GD&T基础知识

GD&T基础知识产品工程部2020/9/18汪祥林2012年10月18日东方久乐汽车安全气囊有限公司研究院目录什么是GD&T——————20minGD&T术语与概念————30min读懂GD&T图纸———20min绘制GD&T图纸———20min东方久乐汽车安全气囊有限公司研究院什么是GD&TGD&T术语与概念读懂GD&T图纸绘制GD&T图纸东方久乐汽车安全气囊有限公司研究院什么是GD&T什么是GD&TGD&T是GeometricDimensioningandTolerancing的缩写，即“形状与位置公差”尺寸标注方法（同我国的技术制图标准）几何公差（同我国的形状和位置公差标准）GD&T简介美国ASMEY14.5M-2009（GD&T)：美国机械工程师协会（AmericanSocietyofMechanicalEngineers）标准，在美国和全球广泛使用，主要在北美和美国/加拿大在全球的公司使用。南美、澳洲、日本、韩国等亚洲公司也使用该标准。东方久乐汽车安全气囊有限公司研究院什么是GD&T欧洲ISO（1101系列）标准主要在欧洲公司及其在全球的公司使用。也有一些欧洲公司使用美国ASMEY14.5GD&T标准。中国GB/T1182-2008/ISO1101:2004标准在中国使用；中国在2008-08-1实施这一新标准：产品几何技术规范（GPS）几何公差形状、方向、位置和跳动公差标注。该标准翻译了部分欧洲ISO标准内容，还沿用了GB/T1182-1996老标准的一些内容。ISO标准和ASMEY14.5M标准目前有80-90%相同；美国是GD&T标准，欧洲ISO标准，中国是GB标准。这是3个不同的标准。东方久乐汽车安全气囊有限公司研究院什么是GD&T1.Scope,Definitions,andGeneralDimensioning范围，定义，和一般尺寸2.GeneralTolerancingandRelatedPrinciples一般公差和相关的原则3.Symbology符号使用4.DatumReferencingFrames基准体系5.TolerancesofForm形状公差6.TolerancesofOrientation方向公差7.TolerancesofLocation位置公差8.TolerancesofProfile轮廓公差9.TolerancesofRunout跳动公差NonmandatoryAppendices附录（强制）APrincipalChangesandImprovements主要的更改和改进BFormulasforPositionalTolerancing位置度公差的公式化CForm,Proportion,andComparisonofSymbols符号的形状、比例和对照DFormerPractices以前的实践EDecisionDiagramsforGeometricControl几何公差结果图表最新ASMEY14.5M–2009目录东方久乐汽车安全气囊有限公司研究院什么是GD&T什么是尺寸公差传统尺寸公差：传统尺寸公差简称为尺寸公差，也被称为：坐标尺寸公差。用来定义零件位置和形体。第二次世界大战前，没有GD&T,公差只出现在工程图纸的标题栏，这种公差表示方法现在仍然在使用。这种传统坐标尺寸公差（正负公差）方法具有一系列的缺点。公差的类型边界公差（12.0-12.5）正负公差（12.25±0.25）单向公差(12+0.5)双向不等公差(12.2+0.3)东方久乐汽车安全气囊有限公司研究院什么是GD&T通用公差规则基本工程图纸尺寸公差尺寸规则(ASMEY14.5M-2009)1.每个尺寸都应该有一个公差，但是，参考、最大/最小或型钢尺寸除外。2.尺寸和公差应完整，才能完全定义零件形体。3.尺寸选择和布置，要适合零件功能和装配关系，而且只能有一种解释。4.图纸只定义零件，不要注明生产工艺。5.90°角在图纸上不标出。6.基本90°角在图纸上不标出。基本0尺寸在图纸上不标出。7.零件常温20℃8.零件自由状态。9.除非另有说明，几何公差应用全部形体长、宽、高。10.尺寸公差应用于它标明的层级，装配图尺寸公差不能强制该层级尺寸公差。东方久乐汽车安全气囊有限公司研究院什么是GD&T尺寸公差应用尺寸公差使用尺寸类型好用不好用尺寸√倒角√半径√壁厚√台阶面√斜面√埋头孔√控制位置√√控制角度√控制形状√尺寸可很好的测量单个尺寸形体但不能控制两个形体之间的关系。这并不意味着坐标公差不能用，但我们要知道它的局限性和问题东方久乐汽车安全气囊有限公司研究院什么是GD&T尺寸公差实例东方久乐汽车安全气囊有限公司研究院什么是GD&T尺寸公差有哪些缺点用直角坐标系尺寸公差定义零件形体缺点：-方形公差带-固定尺寸公差带-检测指导不明确-尺寸公差有累积正方形面积=100圆面积=3.14×(14.14/2)2≈157圆形公差带比方形公差带多出57%的合格品东方久乐汽车安全气囊有限公司研究院什么是GD&T尺寸公差和几何公差比较图纸概念尺寸公差几何公差公差带形状孔公差带是方形或长方形孔公差带较小制造成本更高公差带是圆形，可使用直径符号增加公差带57%制造成本更低公差带灵活性公差带尺寸固定-好零件被废弃-生产成本更高使用MMC修饰符使公差带在一定条件下增加好零件被使用生产成本更低方便检测程度检测可以得到不同的检测结果好零件被废弃坏零件被接受基准系统可以统一检测设置清楚指导检测消除是否接受零件的争议东方久乐汽车安全气囊有限公司研究院什么是GD&TＧＤ＆Ｔ系统具有以下特点和优势测量基准、原点鲜明累计公差最小化所有特征有公差限度公差带一致采用圆形或者圆柱形公差带扩大公差提高信息交流改善产品设计放宽生产公差东方久乐汽车安全气囊有限公司研究院什么是GD&T测量基准鲜明东方久乐汽车安全气囊有限公司研究院什么是GD&T这个零件合格吗？东方久乐汽车安全气囊有限公司研究院什么是GD&TＧＤ＆Ｔ系统具有以下特点和优势测量基准、原点鲜明累计公差最小化所有特征有公差限度公差带一致采用圆形或者圆柱形公差带扩大公差提高信息交流改善产品设计放宽生产公差东方久乐汽车安全气囊有限公司研究院什么是GD&TGD&T术语与概念读懂GD&T图纸绘制GD&T图纸东方久乐汽车安全气囊有限公司研究院GD&T术语与概念关于特征与要素形体（特征）Feature，是指零件上由各种要素组成的具有一定形状的物理部分—如表面，销，凸台，孔和键槽等。要素Element，是指构成各个形体的点，线和面，分别称为点要素，线要素和面要素。圆东方久乐汽车安全气囊有限公司研究院GD&T术语与概念关于尺寸尺寸(Dimension)——用于定义一个零件或形体的形状、大小、方向或位置的一个数值或数学公式，它具有合适的测量单位。基本尺寸(BasicDimension)——是一理论正确尺寸。参考尺寸(ReferenceDimension)——一个没有公差的尺寸，只用于提供辅助信息的目的。实际尺寸(Size,ActualLocal)——–在尺寸形体的任一截面上实际测量得到的值。尺寸界限(Size,Limitsof)——–指定的最大或最小允许尺寸名义尺寸(NominalSize)——用于一般识别的指定尺寸数值。东方久乐汽车安全气囊有限公司研究院GD&T术语与概念关于尺寸——续尺寸界限由名义尺寸及尺寸公差确定。当尺寸标注为上下限时，其名义尺寸通常取其中值。东方久乐汽车安全气囊有限公司研究院GD&T术语与概念关于基准基准——所谓基准就是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——就是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。基准目标——考虑到制造上的误差，仅选用基准要素的部分表面（点、线或区域面）作基准参考公差（Tolerance）三者的关系就是：基准要素的理想形状称为基准。基准目标是基准要素的一部分。东方久乐汽车安全气囊有限公司研究院GD&T术语与概念选择基准的原则考虑功能•基准应该考虑选择在零件装配的配合面上•被选做基准特征的基准应该最小化装配偏差•零件的基准应该能够代表实际零件的某些特征关系考虑基准的可重复性•基准特征自身必须在制造过程中保持尺寸稳定•基准特征必须具有可重复性，不会因装配等而变化•基准平面应该对各种偏差不敏感东方久乐汽车安全气囊有限公司研究院GD&T术语与概念选择基准的原则——续考虑基准的一致性•建立的基准参考体系应该在零件的制造、检测和装配过程中共用且一致•零件的冲压过程中的基准、零件检具基准、工装基准和子系统检具的基准特征必须一致东方久乐汽车安全气囊有限公司研究院GD&T术语与概念基准的优先原则基准的优先级——第一基准为最优先，而后是第二基准、第三基准。优先级低的基准需迁就优先级高的基准。东方久乐汽车安全气囊有限公司研究院GD&T术语与概念关于公差补偿——实体状态最大实体状态(MMC)——最大实体状态(MMC)—尺寸形体在规定的尺寸界限内具有最多材料时的状态(即孔的最小直径，轴的最大直径)。最小实体状态(LMC)——，尺寸形体在规定的尺寸界限内具有最少材料时的状态(即孔的最大直径，轴的最小直径)。与尺寸无关(RFS)——表示形位公差适用于尺寸形体的实际包容体在公差范围内的任何尺寸。与零件实际加工的尺寸无关。MMC或LMC是由尺寸公差定义的唯一状态，与实际零件尺寸无关。最大实体东方久乐汽车安全气囊有限公司研究院GD&T术语与概念关于公差补偿——实体边界最大实体边界(MMB)—由基准形体尺寸公差及其它形位公差综合定义的位于实体材料外部的边界–最小实体边界(LMB)—由基准形体尺寸公差及其它形位公差综合定义的位于实体材料内部的边界–与材料边界无关(RMB)—表示模拟基准形体从MMB到LMB渐变以达到与实际基准形体表面的最高点或最低点接触基准B的MMB=12.1(MMC)–0.1(垂直度)=12.0基准C的MMB=8.2(MMC)–0.1(位置度)=8.1东方久乐汽车安全气囊有限公司研究院GD&T术语与概念形状公差的两个原则公差原则1：包容原则–当只有一个尺寸公差时，该公差同时限制了形体的大小和形状。(尺寸公差包容形状公差)–尺寸形体的表面不能超出最大实体状态时完美边界。该边界是由图纸定义的正确几何形状。(最大实体原则)–当尺寸形体在其最大实体状态时，不允许有任何形状的变差–当实际尺寸从MMC向LMC偏离时，该偏离量即是允许的形状偏差–在LMC时具有完美形状的要求不是默认的。因此当尺寸形体在LMC时，允许有偏离LMC边界的形状误差，最大的形状误差由MMC的完美边界决定。–当形位公差用LMC修正时，要求尺寸形体在LMC时具有完美形状。东方久乐汽车安全气囊有限公司研究院GD&T术语与概念形状公差的两个原则东方久乐汽车安全气囊有限公司研究院GD&T术语与概念形状公差的两个原则公差原则2：独立原则–图样上给定的每一个尺寸和形状、位置要求均是独立的，应分别满足要求，两者无关。–独立原则在图样的形位公差框格中没有任何关于公差原则的附加修正符号，是默认状态。–采用独立原则要素的形位误差值，测量时需用通用量仪测出具体数值，以判断其合格与否。东方久乐汽车安全气囊有限公司研究院GD&T术语与概念形状公差的两个原则当只有尺寸公差时，采用包容原则；当尺寸与形位公差同时存在并没有MMC或LMC修正符号时，采用独立原则东方久乐汽车安全气囊有限公司研究院GD&T术语与概念形状公差的等级第一级：定位第二级：定向第三级：定形高级可以限制、约束低级东方久乐汽车安全气囊有限公司研究院GD&T术语与概念复合位置度公差第一种情况：第一行——形体组位置度公差第二行——各形体位置度公差第二种情况：第一行——定位第二行——定向东方久乐汽车安全气囊有限公司研究院GD&T术语与