Specyfikacje

Geometrii Wyrobów

Pomiar odchyłek kształtu,

położenia i kierunku

Proces tworzenia wyrobu

14.12.2021

CZYNNIKI

ZEWNĘTRZNE

CZYNNIKI

WEWNĘTRZNE

CZYNNIKI

DODATKOWE

WERYFIKACJA/TESTY

WYTWARZANIE

WYROBU

PROJEKT

WYROBU

ETAP I Elementy projektowania
wyrobu

14.12.2021

SYSTEM
PROJEKTOWANIA

SZCZEGÓŁY PROJEKTU

Zrozumienie
wymagań
funkcyjnych
projektu

Zrozumienie
wymagań
funkcyjnych
projektu
Ustalenie wymiarów
i tolerancji zgodnie
z wymaganiami
projektu

Ustalenie wymiarów
i tolerancji zgodnie
z wymaganiami
projektu

Metodologia
tolerowania:

- analiza przyczyn /wad

- proporcjonalna

- optymalizacja kosztów

- optymalizacja Six
Sigma

Metodologia
tolerowania:

- analiza przyczyn /wad

- proporcjonalna

- optymalizacja kosztów

- optymalizacja Six
Sigma

Ręczne
tworzenie
projektu lub
wspomagane
komputerowo
projektowanie

Narzędzia do
analizy tolerancji

Zmiana
tolerancji

Dokumentacja
projektu

ETAP II Proces wytwarzania
wyrobu

14.12.2021

ELEMENTY

MONTAŻ

Montaż

częściowy

Montaż

częściowy

Całkowity

montaż

Całkowity

montaż

Wytwarzanie

SPC

ETAP III Kontrola projektu i
wyrobu

14.12.2021

Metrologia Wielkości Geometrycznych -
AIR rok III - 2009

WERYFIKACJA/TESTY

- Elementu - podzespołu - wyrobu

Narzędzia analityczne:

- Atrybuty (funkcjonalne, wymiarowe)
- Zmienne

Pomiary

Oszacowanie błędów pomiarów
Podstawowe cechy/szczególne czynności
pomiarowe

Przydatność dokumentu
-Tolerancje/specyfikacje dla procesu
wytwarzania
- Wydolność procesu

Geometryczne

wymiarowanie i

tolerowanie

(GD&T)

GPS a GD&T

14.12.2021

•

GPS wywodzi się zasad GD&T, które
opracowano w latach 90-tych w USA.

•

Normy GPS opracowano na podstawie
istniejących norm ISO z uwzględnieniem
zasad sformułowanych w normach ASME.

•

Istotnym elementem było wprowadzenie
zasady minimum i maximum materiału.

•

Normy GPS są głównym zespołem norm
przeznaczonych dla kompleksowego opisu
geometrii wyroby uwzględniającymi wymogi
procesu produkcyjnego i jego ekonomii.

Geometryczne wymiarowanie i
tolerowanie

14.12.2021



Język dla komunikacji w projektowaniu
inżynierskim zawierający:



symbole,



definicje,



matematyczne zależności i zasady niezbędne do
urzeczywistnienia efektywnej wymiany informacji
dla procesów wytwarzania.



Język wykorzystywany dla przedstawienia
wymagań projektanta:



doboru parametrów procesu kształtowania
wyrobu,



opracowania specyfikacji pomiarowych
weryfikujące te wymagania.

GD&T



ASME: Y14.51M-1994.



Mathematical Definition of Dimensioning



and Tolerancing Principles



ok. 800 opracowań technicznych związanych z

nimi.



Normy ISO

14.12.2021

Opracowane przez American National

Standard (ASME)

- Dimensioning and Tolerancing

Dlaczego zaczęto
stosować GD&T ?

14.12.2021

W przypadku braku tolerowania

geometrycznego zdolność wyrobu do
spełnienia wymagań projektu zależy w
znacznej mierze od następujących
elementów:



Ambicje w wykonaniu wyrobu



Elementarnego zrozumienia projektu



Możliwości wykonawczych



Wymagań technicznych



Wzorce

Rysunek bez zastosowania
zasad GD&T

14.12.2021

Wyrób wytworzony zgodnie z rysunkiem

14.12.2021

Rysunek zawierający GD&T

14.12.2021

W GD&T osiągamy cel przez
realizację następujących kroków:

14.12.2021

Identyfikacja powierzchni wyrobu dla
uzyskania informacji oraz zasady do
przyjęcia punktów i kierunków pomiarów.

Określenie idealnych (nominalnych)
wymiarów odległości i położenia
powierzchni (funkcjonalność wyrobu).

Ustanowienie granic i/lub tolerancji dla
specyfiki warunków wykonania wyrobu.

Uwzględnienie dynamicznego
oddziaływania pomiędzy tolerancjami
(możliwości montażu) w kierunku
powiększenia tolerancji

Rodzaje tolerancji

14.12.2021

GPS

Tolerancje wymiarów

Tolerancje

geometryczne

Tolerancje

geometryczne

Tolerancje parametrów

powierzchni

Tolerancje parametrów

powierzchni

Tolerancje

wymiarów

wewnętrznych

zewnętrznych

Tolerancje

wymiarów

wewnętrznych

zewnętrznych

Tolerancje

wymiarów –

przypadki

specjalne

Tolerancje

wymiarów –

przypadki

specjalne

liniowe

kątowe

kształt

kierunek

położenie

bicie

chropowatość

falistość

Rodzaje tolerancji – podział

14.12.2021

- bicia
- bicia
całkowitego

TOLERANCJE GEOMETRYCZNE

proste

z elementem odniesienia

kształtu

kierunku

położenia

bicia

- prostoliniowości

- płaskości

- okrągłości

- walcowości

-  kształtu wyznaczonego
  zarysu
- kształtu wyznaczonej
   powierzchni

- prostoliniowości

- płaskości

- okrągłości

- walcowości

-  kształtu wyznaczonego
  zarysu
- kształtu wyznaczonej
   powierzchni

- równoległości

- prostopadłości

-  nachylenia
- kształtu wyznaczonego
  zarysu
- kształtu wyznaczonej
   powierzchni

- równoległości

- prostopadłości

-  nachylenia
- kształtu wyznaczonego
  zarysu
- kształtu wyznaczonej
   powierzchni

- pozycji

- współśrodkowości

- współosiowości

- symetrii
- kształtu wyznaczonego
zarysu
- kształtu wyznaczonej
powierzchni

- pozycji

- współśrodkowości

- współosiowości

- symetrii
- kształtu wyznaczonego
zarysu
- kształtu wyznaczonej
powierzchni

prostoliniowość

płaskość

okrągłość

walcowość

kształt wyznaczonego zarysu

kształt wyznaczonej powierzchni

równoległość

prostopadłość

nachylenie

pozycji

współosiowość, współśrodkowość

symetrii

bicia promieniowego

bicia całkowitego

Oznaczenia tolerancji

14.12.2021

Symbole wykorzystywane w
oznaczaniu

14.12.2021

Symbole
modyfikujące

tolerancje

Wartość tolerancji

Symbol

Tolerancji geom.

Baza pierwszorzędna

Baza drugorzędna

Baza trzeciorzędna

Symbole modyfikujące
warunki materiałowe
baz

Przykłady ramek tolerancji

14.12.2021

Identyfikowanie baz

14.12.2021

Identyfikowanie baz

14.12.2021

Identyfikowanie baz

14.12.2021

Identyfikowanie baz

14.12.2021

Identyfikowanie baz

14.12.2021

Identyfikowanie baz

14.12.2021

Identyfikowanie baz

14.12.2021

Identyfikowanie baz

14.12.2021

Identyfikowanie baz

14.12.2021

Identyfikowanie baz

14.12.2021

Identyfikowanie baz

14.12.2021

Identyfikowanie baz

14.12.2021

Oznaczenia rysunkowe GD&T

Symbole-znaczenie

14.12.2021

Promień

Warunek maksimum materiału

Projekcja tolerancji

Warunek minimum materiału

Stan swobodny

Średnica

Powierzchnia styczna

Średnica sfery

Promień sfery

Promień kontrolowany

Promień

Uwagi, zalecenia

Długość łuku

Tolerancja statystyczna

Pomiędzy

CHARAKTERYSTYKA

Symbole - proporcje

14.12.2021

Symbole - proporcje

14.12.2021

Definicje odchyłek kształtu i położenia

Definicje

14.12.2021



Odchyłka kształtu

(położenia, kierunku,

odległości) – maksymalna odległość
rzeczywistych (zmierzonych) elementów
powierzchni, linii zarysu, osi od ich
teoretycznego kształtu (położenia, kierunku,
odległości).



Tolerancja kształtu

(położenia, kierunku,

odległości) - największa dopuszczalna
wartość odchyłki

Definicje elementów

14.12.2021



Element rzeczywisty

reprezentowany jest

przez element zmierzony.



Element teoretyczny

reprezentowany jest

przez element przylegający (lub styczny).



Element przylegający



- kształt idealny geometrycznie,



- styczny zewnętrznie do mierzonego
elementu,



- spełnia warunek, że największa odległość
od mierzonego elementu jest najmniejsza

Odchyłka prostoliniowości

14.12.2021

Tolerancja odchyłki prostoliniowości
(linii, osi) jest określona odległością
dwóch linii, lub średnicą walca (t

)

Prostoliniowość krawędzi

Tolerowanie osi

Prostoliniowość na płaszczyźnie w dwóch kierunkach

Odchyłka prostoliniowości

14.12.2021

Prostoliniowość osi

AAAA

Tolerancja
prostoliniowości

Odchyłka prostoliniowości

14.12.2021

Tolerancja
prostoliniowości

Dla obu kształtów oś jest prostoliniowa
lecz powierzchnia - nie

Odchyłka prostoliniowości

14.12.2021



Prostoliniowość na wyznaczonym odcinku

Odchyłka płaskości

14.12.2021

Możliwości zapisu warunku
płaskości powierzchni

14.12.2021

Obie powierzchnie
mogą
być płaskie i nie leżeć
w jednej płaszczyźnie

2 powierzchnie

Odchyłka okrągłości

14.12.2021

Tolerancja okrągłości w każdym z przekroji

Jest określona przez odległość dwóch
Koncentrycznych okręgów w kierunku
promieniowym tK niezależnie od ich średnicy

Odchyłka okrągłości

14.12.2021

Średn

Odchyłka walcowości

14.12.2021

Odchyłka walcowości

14.12.2021

Odchyłka symetrii

14.12.2021



Odchyłka symetrii:



- płaszczyzn,



- linii (osi)



- płaszczyzny i linii (osi)



Tolerancja symetrii może być wyznaczona

jako odległość:



- dwóch płaszczyzn



- dwóch linii (osi)

Odchyłka symetrii

14.12.2021

Baza – powierzchnia
symetryczna

Powierzchnia
zmierzona

Tolerancje orientacji

14.12.2021

• Cztery różne rodzaje tolerancji orientacji



Płaszczyzna (powierzchnię opisaną, styczna, lub środkowa)
zawarta pomiędzy dwoma równoległymi płaszczyznami



Oś zawarta pomiędzy dwoma równoległymi płaszczyznami



Oś zawarta wewnątrz cylindra



Elementy linii zawarte pomiędzy dwoma równoległymi
liniami

• Dwa rodzaje pierwszorzędowych baz dla orientacji



Płaszczyzny



Osie

• Trzy symbole tolerowania orientacji



Równoległość (0° lub 180°)



Prostopadłość (90° lub 270°)



Nachylenie (dowolny, inny kąt)

Odchyłka równoległości

14.12.2021



Odchyłka równoległości:



- płaszczyzn,



- linii (osi)



- płaszczyzny i linii (osi)



Tolerancja równoległości może być
wyznaczona jako odległość:



- dwóch płaszczyzn



- dwóch linii



- średnica walca lub wymiary opisujące
przekrój prostopadłościanu

Odchyłka równoległości

14.12.2021

Odchyłka prostopadłości

14.12.2021



Odchyłka prostopadłości:



- płaszczyzn,



- linii (osi)



- płaszczyzny i linii (osi)



Tolerancja prostopadłości może być
wyznaczona jako odległość:



- dwóch płaszczyzn



- dwóch linii



- średnica walca lub wymiary przekroju
prostopadłościanu

Odchyłka prostopadłości

14.12.2021

Odchyłka nachylenia

14.12.2021



Odchyłka nachylenia:



- płaszczyzn,



- linii (osi)



- płaszczyzny i linii (osi)



Tolerancja nachylenia może być wyznaczona

jako odległość:



- dwóch płaszczyzn



- dwóch linii



- średnica walca lub wymiary

prostopadłościanu

Tolerowanie kąta

14.12.2021

Odchyłka nachylenia (kąta)

14.12.2021

Przykład

14.12.2021



0° lub 180°— symbol “równoległości”



90° or 270°— symbol“prostopadłości”



Każdy inny kąt— symbol “nachylenia”

Przykład…

14.12.2021

Przykład …

14.12.2021

Powierzchnia rzeczywista

Powierzchnia
styczna

Bazy dla tolerowania kąta

14.12.2021

Bazy dla tolerowania kąta

14.12.2021

Odchyłka kształtu wyznaczonego
zarysu i wyznaczonej powierzchni

14.12.2021

Odchyłka kształtu wyznaczonego
zarysu i wyznaczonej powierzchni

14.12.2021

Minimalna
odległość
powierzchni

Maksymalna
odległość
powierzchni

Odchyłka kształtu wyznaczonej
powierzchni

14.12.2021

Profil - złożony

14.12.2021

Przykłady możliwych
kształtów

14.12.2021

Odchyłka kształtu wyznaczonej
powierzchni

14.12.2021

Odchyłka kształtu wyznaczonej
powierzchni

14.12.2021

2 powierzchnie

Tolerancja

Przykład:

14.12.2021

Odchyłka bicia



Rodzaje odchyłki bicia:



bicie promieniowe,



bicie wzdłużne,



bicie w wyznaczonym

kierunku



bicie całkowite

14.12.2021

Bicie promieniowe

14.12.2021

Bicie całkowite

14.12.2021

Przykłady oznaczeń

14.12.2021

Przykłady oznaczeń

14.12.2021

Przykłady oznaczeń

14.12.2021

Przykłady oznaczeń

14.12.2021

Przykłady oznaczeń

14.12.2021

Przykłady oznaczeń

14.12.2021

Przykłady odchyłek

14.12.2021

Przykłady odchyłek

14.12.2021

Element wirtualny

14.12.2021

Czy to jest problem ???

14.12.2021

Zasada minimum i maximum materiału

Wymiar wirtualny

14.12.2021



Dla wymiaru wewnętrznego:



Ww. (dla warunku MM) = wymiar MM –

geometryczna tolerancja



Dla wymiaru zewnętrznego:



Ww. (dla warunku MM) = wymiar MM +

geometryczna tolerancja



Dla wymiaru wewnętrznego:



Ww. (dla warunku LM) = wymiar LM +

geometryczna tolerancja



Dla wymiaru zewnętrznego:



Ww. (dla warunku LM) = wymiar LM –

geometryczna tolerancja