Допуски GD&T в производстве деталей

Подгонка деталей и их совместная работа

Допуски GD&T являются аспектом определения геометрических размеров и допусков (GD&T), системы сообщения о том, как должна быть изготовлена ​​деталь. Как правило, набор из 14 стандартных символов используется для помощи людям, которые делают деталь.

Наряду с символами GD&T, допуски GD&T включаются в инженерный чертеж, чтобы дать представление о расположении, цилиндричности и других характеристиках, которые жизненно важны для изготовления детали и, в конечном счете, для ее функциональности.

Допуски GD&T должны балансировать функциональность и стоимость.

Когда чертеж детали задуман, он доведен до совершенства — идеала того, какой должна быть деталь. Однако в несовершенном мире нереально думать, что каждая часть будет каждый раз идеальной на 100%. Поэтому в процесс проектирования включаются допустимые допуски, позволяющие учитывать допустимые дефекты и гарантировать, что детали будут полностью функциональными.

Допуски GD&T сообщают о допустимых допусках, связанных с деталью. Чем жестче допуск, тем труднее его будет достичь, тем больше количество отказов и выше стоимость. Поэтому важно указать допустимый допуск, достаточно жесткий, чтобы деталь функционировала, но достаточно свободный, чтобы производство детали все же было рентабельным.

Диаграмма GD&T поможет вам.

Быстрый поиск в Интернете по запросу «GD&T» приведет вас к целому ряду ресурсов, включая примеры диаграмм GD&T. На этих диаграммах обычно показаны различные используемые символы, поясняется их значение и описывается, как их использовать.

Символы GD&T помогают описать различные характеристики формы, ориентации, профиля, биения и расположения. На чертеже обычно отображается ряд прямоугольников с:

• Подходящий символ для расположения элемента детали (например, его положение)
• Форма элемента (например, круг вместо отверстия)
• Общий допустимый допуск
• Модификаторы характеристик (например, максимальное состояние материала)
• Любые необходимые дополнительные данные

Одним из символов, наиболее часто используемых с допусками GD&T, является истинное позиционирование, которое представлено кругом с крестом через него. Типичным примером являются отверстия под болты в куске стали, где каждое отверстие должно быть расположено так, чтобы болты совпадали и подходили должным образом. Как вы понимаете, позиционирование чаще всего имеет дело с сопрягаемыми деталями, которые должны работать вместе — как в приведенном выше примере, где необходимо правильно разместить отверстия, чтобы болты совпадали с соответствующей стальной деталью.

Где используются допуски GD&T?

В Metal Cutting Corporation мы ежедневно режем тысячи стержней, труб и проволоки. Хотя допуски, конечно, имеют место, мы обычно не производим детали, требующие определенного позиционирования. Тем не менее, некоторые допуски GD&T необходимы для сложных деталей, которые мы производим на наших автоматических токарных станках швейцарского типа, а также для некоторых деталей, производимых на наших токарных и фрезерных станках с ЧПУ.

Кроме того, мы часто имеем дело с конечным радиусом, который в конечном счете должен поместиться где-то еще. Например, мы можем изготовить небольшой штифт, который наш клиент соединит с соответствующей деталью. В этих случаях нам необходимо убедиться, что штифт имеет правильный диаметр, а также что радиус конца не слишком острый и нет заусенцев, которые мешают штифту состыковаться с соответствующей деталью. Если допуски GD&T любой детали отличаются слишком сильно, детали не сойдутся.

Как складываются допуски GD&T?

При работе с допусками GD&T важно помнить, что необходимо учитывать все допуски. Например, если у вас есть позиционный допуск ± 0,0010 для двух деталей, которые должны подходить друг к другу, совокупный допуск означает, что каждая деталь может составлять только ± 0,0005. Это называется суммированием допусков.

Как правило, мы полагаемся на наших клиентов, их конструкторов и инженеров в определении правильных допусков GD&T для их деталей. Однако иногда мы сталкиваемся со спецификациями, которые просто не складываются. В такие моменты нам нужно знать, какие вопросы следует задавать, чтобы поддерживать проект в нужном русле.

Например, заказчик может указать деталь, которая будет подвергаться нескольким процессам, но иметь общий допуск, который меньше совокупных допусков при суммировании каждого шага (процесса) производства. Здесь нам нужно выяснить, какой элемент наиболее важен для функциональности детали, чтобы он мог иметь самый жесткий допуск, а допуски GD&T других элементов можно было ослабить для достижения заданного общего допуска.

Возьмите в качестве примера медицинское устройство, которое необходимо установить и зафиксировать на месте с другой частью. Является ли ступенчатая область наиболее важной для подгонки и фиксации детали для достижения желаемой функциональности? Или длина устройства важнее?

Соберите все вместе.

Также важно учитывать, как изготавливается деталь и какие инструменты будут использоваться. Например, клиент может попросить нас отшлифовать деталь для достижения определенной функции, но не знать, что шлифовальный круг не является идеально квадратным и будет создавать угловой радиус. Здесь нам нужно будет спросить клиента, имеет ли значение радиус угла для функциональности, и если да, то насколько большой радиус будет приемлемым и насколько жестким должен быть допуск.

Легко понять, что допуски на размеры и размеры могут иметь решающее значение для того, как детали подходят и работают вместе, что в конечном итоге является ключом к достижению желаемой функциональности, а также экономической эффективности.