Технические чертежи и габаритные размеры и технологические характеристики Для инженера по качеству
В последней главе (Исходные данные и обзоры проекта) мы рассмотрели три этапа проектирования продукта, которые часто приводят к созданию подробных технических чертежей, связанных с вашим новым продуктом.
Эти инженерные или технические чертежи служат для различных целей.
Одним из наиболее важных является то, что отражает намерение дизайнера и все требования, связанные с новым продуктом. Следующее преимущество или цель инженерного чертежа состоит в том, чтобы действуют как средство связи.
Как инженер по качеству вы, вероятно, знаете, что в производственном процессе есть много разных людей, которым потребуется информация о новых компонентах или узлах, которые были разработаны.
Сюда входят проектировщики процессов, покупатели компонентов, поставщики компонентов, инспекторы сырья, сборщики, инспекторы контроля качества после сборки и, наконец, сами клиенты.
Определение геометрических размеров и допусков
Чтобы гарантировать, что ваши инженерные чертежи будут переданы эффективно (безошибочно), создатели чертежей (дизайнеры) используют технический «язык общения», называемый GD&T или Геометрические размеры и допуски.
До разработки GD&T традиционные инженерные чертежи часто содержали много рукописных заметок, отражающих намерения проектировщиков.
Эти рукописные заметки стали источником ошибки , когда организации начали масштабироваться или когда эти заметки необходимо было перевести на другие языки.
Методология GD&T была создана для стандартизации «языка» инженерных чертежей , чтобы независимо от того, кто вы или где вы находились, вы могли прочитать чертеж и точно понять, что требуется для этого компонента.
Сегодня методология GD&T предоставляет надежный метод для передачи всей необходимой информации, связанной с компонентом, который включает в себя; размеры, допуски, геометрия, материалы, отделка и вся другая информация о чертеже (редакция, номер детали и т.
д.).
Чтобы сделать все это, GD&T использует набор стандартных символов для описания различных функций или требований к компоненту.
Эти символы смогли заменить традиционные рукописные заметки и обеспечить стандартный подход к определению размеров и допусков, удобный для производства и контроля.
GD&T и инженер по качеству
Как инженер по качеству вы должны уметь читать и интерпретировать технические чертежи и GD&T, связанные с этим чертежом.
Это позволит вам понять намерение разработчика продукта, что позволит вам оценить соответствие изделия, сходящего с вашей производственной линии.
Кроме того, дизайнеры нередко определяют элементы, которые являются CTQ (критическими для качества) на инженерном чертеже.
Вы должны быть в состоянии интерпретировать эти CTQ и создать план контроля качества для измерения, мониторинга и контроля вашего процесса для этих критических параметров.
Мы обсудим 7 аспектов методологии GD&T, в том числе: Виды, размеры, допуски, символы, базы, рамки управления функциями и основные надписи.
Виды чертежа
Первым инструментом в наборе инструментов для инженерных чертежей является чертежный вид . Виды чертежа — это просто представление вашего компонента с разных точек зрения (спереди, сбоку, сверху и т. д.).
Даже самые элементарные компоненты невозможно полностью понять, просто взглянув на них в одной двухмерной плоскости просмотра (спереди). Вот почему инженерные чертежи содержат несколько видов, чтобы можно было понять полную геометрию всей детали.
Разработчику доступно множество различных видов (спереди, сзади, сверху, снизу, слева, справа, изометрия), однако большинство инженерных чертежей содержат 3 разных вида одного и того же компонента.
Общее практическое правило состоит в том, что вы должны использовать как можно меньше видов, чтобы полностью передать геометрию детали и дать читателю некоторое представление о различных особенностях компонента.
На рисунке выше видно, что используются 4 различных вида: вид спереди (вверху слева), вид сверху (вверху справа), вид сбоку (внизу справа) и изометрический вид (внизу слева).
различные виды задают основу для определения размеров и допусков компонента.
Как вы думаете, мы могли бы безопасно исключить один из этих видов, не влияя на способность читателей полностью понять геометрию детали?
Вид также можно получить в поперечном сечении компонента, чтобы показать внутренние элементы или размеры.
Размеры GD&T
После того, как вы создали различные виды на инженерных чертежах, пришло время добавить к чертежу размеры.
Согласно ASME Y14.5, размеры — это числовое значение (значения) или математическое выражение в соответствующих единицах измерения, используемые для определения формы, размера, ориентации или местоположения детали или элемента.
Как вы можете видеть на рисунке ниже, размеры показаны с помощью «выносных линий» (показаны красным), которые расположены между двумя измеряемыми элементами. Например, расстояние между центрами двух отверстий (91,2).
Чтобы правильно определить размер вашего нового продукта, в ASME Y14.
5-2009 существует несколько важных правил.что вы должны знать:
- Размеры [и допуски] должны быть полными, чтобы было полное понимание характеристик каждого элемента
- Размеры не должны подвергаться более чем одной интерпретации
- Должен быть указан каждый необходимый размер
- Размеры должны быть выбраны и расположены в соответствии с функцией и сопряжением детали
- Необязательные (только для справки) размеры должны быть обозначены соответствующим примечанием
- Размеры должны быть расположены для оптимальной читаемости
- Угловой размер 90° подразумевается для любого 2D-вида, где угол не указан, а линии показаны под прямым углом
- Размеры [и допуски] применяются только на уровне чертежа, где они указаны
- Предполагается, что размеры относятся к полной длине, ширине и глубине элемента, если не указано иное
Допуски для этих размеров
После того, как вы полностью определили размеры всех элементов на чертежах, пришло время поговорить о допусках.
В соответствии со стандартом ASME Y14.5, Допуск определяется как общая величина, на которую допускается изменение определенного размера. Эта общая сумма считается разницей между максимальным и минимальным лимитами.
Так почему же у нас вообще есть допуски???
Как вы, наверное, уже знаете, нет ничего идеального. На планете нет производственного процесса, который всегда производил бы детали номинальных размеров.
В вашем производственном процессе будет наблюдаться определенный уровень вариаций, который невозможно полностью устранить и который может возникать из самых разных источников. Здесь в игру вступает идея допусков.
Как дизайнеры продуктов и создатели чертежей, мы должны учитывать эти ожидаемые и естественные отклонения в формах допусков, которые позволяют нашей конструкции отличаться от номинальной или идеальной геометрии.
Существует 4 различных типа допусков, которые нам необходимо обсудить: двусторонние допуски , односторонние допуски, предельные допуски и односторонние допуски .
Эти четыре типа допусков показаны ниже:
Как показано, Предельные допуски показывают как максимальный, так и минимальный размер, допустимый для элемента. Единый предельный допуск определяет только один предельный размер, обычно максимальное или минимальное значение элемента или размера.
Двусторонний допуск показывает номинальный размер (0,212) и допустимый допуск в любом направлении + .001. Односторонний допуск показывает номинальный размер (0,212) и допуск только в одном направлении +0,001.
Определение допусков с помощью примечания к чертежам
Другой метод определения допусков на размеры — использование стандартных допусков. Например, многие чертежи создаются с примечанием следующего вида:
Если не указано иное, размеры указаны в дюймах:
- Углы: +/- 0,5 градуса
- .XX: +/- 0,01″
- .
XXX: +/- 0,005″
XXX: +/- 0,005″ Это позволяет проектировщику указать номинальный размер на чертеже, а затем позволить чертежу контролировать допуск.
Например, конструктор может указать размер 1,45″, а подразумеваемый допуск равен 0,01″, поскольку номинальный размер был указан с точностью до двух знаков после запятой X. XX .
Если бы размер был указан с точностью до третьего знака после запятой (1,450″), подразумеваемый размер был бы равен 0,005″.
Правила определения допусков
Как и в случае с размерами, в ASME Y14.5-2009 существует несколько важных правил, связанных с допусками, которые вам следует знать:
- Все размеры должны иметь допуск, если только они не указаны как минимальные, максимальные или только справочные.
- Допуски [и размеры] должны полностью определять допустимое отклонение номинальной геометрии
- Допуски [и размеры] применяются только на уровне чертежа, где они указаны
- Допуски [и размеры] должны быть расположены для оптимальной читаемости
- Предполагается, что допуски [и размеры] относятся к полной длине, ширине и глубине элемента, если не указано иное
Выбор надлежащих допусков
Допуски [и размеры] следует выбирать таким образом, чтобы все детали подходили друг к другу и функционировали должным образом при сборке.
Более жесткие допуски требуют точного производственного оборудования, что может увеличить накладные расходы, связанные с производством.
Более жесткие допуски могут также потребовать более точного измерительного оборудования, более частых проверок, углубленного обучения операторов и инспекторов, а также длительных процессов проверки.
Все эти факторы увеличивают стоимость, связанную с более жесткими допусками.
Именно здесь надежная конструкция может быть очень ценной, если тот же уровень качества может быть достигнут с меньшими допусками, это может сэкономить вашей организации много денег в долгосрочной перспективе.
Символы GD&T для определения допусков
Последнее замечание, которое я сделаю по поводу допусков, заключается в том, что они применяются не только к размерам, они также могут применяться ко многим другим функциям или характеристикам вашей детали, включая прямолинейность, плоскостность, положение, ориентацию, и т. д.
Именно здесь использование GD&T Symbols становится чрезвычайно важным.
Одним из преимуществ GD&T является использование общих символов, которые используются для дополнительного допуска части всех различных характеристик компонента, которые могут быть критическими.
Ниже приведена таблица, в которой показаны 14 стандартных символов геометрических допусков, используемых в геометрических допусках в соответствии с ASME Y14.5. Эти геометрические допуски попадают в одну из пяти категорий – Форма, Расположение, Ориентация, Профиль и биение .
Дополнительные символы модификации
В дополнение к этим символам геометрического допуска существует несколько других символов модификаторов, с которыми вы должны быть знакомы, они показаны ниже: символы записаны, пришло время представить следующую важную тему инженерного чертежа; Datum и Datum Feature .
A Datum — это воображаемая плоскость, ось, точка, линия или цилиндр, которые являются исходными точками, из которых устанавливается местоположение геометрических характеристик элементов.
Исходные данные являются теоретическими и моделируются только с помощью измерительного оборудования (калибровочные штифты, гранитные плиты, угловые пластины и т. д.).
A Datum Feature , с другой стороны, физический элемент детали, который используется для установления воображаемой базы.
Опорные элементы — это реальные, осязаемые элементы на части, к которой измерительное оборудование может физически прикасаться или измерять.
Элементы Datum и Datum важны, потому что они становятся системой отсчета, относительно которой проводятся измерения. Вы можете увидеть разницу между фактическим (датум) и теоретическим (датум) ниже.
Теперь, когда мы с этим разобрались, мы готовы обсудить последнюю и, возможно, самую важную тему методологии GD&T — Кадр управления функциями.
Рамка управления элементами
Рамка управления элементами потенциально является наиболее полезным инструментом в любой системе геометрических допусков, поскольку она позволяет эффективно использовать все доступные символы геометрических допусков.
A Feature Control Frame — это инструмент GD&T, который сочетает в себе геометрическую характеристику, допустимый допуск (форма зоны допуска и размер зоны допуска), любые модификаторы материала и ссылки на исходные элементы для создания геометрического допуска .
Рамки управления функциями — это эффективный и компактный метод предоставления четких и кратких требований к множеству различных функций вашего проекта. Рамку управления функциями можно разбить на три части, показанные здесь синим цветом.
Первая коробка или секция может содержать любой из 14 различных стандартных геометрических символов допуска , найденных выше. В этом примере кадр управления элементом включает допуск истинного положения.
Следующий раздел содержит фактический допуск для конкретного элемента , допускаемого допуском. В этом примере допуск истинного положения равен 0,25 с дополнительным символом диаметра, указывающим круговую зону допуска при максимальном состоянии материала (M).
В этом примере Datum A является первичным данным, Datum B — вторичным данным, а Datum C — третичным данным. Этот порядок исходных данных важен, потому что он стандартизирует способ закрепления детали во время контроля.
Основная надпись
Самый последний пункт, который нам нужно охватить, это основная надпись . Основная надпись любого чертежа обычно находится в правом нижнем углу большинства чертежей и содержит массу важной информации.
На самом деле, когда вы впервые берете в руки какой-либо инженерный чертеж, первое место, на которое вы всегда должны смотреть, это основная надпись . Здесь вы часто найдете:
- Номер детали компонента
- Описание чертежа
- Спецификация или список деталей
- Уровень редакции чертежа
- Стандартные допуски
- Единицы измерения и шкалы
- Требуемый материал и/или отделка
- количество листов, связанных с чертежом
Итак, мы, к сожалению, только поверхностно рассмотрели вселенную GD&T, но я считаю, что мы охватили все, что будет входить в рамки сертификационного экзамена CQE.
Сюда входит краткое обсуждение следующих 7 инструментов GD&T: видов, размеров, допусков, символов, баз, рамок управления элементами и основных надписей.
Ниже приведен пример технического чертежа, содержащего все эти элементы, кроме основной надписи.
Я думаю, важно повторить, что технические чертежи являются важным инструментом в мире качества.
Во-первых, потому что они отражают замысел дизайна, связанный с вашим продуктом, и четко сообщают обо всех важных требованиях, связанных с вашим продуктом, множеству людей, которые участвуют в воплощении вашего продукта в жизнь.
Хорошо, готовы к практическому тесту?
Next: Product and Process Control
Ссылка на свойство — 2021
Вы можете связать значение свойства документа, настраиваемого свойства или свойства конфигурации с текстом примечания. Вы также можете связать свойство со строками таблицы или спецификации. Если значение свойства изменяется, связанный текст изменяется автоматически.
Чтобы связать текст со свойством:
- Нажмите ссылку на ресурс в примечании Менеджер по недвижимости.
- Выберите место для ссылки:
Опция Описание Текущий документ Свойство, относящееся к фактическому документу чертежа. Модель найдена здесь Текущий вид чертежа. (только чертежи) Конкретный вид детали или сборки на листе чертежа, к которому прикреплено примечание. Вид чертежа указан в свойствах листа. (только чертежи) Деталь или сборка, показанная на виде. В диалоговом окне «Свойства листа» в разделе «Использовать значения пользовательских свойств из модели, показанной в» выберите вид.Можно использовать команду “Выбор другого” для выбора компонентов из других видов чертежа.
Компонент, к которому прикреплена аннотация. (документы по сборке и документы по чертежам деталей и сборок) Один из многих компонентов на виде сборки. Выберите Компонент, к которому прикреплена аннотация, чтобы получить доступ к свойствам списка вырезов. При выборе отображается источник.
- В поле Имя свойства выберите свойство из списка доступных свойств, которое зависит от вашего выбора на шаге 2 и от того, где вы создаете заметку. Если компонент имеет тело списка вырезов, свойства списка вырезов отображаются в верхней части списка Имя свойства.
Опция Описание Деталь или сборочный документ Список включает свойства документа модели, в том числе любые определенные пользователем свойства. Чертежный лист или формат листа Список включает свойства документа чертежа, в том числе любые определенные пользователем свойства. Чертежный вид В список включены свойства документа модели, отображаемые в виде. - Чтобы добавить новое пользовательское свойство или чтобы отредактировать существующий, щелкните Файл > Свойства и отредактируйте свойства на Обычай и вкладки Конфигурация в сводке Информационный диалог коробка.
- Выберите системное или пользовательское свойство из списка и нажмите OK.
(только чертежи) Деталь или сборка, показанная на виде. В диалоговом окне «Свойства листа» в разделе «Использовать значения пользовательских свойств из модели, показанной в» выберите вид.
Связанный текст — это значение, присвоенное свойству, с которым оно связано.
Префиксы для пользовательских свойств, связанных в примечаниях, используются следующим образом:
| Префикс | Оценка из: |
|---|---|
| $PRP: | Текущий документ |
| $PRPSHEET: | Модель в виде, указанном в свойствах листа. Если модель, указанная в свойствах листа для пользовательских свойств, является моделью по умолчанию, то для заметок, принадлежащих видам чертежа, используется модель в виде чертежа, к которому принадлежит заметка. Для листа и заметок о формате листа используется первый вид в дереве конструирования FeatureManager. Если выбран вид, модель для этого вида используется во всех случаях. |
| $PRPVIEW: | Модель на чертежном виде, к которому принадлежит примечание |
| $PRPMODEL: | Компонент, к которому прикреплена аннотация |
Ссылки на измерения анализируются из активного документа.
Если вы выбрали
Вид > Переменные связи аннотаций
, и вы добавляете или редактируете примечание в формате листа, отображается переменная для имени свойства (в форме $PRP:”имя свойства” или $PRPSHEET).
Когда вы вернетесь к редактированию листа, отобразится значение свойства, если оно найдено. Если значение свойства не может быть найдено, на листе отображается переменная для имени свойства.
Если соответствующий документ для пользовательских свойств не может быть найден в соответствии с приведенными выше обозначениями, применяются следующие правила:
- В режиме редактирования листа все примечания к формату листа остаются пустыми. Все примечания к листам и видам чертежей содержат имена свойств.
- В режиме редактирования формата листа все примечания к формату листа показывают имена своих свойств.
Если примечание на чертеже связано с пользовательским свойством или размером, а затем свойство или размер удаляется, в примечании отображается ОШИБКА!<имя переменной>. Параметрический текст сохраняется, и вы можете дважды щелкнуть примечание, чтобы увидеть текст. Как только свойство или измерение становятся доступными, примечание обновляется до правильного значения.