GD&T là gì? – Kích thước hình học và dung sai là gì?

Kích thước Hình học và dung sai (What is GD&T?) là gì và nó được sử dụng như thế nào?

Bài viết này giúp bạn khám phá những kiến ​​thức cơ bản về cách thức và thời điểm sử dụng GD&T để đạt được kết quả tốt nhất trong quá trình sản xuất bộ phận tùy chỉnh, gia công chính xác.

Ngoài ra cũng có thể làm kiến thức cơ sở cho các bạn sử dụng máy CMM làm việc trong các phòng QA của các công ty, đơn vị sản xuất gia công chính xác.

GDnT 1

Các chi tiết khi được gia công thường sẽ có kích thước khác với so với kích thước gốc trong bản vẽ CAD ban đầu do sự khác biệt trong quy trình sản xuất. Để kiểm soát và truyền đạt các biến thể này một cách tối ưu, các kỹ sư và nhà sản xuất sử dụng ngôn ngữ ký hiệu được gọi là GD&T, viết tắt của Kích thước và Dung sai Hình học – Geometric Dimensioning and Tolerancing.

GD&T thông báo cho các đối tác sản xuất và người kiểm tra (QA) về biến thể cho phép trong quá trình lắp ráp sản phẩm và chuẩn hóa cách đo lường biến thể đó.

Bài viết này giới thiệu về hệ thống GD&T để chuẩn hóa việc truyền đạt về thiết kế trong cả sản xuất truyền thống và kỹ thuật số.

GD&T là gì?

GD&T, viết tắt của Kích thước Hình học và Dung sai – Geometric Dimensioning and Tolerancing, là một hệ thống xác định và truyền đạt mục đích thiết kế cũng như dung sai kỹ thuật giúp các kỹ sư và nhà sản xuất kiểm soát tối ưu các biến thể trong quy trình sản xuất.

Khi được sử dụng đúng cách, hệ thống này có thể giảm khá hiệu quả chi phí sản xuất, giảm thiểu các lỗi sản xuất tiềm ẩn và cải thiện chất lượng tổng thể của các thành phần tùy chỉnh khi được gia công.

Hai quy tắc cơ bản của GD&T

Rule #1 – Quy tắc số 1 nêu rõ rằng khi chỉ xác định dung sai kích thước, giới hạn kích thước của một tính năng riêng lẻ về kích thước sẽ quy định mức độ cho phép các biến thể về dạng hình học cũng như kích thước của nó. Không có thành phần nào của đối tượng được vượt ra ngoài ranh giới MMC ở dạng hoàn hảo. Dung sai biểu mẫu tăng lên khi kích thước thực tế của đối tượng địa lý chuyển từ MMC sang LMC. Không có yêu cầu về ranh giới hình thức hoàn hảo tại LMC

Bây giờ chúng ta hãy thảo luận chi tiết về quy tắc số 1. Ý nghĩa đơn giản nhất của quy tắc số 1 là tại MMC, tính năng này ở dạng hoàn hảo. Ví dụ, hãy xem xét một trục có đường kính Ø5.000-Ø5.040. Khi đó MMC của nó là Ø5.040. Bây giờ giả sử chúng ta sản xuất bộ phận này ở Ø5.040 thì theo quy tắc số 1, bộ phận này phải ở dạng hoàn hảo. Nghĩa là nó phải có độ thẳng, hình tròn và hình trụ hoàn hảo.

Rule #2 Quy tắc số 2 nêu rõ rằng RFS tự động áp dụng, trong khung điều khiển tính năng, cho các dung sai riêng của các đối tượng kích thước và đối với các Mốc tính năng về kích thước. MMC và LMC phải được chỉ định khi các điều kiện này được yêu cầu.

Bây giờ hãy xem xét quy tắc số 2, ở đây cũng giả sử một trục có bậc có Ø5.000 và Ø3.000-Ø3.004. Đường kính lớn hơn được chỉ định làm mốc (Datum C) và đường kính nhỏ hơn Ø3.000 được kiểm soát bởi dung sai hình học đồng tâm và dung sai này được áp dụng mà không có bất kỳ ràng buộc kích thước kích thước nào, tức là bất kể kích thước tính năng (RFS)

Những Hạn chế khi không có GD&T

Trước  khi có GD&T, các tính năng khi sản xuất được xác định theo vùng X-Y. Ví dụ: khi khoan lỗ, thì lỗ phải nằm trong khu vực X-Y được chỉ định.

Tuy nhiên, thông số kỹ thuật về dung sai chính xác sẽ xác định vị trí của lỗ so với vị trí dự định, khu vực được chấp nhận là hình tròn. Dung sai X-Y sẽ tạo ra một vùng sai số cho phép có dạng hình vuông hoặc chữ nhật, mà khi đó điểm xa nhất của nó là các góc của nó sẽ ko nằm trong vòng tròn, trong khi cạnh của nó vẫn nằm trong vòng tròn, khi đó  việc kiểm tra sẽ đưa ra kết quả đạt nhưng không thực tế vì khi lỗ không nằm trong hình vuông X-Y, nó sẽ nằm trong vòng tròn ngoại tiếp (xem hình phía dưới).

 

GD&T
Việc xác định vị trí theo phương XY thường sẽ dẫn đến sai lệch không thể kiểm soát

 

GD&T
Khi sử dụng phương pháp xác định dung sai của GD&T, sẽ đảm bảo các bộ phận sẽ kết hợp tốt với nhau sau khi gia công

Stanley Parker, một kỹ sư đang phát triển vũ khí hải quân trong Thế chiến thứ hai, đã nhận ra lỗi này vào năm 1940. Do nhu cầu tiết kiệm chi phí trong sản xuất và đáp ứng thời hạn, ông đã phát triển một hệ thống mới thông qua một số ấn phẩm. Sau khi được chứng minh là phương pháp hoạt động tốt hơn, hệ thống mới đã trở thành tiêu chuẩn quân sự vào những năm 1950.

Hiện tại, tiêu chuẩn GD&T được xác định bởi Hiệp hội Kỹ sư Cơ khí Hoa Kỳ (ASME Y14.5-2018) áp dụng cho Hoa Kỳ và ISO 1101-2017 áp dụng cho phần còn lại của thế giới. Nó chủ yếu liên quan đến hình dạng tổng thể của sản phẩm, trong khi các tiêu chuẩn khác mô tả các đặc điểm cụ thể như độ nhám bề mặt, kết cấu và ren vít.

Tại sao phải thực hiện các quy trình GD&T?

GD&T - Geometric Dimensioning and Tolerancing
GD&T rất quan trọng đối với các tổ hợp chức năng, sản phẩm nhiều bộ phận hoặc các bộ phận có chức năng phức tạp

Với các tổ hợp chức năng, sản phẩm nhiều bộ phận hoặc các bộ phận có chức năng phức tạp, điều quan trọng là tất cả các bộ phận phải được ghép nối hoặc phối hợp tốt với nhau.

Tất cả các tính năng và sự phù hợp có liên quan cần phải được chỉ định theo cách ít ảnh hưởng nhất đến quá trình sản xuất bao gồm chi phí, thời gian, trong khi vẫn đảm bảo chức năng.

Việc thắt chặt dung sai theo hệ số hai (hệ số phủ k=2 với độ tin cậy 95%) có thể làm tăng chi phí gấp đôi hoặc thậm chí nhiều hơn do tỷ lệ loại bỏ cao hơn và thay đổi công cụ, thiết bị chế tạo.

GD&T là hệ thống cho phép các nhà phát triển và người kiểm tra tối ưu hóa chức năng mà không làm tăng chi phí. Lợi ích quan trọng nhất của GD&T là hệ thống mô tả mục đích thiết kế chứ không phải bản thân hình học thu được. Giống như một vectơ hoặc công thức, nó không phải là tính năng thực tế mà là một biểu diễn của của đối tượng đó.

Nó cũng cung cấp một công cụ giao tiếp với các nhà cung cấp sản xuất, khách hàng cũng như người kiểm tra chất lượng – Quality Assurance.

Khi hoạt động tốt, GD&T thậm chí còn cho phép kiểm soát quy trình thống kê (SPC), giảm tỷ lệ từ chối sản phẩm, lỗi lắp ráp và  hiệu quả để kiểm soát chất lượng, tiết kiệm nguồn lực đáng kể cho tổ chức. Kết quả là nhiều bộ phận có thể làm việc hiệu quả hơn vì họ có chung tầm nhìn và ngôn ngữ về những gì họ muốn đạt được.

Tóm tắt các ưu điểm chính của quy trình GD&T:

  • Giảm chi phí: GD&T nâng cao độ chính xác của thiết kế của bạn, cho phép dung sai phù hợp giúp tối ưu hóa sản xuất.
  • Chức năng được tối ưu hóa: Nêu rõ tất cả các yêu cầu thiết kế đảm bảo đáp ứng chính xác các thông số kỹ thuật về kích thước và dung sai liên quan đến chức năng của một bộ phận.
  • Tính đồng nhất và tiện lợi: GD&T là ngôn ngữ nhất quán giữa các nhà sản xuất. Sử dụng nó làm giảm phỏng đoán và hiểu sai thiết kế, đảm bảo hình học nhất quán.
  • Giao tiếp chính xác: Chuyển các thiết kế phức tạp thành các bộ phận vật lý đòi hỏi giao tiếp chính xác và đáng tin cậy. GD&T cho phép các nhà thiết kế, nhà sản xuất và nhóm kiểm soát chất lượng giao tiếp rõ ràng với nhau, tiết kiệm thời gian và tiền bạc trong quá trình tạo ra sản phẩm.

Cách thức hoạt động của GD&T

Bản vẽ kỹ thuật cần thể hiện kích thước của tất cả các tính năng của một bộ phận. Bên cạnh các kích thước, cần chỉ định giá trị dung sai với giới hạn tối thiểu và tối đa có thể chấp nhận được. Dung sai là sự khác biệt giữa giới hạn tối thiểu và tối đa.

Ví dụ: nếu chúng ta chấp nhận một chiếc bàn có chiều cao từ 750 mm đến 780 mm thì dung sai sẽ là 30 mm.
Tuy nhiên, dung sai của cái bàn có nghĩa là chúng ta sẽ chấp nhận một chiếc bàn có chiều cao một mặt là 750 mm và mặt kia là 780 mm hoặc có bề mặt gợn sóng với độ chênh lệch 30 mm. Vì vậy, để có dung sai phù hợp cho sản phẩm, chúng ta cần một biểu tượng truyền đạt mục đích thiết kế của bề mặt phẳng phía trên. Do đó, chúng tôi phải đưa vào dung sai độ phẳng bổ sung bên cạnh dung sai chiều cao tổng thể.

GD&T
Các bộ phận có những biến thể không thể đoán trước và hình dạng phức tạp đòi hỏi phải thực hành GD&T ngoài phạm vi dung sai cộng trừ đơn giản.

Tương tự, một ống trụ có đường kính nhất định sẽ không còn vừa với lỗ của nó nếu ống trụ bị cong nhẹ trong quá trình chế tạo. Do đó, nó cũng cần kiểm soát độ thẳng, điều này sẽ khó đạt được với dung sai cộng trừ truyền thống.Hoặc một ống phải khớp liền mạch với một bề mặt phức tạp mà nó được hàn để yêu cầu kiểm soát biên dạng bề mặt.

GD&T thiết lập một thư viện ký hiệu – Biểu tượng để truyền đạt ý định thiết kế như vậy .

Cái hay của dung sai là nó xác định các biến thể phù hợp cho tất cả các tính năng thiết kế cụ thể nhằm tối đa hóa tỷ lệ phê duyệt sản phẩm trong giới hạn của quy trình sản xuất và tùy thuộc vào mục đích chức năng và thị giác cho bộ phận đó.

Trong hệ thống số liệu, có các cấp Dung sai quốc tế (IT) cũng có thể được sử dụng để chỉ định dung sai bằng ký hiệu. Ví dụ: ký hiệu 40H11 có nghĩa là lỗ có đường kính 40 mm với khớp nối lỏng lẻo. Khi đó nhà sản xuất chỉ cần tra bảng cơ sở các đặc điểm lỗ để đưa ra giá trị dung sai chính xác.

Bên cạnh dung sai riêng lẻ, các kỹ sư phải tính đến các hiệu ứng ở cấp độ hệ thống. Ví dụ: khi một bộ phận xuất hiện với tất cả các kích thước ở giá trị tối đa cho phép, liệu nó có còn đáp ứng các yêu cầu tổng thể như trọng lượng sản phẩm và độ dày thành không? Đây được gọi là Điều kiện vật liệu tối đa (MMC), trong khi bộ phận tương ứng của nó là Điều kiện vật liệu tối thiểu (LMC).

Dung sai cũng chồng lên nhau. Nếu chúng ta tạo một mắt xích trong đó mỗi lỗ có dung sai cộng thêm 0,1 mm và mỗi trục có dung sai âm 0,1 mm, điều đó có nghĩa là chúng ta vẫn sẽ chấp nhận chênh lệch chiều dài 20 mm ở 100 mắt xích. Khi cài đặt các phần tử lặp lại, chẳng hạn như mẫu lỗ đục lỗ, trước tiên hãy định vị mẫu và sau đó chỉ định khoảng cách liên quan đến nhau thay vì tham chiếu các phần tử đến một cạnh hoặc mặt phẳng cố định của bộ phận.

Các tiêu chuẩn này không chỉ liên quan đến các nhà thiết kế và kỹ sư mà còn liên quan đến những người kiểm tra chất lượng (QA) bằng cách thông báo cho họ cách đo kích thước và dung sai. Việc sử dụng các công cụ cụ thể như micrometers (Panme) và thước cặp kỹ thuật số (calipers), thước đo chiều cao (height gauges), tấm bề ​​mặt (surface plates), đồng hồ so (dial indicators) và máy đo tọa độ (CMM) là rất quan trọng để thực hiện xác định dung sai.

Nguyên tắc chỉ dẫn dung sai GD&T

Bản vẽ kỹ thuật phải truyền tải chính xác sản phẩm mà không cần thêm sự phức tạp hoặc hạn chế không cần thiết. Các hướng dẫn sau đây rất hữu ích để xem xét:

  • Sự rõ ràng, trong sáng của một bản vẽ là quan trọng nhất, thậm chí còn hơn cả tính chính xác và đầy đủ của nó. Để cải thiện độ rõ nét, hãy vẽ các kích thước và dung sai bên ngoài ranh giới của bộ phận và áp dụng cho các đường nhìn thấy được trong các biên dạng thực, sử dụng hướng đọc một chiều, truyền tải chức năng của các kích thước bộ phận, nhóm và/hoặc so le và sử dụng khoảng trắng.
  • Luôn thiết kế sao cho dung sai khả thi thấp nhất để giảm chi phí.
  • Sử dụng dung sai chung được xác định ở cuối bản vẽ cho tất cả các kích thước của bộ phận. Dung sai chặt chẽ hơn hoặc lỏng hơn cụ thể được chỉ ra trong bản vẽ sau đó sẽ thay thế dung sai chung.
  • Thể hiện Dung sai các tính năng chức năng và mối quan hệ qua lại của chúng trước, sau đó chuyển sang phần còn lại.
  • Bất cứ khi nào có thể, hãy giao công việc GD&T cho các chuyên gia sản xuất và không mô tả các quy trình sản xuất trong bản vẽ kỹ thuật.
  • Không chỉ định góc 90 độ vì nó được giả định.
  • Kích thước và dung sai có giá trị ở 20 °C / 101,3 kPa trừ khi có quy định khác (điều kiện môi trường).

 

Biểu tượng trong GD&T

GD&T dựa trên tính năng, với mỗi tính năng được chỉ định bởi các điều khiển khác nhau. Biểu tượng GD&T được chia thành năm nhóm:

  • Form controls: xác định hình dạng của các đặc điểm, bao gồm:
    • Straightness (Độ thẳng) được chia thành độ thẳng của phần tử đường và độ thẳng của trục.
    • Flatness (Độ phẳng): có nghĩa là độ thẳng theo nhiều chiều, được đo giữa điểm cao nhất và điểm thấp nhất trên bề mặt.
    • Circularity (Độ tròn): hoặc roundness có thể được mô tả là độ thẳng uốn thành hình tròn.
    • Cylindricity (Hình trụ): về cơ bản là độ phẳng được uốn thành hình thùng. Nó bao gồm độ thẳng, độ tròn và độ côn, khiến việc kiểm tra trở nên tốn kém.
  • Profile controls: mô tả vùng dung sai ba chiều xung quanh một bề mặt:
    • Line Profile (cấu hình đường thẳng): so sánh mặt cắt hai chiều với hình dạng lý tưởng. Vùng dung sai được xác định bởi hai đường cong bù trừ khi có quy định khác.
    • Surface Profile (Cấu hình bề mặt): tạo ra thông qua hai bề mặt lệch mà bề mặt đối tượng phải nằm giữa chúng. Đây là một điều khiển phức tạp thường được đo bằng CMM.
  • Orientation controls: liên quan đến các kích thước khác nhau ở các góc, bao gồm:
    • Angularity (Độ góc): là độ phẳng ở một góc so với mốc chuẩn và cũng được xác định thông qua hai mặt phẳng tham chiếu cách nhau giá trị dung sai.
    • Perpendicularity (Độ vuông góc): có nghĩa là độ phẳng ở góc 90 độ so với mốc chuẩn. Nó chỉ định hai mặt phẳng hoàn hảo mà mặt phẳng đặc trưng phải nằm ở giữa.
    • Parallelism (Song song): có nghĩa là sự (độ) thẳng ở một khoảng cách nhất định. Độ song song của các trục có thể được xác định bằng cách xác định vùng dung sai hình trụ bằng cách đặt ký hiệu đường kính trước giá trị dung sai.
  • Location controls: xác định vị trí đối tượng bằng cách sử dụng kích thước tuyến tính:
    • Position (Vị trí): là vị trí của các đối tượng so với nhau hoặc với các mốc chuẩn và là sử dụng kiểm soát nhiều nhất.
    • Concentricity (Độ đồng tâm):  so sánh vị trí của trục đối tượng với trục chuẩn.
    • Symmetry (tính đối xứng): bảo rằng các phần không phải hình trụ giống nhau trên mặt phẳng chuẩn. Đây là một điều khiển phức tạp thường được đo bằng CMM.
  • Runout controls: xác định mức độ mà một tính năng cụ thể có thể thay đổi theo các mốc chuẩn
    • Circular Runout (Độ đảo tròn): được sử dụng khi cần tính đến nhiều lỗi khác nhau, chẳng hạn như các bộ phận được lắp ổ bi. Trong quá trình kiểm tra, bộ phận được quay trên một trục quay để đo sự biến thiên hoặc ‘lắc lư’ xung quanh trục quay.
    • Total Runout (Độ đảo tổng) được đo trên nhiều điểm trên một bề mặt, không chỉ mô tả độ đảo của một đối tượng hình tròn mà của toàn bộ bề mặt. Điều này kiểm soát độ thẳng, hình dáng, góc cạnh và các biến thể khác.

Tổng quan về biểu tượng GD&T

GD&T Symbols Overview
Cả hai tiêu chuẩn ANSI và ISO đều sử dụng các ký hiệu chung này để kiểm soát dung sai.
Geometric characteristic reference chart[2]
Application Type of control Characteristic Symbol Unicode
character
Relevant feature Virtual condition affected References datum Modified by Affected by
Surface Ofsize Bonus Shift
Individual features Form Straightness
30px GD%26T Straightness.svg

U+23E4
Yes Yes Of size[a] No Of size[a] No[c] [d] No
Individual features Form Flatness[3]
30px GD%26T Flatness.svg

U+23E5
Yes No No No No No[c] No No
Individual features Form Circularity[3]
30px GD%26T Circularity.svg

U+25CB
Yes No No No No No[c] No No
Individual features Form Cylindricity
30px GD%26T Cylindricity.svg

U+232D
Yes No No No No No[c] No No
Individual or related features Profile Profile of a line
30px GD%26T Profileofaline.svg

U+2312
Yes No No Yes[e] No No[c] No Datum, [b]
Individual or related features Profile Profile of a surface
30px GD%26T Profileofasurface.svg

U+2313
Yes No No Yes[e] No No[c] No Datum, [b]
Related features Orientation Perpendicularity
30px GD%26T Perpendicularity.svg

U+27C2
Yes Yes Of size[a] Yes Of size[a] No[c] [d] Datum, [b]
Related features Orientation Angularity
30px GD%26T Angularity.svg

U+2220
Yes Yes Of size[a] Yes Of size[a] No[c] [d] Datum, [b]
Related features Orientation Parallelism
30px GD%26T Parallelism.svg

U+2225
Yes Yes Of size[a] Yes Of size[a] No[c] [d] Datum, [b]
Related features Location Symmetry[f][g]
30px GD%26T Symmetry.svg

U+232F
No Yes Yes Yes No No No No
Related features Location Position
30px GD%26T Position.svg

U+2316
No Yes Yes Yes Yes Yes [d] Datum, [b]
Related features Location Concentricity[f]
30px GD%26T Concentricity.svg

U+25CE
No Yes Yes Yes No No[c] No No
Related features Run-out Circular run-out
30px GD%26T Circular runout.svg

U+2197
Yes Yes Of size[a] Yes No No[c] No No
Related features Run-out Total run-out
30px GD%26T Totalrunout.svg

U+2330
Yes Yes Of size[a] Yes No No[c] No No

Biểu đồ tham chiếu đặc tính hình học – Geometric characteristic reference chart 

a. Khi áp dụng cho một tính năng có kích thước.
b. Khi đặc điểm chuẩn của kích thước được tham chiếu với bộ sửa đổi điều kiện vật liệu tối đa
c. Tự động
d. Khi sử dụng công cụ sửa đổi điều kiện vật liệu tối đa
e. Cũng có thể được sử dụng làm điều khiển biểu mẫu mà không cần tham chiếu mốc
f. Trong bản sửa đổi năm 2018, cả tính đồng tâm và tính đối xứng đều bị loại bỏ và không còn được hỗ trợ
g. Các đặc điểm của biểu tượng đối xứng không được đưa vào phiên bản biểu đồ mà biểu đồ này bắt nguồn từ đó. Biểu tượng đối xứng đã bị loại bỏ khỏi tiêu chuẩn Y14.5M vào khoảng năm 1982 và được thêm lại vào khoảng năm 1994

Khung điều khiển tính năng – Feature Control Frame (FCF)

Feature Control Frame (FCF)

Khung điều khiển tính năng là ký hiệu để thêm các điều khiển vào bản vẽ. Ngăn ngoài cùng bên trái chứa đặc tính hình học. Trong ví dụ trên, nó là điều khiển vị trí nhưng nó có thể chứa bất kỳ ký hiệu điều khiển nào. Ký hiệu đầu tiên trong ngăn thứ hai biểu thị hình dạng của vùng dung sai. Trong ví dụ này, nó là đường kính chứ không phải kích thước tuyến tính. Con số cho biết dung sai cho phép.

Bên cạnh hộp dung sai, có các hộp riêng biệt cho từng đối tượng chuẩn mà bộ điều khiển đề cập đến. Ở đây, vị trí sẽ được đo liên quan đến mốc B và C. Bên cạnh dung sai hoặc tính năng chuẩn là một tùy chọn (chữ cái trong vòng tròn), từ bổ nghĩa cho tính năng. Và trong ví dụ này là ký hiệu chữ M trong vòng tròng – Điều kiện vật liệu tối đa – MMC.

Các khả năng sau có thể xảy ra:

  • M có nghĩa là dung sai áp dụng trong Điều kiện vật liệu tối đa (MMC)
  • L có nghĩa là dung sai áp dụng trong Điều kiện vật chất tối thiểu (LMC)
  • U biểu thị dung sai hai bên không bằng nhau, tức là đối với dung sai 1 mm, nó có thể chỉ định nó là -0,20 và +0,80.
  • P có nghĩa là dung sai được đo trong Vùng dung sai dự kiến ​​ở một khoảng cách xác định so với mốc chuẩn.
  • Không có biểu tượng nào cài đặt dung sai bất kể kích thước tính năng (RFS)

Trong ví dụ này, nếu bộ phận không nằm trong MMC, dung sai bổ sung có thể được thêm vào tương ứng với độ lệch so với MMC. Vì vậy, nếu một bộ phận ở mức 90% MMC, dung sai cũng sẽ giảm đi 10%

Một ví dụ thực tế về GD&T

Hầu hết các công cụ CAD được sử dụng trong ngành kỹ thuật cơ khí như SolidWorks, Autodesk Fusion 360, AutoCAD, SolidEdge, FreeCAD, CATIA, NX, Creo và Inventor đều cung cấp các tính năng tích hợp GD&T khi tạo bản vẽ kỹ thuật. Tuy nhiên, các nhà thiết kế vẫn phải cài đặt dung sai theo cách thủ công, có tính đến những sai lệch có thể xảy ra trong quá trình sản xuất. Trong nghiên cứu điển hình sau đây, chúng t đưa ra một ví dụ về GD&T được sử dụng trong SolidWorks.

Dự án cụ thể này nhằm mục đích sản xuất 50.000 nắp chai. Chúng ta muốn kiểm soát cảm giác và lực mà nắp sẽ vừa với chai và do đó yêu cầu thông số kỹ thuật về dung sai tốt. Chúng ta muốn ngăn chặn việc một số nắp có đường kính ngoài lớn hơn chai, trong khi những nắp khác lại nhỏ hơn và thay vào đó vẫn giữ được độ vừa vặn khi vận hành.

Ren chai có đường kính ngoài 36,95 +/- 0,010 mm. Điều đó có nghĩa là giới hạn đường kính bên trong của nắp là 36,985 và 37,065 mm, với giá trị trung bình là 37,0 mm.

Nắp cũng có các lỗ kết nối cụ thể với trục được gắn bên dưới một bề mặt phẳng. Điều này cho phép mở chai bằng một tay trong khi nó được treo bên dưới bề mặt của tủ đựng đồ. Trục là thành phần thép không gỉ OEM tiêu chuẩn có đường kính 4mm và dung sai 0,13mm (0,005”). Để có kết nối vừa khít, chúng tôi yêu cầu lực vừa khít với dung sai trong khoảng -0,0375 đến 0,0125 mm. Ở đây, chúng tôi tìm thấy phạm vi đường kính lỗ từ 3,99 đến 4,01 mm mang lại lực phù hợp cho tất cả các kích thước trục. Bởi vì đây là phạm vi hẹp nên chúng tôi quyết định chỉ định lỗ ở mức 3,85 mm sau đó khoan đến độ chính xác 4,00 mm, điều này cũng kiểm soát độ đồng tâm của hai lỗ.

GD&T
Nắp này có nhiều tính năng ghép nối yêu cầu Kích thước hình học và Dung sai.

Để kiểm soát kích thước của chúng một cách chính xác, chúng tôi cần sử dụng mốc. Một mốc cần thể hiện các tính năng và chức năng giao tiếp của tổ hợp, đồng thời nó cần phải ổn định, có thể lặp lại và có thể truy cập được. Trong trường hợp này, sự kết hợp giữa nắp và nút cổ chai là quan trọng nhất, vì vậy chúng tôi chọn bề mặt hình trụ bên trong của nắp làm mốc chính. Chức năng phụ là kết nối với bề mặt giá treo, vì vậy chúng tôi chọn phần trên cùng của nắp làm mốc thứ cấp.

Sau khi xem xét yêu cầu, việc triển khai dung sai GD&T trong Solidworks hoạt động như sau. Chỉ ra các mốc trong DimXpert > Auto Dimension Scheme và chọn tùy chọn dung sai Hình học thay vì dung sai Cộng/Trừ. Sau đó chọn các mốc và tính năng để điều khiển dựa trên các mốc đó. Khi Sơ đồ kích thước đã hoàn thành, hãy thêm Dung sai hình học và ký hiệu GD&T. Phần mềm tự động tạo kích thước cho các tính năng có kích thước features-of-size (FOS), chẳng hạn như lỗ và phần trùm. Đảm bảo chọn ‘song phương’ hoặc ‘giới hạn’ làm loại dung sai cho các đối tượng trong đó giới hạn cộng và trừ không bằng nhau.

GD&T

GD&T
Chọn mốc và tính năng cho Dung sai hình học trong Solidworks.

Để nhập những dung sai này vào bản vẽ kỹ thuật, trước tiên, hãy kiểm tra Trình quản lý tính năng để biết mặt phẳng nào được sử dụng trong thư mục  ‘Annotations’. Khi nhập các khung nhìn từ các mặt phẳng này vào bản vẽ, hãy chọn ‘Nhập chú thích’ và ‘Annotations DimXpert’. Việc thêm một chế độ xem phần thích hợp sẽ làm bản vẽ rõ ràng hơn rất nhiều.

GD&T
Một bản vẽ chế tạo có dung sai phù hợp.

 

 

Để hiểu rõ hơn, chúng ta cần tìm hiểu thêm ý nghĩa và cách sử dụng các biểu tượng khác trong GD&T
Dưới đây là các bài viết về từng Biểu tượng của GD&T:

 

Position Symbol e1658425693859Dung sai vị trí – Position Tolerance


Datum SymbolMốc tham chiếu tính năng – Datum features


GD&T surface SYMBOL   Profile of a Surface – Biên dạng bề mặt


Max Material Condition Symbol   Maximum Material Condition (MMC)


Flatness Symbol   Flatness – Độ phằng


Concentricity Symbol   Concentricity – Tính đồng tâm


GD&T perpendicularity symbol   Perpendicularity – Tính vuông góc


GD&T symbol_runout   Runout – Độ đảo


Parallelism Symbol   Parallelism – Tính song song


symbol_circularity   Circularity – Độ tròn


symbol_straightness   Traightness – Độ thằng


GD&T Total-Runout Symbol   Total Runout – Độ đảo tổng


symbol_cylindricity   Cylindricity – Tính chất hình trụ


Feature Control Frame symbol svg   Feature Control Frame 


Symmetry Symbol   Symmetry – Tính đối xứng


Angularity Symbol   Angularity – góc độ


Least Material Condition Symbol   Least Material Condition (LMC)


Profile of a Line Symbol   Profile of a Line – Biên dạng đường thẳng


RFS symbolpage e1646064400980   Regardless of Feature Size (RFS)


Rule 1 symbol svg   Rule #1: Envelope Principle – Quy tắc số 1: Nguyên tắc đường bao


   Unequally Disposed Profile – Xu hướng biên dạng không đồng đều


   Independency – Tính độc lập

   Envelope Requirement (E Symbol) – ISO Only | Yêu cầu về đường bao theo ISO


datum target   Datum Target – Mốc mục tiêu


Continuous Feature symbol small   Continuous Feature – biểu thị tính liên tục, đồng nhất


Projected tolerance   Projected Tolerance Zone – Vùng dung sai chiếu


   Free State Symbol – Trạng thái không bị hạn chế


Restrained condition   Restrained Condition Note – Điều kiện hạn chế


   Tangent Plane – mặt tiếp tuyến


Counterbore symbol 1   Counterbore – Lỗ khoét tròn


Spotface symbol   Spotface – Mặt đầu bulong


countersink symbol in wordpress doc   Countersink – Lỗ khoét loe miệng


Diameter symbol in wordpress doc   Diameter – Đường kính


square symbol in wordpress doc   Square – Hình vuông


Radius Symbol   Radius – Bán kính


Controlled Radius Symbol   Controlled Radius – Bán kinh được kiểm soát


Spherical radius svg   Spherical Radius – Bán kính hình cầu


Spherical Diameter symbol in wordpress doc   Spherical Diameter – Đường kính hình cầu


Depth Symbol wordpress   Depth – Độ sâu


Dimension origin wordpress   Dimension Origin – Gốc hay mốc đo kích thước


Parting line symbol wordpress   Parting Line – Đường chia (mối ghép nối)


Arc Length Symbol wordpress   Arc Length – Độ dài cung


Conical Taper symbol wordpress   Conical Taper – Con hình nón


Slope symbol wordpress   Slope – Độ dốc hoặc côn phẳng


Multiple identical features symbol wp2   Multiple Identical Features – Tính đồng nhất

Cảm ơn các bạn đã theo dõi hết bài viết này

Để lại một bình luận

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *