Noções básicas de GD & T: Um Guia em Inglês Simples para Peças Usinadas

Os fundamentos do GD & T se resumem a uma única ideia: um desenho deve comunicar como uma peça precisa funcionar, não apenas quão grande ela é Dimensionamento Geométrico & tolerance (GD & T) é a linguagem de símbolos que os engenheiros colocam em impressões e modelos 3 D para e×press variação aceitável em forma, orientação, localização, e runout Se você ler ou produzir desenhos de engenharia ou você máquina para eles este guia o percorre por cada bloco de construção: datums, o quadro de controle de recursos, todos os 14 símbolos (e por que dois deles desapareceram em 2018), modificadores de condição de material e como ler um callout real.

O que é GD&T? (e por que os engenheiros o usam)

GD & T é um sistema usado para descrever e comunicar tanto a geometria nominal de uma peça, juntamente com as variações na forma geométrica que são aceitáveis para a peça continuar a funcionar corretamente Em vez de detalhar uma peça com dimensões e limites unicamente lineares, GD & T incorpora uma série de símbolos para comunicar o que é funcionalmente importante - que uma superfície permanecerá plana, um furo redondo, ou um padrão de furos alinhados com sua parte correspondente.

Nos EUA, o sistema é padrão; entretanto, em outras partes do mundo, o sistema é conhecido como ISO 1101:2017.

GD & T é implementado porque uma dimensão padrão em uma impressão pode ser tecnicamente in-spec, mas efetivamente não funcional Um tabletop que mostra apenas a variação de altura entre 750 mm e 780 mm, por exemplo, pode medir apenas 750 mm em uma extremidade e 780 mm na outra (uma inclinação de 30 mm) ainda ser rotulado como dentro da tolerância No entanto, um controle de planicidade define o que realmente importa, ou seja, como a superfície deve agir, diretamente O objetivo por trás GD & T é que ele comunica um único requisito padrão para o designer, fabricante e inspetores, evitando ambiguidade, concentrando-se em requisitos funcionais em oposição à forma fabricada Livros didáticos comumente descrevem esse mesmo princípio, incluindo um explicando GD & T como a linguagem para os engenheiros expressarem um perfil verdadeiro com uma zona em torno dele e os limites de tolerância correspondentes Da mesma forma, em notas de ensino do Escola de Engenharia de Milwaukee, GD & T é descrito como definindo a forma ideal com limites.

Tolerância GD&T vs. Tradicional (Coordenada): A Diferença Real

toleranc de coordenadas Os controles formam e localizam o recurso com X, Y datums e tolerâncias Enquanto esta abordagem parece ser bastante específica em relação à posição, ela não considera a forma real; se você colocar o centro do recurso exatamente no ponto “zero,” o buraco é livre para subir, esquerda, direita, ou mesmo para ser não circular dentro de uma área de 20 mm quadrados centrada na posição alvo.

O Ah! que fez GD&T. Stanley Parker, trabalhando com munições navais por volta de 1940, percebeu que chefes redondos e buracos precisavam de uma zona de tolerância redonda, não quadrada. Acabou como um padrão militar na década de 50 e foi o precursor da verdadeira posição de hoje.

Então, qual você deve usar? ambos. tolerar mais/menos funciona muito bem para o tamanho do recurso; GD & T mostra seu valor real para recursos que precisam alinhar, acasalar ou girar Siga este guia de decisão.

Os três blocos de construção: dados, estruturas de controle de recursos e dimensões básicas

Antes que qualquer um desses símbolos importa, três coisas precisam estar no lugar Obter esses três elementos direito eo resto de GD & T tende a seguir:

1. Datums e o referencial de datum (DRF).Um datum (pode haver datums primários, secundários e terciários) responde, “A que estou medindo?” Cada uma dessas superfícies de datum define um plano, e juntas elas definem um sistema de coordenadas de referência contra o qual todos os outros controles da peça serão medidos. (Todo esse sistema de três superfícies de datum perpendiculares é chamado de referencial de datum).Um recurso de datum (o buraco, borda ou superfície real na parte usada para criar os datums primário, secundário e terciário) deve idealmente ser uma parte dos recursos de datum que a peça normalmente entraria em contato em uso.Escolher o recurso de datum correto é indiscutivelmente o passo mais importante na definição de GD & T.

2. o quadro de controle de característica (FCF).Este é o símbolo padrão em caixa Leitura esquerda para direita é composto de O símbolo de controle geométrico em si (ou seja, retilineidade, planicidade, posição).Seguido pela forma e valor da zona de tolerância (a zona de tolerância se a zona de tolerância tem um sinal de liderança a zona é cilíndrica) Isso pode ou não ser seguido por um modificador de material Isso será seguido por uma ou mais referências de datum (indicando quais dos planos de datum estabelecidos (s) definir a zona, novamente listados em ordem de primazia) Um único quadro de controle de característica controlará uma única característica geométrica de uma única característica Você pode aplicar vários quadros de controle de característica para a mesma característica para controlar mais de uma característica.

3. dimensões básicas Uma dimensão básica é um valor exato teoricamente (e sempre aparece em uma caixa Estabelece uma localização exata, orientação ou ângulo (angle) sem tolerâncias Estas dimensões básicas estabelecem a verdadeira geometria teoricamente perfeita, não a tolerância permitida, que é tratada pelo quadro de controle de características (FCF).Um exemplo comum é um padrão de posição verdadeira onde cada local é definido por uma dimensão básica encaixotada e então a própria posição é definida pelo desvio permitido da posição verdadeira (definida pelo FCF).

Qual é a regra 3-2-1 para GD & T?

A regra 3-2-1 A regra é que você restringe totalmente uma parte prismática contra o referencial de referência de datum usando seis contatos.O datum primário atinge 3 (um translate e dois giram graus de liberdade).O datum secundário atinge 2 (um de cada, novamente) e o datum terciário atinge o último 1.Três mais dois mais um perfaz seis no total, você travou o movimento da peça em uma repetibilidade quando você inspecioná-lo. Aulas de design de máquinas da Iowa State University ensine esta mesma sequência primária/secundária/terciária para inspeções posicionais. Erre a sequência e ela balança e oscila para outra posição, alterando seus números.

Os 14 Símbolos GD & T, Agrupados em 5 Categorias

Não Memorize. Mapa Os iniciantes tentam aprender todos os símbolos conforme eles aparecem em um projeto, mas isso é esmagador e desnecessário Em vez disso, aprenda-os como cinco famílias-engenheiros chamam isso de “O mapa de 5 categorias” Uma vez que você saiba a qual família um símbolo pertence, você intuitivamente sabe onde ele se encaixa nos projetos e se precisará de um dado.

Quais são os 14 símbolos em GD & T?

De acordo com ASME Y14.5-2009, havia 14 símbolos característicos geométricos nessas cinco categorias: Forma (retilitude, planicidade, circularidade, cilindricidade), perfil (linhas, superfícies), Orientação (angularidade, perpendicularidade, paralelismo), Localização (posição, concentricidade, simetria) e runout (circular, total).A ASME Y14.5-2018 acabou com todo o conceito, termos e símbolos de concentricidade e simetria, reduzindo-o para 12 símbolos restantes. Mapa completo:

Observe que a forma física dos glifos de símbolos diferem em muitas fontes de computador, por isso é a categoria de símbolos e o próprio símbolo de texto que definem seu significado para plantas Observe como no ASME Y14.5-2018, a coluna Datum fornece um atalho significativo; quaisquer símbolos de controle de formulário nunca precisam de um dado porque a parte contém seu próprio recurso (s) de referência, enquanto cada símbolo na orientação, Localização e runout exigem um dado.

Controles de forma: planicidade, retidão, circularidade, ciclindricidade

Forma de controle de características individuais Os controles de forma policiam a forma de uma única característica contra si mesma, assim, não exigindo nenhum dado Uma verificação de planicidade (planaridade) envolve estabelecer dois planos paralelos em uma tolerância especificada separados, então certificando-se de que toda a característica medida esteja dentro desses limites Este é o controle perfeito para uma superfície interna ou uma superfície lapidada, digamos, um Ranhura de anel de vedação ID ou uma superfície de vedação Uma verificação semelhante para um elemento de linha ou eixo, retidão, funciona exatamente como seu nome indica A circularidade (circularidade) faz uma verificação de uma única seção transversal de um furo ou eixo, enquanto a cilindricidade (cilindricidade) é mais rigorosa porque cobre redondeza, planaridade e conicidade ao longo de todo o comprimento de um cilindro-é, portanto, a verificação de forma mais cara.

Não seja aquela pessoa que empilha controles de planicidade apertados e paralelismo de aperto na mesma face Há uma redundância para o paralelismo; a chamada de paralelismo tem seus próprios requisitos de forma para angularidade; portanto, também define implicitamente o controle de planicidade também apertado junto com qualquer requisito de retidão Sempre verifique se há redundâncias em seus controles de recursos e remova os desnecessários extras Cada formulário adicionado, Orientação ou Controle de localização que não suporta diretamente a funcionalidade do produto adicionará custo e tempo de inspeção para a equipe.

Controles de orientação e localização: paralelismo, perpendicularidade, posição

O resto desses controles também apontam para datums, porque “em um ângulo” ou “no lugar certo” significa apenas algo relativo a outra coisa A angularidade mantém uma característica em um ângulo básico para um dado, perpendicularidade é o caso especial 90 da angularidade, paralelismo mantém uma característica paralela a um dado, e para um eixo pode usar uma zona cilíndrica adicionando um na frente do valor.

Posição (posição verdadeira) é o cavalo de batalha - o controle mais usado em todos os GD & T. Ele localiza um recurso ou um padrão inteiro usando dimensões básicas encaixotadas, em seguida, permite o desvio dentro de uma zona geralmente cilíndrica referenciada aos datums Isso é exatamente onde a vantagem de área 571TP10 T de mais cedo compensa: uma zona de posição redonda aceita mais peças boas do que a caixa quadrada para o mesmo ajuste.

“Uma chamada de posição cilíndrica quase sempre precisa de todos os três datums para restringir totalmente a zona Sub-constre-a com apenas um ou dois e a peça pode balançar ou girar, e sua medição não se repetirá - que é a razão número um para iniciantes ‘falha’ boas partes.”

Onde esses controles são produzidos e verificados? Nas máquinas que localizam recursos entre si - a Máquina torno CNC para recursos torneados coaxiais, ou um centro de usinagem vertical para padrões de furos Escolher recursos de dados que correspondam às interfaces de acoplamento da peça, e não às faces mais fáceis de tocar, é o que torna as tolerâncias de posição alcançáveis no chão.

Controles de perfil e runout (e símbolos ASME excluídos)

perfil de uma superfície é o controle único mais poderoso em GD & T: define uma zona de tolerância 3 D - duas superfícies de deslocamento - que a superfície real deve cair entre, e pode ficar em tamanho, forma, orientação e localização de uma só vez É por isso que domina desenhos modernos baseados em modelo de perfil de uma linha faz o mesmo trabalho em seções transversais 2 D individuais.

o runout controla as peças rotativas contra um eixo de referência. o runout circular verifica “wobble” em uma única seção transversal à medida que a peça gira; o runout total verifica toda a superfície de uma só vez, capturando retilineidade, conicidade e erro de perfil juntos - ideal para mancais de mancal e superfícies de vedação produzidas em um Moedor cilíndrico CNC.

Modificadores de condição de material (MMC, LMC) e tolerância a bônus

Modificadores de materiais (material modifiers) onde GD & T começa a média de dinheiro em vez de geometria GD & T é usado para alterar a tolerância com base na dimensão construída do recurso Você pode pensar em termos de três estados; o primeiro é padrão, ou nenhum símbolo, e chamou RFS (Independentemente do recurso).É a condição onde a tolerância permanece fixa independentemente do tamanho A seguir é mmc (condição máxima do material, M) e é a condição onde a peça tem o material MAIS; pequenos furos ou grandes eixos Seu oposto é LMC (condição de menor material, L) e é a condição de menor material; grandes furos ou pequenos eixos.

a tolerância ao bônus é o tempo de retorno Quando uma tolerância de posição é dada no MMC, qualquer coisa que você adicionar ao mmc adiciona à tolerância de posição aceitável Simplificando, você recebe um bônus por ter um furo de folga perfurado apenas um pouco maior para que seja menos crítico para você tê-lo exatamente centrado Foi escrito que, o recurso “A pode ser permitido para ‘soltar’ suas tolerâncias posicionais em proporção ao seu desvio de sua dimensão mmc Este princípio é valioso para furos de folga e para recursos que formam padrões de furos de parafuso.” Use MMC para furos de folga e padrões de parafuso onde a montagem é o objetivo; mantenha recursos rígidos e críticos de alinhamento no RFS porque a posição é mais importante do que a montagem livre.

Como ler um verdadeiro GD & T Callout: Um Exemplo Trabalhado

Normalmente, combinar-se-ia esse recurso com um quadro de controle de recurso para o furo de 0,25 diâmetro () e um padrão para que esse tenha algum posicionamento para verificá-lo: | 0,25 | A | B | C A frase aqui é: 0,25 | B. O diâmetro é para (você está especificando forma não boxiness).É para MMC, portanto, a tolerância está disponível.A, B e C é onde você mediria na impressão.

A posição absoluta e perfeita deste furo na peça pode ser encontrada com um conjunto de dimensões básicas (normalmente encaixotadas e em outras partes da impressão); esta caixa GD&T especifica o quanto você pode se desviar dessa posição perfeita, conforme determinado medindo enquanto a peça está restrita aos dados referenciados.

Aqui está um exemplo que ilustra a importância da ordenação de dados Um inspetor novinho em folha vê um suporte com sua posição chamada como A|B|C, mas opta por prender o suporte primeiro na face B, porque é mais fácil de acessar Como resultado, a parte balança alguns milésimos em uma rebarba, a posição medida do furo passa um pouco mais de 0,25 mm, e 40 suportes ‘ruins’ acabam em Quarentena Agora, um inspetor experiente re-fixam as pinças usando o dado A, como representado na impressão, e cada parte fica bem sentada, sentada e plana, e as medidas como OK As partes não mudaram, apenas a abordagem do operador 'foi a sequência de dados da impressão aderida? toque-off confiável depende de bons hábitos; muitas lojas aumentam suas máquinas com leituras digitais (DRO) para simplificar configurações repetíveis.

6 Erros comuns de GD & T que causam sucata (e por que GD & T se sente difícil)

GD & T é complicado por uma razão, muito boa: todos os pequenos símbolos são o 201TP10 T que compõe a parte fácil; mas seleção de dados, seleção de forma de zona de tolerância e leitura do quadro na sequência certa são os outros 801TP10 T e é onde quase todo mundo se perde Esses seis erros compõem a parte de leão da sucata iniciante e da rejeição de desenho.

Por que o GD&T é tão difícil?

GD & T não é sobre os doze a quatorze símbolos; é sobre o pensamento SYSTEMS A aplicação correta de uma única chamada de posição requer que você considere múltiplas interações, não apenas uma: selecionar recursos de dados com base na função, configurar um quadro de referência de dados repetível, elaborar dimensões básicas específicas, escolher uma forma de zona de tolerância, escolher um modificador de material e confirmar a peça pode ser fixado e medido consistentemente Essas seis decisões interagindo determinam como uma chamada é processada e essas seis decisões interagem com outras chamadas no quadro e no resto da impressão Boas notícias aqui: é aprendível no trabalho! comece com a correção de seus datums & T erros traçam de volta ao datum & o resto seguirá naturalmente Mantenha o Mapa de 5 categorias e a sequência de leitura de chamadas abertas e próximas à mão eles não são seu kit inicial.

Perspectivas da indústria: de desenhos 2 D a definição baseada em modelos (MBD)

A maior mudança da ASME acontecendo no mundo da GD & T, mais do que um novo símbolo, tem que ser onde os símbolos estão sendo colocados Mais e mais lojas estão passando de desenhos em papel 2 D para definição baseada em modelo (MBD), onde tolerâncias e GD & T são anexadas como informações de fabricação de produtos (PMI) diretamente ao modelo CAD 3 D. Um grande esforço é o programa do Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia dos EUA (NIST) que apoia a mudança, explicando MBD como “o conceito que define um componente projetado e os processos necessários de fabricação, montagem, inspeção e teste em três dimensões com o auxílio de modelos CAD 3 D gerados por computador e suas anotações que formam uma definição ‘executável’. O NIST considera o modelo anotado PMI como a única fonte de verdade.

As principais conclusões dessas informações para o seu trabalho em projetos no próximo ano são: Primeiro, os padrões atuais para focar seu aprendizado são ASME Y14.5-2018 (para os EUA) e ISO 1101:2017 para Internacional (padrão ISO), não os conjuntos GD & T mais antigos de 2009 que ainda incluem concentricidade e simetria Segundo, para ler modelos não apenas impressões, a proficiência em GD & T tornou-se absolutamente necessária Quando uma loja fornece uma cotação para um conjunto de dados MBD GD & T, seus programadores e inspetores devem entender o PMI no modelo 3 D da mesma forma que interpretariam um quadro de controle de recursos de uma impressão 2 D. O interesse da GD & T continua a aumentar, principalmente à medida que as empresas adotam práticas de tolerância digitais baseadas em modelos. Faça planos em sua capacidade de 2026 para treinar o pessoal do chão da loja para ler o PMI diretamente do modelo.

Perguntas frequentes