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幾何尺寸和公差高級(jí)培訓(xùn)

為什么要學(xué)習(xí)GD&T？
經(jīng)常有測(cè)量工程師拿著很奇怪的圖紙來問我們，這個(gè)標(biāo)注是什么意思，仔細(xì)看圖紙，包括我們也看不懂設(shè)計(jì)者想表達(dá)什么，比如說我們常?？吹叫螤罟钣谢鶞?zhǔn)，基準(zhǔn)符號(hào)標(biāo)注在中心線上，被測(cè)要素箭頭指引在中心線上等等。我們還看到企業(yè)內(nèi)部的設(shè)計(jì)工程師和測(cè)量工程師就某個(gè)符號(hào)的含義爭(zhēng)的耳赤面紅，客戶和供應(yīng)商經(jīng)常為某個(gè)標(biāo)注帶來的質(zhì)量問題吵來吵去，這些都充分說明，企業(yè)內(nèi)部，企業(yè)之間需要的是一種公共的工程語(yǔ)言-GD&T(幾何公差和尺寸公差)。
GD&T(幾何公差和尺寸公差)是美標(biāo)的專業(yè)術(shù)語(yǔ), 在ISO或者國(guó)標(biāo)中稱為GPS(幾何產(chǎn)品規(guī)范)，1949年第一次寫進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)到現(xiàn)在已經(jīng)有相近70年的歷史，在我國(guó)各機(jī)械制造行業(yè)的采用近幾年才剛剛開始。我們常見到企業(yè)圖紙有兩種情況：
1. 零件圖紙全部用尺寸表達(dá)，設(shè)計(jì)工程師用密密麻麻的縱橫尺寸表達(dá)所有的特征。沒有見到一個(gè)幾何公差，我們有時(shí)候會(huì)問設(shè)計(jì)工程師，這個(gè)零件的平面度沒有要求嗎？他說沒有關(guān)系的，加工的部門會(huì)考慮的，那么測(cè)量有歧義怎么辦呢？他說沒有關(guān)系，質(zhì)量部門的人會(huì)處理的。
2. 零件圖紙會(huì)采用幾何公差表達(dá)，但是表達(dá)不清晰，不規(guī)范。還有最關(guān)鍵的是，基準(zhǔn)的設(shè)置不合理，和裝配沒有關(guān)系，我們問設(shè)計(jì)工程師，為什么要這樣設(shè)計(jì)基準(zhǔn)？他說是生產(chǎn)要求的，不然怎么加工？
這時(shí)一個(gè)非常非常遺憾的一個(gè)現(xiàn)象，早在1937年就有人提出來尺寸公差不能充分表達(dá)對(duì)零件的要求，后來*率先把幾何公差寫進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)，ISO也跟著寫進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)，到現(xiàn)在已經(jīng)有相近70多年的歷史，ASME和ISO兩幫標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)的專家們可以說嘔心瀝血更新了一版又一版的標(biāo)準(zhǔn)，而我們的很多企業(yè)還滯留在上個(gè)世紀(jì)那個(gè)小米加步*的落后時(shí)代。
為了保證產(chǎn)品的功能，零件的要求必須由研發(fā)工程師，設(shè)計(jì)工程師提出，表達(dá)在圖紙上，它和生產(chǎn)，和測(cè)量何干？生產(chǎn)和測(cè)量只是一個(gè)執(zhí)行部門，他們沒有能力，也沒有責(zé)任對(duì)圖紙進(jìn)行定義來保證功能。另外所有的零件都是為功能而生，不是為了制造而生，如果把加工制造排在第一位去犧牲功能，是不是本末倒置呢？
可以想象，設(shè)計(jì)部門出了一份要求表達(dá)不清晰，不完整，不合理的設(shè)計(jì)圖紙，企業(yè)如何保證產(chǎn)品的質(zhì)量？
所以企業(yè)內(nèi)部，企業(yè)之間的這個(gè)共同的工程語(yǔ)言顯得特別重要，這個(gè)語(yǔ)言就是GD&T, GPS,從研發(fā)開始，正確設(shè)計(jì)，合理表達(dá)圖紙，生產(chǎn)和質(zhì)量部門正確理解圖紙，認(rèn)真執(zhí)行，依據(jù)這個(gè)邏輯才是從技術(shù)層面上提高產(chǎn)品質(zhì)量的有效措施。
我們還遇到有公司的領(lǐng)導(dǎo)會(huì)質(zhì)疑在圖紙中采用GD&T， 他們會(huì)認(rèn)為采用了GD&T標(biāo)注會(huì)增加零件的要求，提高了零件的成本。
首先企業(yè)需要理解的是，為了保證功能，必要的要求是必須要加上去的。比如零件之間的配合面，平面度要求是要有的，如果沒有平面度要求，導(dǎo)致了整機(jī)的失效，帶來的損失不是單個(gè)零件的成本可以比的。
其次，加了幾何公差要求后本身不會(huì)和成本沒有關(guān)系，有關(guān)系的是幾何公差框里的數(shù)值，比如說孔的位置度，?0.2的位置度和?0.1的位置度比較，顯然前者的要求更低，成本也更低。如果設(shè)計(jì)工程師能夠合理的定義幾何公差，那么不但可以保證產(chǎn)品功能，還能夠降低成本，典型的案例就是螺釘過孔加*實(shí)體要求（M圈），它就是在保證裝配的前提下降低要求的一種表現(xiàn)，而普通的尺寸公差是不能達(dá)到這個(gè)要求的。

一：培訓(xùn)特色
吳老師是擁有超過20年世界500強(qiáng)企業(yè)機(jī)械研發(fā)設(shè)計(jì)和幾何公差，檢具設(shè)計(jì)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，曾在*Chicago工作一年，進(jìn)修幾何尺寸公差，是*機(jī)械工程師協(xié)會(huì)（ASME）認(rèn)證的GD&T高級(jí)專家(GDTP)，中國(guó)產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)化委員，介紹GD&T的具體內(nèi)容和要求，以及在設(shè)計(jì)，生產(chǎn)和CMM/投影儀檢測(cè)中的實(shí)際應(yīng)用，并提供現(xiàn)場(chǎng)的輔導(dǎo)，包括圖紙理解、檢具設(shè)計(jì)、CMM測(cè)量等。

二：培訓(xùn)對(duì)象：
項(xiàng)目經(jīng)理，設(shè)計(jì)、研發(fā)、質(zhì)量，工藝和制造工程師，質(zhì)量工程師、質(zhì)量經(jīng)理、技術(shù)經(jīng)理,質(zhì)量檢驗(yàn)員等。具備基本的機(jī)械圖紙閱讀的基礎(chǔ)，在實(shí)際工作中有基本的機(jī)械圖紙應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，基本的產(chǎn)品生產(chǎn)過程知識(shí)。對(duì)于GD&T只是感興趣的相關(guān)人員

三：課程內(nèi)容：
     幾何尺寸和幾何公差的英文全稱是“Geometric Dimensioning and Tolerancing”國(guó)內(nèi)可以理解為“尺寸和幾何公差規(guī)范”。其中包含尺寸公差，14個(gè)幾何公差，基本原則，10大修飾符號(hào)和基準(zhǔn)系五個(gè)部分的內(nèi)容。都是從設(shè)計(jì)思路、功能實(shí)現(xiàn)（如裝配）的角度出發(fā)去設(shè)定基準(zhǔn)，公差分配，表達(dá)功能上對(duì)零件的要求, 從而降低了制造和測(cè)量的難度及成本。
本課程的實(shí)用性很強(qiáng)，所以將有大量的實(shí)際案例及練習(xí)穿插在整個(gè)兩天的培訓(xùn)中，這些案例將引導(dǎo)學(xué)員剖析GD&T在設(shè)計(jì)、裝配、檢測(cè)中等等方面的優(yōu)點(diǎn)，讓學(xué)員理解且學(xué)會(huì)應(yīng)用GD&T，并深刻的了解GD&T的概念和背后的邏輯，即“滿足功能的情況下，放寬公差”。
本課程內(nèi)容根據(jù)學(xué)員的需求，基于ASME Y14.5-2009和ISO1101：2012等標(biāo)準(zhǔn)重點(diǎn)講解。

學(xué)員要求： 具備基本的機(jī)械圖紙閱讀能力，在設(shè)計(jì)，工藝或測(cè)量有基本的實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)（建議在一年以上）。
參加人員： 設(shè)計(jì)、質(zhì)量、工藝和制造工程師，檢驗(yàn)員，CMM測(cè)量員，研發(fā)主管，圖紙審核員，以及相關(guān)需要識(shí)圖，用圖和繪圖的人員。

培訓(xùn)目標(biāo)：
? 正確解讀GD&T的符號(hào)、術(shù)語(yǔ)、規(guī)則及對(duì)應(yīng)的應(yīng)用場(chǎng)合；
? 深度了解公差帶的六大要素；
? 了解幾何公差的理想要素及測(cè)量原理；
? 學(xué)會(huì)四步法搞定GD&T；
? 從零件的功能出發(fā)，正確選擇基準(zhǔn)，正確模擬基準(zhǔn)
? 了解基準(zhǔn)系對(duì)公差帶的自由度約束
? 深度了解14個(gè)幾何公差和對(duì)應(yīng)的修飾符號(hào)，以及常規(guī)的測(cè)量方法；
? 掌握復(fù)合位置度和輪廓度
? 掌握邊界的計(jì)算方法以及在裝配中的應(yīng)用, 學(xué)會(huì)應(yīng)用可逆原則和零公差；
? 初步掌握尺寸鏈的計(jì)算方法；
? 學(xué)會(huì)簡(jiǎn)單的檢具設(shè)計(jì)方法。

課程大綱：
第一模塊 GD&T概述
n GD&T基礎(chǔ)知識(shí)
? 簡(jiǎn)介ASME和ISO，GB的異同
? 為什么要學(xué)習(xí)GD&T

第二模塊 尺寸公差和幾何公差
n FOS的概念
? 為什么引入尺寸要素
n 什么是尺寸
n 包容原則和獨(dú)立原則
? 包容原則的應(yīng)用
? 獨(dú)立原則的應(yīng)用
n 尺寸公差和幾何公差的優(yōu)缺點(diǎn)
? GD&T的研究對(duì)象
? 幾何公差的五大要素
n 練習(xí) 四步法搞定GD&T

第三模塊 基準(zhǔn) (Datum)
n 基準(zhǔn)的定義
? 基準(zhǔn)要素，基準(zhǔn)模擬體，基準(zhǔn)的概念
? 自由度的概念
? 第一基準(zhǔn)的功能
n 基準(zhǔn)系的建立
? 第二基準(zhǔn)，第三基準(zhǔn)在基準(zhǔn)系中的功能
? 特征組作為基準(zhǔn)
n 基準(zhǔn)的應(yīng)用
? 在設(shè)計(jì)、加工、檢測(cè)、裝配之間的關(guān)聯(lián)
? 練習(xí)：如何選用正確的基準(zhǔn)
n 基準(zhǔn)在實(shí)體狀況的應(yīng)用
? 基準(zhǔn)偏移
? 基準(zhǔn)補(bǔ)償對(duì)位置公差的影響
? 基準(zhǔn)偏移不等于公差補(bǔ)償

第四個(gè)模塊 形狀公差
n 直線度 (Straightness)
n 平面度 (Flatness)
n 圓度 (Roundness)
n 圓柱度 (Cylindricity)
n 尺寸公差與形狀公差間的關(guān)聯(lián)
n 測(cè)量案例（直線度、平面度、圓度、圓柱度）

第五模塊 定向公差和跳動(dòng)公差
n 垂直度 (Perpendicularity)
n 平行度 (Parallelism)
n 傾斜度 (Angularity)
n 尺寸公差與方向公差間的關(guān)聯(lián)
n 練習(xí)：測(cè)量案例（垂直度、平行度、傾斜度）
n 圓跳動(dòng)（Runout）
n 全跳動(dòng)（Total Runout）
n 練習(xí)：圓跳和全跳動(dòng)的實(shí)際應(yīng)用

第六模塊 輪廓度（Profile）
n 輪廓度的定義
? 面輪廓度和線輪廓度
? 帶基準(zhǔn)和不帶基準(zhǔn)
? 非對(duì)稱輪廓度
n 特征組的輪廓度
? 公共公差帶CZ
? 復(fù)合輪廓度

第七模塊 邊界理論（Boundary）
? 內(nèi)外邊界概念
? *實(shí)體要求(MMC)，最小實(shí)體要求(LMC)和RFS.
? 實(shí)效邊界(VB)
? 實(shí)效邊界在檢具設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
? 合成邊界(RB)
? 投影公差
? MMC, LMC, RFS三種要求的應(yīng)用
? 可逆原則，零公差的應(yīng)用
? 練習(xí)：常見緊固連接的公差分配

第八模塊 位置度(Position)
n 位置度的定義
? 雙向位置度
n 特征組的位置度
? 不帶基準(zhǔn)位置度
w 案例：孔組的定義
? 帶基準(zhǔn)的位置度
? 組合位置度
? 復(fù)合位置度
w 練習(xí)：鉸鏈結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)
? 同軸度、對(duì)稱度
w 定義、計(jì)算和應(yīng)用
w 同軸度和全跳動(dòng)在尺寸鏈計(jì)算中的轉(zhuǎn)化

第九個(gè)模塊 案例分析、課堂練習(xí)和學(xué)員疑難圖紙解答
（注：在整個(gè)兩天的培訓(xùn)中，將穿插若干經(jīng)典實(shí)際案例，同時(shí)為提高培訓(xùn)效果將安排若干課堂練習(xí)）
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幾何尺寸和公差高級(jí)培訓(xùn)