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GD&TGPS几何公差介绍

GD&T/GPS/几何公差是基于几何公差标准ASME Y14.5/ISO110/GBT1182的一门工程研发工具。这门学科推动了欧美日工业发达国家的工业现代化和创新,是这些国家进入现代化加工制造的一个不可或缺的工具,普遍应用于工业制造领域,例如汽车行业、航空航天工业、军工企业、家电和医疗设备行业等。

GD&T/GPS/几何公差系统集成、降低项目成本、减少项目开发时间和提高质量方面提出了最根本性的解决方案。 GD&T/GPS/几何公差可以说综合了工业发展史上的成熟设计经验,其核心理念是把设计工作中的加工工艺的可行性、产品的测量可行性综合的进行先期分析,减少了项目的风险。现代化产品的竞争市场对工程设计管理人员和工程师提出了更高的产品要求,本课程以GD&T/GPS/几何公差的设计思路为指导,引导企业管理者和工程师达成高质量设计开发的能力。

本课程为学员的产品研发能力提升到能够独立分析设计装配问题,能够独立进行复杂的产品设计,能够发现产品设计中的问题,在公司内能够指导降低成本的活动,并能够利用统计工具进行公差的分析,指导工艺文件的编制。

目标学员〗 :

具备基本的机械图纸阅读的基础,在实际工作中有基本的机械图纸应用经验,基本的产品生产过程知识。

  • 设计部门:研发总监、研发经理、产品经理、设计工程师、模具工程师
  • 质量部门:质量总监、质量经理、质量工程师、SQM、SQE
  • 生产部门:车间主任、车间班组长、ME经理、ME工程师、检具工装设计人员

学习成果〗 :(以企业的实际产品进行讲解)

改进产品质量,降低生产成本,减少开发周期、增强公司整体竞争力的落地解决方案。

  • 有效的优化产品成本的设计方法及掌握GD&T的实现技术方法;
  • 能够独立的指导企业产品的降低成本的活动;
  • 能够优化公差,结合统计工具的使用指导尺寸工程项目;
  • 能够掌握顺序化的装配设计,指导基准的设计方案和产品尺寸方案设计;
  • 指导优化现有的或新开发产品的公差,降低装配、尺寸、间隙等问题导致的PPM;
  • 指导GD&T如何开发工艺流程图和控制计划;
  • 指导GD&T与五大质量工具的结合使用;
  • 指导减少产品开发周期, 保证开发产品样件prototype,OTS的成功率, 保证PPAP的通过率按时完成;
  • 正确的理解图纸、 能够分析GD&T图纸中的检测和工艺信息,并纠正图纸中的公差问题,及提出解决方案;
  • 能够评审、设计检具和工装, 熟练检具及工装的合理公差分配;
  • 提高产品技术标准、提升产品竞争力和稳健性,优化质量成本周期,出口国外;

培训目标〗 :

  • ASME Y14.5 2009和ISO1101 GD&T、GPS标准主要应用。
  • 掌握GD&T,尺寸公差,统计公差的综合应用。
  • 掌握 GD&T 与工艺设计、工装设计、和检具设计的关系。
  • 掌握 GD&T 应用、优化设计、避免错误、降低成本、提高质量。
  • 掌握 GD&T所有控制方式的检测方案,并理解这14个控制方式下,如何使用三座标CMM、并设计工装、检具。
  • 掌握GD&T的整体概念,如何在实际的进行尺寸工程设计及同步尺寸SE项目。
  • 掌握如何将产品的基准,产品的工艺加工,及产品的测量方案解读,或设计到产品中去。
  • 复杂设计案例,搞清楚各个公差应用的场景和实例;
  • 复合位置度高级设计, 组合孔的装配设计通用方法
  • 必不可少的GD&T的三种装配公差设计

课程说明〗 :

1、课程简介

该课程根据美国机械图纸形状和位置公差(GD&T)标准ASME Y14.5M-2009和欧洲机械图纸ISO1101-2012关于形状和位置公差的要求和具体内容,详细说明了北美制造业对GD&T要求,并结合在北美汽车行业的丰富案例,剖析GD&T以及相关基准在设计、生产、公差分配和计算以及检具设计,检测过程(包括传统检测,投影仪和CMM测量中的基准建立、测量数据分析和判定)的应用和理解,并比较北美GD&T标准ASME Y14.5M-2009与欧洲形位公差标准 (ISO1101)以及中国形位公差标准(GB/T 1182) 的主要差异。GD&T广泛的应用于设计和质量部门,包括机械图纸读图,解释和理解。GD&T是产品实现过程的重要工具,是实现和理解客户要求的专业语言。

同时,产品工程制图是传递设计要求和合格部件几何形状的真正功能限制的基本手段。为了确保所有图纸的统一解释,每个使用人的图纸上的所有符号必须有共同的理解。

此次培训是让学员在理解基础知识的背景下,更深层次的掌握如何建立公司的GD&T标准,公式化标注等尺寸工程。

2、授课方式:案例分析+情景模拟+分组讨论+全面演练

3、培训时间及课程内容: 整个课程内容保证实际应用,以本公司的产品作为讲解

第一章:GD&T几何公差介绍(GD&T Introduction)

  • 尺寸公差技术进阶到GD&T
  • 尺寸公差检测方法的回顾
  • 尺寸公差检测方案设计
  • GD&T检测方案设计

第二章:GD&T 符号、术语、概念和规则(GD&T Symbols, Terms, Concepts & Rules)

  • 14个公差控制符号的组合使用和工程应用目的
  • 包容原则、独立原则
  • 修正符号的使用设计目的
  • 尺寸公差同GD&T的理解过渡
  • 哪些线性尺寸需要测量?

第三章:基准(Datums)设置与产品应用

  • 3-2-1原则
  • 孔槽定位
  • 多孔定位的方法及应用区别
  • CMM三座标测量与基准对齐
  • 检具中MMC和RFS基准销的意义与区别及应用
  • 异形孔的基准设计表示方法
  • 柔性件/刚性零件的基准设置方法
  • RPS/PLP定位点设计
  • 基准设计统一原则
  • 图纸讲解/在研项目咨询

第四章:形状公差(Form)的控制及检测

  • 如何理解直线度、平面度、圆度和圆柱度公差带
  • 如何在实际项目中使用形状公差设计
  • 如何理解图纸中的形状公差检测
  • 直线度、平面度和圆度的应用探讨,如何降低成本
  • 圆柱度的应用探讨
  • 柔性零件的圆度控制方式
  • 刚性零件的圆度控制方法
  • 直线度的测量方案
  • 平面度与平行度的测量区别
  • 直线度与平滑设计高级应用
  • 图纸讲解/在研项目咨询

第五章:定向控制(Orientation)的控制及检测

  • 如何理解垂直度、平行度、和倾斜度公差带
  • 如何在实际项目中使用定向公差设计,定向公差与装配的应用
  • 如何理解图纸中的定向公差检测
  • 垂直的应用探讨,垂直度与定位的应用
  • 垂直度检具设计
  • 图纸讲解/在研项目咨询

第六章:轮廓度控制(Profile)的控制及检测

  • 如何理解线轮廓度和面轮廓度公差带,不等边公差带的定义
  • 如何在实际项目中使用轮廓度公差设计
  • 如何理解图纸中的轮廓度公差检测
  • 轮廓度的应用探讨,如何降低成本
  • 轮廓检具设计方法
  • 轮廓度设计容易出问题的几点问题分析
  • 轮廓的成本和基准问题
  • 图纸讲解/在研项目咨询

第七章:位置控制(Position)的控制及检测

  • 位置度、同心度和对称度的异同
  • 如何在实际项目中使用位置度设计
  • 如何理解图纸中的位置度公差检测
  • MMC、LMC和RFS修正下的位置度的定义
  • 三种位置度的装配设计技术
  • 位置度与成本设计
  • 位置度与检具设计
  • 止通规设计/位置度销设计计算方法
  • 尺寸公差到GD&T的转化方法
  • 综合分析装配设计公差
  • 一个装配设计中位置度公差控制框的工艺和测量信息解读
  • 组合公差控制框的应用意义及检测方法
  • 组合公差控制框降低成本的设计思路
  • 顺序产品设计思维及案例
  • 高级公差设计方法
  • 图纸讲解/在研项目咨询

第八章:跳动控制(Runout)的控制及检测

  • 如何理解跳动公差带
  • 如何在实际项目中使用跳动公差设计
  • 如何理解图纸中的跳到公差检测
  • 跳动设计的检讨

(更详细课程内容请见附录。)

GD&T/GPS几何公差

Based on ASME Y14.5 & ISO1101

课程开发:美国认证GD&T高级专家 王廷强

《GD&T基础及应用》作者/ 机械工业出版

国内顶尖GD&T专家王老师尺寸工程经验丰富,可以到现场为客户指导GD&T的应用难点。课程的设计可以按照客户的产品和图纸定制,更有实际工作针对性。可以提供后续的客户项目咨询,帮助GD&T在企业快速落地。

王老师有18年的GD&T尺寸工程的实际设计应用经验,曾就职于戴姆勒克莱斯公司,菲亚特克莱斯公司和德尔福动力系统公司等。

在设计阶段节省成本有效的应用GD&T可以带来的意义:

  • 能够参与国际采购业务
  • 减少图纸中的设计错误
  • 不增加成本的条件下增加生产产能
  •  增加零件的可用公差
  • 确保零件能够100%装配
  • 减少不合格产品
  • 提高检测效率

GD&T的系列课程:

  • GD&T几何公差 2天
  • 公差叠加分析(尺寸链分析)及优化 Tolerance Stack-up 2天
  • 检具工装设计 2天

参加需求:

  • 工程设计,项目管理,质量管理,供应商质量管理,工艺设计管理,三坐标检测,检具设计、尺寸测量

【咨询和培训的客户】:(部分)

  1. 戴姆勒克莱斯勒汽车有限公司(DaimlerChrysler)
  2. 吉利汽车研究院
  3. 奇瑞捷豹路虎
  4. 沈阳航天三菱发动机有限公司
  5. 山东雷丁汽车
  6. 天津电装空调系统有限公司
  7. 蓝威新能源汽车有限公司
  8. 惠州亿能新能源有限公司
  9. 苏州万都
  10. 烟台三环轿车锁公司
  11. 裕克施乐塑料制品
  12. 沈阳斯瓦特排气系统有限公司
  13. 锋宏海力汽车技术
  14. 苏州罗技
  15. 杭州海康威视
  16. 平和精工
  17. 康辉医疗
  18. 精元电子
  19. 福斯检测FOSS
  20. 苏州马勒压缩机
  21. 博西华电器
  22. 上海大众, 长春一汽大众
  23. 上汽通用
  24. 东风汽车
  25. 华晨汽车
  26. 奇瑞捷豹路虎
  27. 北京奔驰
  28. VGS三坐标有限公司(VGS)
  29. 上海韦巴斯特
  30. 山特重工
  31. 青岛威奥集团
  32. 东风汽车集团
  33. 泰科电子
  34. KOSTAL
  35. 辛子精工
  36. 北京汽车研究院

附录〖培训课纲

第一章:GD&T几何公差介绍(GD&T Introduction)

  • 开课前的练习 the beginning testing
  • 几何公差 GD&T History
  • 传统尺寸公差同几何公差之间的比较 Traditional Dimension Tolerancing

规则和概念(Rules and Concept)

  • 包容原则及欧美标准的区别 envelope rule and the difference between ASME and ISO
  • 名义尺寸 (Basic Dimension)
  • 实效边界条件 (Virtual Condition)
  • 材料实体原则: MMC/LMC/RFS
  • 公差补偿 (Bonus Tolerance)
  • 尺寸特征 Features of Size (FOS)

第二章: GD&T 符号、术语、概念和规则(GD&T Symbols, Terms, Concepts & Rules)1.5课时)

  • GD&T的14个控制方式及符号,应用及各自应用目的 GD&T tolerance control methods, symbols and the utilization purpose.
  • GD&T控制符号的标注方式 GD&T tolerance control in drawings
  • GD&T的修正符号及应用目的 GD&T modification symbols and utilization purpose.
  • GD&T公差控制框的解读语法规则 GD&T control frame grammar.

第三章:基准(Datums)设置与产品应用

  • 基准Datums
  • 选择基准特征原则 Identify Datum Features rules
  • 联合基准轴Datum Axis from Coaxial Diameters
  • 孔阵基准Datum Axis from a Pattern of Holes
  • 基准 3-2-1 规则 Datum 3-2-1 Rule
  • 如何选择基准示例 Identify Datum Features Example

 

第四章:形状公差(Form 的控制及检测

  • 直线度 Straightness
  • 直线度检测Straightness Gage
  • 直线度应用Straightness Application
  • 直线度应用要点 the principle of Straightness utilization
  • 平面度 Flatness
  • 中心面平面度检测 Center Plane Flatness Inspection
  • 中心面平面度应用 Center Plane Flatness Application
  • 平面度应用的要点 The principle of flatness utilization
  • 圆度 Circularity (Roundness)
  • 圆度测量 Circularity Gage
  • 圆度应用 Circularity Application
  • 圆柱度Cylindricity
  • 圆柱度测量Cylindricity Gage
  • 圆柱度应用Cylindricity Application

第五章:定向控制(Orientation 控制及检测

  • 垂直度 Perpendicularity
  •  垂直度和检测Perpendicularity & Gage
  • 垂直度应用 Perpendicularity Application
  • 平行度 Parallelism
  • 平行度和检测 Surface Parallelism & Gage
  • 平行度应用 Parallelism Application
  • 平行度的应用注意事项 The principle of parallelism utilization
  • 倾斜度 Angularity
  • 倾斜度和检测 Surface Angularity & Gage
  • 倾斜度应用 Angularity Application
  • 倾斜度的应用注意事项 The Principle of angularity utilization
  • 平行度和平面度的区别 The difference between parallelism and straightness

第六章:轮廓度控制(Profile)控制及检测

  • 轮廓度 Profile
  • 面轮廓 Profile of a Surface
  • 线轮廓 Profile of a Line
  • 轮廓度应用 Profile Application
  • 不连续面的廓度控制应用 Composite Profile Controlling Pattern
  • 轮廓度阶梯面控制 Profile Controlling Offset Surfaces – New 2009
  • 复合和组合轮廓度应用 Composite Profile vsMul-Single Segment Profile
  • 轮廓度检测 Profile Gage
  • 轮廓度的应用要点和注意事项 The principle of profile utilization

第七章:位置控制(Position)及装配和检具、工装设计

  • 位置度 Position
  • 位置度应用Position Application
  • 位置度应用(RFS/MMC/LMC)Position Application(RFS/MMC/LMC)
  • GD&T 和尺寸公差的转换(组合公差控制框) GD&T and Size tolerance conversion for composite tolerance frame.
  • 投影公差带 Projected Tolerance Zone
  • 组合公差控制框和独立公差控制框位置度比较 Composite vs Multiple Single-Segment Position
  • 位置度检测 Position Gage
  • 直接公差和间接公差 The direction tolerance and the non-direction tolerance
  • 装配原理 The design theory of assembly
  • GD&T相关的三种装配设计及应用 GD&T and assembly design application
  • 匹配件的设计 The design of matching parts
  • 检具设计 The design of gauge
  • 螺纹孔在位置度中的应用 position and thread holes & pins
  • 尺寸公差到几何公差的转换 Dimension tolerance converts to GD&T
  • 阵特征的装配及检测检具 Pattern features and assembly design and the gauge design
  • GD&T隐含的加工检测顺序 The implication sequence of manufacturing and inspection setups
  • GD&T与在供应商质量管理的的应用 GD&T and quality improvement
  • 位置度的应用要点和注意事项 The principle of position utilization
  • 对称度 Symmetry
  • 对称度的应用要点和注意事项 The principle of symmetry utilization
  • 同轴度 Concentricity
  • 同轴度的应用要点和注意事项 The principle of concentricity utilization
  • 几种能实现同轴线控制的比较:位置度,同轴度和跳动 The concentricity control methods comparison of position, concentricity and runout

第八章:跳动控制(Runout)控制及检测

  • 跳动Runout
  • 跳动的基准建立Runoutdatums setup
  • 圆跳动应用及检测FIM Circular Runout utilization and inspection
  • 全跳动 Total Runout utilization and inspection
  • 跳动应用意义Runout Application
  • 跳动总结Runout Summery
  • 建立基准轴心线 Establishing Datum Axis
  • 同轴形体控制 Coaxial Features Control
  • 轮廓度控制同轴形体 Profile Controlling Coaxiality
  • V型支架的应用检讨 V block’s problem
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