零件制造中的 GD&T 公差
确保零件适合并协同工作
GD&T 公差是几何尺寸和公差 (GD&T) 的一个方面,GD&T 是一种沟通如何生产零件的系统。通常,使用一系列 14 个标准符号来帮助指导制作零件的人员。
除了 GD&T 符号之外,工程图纸中还包含 GD&T 公差,以提供对零件制造以及最终对其功能至关重要的定位、圆柱度和其他特性的洞察。
GD&T 公差必须平衡功能和成本。
当零件的图纸被构思出来时,它被设计成完美的——零件应该如何的理想状态。然而,在一个不完美的世界中,认为每一个部分每次都会 100% 完美是不现实的。因此,允许的公差被纳入工程过程中——允许可接受的缺陷,同时确保零件的功能齐全。
GD&T 公差传达与零件关联的允许公差。公差越严格,实现的难度就越大,拒绝的次数越多,成本也越高。因此,指定允许的公差非常重要,该公差要足够紧以使零件正常工作,但又要足够松以使零件的生产仍然具有成本效益。
GD&T 图表可以为您提供指导。
在线快速搜索“GD&T”将引导您找到一系列资源,包括 GD&T 图表示例。这些图表通常显示使用的不同符号,解释它们的含义,并描述如何使用它们。
GD&T 符号有助于描述形状、方向、轮廓、跳动和位置的各种特征。一幅图通常会显示一系列框:
- 零件特征位置的适当符号(例如其位置)
- 特征的形状(例如孔的圆形)
- 允许的总公差
- 特征修饰符(例如最大物质条件)
- 任何需要的附加数据
最常用于 GD&T 公差的符号之一是真实定位,它由一个带有十字的圆圈表示。一个典型的例子是一块钢上的螺栓孔,每个孔的位置必须使螺栓正确对齐和配合。正如您可能想象的那样,定位通常涉及需要一起工作的配合零件 - 如上例所示,需要正确放置孔,以便螺栓与相应的钢零件匹配。
GD&T 公差在哪里使用?
在 Metal Cutting Corporation,我们每天切割数以千计的棒材、管材和线材。虽然当然涉及公差,但我们通常不会生产需要指定定位的零件。但是,对于我们在瑞士型自动车床上生产的复杂零件以及在 CNC 车床和铣床上生产的某些零件,一些 GD&T 公差是必需的。
此外,我们经常处理最终需要适合其他地方的末端半径。例如,我们可能会生产一个小销钉,我们的客户将与相应的零件配合使用。在这些情况下,我们需要确保销的直径正确,并且端部半径不要太尖,并且没有毛刺会阻止销与相应的零件配合。如果任何一个零件的 GD&T 公差偏差过大,零件就不会结合。
GD&T 公差如何相加?
使用 GD&T 公差时,重要的是要记住所有公差都需要考虑在内。例如,如果两个必须装配在一起的零件的位置公差为 ± 0.0010,则累积公差意味着每个零件只能为 ± 0.0005。这称为公差叠加。
通常,我们依靠我们的客户及其设计师和工程师来确定其零件的正确 GD&T 公差。但是,有时我们会遇到无法加起来的规格。在这些时候,我们需要知道要问的正确问题,以使项目保持正常进行。
例如,客户可能指定将经历多个过程的零件,但总公差小于您将生产的每个步骤(过程)相加时的累积公差。在这里,我们需要找出对零件功能最重要的特征,使其具有最严格的公差,而其他特征的 GD&T 公差可以放宽,以达到规定的总公差。
以需要与另一部分配合并锁定到位的医疗设备为例。阶梯区域是否对零件装配和锁定最关键,以实现所需的功能?还是设备的长度更重要?
把它们放在一起。
考虑零件的制造方式以及将使用的工具也很重要。例如,客户可能要求我们磨削零件以实现特定功能,但不知道砂轮不是完全正方形的,会产生圆角半径。在这里,我们需要询问客户圆角半径是否对功能很重要——如果是,那么半径有多大是可以接受的,公差需要有多紧。
很容易看出 GD&T 公差对于零件如何装配和协同工作至关重要,这最终是实现所需功能和成本效益的关键。
工业技术