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幾何尺寸和公差高級培訓

為什么要學習GD&T？
經常有測量工程師拿著很奇怪的圖紙來問我們，這個標注是什么意思，仔細看圖紙，包括我們也看不懂設計者想表達什么，比如說我們常常看到形狀公差有基準，基準符號標注在中心線上，被測要素箭頭指引在中心線上等等。我們還看到企業內部的設計工程師和測量工程師就某個符號的含義爭的耳赤面紅，客戶和供應商經常為某個標注帶來的質量問題吵來吵去，這些都充分說明，企業內部，企業之間需要的是一種公共的工程語言-GD&T(幾何公差和尺寸公差)。
GD&T(幾何公差和尺寸公差)是美標的專業術語, 在ISO或者國標中稱為GPS(幾何產品規范)，1949年第一次寫進標準到現在已經有相近70年的歷史，在我國各機械制造行業的采用近幾年才剛剛開始。我們常見到企業圖紙有兩種情況：
1. 零件圖紙全部用尺寸表達，設計工程師用密密麻麻的縱橫尺寸表達所有的特征。沒有見到一個幾何公差，我們有時候會問設計工程師，這個零件的平面度沒有要求嗎？他說沒有關系的，加工的部門會考慮的，那么測量有歧義怎么辦呢？他說沒有關系，質量部門的人會處理的。
2. 零件圖紙會采用幾何公差表達，但是表達不清晰，不規范。還有最關鍵的是，基準的設置不合理，和裝配沒有關系，我們問設計工程師，為什么要這樣設計基準？他說是生產要求的，不然怎么加工？
這時一個非常非常遺憾的一個現象，早在1937年就有人提出來尺寸公差不能充分表達對零件的要求，后來*率先把幾何公差寫進標準，ISO也跟著寫進標準，到現在已經有相近70多年的歷史，ASME和ISO兩幫標準委員會的專家們可以說嘔心瀝血更新了一版又一版的標準，而我們的很多企業還滯留在上個世紀那個小米加步*的落后時代。
為了保證產品的功能，零件的要求必須由研發工程師，設計工程師提出，表達在圖紙上，它和生產，和測量何干？生產和測量只是一個執行部門，他們沒有能力，也沒有責任對圖紙進行定義來保證功能。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，設計部門出了一份要求表達不清晰，不完整，不合理的設計圖紙，企業如何保證產品的質量？
所以企業內部，企業之間的這個共同的工程語言顯得特別重要，這個語言就是GD&T, GPS,從研發開始，正確設計，合理表達圖紙，生產和質量部門正確理解圖紙，認真執行，依據這個邏輯才是從技術層面上提高產品質量的有效措施。
我們還遇到有公司的領導會質疑在圖紙中采用GD&T， 他們會認為采用了GD&T標注會增加零件的要求，提高了零件的成本。
首先企業需要理解的是，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，導致了整機的失效，帶來的損失不是單個零件的成本可以比的。
其次，加了幾何(he)公(gong)差(cha)要(yao)求后(hou)本(ben)身不會和成(cheng)(cheng)本(ben)沒有關系，有關系的(de)(de)(de)(de)(de)(de)是(shi)(shi)(shi)幾何(he)公(gong)差(cha)框(kuang)里的(de)(de)(de)(de)(de)(de)數值，比如說孔的(de)(de)(de)(de)(de)(de)位置(zhi)度，?0.2的(de)(de)(de)(de)(de)(de)位置(zhi)度和?0.1的(de)(de)(de)(de)(de)(de)位置(zhi)度比較，顯然前(qian)者的(de)(de)(de)(de)(de)(de)要(yao)求更(geng)低(di)，成(cheng)(cheng)本(ben)也更(geng)低(di)。如果設計工程師(shi)能夠合理的(de)(de)(de)(de)(de)(de)定(ding)義幾何(he)公(gong)差(cha)，那么不但可以保(bao)證產品功(gong)能，還能夠降(jiang)低(di)成(cheng)(cheng)本(ben)，典(dian)型的(de)(de)(de)(de)(de)(de)案例(li)就是(shi)(shi)(shi)螺釘過孔加*實體要(yao)求（M圈），它就是(shi)(shi)(shi)在保(bao)證裝(zhuang)配的(de)(de)(de)(de)(de)(de)前(qian)提(ti)下(xia)降(jiang)低(di)要(yao)求的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一種表現，而普通的(de)(de)(de)(de)(de)(de)尺(chi)寸公(gong)差(cha)是(shi)(shi)(shi)不能達到這(zhe)個要(yao)求的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。

一：培訓特色
吳老(lao)師是擁有超過20年世(shi)界500強企業機械研(yan)發設(she)計和幾何公差，檢(jian)具(ju)設(she)計應(ying)(ying)用(yong)經驗，曾在(zai)*Chicago工作(zuo)一年，進修幾何尺寸公差，是*機械工程師協會（ASME）認(ren)證(zheng)的GD&T高級(ji)專家(GDTP)，中(zhong)(zhong)國產(chan)品幾何技術規范標準化委員，介(jie)紹GD&T的具(ju)體內容和要求，以及在(zai)設(she)計，生產(chan)和CMM/投影儀(yi)檢(jian)測中(zhong)(zhong)的實際(ji)應(ying)(ying)用(yong)，并提供現(xian)場的輔(fu)導，包括圖紙(zhi)理解、檢(jian)具(ju)設(she)計、CMM測量等(deng)。

二：培訓對象：
項目經(jing)(jing)理，設(she)計、研(yan)發、質(zhi)(zhi)量(liang)，工藝和(he)制造工程(cheng)師(shi)，質(zhi)(zhi)量(liang)工程(cheng)師(shi)、質(zhi)(zhi)量(liang)經(jing)(jing)理、技(ji)術經(jing)(jing)理,質(zhi)(zhi)量(liang)檢驗員(yuan)等(deng)。具(ju)備基(ji)本(ben)(ben)的機械(xie)圖紙(zhi)閱讀的基(ji)礎，在實際工作(zuo)中有基(ji)本(ben)(ben)的機械(xie)圖紙(zhi)應用經(jing)(jing)驗，基(ji)本(ben)(ben)的產(chan)品生產(chan)過程(cheng)知識。對于GD&T只(zhi)是感(gan)興(xing)趣(qu)的相關(guan)人(ren)員(yuan)

三：課程內容：
     幾何尺寸和幾何公差的英文全稱是“Geometric Dimensioning and Tolerancing”國內可以理解為“尺寸和幾何公差規范”。其中包含尺寸公差，14個幾何公差，基本原則，10大修飾符號和基準系五個部分的內容。都是從設計思路、功能實現（如裝配）的角度出發去設定基準，公差分配，表達功能上對零件的要求, 從而降低了制造和測量的難度及成本。
本課程的實用性很強，所以將有大量的實際案例及練習穿插在整個兩天的培訓中，這些案例將引導學員剖析GD&T在設計、裝配、檢測中等等方面的優點，讓學員理解且學會應用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(ke)程內容(rong)根據學員的需求，基于ASME Y14.5-2009和ISO1101：2012等標準重點講解。

學員要求： 具備基本的機械圖紙閱讀能力，在設計，工藝或測量有基本的實際工作經驗（建議在一年以上）。
參加人員： 設計、質量、工(gong)藝和制造工(gong)程(cheng)師，檢驗員，CMM測量員，研發主管，圖(tu)紙審核員，以及相關需要識圖(tu)，用(yong)圖(tu)和繪圖(tu)的人員。

培訓目標：
? 正確解讀GD&T的符號、術語、規則及對應的應用場合；
? 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量原理；
? 學會四步法搞定GD&T；
? 從零件的功能出發，正確選擇基準，正確模擬基準
? 了解基準系對公差帶的自由度約束
? 深度了解14個幾何公差和對應的修飾符號，以及常規的測量方法；
? 掌握復合位置度和輪廓度
? 掌握邊界的計算方法以及在裝配中的應用, 學會應用可逆原則和零公差；
? 初步掌握尺寸鏈的計算方法；
? 學(xue)會簡單(dan)的檢(jian)具設計方法(fa)。

課程大綱：
第一模塊 GD&T概述
n GD&T基礎知識
? 簡介ASME和ISO，GB的異同
? 為(wei)什么要學習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 包容原則和獨立原則
? 包容原則的應用
? 獨立原則的應用
n 尺寸公差和幾何公差的優缺點
? GD&T的研究對象
? 幾何公差的五大要素
n 練習 四(si)步法搞定(ding)GD&T

第三模塊 基準 (Datum)
n 基準的定義
? 基準要素，基準模擬體，基準的概念
? 自由度的概念
? 第一基準的功能
n 基準系的建立
? 第二基準，第三基準在基準系中的功能
? 特征組作為基準
n 基準的應用
? 在設計、加工、檢測、裝配之間的關聯
? 練習：如何選用正確的基準
n 基準在實體狀況的應用
? 基準偏移
? 基準補償對位置公差的影響
? 基準(zhun)偏移不(bu)等于公差(cha)補償

第四個模塊 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聯
n 測量案例（直線度、平(ping)面度、圓(yuan)度、圓(yuan)柱度）

第五模塊 定向公差和跳動公差
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聯
n 練習：測量案例（垂直度、平行度、傾斜度）
n 圓跳動（Runout）
n 全跳動（Total Runout）
n 練習：圓跳和全跳動的實(shi)際(ji)應用(yong)

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

第七模塊 邊界理論（Boundary）
? 內外邊界概念
? *實體要求(MMC)，最小實體要求(LMC)和RFS.
? 實效邊界(VB)
? 實效邊界在檢具設計中的應用
? 合成邊界(RB)
? 投影公差
? MMC, LMC, RFS三種要求的應用
? 可逆原則，零公差的應用
? 練習：常見(jian)緊固連接的(de)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
? 不帶基準位置度
w 案例：孔組的定義
? 帶基準的位置度
? 組合位置度
? 復合位置度
w 練習：鉸鏈結構的設計
? 同軸度、對稱度
w 定義、計算和應用
w 同軸度和全跳(tiao)動在尺寸鏈計算中(zhong)的轉化

第九個模塊 案例分析、課堂練習和學員疑難圖紙解答
（注：在整個兩天的培訓中，將穿插若干經典實際案例，同時為提高培訓效果將安排若干課堂練習）
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