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戴克伊全球几何尺寸和公差概念

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发表于 2017-8-28 23:24:51 | 显示全部楼层 |阅读模式

戴克伊深度解读-全球几何尺寸和公差概念
为使用ISO-GPS和GB国标企业提供深度咨询



今天,世界上大多数制造企业都放弃了自己的公司尺寸和公差标准,开始应用国际公认的标准。目前世界上有两个主要的GD&T标准,欧洲 ISO-GPS系列标准或美国 ASME Y14.5M-2009标准 。目前这两个标准的大约 80 %的内容重叠。大多数工程图纸可能要求遵守重叠部分标准,这就是戴克伊倡导的新概念:全球几何尺寸和公差。这将允许创建世界各地都能理解的图纸。通过创建一个必需的企业增编标准,但不包含80 %的重叠内容,这样可以实现建立一个全面的系统方法来创建图纸。本文将重点着眼于ISO-GPS和ASME-Y14.5M-2009之间的共同点和差异,企业增编标准,包括合理应用GD&T,优化公差,检验方法。讲解全球几何尺寸和公差概念,对使用ISO-GPS和GB企业的重要意义。在过去的30年里,世界上已经逐渐从松散的企业,国家标准转移到采用国际公认的ASME-Y14.5M-2009或ISO-GPS标准。


   从公司标准转向国际公认的标准,其原因包括成本考虑:维护企业标准费用;培训供应商和员工费用;自定义新技术费用;定义解释费用。这些费用通过使用一个全球公认的标准会大大降低。公司所面临的挑战就是选择一个标准,可以适应公司的应用和需求。许多公司都被迫使用ISO-GPS标准。似乎有一个假设,即任何ISO-GPS是不错的。不幸的是,并非所有的ISO-GPS标准是成熟的。这在几何尺寸和公差领域尤其是这种情况。那些被要求采用ISO-GPS尺寸和公差标准的企业,应彻底了解他们目前的状态,未来的方向和当前的限制。当一个公司只有普通的设计要求,使用ASME Y14.5M-2009和ISO-GPS标准的重叠部分,即全球几何尺寸和公差,就足够定义要求不高的零件,对于更复杂的设计要求,一个公司就应该创建一个企业增编标准,以补充设计必需的标准内容。



一个公司的标准选择要考虑几个因素。这个矩阵说明了许多这些因素。哪个几何尺寸公差标准适合自己的组织?

  
Issue
  
ISO-GPS
ASME-Y14.5M-2009  
几何尺寸公差标准数量  
15-20个标准
1个标准
叙述概念文件
解释英文用词欧洲大陆化
解释最全面的世界标准之一  
价钱 Cost
超过$1000
$168;  $195 – 电子版
稳定性
每个独立变化(每年至少一个)  
大约每10年才变动
美国和加拿大使用和培训机构  
不到5家
超过2000家
标准的技术理解
繁杂难懂符号太多
简单易懂实用
国内供应商对标准的了解  
非常低
非常低
增编标准符合您的行业需求  
至少 40-50页
8-12
企业对标准的影响力
非常困难
任何人都可以提交建议, 向公众开放
技术兼容性(CAD,CMM,CNC)  
数字化的努力是在不断变化  
数字标准(Y14.41)2003年完成并出版


建立企业增编标准要覆盖:独特项目,解释差异,使用各标准更新内容。还要考虑,优先从ASME-Y14.5M-2009选择明确的概念,不使用不适合自己公司的ASME-Y14.5M-2009的概念,以其他成功企业为榜样。
建立全球几何尺寸和公差要保持在2个标准80%共同范围内:无论是使用ASME Y14.5M-2009或ISO-GPS标准,自己公司可以指定对GD&T的要求,但不违反任何一个标准。这里有一些指导原则可遵循。

规则:
所有的几何尺寸和公差应用规则,包括:不管尺寸形体RFS,最大材料状况MMC和最小材料状况LMC,ASME-Y14.5M-2009与ISO-GPS在识别和意义上相同。可以根据需要适合情况使用。ASME-Y14.5M-2009提取准轴心线/中平面简单用包容体,ISO-GPS定义了更多种方法。ASME-Y14.5M-2009有0公差@MMC方法,ISO-GPS用可逆规则表示相同功能。

基准:
ASME-Y14.5M-2009与ISO-GPS在基准的识别和意义上相同,基准都是用来建立测量的起点和去掉六个自由度。关于建立基准轴心线/中平面,ASME-Y14.5M-2009简单定义用包容体,而ISO-GPS可以进一步细分为,是使用最小二乘算法或最小区域法等方法。

形状度:
对于所有意图和目的,平面度,直线度,圆度和圆柱度在两个标准是相同的,表面所有点必须在形状公差内。为了正确检测一个形体,ISO-GPS定义了更详细的方法,从形状控制排除表面粗糙度,减少对形状公差产生的不确定性影响。

方向度:
这两个标准在垂直度,平行度和倾斜度一致。关于测量提取测量要素的方向,ISO-GPS有更详细的表示方法。

轮廓度:
简单轮廓度在两个标准基本相同。ASME-Y14.5M-2009标准使用面轮廓来定位平表面以及曲表面。 ISO-GPS传统上使用位置度定位平表面,用面轮廓定位曲表面。 ISO-GPS不禁止用面轮廓定位平表面。现在有一种最少标注尺寸图纸的趋势,就是用基本尺寸建立CAD三维数模定义形体,使用一个总的面轮廓控制形体,除非另有规定。这并不违反任何现行的这两个标准。轮廓度控制角尖的公差带在两个标准不同。单边和双边不等轮廓度公差带在两个标准表示方法不同。复合轮廓度出现在ISO-GPS标准,但它并没有定义完善。

位置度:
在ISO-GPS和ASME-Y14.5M-2009标准,位置度可被用于定位尺寸形体。ISO-GPS传统上使用位置度定位平表面。在ASME-Y14.5M-2009,位置度仅可用于定位尺寸形体,要用在表面,只有用轮廓度控制表面形体,用位置度控制位置的联合控制可以用。虽然复合位置度出现在ISO-GPS标准,但它并没有定义完善。

同轴度和对称度:
ASME-Y14.5M-2009要求所有推导出的中间点,必须在规定的同轴度和对称度公差范围内。这使得检测非常耗时,因而应该避免使用。ISO-GPS没有强调这一点,也允许将MMC或LMC应用在同轴度和对称度,而ASME-Y14.5M-2009不可以用。

跳动度:
圆跳动和全跳动的定义在两个标准一致。两个标准都默认千分表与被控制形体垂直, ISO-GPS允许标注千分表相对于表面的角度。

尺寸公差包容原则:
ASME-Y14.5M-2009默认包容原则,如果正确检测,它可提供表面形状控制。 ISO-GPS要求标注包容原则符号在尺寸公差旁边,或者应用单独的形状控制。
默认尺寸公差:
ISO-GPS标准有用默认公差,根据零件长度,使用公差等级和一个字母表示,ASME-Y14.5M-2009标准没有默认公差,企业自己指定基于小数位数的标题栏尺寸公差。

共面控制:
ISO-GPS采用平面度加CZ“共同区域”来实现共面控制。ASME-Y14.5M-2009使用面轮廓实现共面控制。
更多细节ASME-Y14.5M-2009 和ISO-GPS差异:
事实上这两个标准的差异正在逐渐缩小。还有一些符号不同,如:控制半径、沉头孔、豁平、锥形孔、深度、相切平面,基准目标等符号。表示基准形体或几何公差的箭头位置。ISO-GPS默认第一投影角,而ASME-Y14.5M-2009默认第三投影角等。
结论:
ASME-Y14.5M-2009标准虽然是使美国标准,但是世界上应用最广,影响最大的几何尺寸和公差标准,它是全球公认的的国际标准,最主要的原因是全面、简单、实用。其数学定义被用作三坐标测量仪和公差分析软件的基础。如果出于某种原因,自己的公司使用了ISO-GPS或GB国标几何尺寸和公差标准,建议使用,全球几何尺寸和公差,若有必要,可以考虑创建一个企业增编标准,这种方法并不违反任何标准,只会帮助企业更好的使用ISO-GPS和GB标准,更容易与世界接轨。要站在巨人的肩膀上,要工作的更聪明,而不是更努力,就是要用好系统好方法,选择也是创新,标准要先行,这将产生大利润。


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本文作者:Mike龙 美国ASME-Y14.43标准委员,美国戴克伊公司亚洲区代表

戴克伊美国最大,国内最高品质的GD&T专业培训机构,ASMEY14.5标准24位委员,有5位来自戴克伊。ASME-Y14.43标准有4位来自戴克伊,ASME-Y14标准主席,戴克伊首席讲师Frank Bakos 1982年创立了Y14.5标准。戴克伊是标准创始人和作者提供世界一流GD&T培训,培训热线:010 68216260

精彩回顾:

美国ASME-Y14.8铸锻成型件标准会议简报



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