Rysunek Techniczny: Wymiarowanie geometrii i tolerancja

From FreeCAD Documentation
Jump to navigation Jump to search
This page is a translated version of the page TechDraw Geometric dimensioning and tolerancing and the translation is 100% complete.
Other languages:
Deutsch • ‎English • ‎français • ‎italiano • ‎polski • ‎русский

Idea

Głównym celem rysunku technicznego jest to, aby inni zrozumieli, co projektant stworzył z jakimi tolerancjami ORAZ jak wyprodukować konstrukcję. Ponieważ większość części musi pasować do zespołów, również geometryczne relacje z innymi częściami są ważne. Aby to osiągnąć, opracowano system wymiarowania geometrycznego i tolerancji (GD&T).

Weźmy na przykład tę część:

TechDraw Hole-Position-Example.png

W projekcie oś ma być umieszczona wewnątrz 2 otworów w części. Oznacza to, że musimy określić następujące rzeczy

  • Średnicę otworów i ich położenie.
  • Określenie, że otwory są wzdłuż pewnej osi, która nie jest prostopadła do płaszczyzny bazowej XZ.
  • Część osiowa musi mieć określoną prostoliniowość.

Prostoliniowość jest ważna, ponieważ zagięta oś nie będzie pasowała do otworów. Wyrównanie otworów jest ważne, ponieważ samo wywiercenie każdego otworu w danej pozycji, bez zwracania uwagi na oś, doprowadziłoby do powstania otworów, do których oś nie pasowałaby. Tak więc samo określenie wymiaru i położenia otworu nie jest wystarczające. Pierwszy punkt to "klasyczne" wymiarowanie, podczas gdy dwa pozostałe to informacje geometryczne, dlatego GD&T wchodzi w grę. Przykład ten pokazuje również, że GD&T jest niezbędne, aby zapewnić, że części są dobrze dopasowane do zespołów.

Jeśli nie jesteś zaznajomiony z koncepcją GD&T, gorąco polecamy zapoznanie się z nią już teraz. Na przykład, szybkie wprowadzenie znajduje się w tym filmie. Aby dowiedzieć się więcej o koncepcji "maksymalnych warunków materiałowych", spójrz na ten film. Aby uzyskać szczegółowe informacje na temat wszelkiego rodzaju cech GD&T, należy rozejrzeć się w Internecie. Na przykład ten kanał YouTube zawiera kilka dobrych wyjaśnień.

GD&T zostało uregulowane w normach ISO 1101 oraz ASME Y14.5.

Możliwości środowisk parcy Rysunek Techniczny w zakresie spełniania wspólnych standardów GD&T są obecnie niewielkie (od wersji FreeCAD 0.19), ale można już osiągnąć wiele rzeczy. Ta strona Wiki wyjaśnia co jest zaimplementowane i jakie sztuczki mogą być użyte dla niezaimplementowanych funkcji.
Uwaga: ta strona Wiki nie ma na celu nauczenia GD&T!

Wymiarowanie

Środowisko Rysunek Techniczny oferuje kilka narzędzi do tworzenia różnych typów wymiarów. Proszę spojrzeć na różne wymiary, jak je tworzyć i modyfikować.

Formatowanie

Domyślna czcionka dla nowego wymiaru jest określana przez ustawienie w preferencjach parametru Czcionka etykiety. Domyślny rozmiar czcionki jest określony przez ustawienie w preferencjach parametru Rozmiar czcionki.
Uwaga: Zalecane jest używanie czcionki, w której znak minus ma taką samą szerokość jak znak plus, ponieważ zapewnia to, że tolerancje będą sformatowane zgodnie z normami GD&T. Taką czcionką jest np. osifont, który jest częścią wszystkich instalacji programu FreeCAD.

Domyślny format dla nowych wymiarów zależy od opcji w preferencjach Zastosuj wartości globalne dla liczby miejsc dziesiętnych i Alternatywne miejsca dziesiętne. Określają one liczbę miejsc po przecinku, ale w każdym przypadku wymiar jest liczbą zmiennoprzecinkową. Na przykład, jeśli ustawione są 2 miejsca po przecinku, używany jest format %.2f (liczba zmiennoprzecinkowa z 2 miejscami po przecinku).

Format liczb można zmienić:

  1. Kliknij dwukrotnie na wymiar na rysunku lub na obiekt wymiaru w drzewie modelu,
  2. W pojawiającym się oknie dialogowym wymiarowania w polu Wyznacznik formatu znajduje się definicja formatu, więc zmień ją na taką, jaka jest potrzebna.

Składnia wyznacznika formatu jest wyjaśniona tutaj. Możesz również użyć to narzędzie online, aby zobaczyć, jaki wyznacznik formatowania będzie wyświetlał liczby.

Przykłady:

  • Używasz dwóch miejsc po przecinku, ale dla kąta chcesz mieć tylko jedno miejsce po przecinku, użyj formatu %.1f,
  • Używasz dwóch miejsc po przecinku, ale nie podoba Ci się, że wyświetlane są zera na końcu (wolisz 4 zamiast 4.00). Wtedy użyj tego wyznacznika formatu: %g. Paramert g użyje jak najkrótszego ciągu znaków, a więc pominie zera po przecinku. Ponadto w razie potrzeby automatycznie przełączy się na notację naukową.

Za pomocą właściwości DANEOdwrotny można nadać wymiarom długości wartości ujemne i przerzucić kąty z zakresu 0 - 180° do zakresu odbicia 180° - 360°.

Ustawienie opcji Teoretycznie dokładny w oknie dialogowym wymiarowania spowoduje oznaczenie wymiaru jako dokładnego teoretycznie poprzez dodanie wokół niego ramki.

Zamiast sformatowanej liczby można użyć własnego tekstu, ustawiając opcję Tekst dowolny w oknie dialogowym wymiarowania. Wówczas zawartość pola Wyznacznik formatu zostanie wyświetlona jako wymiar.

Za pomocą właściwości DANEX i DANEY można zmienić poziome i pionowe położenie tekstu wymiaru względem widoku. Alternatywnie można zmienić położenie, przeciągając wartość liczbową lub tekst.

Tolerancja

Tworzenie

  1. Utwórz wymiar w swoim rysunku,
  2. Kliknij dwukrotnie na wymiar na rysunku lub na wymiarowanym obiekt w drzewie modelu.
  3. W pojawiającym się oknie dialogowym wymiaru podaj jako wartość powyżej wymiaru, wartość o którą wymiar może zostać przekroczony.
    Spowoduje to tolerancję równomierną, jak ta: TechDraw equal-tolerance.png
  4. Jeśli masz nierówne tolerancje, podaj jako wartośćponiżej wymiaru, wielkość, o którą wymiar może być mniejszy i odznacz opcję Równa tolerancja
    Spowoduje to nierówną tolerancję, taką jak ta: TechDraw Non-equal-tolerance.png

Usuwanie

Aby pozbyć się tolerancji, zmień wartości powyżej wymiaru i poniżej wymiaru, każdą na zero.

Formatowanie

Domyślne kroje czcionek dla nowych tolerancji są takie same jak dla wymiarów. Domyślny rozmiar czcionki jest określony przez ustawienie w preferencjach opcji Skala tekstu tolerancji. Skala ta jest współczynnikiem rozmiaru czcionki użytej dla wymiaru.

Domyślny format wyświetlania liczb dla nowych tolerancji jest standardowo taki sam jak dla wymiaru. Można go zmienić w oknie dialogowym wymiaru.

Można również użyć dowolnego tekstu zamiast określenia formatu liczbowego, zaznaczając opcję Tekst dowolny tolerancji w oknie dialogowym wymiarowania. Wtedy zawartość pola Wyznacznik formatu tolerancji zostanie wyświetlona jako tekst tolerancji.

Tolerancja geometrii

Tolerancje są tworzone poprzez użycie funkcji środowiska pracy Rysunek techniczny Balonik. Ponieważ dla większości obiektów wymagana jest ramka, pomocna jest zmiana opcji Kształt dymka na Prostokąt w preferencjach środowiska Rysunek Techniczny.

Wskaźnik tolerancji

Przykład pręta objętego tolerancją. ( Wartość bicia definiuje już prostoliniowość, podano ją tylko dla przykładu).

Identyfikatorem tolerancji w GD&T jest ramka, zwana również "ramką kontrolną właściwości". Można ją utworzyć za pomocą funkcji Balonik środowiska pracy Rysunek techniczny:

  • po dodaniu balonika, jeśli jego kształt nie jest jeszcze ramką, kliknij na nim dwukrotnie w drzewie modelu kolejnie w wyświetlonym okienku dialogowym ustaw parametr Kształt na wartość Prostokąt,
  • dodaj odpowiedni znak Unicode dla właściwości, której potrzebujesz do dymku Tekst (możesz skopiować je z tabel referencyjnych poniżej).
  • Dodając znak "|" do Tekstu, rozpoczynasz nowe pole wskaźnika.

Nie ma reguły, która definiuje czy lub jak wskaźnik tolerancji musi mieć linię wiodącą czy nie, więc możesz albo:

  • ustawić właściwość Widoczność linii na wartość false w oknie dialogowym balonika,
  • ustawić właściwość Symbol końca na wartość Strzałka wypełniona lub Kropka.

Przykład po prawej stronie pokazuje dwa możliwe warianty rozmieszczenia wskaźników tolerancji.

Dane odniesienia

Punkty odniesienia w znaczeniu GD&T oznacza powierzchnie, do których tolerancja została obliczona. Tworzy się je jako baloniki:

  • po dodaniu balonika, w oknie dialogowym balonika ustaw parametr Symbol końca na wartość Wypełniony trójkąt,
  • jeśli kształt balonika nie jest jeszcze ramką, ustaw wartość parametru Kształt na Prostokąt,
  • przeciągnij bąbelek za pomocą myszki tak, aby trójkąt był oddalony od powierzchni odniesienia,
  • ponieważ linia prosta dla punktów odniesienia jest bardzo popularna, chyba że powierzchnia punktu odniesienia nie jest prostopadła do X lub Y, upewnij się, że właściwości DANEX i DANEpunkt odniesienia położenia X lub DANEY i DANEpunkt odniesienia położenia Y są równe, aby uzyskać linię prostą balonika.
Rysunek z przykładami punktów odniesienia


Znaki specjalne

Poniżej znajduje się lista znaków, które należy wykorzystać w oznaczeniach tolerancji geometrii:

Tabela referencyjna tolerancji geometrycznych (zgodnie z tabelą nr 2 w ISO 1101-2017)
Zastosowanie Cechy geometrii Symbol znak Unicode Konieczne dane odniesienia Uwagi
Forma Prostoliniowość
GD&T Straightness.svg
U+23E4
nie
Forma Płaskość
GD&T Flatness.svg
U+23E5
nie
Forma Okrągłość
GD&T Circularity.svg
U+25CB
nie
W starszych normach nazywany również kolistością.
Forma Walcowatość
GD&T Cylindricity.svg
U+232D
nie
Forma / Orientacja / Położenie Profil liniowy
GD&T Profileofaline.svg
U+2312
tak
W przypadku zastosowania do celów formalnych nie jest konieczny żaden układ odniesienia
Forma / Orientacja / Położenie Profil powierzchni
GD&T Profileofasurface.svg
U+2313
tak
W przypadku zastosowania do celów formalnych nie jest konieczny żaden układ odniesienia
Orientacja Równoległość
GD&T Parallelism.svg
U+2225
tak
Orientacja Prostopadłość
GD&T Perpendicularity.svg
U+27C2
tak
Orientacja Kątowość
GD&T Angularity.svg
U+2220
tak
Położenie Pozycja
GD&T Position.svg
U+2316
tak
Przy pracy z normą ISO 5458 nie jest wymagany żaden punkt odniesienia.
Położenie Koncentryczność / współosiowość
GD&T Concentricity.svg
U+25CE
tak
Nazwana koncentryczność, gdy jest stosowana dla punktów środkowych i współosiowość, gdy jest stosowana dla linii środkowych. W normie ASME Y14.5 zostało to wyeliminowane od wersji z 2018 roku.
Położenie Symetria
GD&T Symmetry.svg
U+232F
tak
W normie ASME Y14.5 z 2018 roku symetria została wyeliminowana.
Bicie Bicie obwodowe
GD&T Circular runout.svg
U+2197
tak
Bicie Bicie ogólne
GD&T Totalrunout.svg
U+2330
tak
Symbole używane w ramce kontrolnej elementu w celu określenia opisu elementu, tolerancji, modyfikatora i układu odniesienia
Symbol znak Unicode Modyfikator Uwagi
Gd&t freestate.svg
U+24BB
Stan swobodny Ma zastosowanie tylko wtedy, gdy część jest unieruchomiona w inny sposób
Gd&t leastmaterialcondition.svg
U+24C1
Najmniejsza grubość materiału (LMC) Przydatna do utrzymania minimalnej grubości ścianki
Gd&t maximummaterialcondition.svg
U+24C2
Maksymalny stan materiału (MMC) Zapewnia dodatkową tolerancję tylko dla cechy rozmiaru
Gd&t projectedtolerancezone.svg
U+24C5
Przewidywany obszar tolerancji Przydatne przy otworach gwintowanych dla długich kołków rozporowych
Gd&t regardlessoffeaturesize.svg
U+24C8
Niezależnie od rozmiarów cech (RFS) Nie wchodzi w skład wersji z 1994 r. Patrz pkt. A5, ppkt 3. Również par. D3. Także rys. 3-8.
Gd&t tangentplane.svg
U+24C9
Płaszczyzna styczna Przydatne w przypadku interfejsów, w których formularz nie jest wymagany
Gd&t continuousfeature.svg
Funkcja ciągłości Identyfikuje grupę cech, które powinny być traktowane geometrycznie jako pojedyncza cecha
Gd&t statisticaltolerance.svg
Tolerancja statystyczna Występuje w wersji normy z 1994 r., zakłada odpowiednią statystyczną kontrolę procesu
Gd&t unilateral.svg
U+24CA
Nierówne dwustronne Dodano w wersji normy z 2009 r. i odnosi się do nierównomiernego rozłożenia profilu. Liczba po tym symbolu oznacza tolerancję w kierunku "plus materiał".