5010.5 10.5*15. 5 Y23015 孔 3 X21.5013.5 14.5 Y21.51.214.7 孔 4 X231.216.2 15.5 Y22115 孔1孔2 孔4 孔3 77 7.整椅进行整椅进行GD&T与车身环境的密切关系与车身环境的密切关系 整椅整椅GD&T必须根据车身环境；必须根据车身环境； 车身环境应能够清楚反映座椅定位或者安装方法；车身环境应能够清楚反映座椅定位或者安装方法； 为保证高质量的安装结果，车身应该给出合理的公差；为

25、保证高质量的安装结果，车身应该给出合理的公差； 车身的公差一旦明确，座椅的公差应该是合理，清楚的；车身的公差一旦明确，座椅的公差应该是合理，清楚的； 78 谢谢！ THANK YOU! 80 2. 应用应用GD&T的意义。的意义。 Why GD&T ? 2.1 正负公差与形位公差比较正负公差与形位公差比较 Plus/minus tolerance VS. Geometric tolerance. 正负公差通常没有原点，基准正负公差通常没有原点，基准 通常是暗示的；通常是暗示的； l正负公差通常是正负公差通常是两维两维公差；公差； l 暗示的基准通常没有先后顺暗示的基准通常没有先后顺 序；序；

26、l公差带为矩形公差带；公差带为矩形公差带； 形位公差有明确的基准；形位公差有明确的基准； l几何公差通常是几何公差通常是三维三维的；的； l基准通常有先后顺序；基准通常有先后顺序； DRF l公差带为圆公差带；公差带为圆公差带； 81 例例2： 第一基准控制了一 个平动，二个转动 第二基准控制了一 个平动和一个转动 第三基准控制了一 个平动 3.3. 基准 （DATUM） 以此为例，检具如何设计 82 3.5. 公差框格（Feature Control Frames） 公差框格中常用到的符号示例公差框格中常用到的符号示例:自由状态条件自由状态条件 设计要求是当零件处于自由状态时，左侧圆柱面的圆度设计要求是当零件处于自由状态时，左侧圆柱面的圆度 误差不得大于误差不得大于2.52.5mmmm；当零件处于约束状态时（当零件处于约束状态时（NOTE 1NOTE 1），右侧圆柱面的径向圆跳动不得大于），右侧圆柱面的径向圆跳动不得大于2 2mmmm。 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。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。 F 83