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幾何尺寸和公差高級培訓

為什么要學習GD&T？
經(jīng)常有測量工程師拿著很奇怪的圖紙來問我們，這個標注是什么意思，仔細看圖紙，包括我們也看不懂設計者想表達什么，比如說我們常?？吹叫螤罟钣谢鶞?，基準符號標注在中心線上，被測要素箭頭指引在中心線上等等。我們還看到企業(yè)內部的設計工程師和測量工程師就某個符號的含義爭的耳赤面紅，客戶和供應商經(jīng)常為某個標注帶來的質量問題吵來吵去，這些都充分說明，企業(yè)內部，企業(yè)之間需要的是一種公共的工程語言-GD&T(幾何公差和尺寸公差)。
GD&T(幾何公差和尺寸公差)是美標的專業(yè)術語, 在ISO或者國標中稱為GPS(幾何產(chǎn)品規(guī)范)，1949年第一次寫進標準到現(xiàn)在已經(jīng)有相近70年的歷史，在我國各機械制造行業(yè)的采用近幾年才剛剛開始。我們常見到企業(yè)圖紙有兩種情況：
1. 零件圖紙全部用尺寸表達，設計工程師用密密麻麻的縱橫尺寸表達所有的特征。沒有見到一個幾何公差，我們有時候會問設計工程師，這個零件的平面度沒有要求嗎？他說沒有關系的，加工的部門會考慮的，那么測量有歧義怎么辦呢？他說沒有關系，質量部門的人會處理的。
2. 零件圖紙會采用幾何公差表達，但是表達不清晰，不規(guī)范。還有最關鍵的是，基準的設置不合理，和裝配沒有關系，我們問設計工程師，為什么要這樣設計基準？他說是生產(chǎn)要求的，不然怎么加工？
這時一個非常非常遺憾的一個現(xiàn)象，早在1937年就有人提出來尺寸公差不能充分表達對零件的要求，后來*率先把幾何公差寫進標準，ISO也跟著寫進標準，到現(xiàn)在已經(jīng)有相近70多年的歷史，ASME和ISO兩幫標準委員會的專家們可以說嘔心瀝血更新了一版又一版的標準，而我們的很多企業(yè)還滯留在上個世紀那個小米加步*的落后時代。
為了保證產(chǎn)品的功能，零件的要求必須由研發(fā)工程師，設計工程師提出，表達在圖紙上，它和生產(chǎn)，和測量何干？生產(chǎn)和測量只是一個執(zhí)行部門，他們沒有能力，也沒有責任對圖紙進行定義來保證功能。另外所有的零件都是為功能而生，不是為了制造而生，如果把加工制造排在第一位去犧牲功能，是不是本末倒置呢？
可以想象，設計部門出了一份要求表達不清晰，不完整，不合理的設計圖紙，企業(yè)如何保證產(chǎn)品的質量？
所以企業(yè)內部，企業(yè)之間的這個共同的工程語言顯得特別重要，這個語言就是GD&T, GPS,從研發(fā)開始，正確設計，合理表達圖紙，生產(chǎn)和質量部門正確理解圖紙，認真執(zhí)行，依據(jù)這個邏輯才是從技術層面上提高產(chǎn)品質量的有效措施。
我們還遇到有公司的領導會質疑在圖紙中采用GD&T， 他們會認為采用了GD&T標注會增加零件的要求，提高了零件的成本。
首先企業(yè)需要理解的是，為了保證功能，必要的要求是必須要加上去的。比如零件之間的配合面，平面度要求是要有的，如果沒有平面度要求，導致了整機的失效，帶來的損失不是單個零件的成本可以比的。
其次，加了幾何公差要求后本身不會和成本沒有關系，有關系的是幾何公差框里的數(shù)值，比如說孔的位置度，?0.2的位置度和?0.1的位置度比較，顯然前者的要求更低，成本也更低。如果設計工程師能夠合理的定義幾何公差，那么不但可以保證產(chǎn)品功能，還能夠降低成本，典型的案例就是螺釘過孔加*實體要求（M圈），它就是在保證裝配的前提下降低要求的一種表現(xiàn)，而普通的尺寸公差是不能達到這個要求的。

一：培訓特色
吳老師是擁有超過20年世界500強企業(yè)機械研發(fā)設計和幾何公差，檢具設計應用經(jīng)驗，曾在*Chicago工作一年，進修幾何尺寸公差，是*機械工程師協(xié)會（ASME）認證的GD&T高級專家(GDTP)，中國產(chǎn)品幾何技術規(guī)范標準化委員，介紹GD&T的具體內容和要求，以及在設計，生產(chǎn)和CMM/投影儀檢測中的實際應用，并提供現(xiàn)場的輔導，包括圖紙理解、檢具設計、CMM測量等。

二：培訓對象：
項目經(jīng)理，設計、研發(fā)、質量，工藝和制造工程師，質量工程師、質量經(jīng)理、技術經(jīng)理,質量檢驗員等。具備基本的機械圖紙閱讀的基礎，在實際工作中有基本的機械圖紙應用經(jīng)驗，基本的產(chǎn)品生產(chǎn)過程知識。對于GD&T只是感興趣的相關人員

三：課程內容：
     幾何尺寸和幾何公差的英文全稱是“Geometric Dimensioning and Tolerancing”國內可以理解為“尺寸和幾何公差規(guī)范”。其中包含尺寸公差，14個幾何公差，基本原則，10大修飾符號和基準系五個部分的內容。都是從設計思路、功能實現(xiàn)（如裝配）的角度出發(fā)去設定基準，公差分配，表達功能上對零件的要求, 從而降低了制造和測量的難度及成本。
本課程的實用性很強，所以將有大量的實際案例及練習穿插在整個兩天的培訓中，這些案例將引導學員剖析GD&T在設計、裝配、檢測中等等方面的優(yōu)點，讓學員理解且學會應用GD&T，并深刻的了解GD&T的概念和背后的邏輯，即“滿足功能的情況下，放寬公差”。
本課程內容根據(jù)學員的需求，基于ASME Y14.5-2009和ISO1101：2012等標準重點講解。

學員要求： 具備基本的機械圖紙閱讀能力，在設計，工藝或測量有基本的實際工作經(jīng)驗（建議在一年以上）。
參加人員： 設計、質量、工藝和制造工程師，檢驗員，CMM測量員，研發(fā)主管，圖紙審核員，以及相關需要識圖，用圖和繪圖的人員。

培訓目標：
? 正確解讀GD&T的符號、術語、規(guī)則及對應的應用場合；
? 深度了解公差帶的六大要素；
? 了解幾何公差的理想要素及測量原理；
? 學會四步法搞定GD&T；
? 從零件的功能出發(fā)，正確選擇基準，正確模擬基準
? 了解基準系對公差帶的自由度約束
? 深度了解14個幾何公差和對應的修飾符號，以及常規(guī)的測量方法；
? 掌握復合位置度和輪廓度
? 掌握邊界的計算方法以及在裝配中的應用, 學會應用可逆原則和零公差；
? 初步掌握尺寸鏈的計算方法；
? 學會簡單的檢具設計方法。

課程大綱：
第一模塊 GD&T概述
n GD&T基礎知識
? 簡介ASME和ISO，GB的異同
? 為什么要學習GD&T

第二模塊 尺寸公差和幾何公差
n FOS的概念
? 為什么引入尺寸要素
n 什么是尺寸
n 包容原則和獨立原則
? 包容原則的應用
? 獨立原則的應用
n 尺寸公差和幾何公差的優(yōu)缺點
? GD&T的研究對象
? 幾何公差的五大要素
n 練習 四步法搞定GD&T

第三模塊 基準 (Datum)
n 基準的定義
? 基準要素，基準模擬體，基準的概念
? 自由度的概念
? 第一基準的功能
n 基準系的建立
? 第二基準，第三基準在基準系中的功能
? 特征組作為基準
n 基準的應用
? 在設計、加工、檢測、裝配之間的關聯(lián)
? 練習：如何選用正確的基準
n 基準在實體狀況的應用
? 基準偏移
? 基準補償對位置公差的影響
? 基準偏移不等于公差補償

第四個模塊 形狀公差
n 直線度 (Straightness)
n 平面度 (Flatness)
n 圓度 (Roundness)
n 圓柱度 (Cylindricity)
n 尺寸公差與形狀公差間的關聯(lián)
n 測量案例（直線度、平面度、圓度、圓柱度）

第五模塊 定向公差和跳動公差
n 垂直度 (Perpendicularity)
n 平行度 (Parallelism)
n 傾斜度 (Angularity)
n 尺寸公差與方向公差間的關聯(lián)
n 練習：測量案例（垂直度、平行度、傾斜度）
n 圓跳動（Runout）
n 全跳動（Total Runout）
n 練習：圓跳和全跳動的實際應用

第六模塊 輪廓度（Profile）
n 輪廓度的定義
? 面輪廓度和線輪廓度
? 帶基準和不帶基準
? 非對稱輪廓度
n 特征組的輪廓度
? 公共公差帶CZ
? 復合輪廓度

第七模塊 邊界理論（Boundary）
? 內外邊界概念
? *實體要求(MMC)，最小實體要求(LMC)和RFS.
? 實效邊界(VB)
? 實效邊界在檢具設計中的應用
? 合成邊界(RB)
? 投影公差
? MMC, LMC, RFS三種要求的應用
? 可逆原則，零公差的應用
? 練習：常見緊固連接的公差分配

第八模塊 位置度(Position)
n 位置度的定義
? 雙向位置度
n 特征組的位置度
? 不帶基準位置度
w 案例：孔組的定義
? 帶基準的位置度
? 組合位置度
? 復合位置度
w 練習：鉸鏈結構的設計
? 同軸度、對稱度
w 定義、計算和應用
w 同軸度和全跳動在尺寸鏈計算中的轉化

第九個模塊 案例分析、課堂練習和學員疑難圖紙解答
（注：在整個兩天的培訓中，將穿插若干經(jīng)典實際案例，同時為提高培訓效果將安排若干課堂練習）
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幾何尺寸和公差高級培訓