Velkommen til lidt GPS IDA

Transkript

1 Velkommen til lidt GPS IDA

2 GPS??

3

4 Hvad er GPS? GPS betyder: Geometriske GPS kan tolkes: Form Produkt Funktion Specifikationer Krav Konstruktionsafdeling Produktionsafdeling

5 Hvorfor skal man bruge GPS? På grund af stigende globalisering, er det vigtigt, at alle detaljer om emnets funktion, form og tolerancer er beskrevet entydigt. At tegningen er entydig vil sige, at der ikke er operationer der fremstilles ud fra værkstedsstandarder. Alt det der plejer, at blive fremstillet på en bestemt måde, skal nu beskrives via GPS. En GPS tegning er et juridisk bindende dokument.

6 GPS og 3d konstruktion

7 GPS og 3d konstruktion Emnet er opdelt i et antal integralelementer: 1. En del af en kugle 2. En cylinder 3. En plan flade begrænset af to koncentriske cirkler 4. En del af en torus 5. En konus 6. En plan flade

8 GPS og 3d konstruktion Integralelementer er dem, der blev tegnet med fuldstreg i gamle dage 1

9 Udover integralelementer er der afledte elementer. Disse afledte elementer kan være midtlinjer, symmetrilinjer og medianflader. Afledte elementer er de streger, der bliver tegnet med streg prik linjer. GPS og 3d konstruktion 1

10 GPS elementer En massiv cylinder består af 3 integralelementer: 2 plane endeflader 1 cylinderflade 1 afledt element

11 GPS elementer Hvor mange GPS elementer er der i denne klods?

12 Klodsen indeholder: 8 Integralelementer 2 Afledte elementer

13 GPS elementer Flade Cylinder Flade Cylinder Flade Afledt element Afledt element

14 GPS elementer Der der skal nu tænkes : 13 Integralelementer 6 Cylindre 7 Flader 6 Afledte elementer 6 Centerlinier

15 GPS elementer Størrelse (fx diameter, tykkelse, OSV) Formen på alle elementer (fx rethed, rundhed, planhed, OSV Orientation, lokation og kast af alle elementer Overfladetekstur- og overfladeufuldkommenhed. Kanter (reifninger og rundinger, eller specielle kanter)

16 Dualitetsprincippet Fra idé til virkelighed

17 Dualitetsprincippet Fra idé til virkelighed Nominelle model Teoretisk perfekt geometri Skind model Har ikke ideelle flader Har formfejl og overfladeufuldkommenheder Vinklerne afviger fra de nominelle vinkler Huller har formfejl Centerlinier er ikke rette Der er denne model konstruktøren har i tankerne, når der skal tolerancesættes.

18 Dualitetsprincippet Fra idé til virkelighed Konstruktionshensigt GPS-Tolerancesætning Skind-model Verifikation GPS-måleproces Virkelig overflade Specifikationsoperator Verifikationsoperator Specificeret karakteristikum Måleresultat Sammenligning

19 Dualitetsprincippet Fra idé til virkelighed Konstruktionshensigt 1 2 Tegningskrav til elementet 3 4 Geometri på virkeligt element 5 6 Funktion af virkeligt element Standardkæde Kædeled 1 Kædeled 2 Kædeled 3 Kædeled 4 Kædeled 5 Kædeled 6 Kædeled 7 Kode angivelse Definition af tolerancer. Teoretisk definition af karakteristika Definition af karakteristika for virkeligt element. Sammenligning mellem defineret og målt karakteristika. Målt værdi af karakteristika for det virkelige element. Angivelse på produktdokumentation Specifikationsoperator. Verifikationsoperator. Definition af metrologiske karakteristika for måleudstyr. Kalibrering og verifikation af metrologiske karakteristika for måleudstyr. Specifikation af GPS karakteristika Verifikation af GPS karakteristika

20 Den generelle GPS matrix Kædeled Specifikation af GPS karakteristika Tolerancesætning Verifikation af GPS karakteristika Måling Geometriske egenskaber/karakteristika for elementer Standardkædebetegnelse Kode angivelse Definition af tolerancer. Teoretisk definition af karakteristika Definition af karakteristika for virkeligt element. Sammenligning mellem defineret og målt karakteristika. Målt værdi af karakteristika for det virkelige element. Angivelse på produktdokumentation Specifikationsoperator. Verifikationsoperator. Definition af Kalibrering og metrologiske verifikation af karakteristika metrologiske for måleudstyr. karakteristika for måleudstyr. 1. Lineær størrelse 2. Lineær afstande 3. Radius afstande 4. Buelængde 5. Vinkel størrelse 6. Vinkel afstand 7. Form af en linje ( uafhængig af en reference) 8. Form af en linje ( afhængig af en reference) 9. Form af en flade ( uafhængig af en reference) 10. Form af en flade ( afhængig af en reference) 11. Orientation (retning) 12. Lokation ( beliggenhed) 13. Cirkulært kast 14. Total kast 15. Datum (referencer) 16. Ruhedsprofil parameter 17. Bølgethedsprofil 18. Primærprofil parametre 19. Overfladeufuldkommenhed 20. Kanter

21 Måleusikkerhed

22 Måleusikkerhed Menneskelig unøjagtighed Den menneskelige unøjagtighedsfaktor, kan minimeres gennem uddannelse, samt rutine i målearbejde. Måleudstyret skal være godt vedligeholdt, skalaer skal være tydelige. Der skal være godt lys ved måling.

23 Måleusikkerhed Temperaturen ved kontrolmåling skal være 20 grader celsius. Det er vigtigt at alt kontrolmåling foregår ved 20 grader, da alt måleudstyr er kalibreret ved denne temperatur.

24 Måleusikkerhed Måleudstyret skal, for ikke at øge måleusikkerheden unødigt være udstyret med så fin skala inddeling som muligt. Der skal dog altid tages hensyn til det totale økonomiske forhold mellem, tegningens krav og specifikationer, samt produktionsomkostningerne.

25 Måleusikkerhed Målemetoden der anvendes til verifikation af emner, skal altid vælges således at der sikre mindst mulig måleusikkerhed.

26 Måleusikkerhed Hvorfor nu alt det fokus på måleusikkerhed? Da målene på en GPS tegning er entydige, er det vigtigt, at man har helt styr på hvordan man skal forholde sig til måleusikkerheden. Det er sådan, at den som fremstiller et produkt skal trække måleusikkerheden fra det specificerede toleranceområde. Den som modtager et produkt og foretager verifikation af emnet, skal ligge måleusikkerheden til det specificerede toleranceområde.

27 Måleusikkerhed Eksempel på tolkning af måleusikkerhed: Ø15±0.1 Denne opgave virker jo ret overskuelig, et hul med en stor tolerance. Normalt vil en uddannet metalarbejder, vælge at kontrollerer denne tolerance med en skydelære.

28 Måleusikkerhed Leverandør Ø15±0.1 Ved kontrol af dette hul med skydelærer, skal der tages højde for skydelærens måleusikkerhed (DS2012 udgået). Der er valgt den mest gængse skydelærer på 150mm, som har en usikkerhed på 50µm. Den som fremstiller emnet, skal nu for at sikre at alle emner er ok være inden for toleranceområdet minus måleusikkerheden. Ø = Ø = Toleranceområdet er nu kun 0.1mm da måleusikkerheden har taget 0.1mm af toleranceområdet.

29 Måleusikkerhed Kunde Ved modtagekontrol af dette hul med skydelærer, skal der tages højde for skydelærens måleusikkerhed (DS2012 udgået). Der er valgt den mest gængse skydelærer på 150mm, som har en usikkerhed på 50µm. Ø15±0.1 Den som modtager emnet, skal nu i sin modtagekontrol ligge måleusikkerheden til toleranceområdet. Ø = Ø = Toleranceområdet er nu 0.3mm da måleusikkerheden har lagt 0.1mm til toleranceområdet.

30 Måleusikkerhed Ø15±0.1 Som det tydeligt ses er der stor forskel på konsekvensen af måleusikkerheden, for producent og kunde. Tolerance med måleusikkerhed Producent Måling Kunde måling

31 Måleusikkerhed Hvis man som leverandør, vil sikre sig mod ubehagelige overraskelser, bør man sætte sig ind i hvad måleusikkerheden er på det valgte måleudstyr. Hvis man anvendte en trepunktsmåler, til kontrol af samme hul, ville måleusikkerheden kun være 4µm (DS2351 udgået). Ved at vælge en trepunktsmåler kunne der frigøres et større toleranceområde til bearbejdning. Ø = Ø = Toleranceområdet er nu 0.192mm, mod før 0.1mm!!

32

33

34

35 ISO 1101 Nyeste udgave marts 2017

36 Rethed Straightness Rundhed Roundness Linieelementer Form Profilform Planhed Profile of a Line Flatness Cylindricitet Cylindricity Fladeelementer Fladeform Profile of a Surface Parallelitet Parallelism Rethed Vinkelrethed Perpendicularity Linie og fladeelementer Vinkelrigtighed Angularity Position Position Beliggenhed Koaksialitet Koncentricitet Symmetri Coaxiality Concentricity Symmetry Punkt, linie og fladeelementer Kast Kast Totalkast Circular Runout Total Runout Linieelementer Fladeelementer

37 Rethed 2D Toleranceområdet er begrænset af to rette linjer med en indbyrdes afstand på 0.1mm

38 Rethed 3D Toleranceområdet er begrænset af to rette linjer med en indbyrdes afstand på 0.1mm

39 Rethed 2D Når der står Ø foran toleranceværdien, er toleranceområdet begrænset af en cylinder med diameteren Ø0,1. Bemærk at pilespidserne går mod hinanden.

40 Rethed 3D Når der står Ø foran toleranceværdien, er toleranceområdet begrænset af en cylinder med diameteren Ø0.1

41 Rundhed 2D Toleranceområdet begrænses af to koncentriske cirkler med en indbyrdes radial afstand på 0.15mm. Ethvert tværsnit vinkelret ind på aksen skal ligge inden for de to koncentriske cirkler.

42 Rundhed 3D Toleranceområdet begrænses af to koncentriske cirkler med en indbyrdes radial afstand på 0.15mm. Ethvert tværsnit vinkelret ind på aksen skal ligge inden for de to koncentriske cirkler.

43 Planhed Toleranceområdet begrænses af to parallelle planer, med en indbyrdes afstand på 0.1mm.

44 Planhed Toleranceområdet begrænses af to parallelle planer, med en indbyrdes afstand på 0.1mm.

45 Cylindricitet Overfladen skal ligge mellem to koaksiale cylindre med en indbyrdes afstand på 0.1 mm.

46 Cylindricitet Overfladen skal ligge mellem to koaksiale cylindre med en indbyrdes afstand på 0.1 mm.

47 Profilform Profilen skal i ethvert snit parallelt med projektionsplanet ligge mellem to linier, som er bestemt af en cirkel med en diameter på 0.1 mm hvis center ligger på den linie. som har den geometrisk rigtige form.

48 Profilform Med all around og sektion zone All around Sektion zone

49 Profilform Med all around, sektion zone og datum Datum

50 Fladeform Den tolerancesatte flade skal ligge mellem to flader, som har en indbyrdes afstand, der er bestemt af en kugle med en diameter på 0.1 mm.og center beliggende på en flade, som har geometrisk korrekt form.

51 Parallelitet Den tolerancesatte flade skal ligge mellem to planer med en indbyrdes afstand på 0.1mm, der er parallel med referencefladen A.

52 Parallelitet

53 Vinkelrethed. Vinkelrethedstolerancen gælder kun rette vinkler (90 ). Overflade Midtplan Toleranceområdet er inden for to parallelle planer men de indbyrdes afstand 0.1mm, som skal være vinkelret på referenceelementet.

54 Vinkelrethed. Vinkelrethedstolerancen gælder kun rette vinkler (90 ). Toleranceområdet er en cylinder med diameteren Ø0.1 der skal være vinkelret på referenceelementet.

55

56 Vinkelrigtighed. Vinkelrigtighedstolerancen gælder alle andre vinkler end vinkler på 90. Er meget lig vinkelrethedstolerancen og bruger de samme toleranceområder. Emnets overflade skal ligge mellem to parallelle planer med en indbyrdes afstand på 0.1 mm. Som hælder 45 i forhold til referencefladen.

57 Vinkelrigtighed. Emnets midtplan skal ligge mellem to parallelle planer med en indbyrdes afstand på 0.1 mm. Som hælder 45 i forhold til referencefladen.

58 Vinkelrigtighed. Cylinderens midt akse skal ligge indenfor en cylinder med en diameter på Ø0.1 mm. Som hælder 45 i forhold til referencefladen.

59 Position

60 Position

61 Position

62 Position

63 Brug af modifikator til beskrivelse center

64 Koaksialitet Toleranceområdet begrænses af en cylinder på Ø0.1mm som har sammenfaldende akse med referenceaksen

65 Koncentricitet Toleranceområdet begrænses af en cirkel på Ø0.1mm med centrum i referencepunktet.

66 Symmetri Notens midtplan skal ligge mellem to parallelle planer, som har en indbyrdes afstand på 0.1 mm. Og som er symmetrisk beliggende omkring referenceplanet A.

67 Kast Radialkast: Toleranceområdet er mellem to lige store koncentriske cirkler vinkelrette på referenceaksen. Radialkastet må ikke overstige afstanden 0.1 på enhver vilkårlig målecirkel under en hel omdrejning om referenceaksen. Aksialkast: Toleranceområdet er begrænset af to lige store koncentriske cirkler der skal være vinkelret på referenceaksen. Aksialkastet må ikke overstige 0.1mm på enhver vilkårlig målecirkel under en hel omdrejning om referenceaksen.

68 Totalkast Totalkast: Toleranceområdet er begrænset af to parallelle planer/cylindre med en indbyrdes afstand på 0.1mm i forhold til referenceaksen.

69 Bagerpose tegningen

70 Bagerpose tegningen Hvornår kan den bruges? Denne tegningstype kan kun bruges når der ikke er nogle krav til emnet, og der ikke er kontrakt forhold. Denne tegningstype er total mangelfuld, og kan tolkes og måles som man vil. Tegningen kan i nødstilfælde bruges til fremstilling af dele til naboens havelåge.

71 Den gode gamle tegning

72 Den gode gamle tegning Den måde denne tegning er fremstillet efter, har været gældende siden selvbinderens tid. Denne tegningstype kan bruges internt, hvor alle kender til de enkelte deles funktion. Tegningen vil ikke give et billede af, hvad der er vigtigt, for at sikre funktionen af emnet. Tegningen vil ikke sikre at emnet altid vil være funktionsdygtigt, denne tegningstype, må aldrig bruges til outsourcing.

73 Tegning med GPS

74 Tegning med GPS Hvad er så nyt?

75

76

77

78

79

80

81

82

83

84

85

86

87

88

89 Hvad skal man så vælge??

90 Husk altid emnets funktion!!! Er datum systemet forkert, bliver emnet opmålt forkert!

91 Datum Target 100 X 100 Ø10 D1 10X10 D2 D3 D D1,2,3

92 A2 C C1 Ø8 A1 B1 20 B1,2 B A A1,2,3 60 B2 A C1

93 Opret fælles datumplan A B A-B

94 Husk at oprette datum rigtigt!!

95

96 Begrænsede tolerancezoner

97 Maksimum materiale krav MMR

98 Populært forklaret, så ophæver MMR, (M), uafhængighedsprincippet, som er et af de fundamentale principper i GPS-matrix systemet og giver specielt lov til, at: UBRUGT" tolerance fra størrelse tolerancen (fx diameter) på det aktuelle virkelige element (hul / tap) kan anvendes til at udvide den angivne geometrisk tolerance. Når MMR anvendes korrekt på en tegning, så sparer det tolerance. Den sparede tolerance kan konverteres til et billigere produkt eller et bedre produkt - eller måske begge dele.

99 Maksimum materiale virtuel størrelse MMVS Størrelse, der opstår ved den samlede virkning af: Maksimum materiale størrelsen, MMS, (af størrelse elementet) og den geometriske tolerance For et udvendigt element (fx en aksel): MMVS = MMS + geometrisk tolerance For et indvendigt element (fx et hul): MMVS ='"MMS - geometrisk tolerance

100 Maksimum materiale virtuel størrelse MMVS Virkelig overflade for udvendig aksel Virtuel tilstand udvendig Virkelig overflade for indvendig hul Virtuel tilstand indvendig

101 Eksempel: Samling af 2 plader med 4 tappe og 4 huller Tappe Huller

102 Eksempel med 4 Huller Eksempel med 4 tappe Diameter for hul Positions Diameter for tap Positions med korrekt form tolerance med korrekt form tolerance 8,10 MMS 0,10 8,12 0,12 8,14 0,14 8,16 0,16 8,18 0,18 8,20 LMS 0,20 7,90 MMS 0,10 7,88 0,12 7,86 0,14 7,84 0,16 7,82 0,18 7,80 LMS 0,20

103 L Mindste materiale krav R Reciprocitet Kan bruges på støbegods Rør Og andet hvor man ønsker egenskaber i mindste materiale tilstand A Alt er tilladt, bare man bliver inden for den virtuelle zone Der må flyttes geometrisk tolerance, over på størrelse, og omvendt! Mindste topunkts mål på aksler skal overholdes, og største mål på huller. Ø0,3 M R A Ø0,3 L A

104 Tegning af cirkel Taylors princip Lidt mere om GPS.... hvilken 1. Minimum omskrevet størrelse 2. Maximum indskrevet størrelse 3. Mindste kvadraters størrelse 4. 2-pkt.s størrelse 5. Omkreds diameter 6. Areal diameter 7. 2-pkt.s størrelse

105 Taylors princip: Taylors princip E Indhyldningskravet Ved en fuldstændig godsidekontrol skal alle målestørrelser fastslås uden hensyntagen til deres gensidige påvirkning af hinanden. E Hele emnet skal kunne omsluttes af en målecylinder der er længere end emnet og har en diameter på Ø15.1 mm. Emnet må intet sted måle mindre end Ø14.9 mm ved kontrol med en 2-punktsmåler.

106 Taylers princip Indhyldningskravet (E) eller Taylers princip er to betegnelser for nøjagtig det samme krav Tolerancekravet til en virkelig cylinder er, at den skal overholde kravene til både maksimum materialegrænse diameteren og minimum materialegrænse diameteren, For en udvendig cylinder betyder Indhyldningskravet : E At den virkelige cylinder i sin fulde længde skal indeholdes i den perfekte (virtuelle) cylinder med diameter svarende til øvre tolerancegrænses talværdi og At den virkelige cylinders lokal (to-punkt) diametre alle skal være større end eller lig med nedre tolerancegrænses talværdi.

107 Taylers princip Eksempel på tolerancesætning af en udvendig diameter, ø20 mm, med +tolerancer, +- 0,1 mm og indhylningskrav (E) Det betyder altså, at: Den virkelige aksel (figur b) skal kunne passere ind i en perfekt cylinder med diameter ø20,1 mm i hele sin længde og Alle to-punkt diametre skal være større end ø19,9 mm.

108 Taylers princip Eksempel på tolerancesætning af et hul med diameter, ø20 mm, med +tolerancer, +- 0,1 mm og indhylningskrav (E). Det betyder altså, at: Den perfekte cylinder med diameter ø19,9 mm skal kunne passere ind igennem det virkelige hul (figur b) i hele dens længde, og Alle lokal diametre (to-punkt diametre) skal være mindre end ø20,1 mm.

109 Modifikator Ø25 0,1 ± LP LP LS GG GX GN CC CA CV SX SN SA To-punkt størrelse Lokal størrelse defineret af en kugle Mindste kvadraters størrelse Maksimum indskrevet størrelse Minimum omskrevet størrelse Omkreds diameter Areal diameter Volumen diameter Maksimum størrelse eller diameter Minimum størrelse eller diameter Middel størrelse eller diameter Må kun bruges som supplement til anden modifikator ISO 14405

110 Overfladeruhed

111 Overfladeruhed

112 Overfladeruhed Rz 0,4-Betyder: Overfladen skal fremstilles ved at fjerne materiale Der må ikke fjernes materiale Rz 0,4-Betyder: Frit valg- fjerne/ ikke fjerne materiale ISO 4287 ISO ISO Beskrivelse af parametre Beskrivelse af motiv parametre

113 1. Der skal fjernes materiale (fx spåntagning!) 2. Det er en øvre grænse (U) 3. Der skal filtreres med et Gauss-filter 4. Der skal filtreres med to filtre mm (nedre) og 0.8 mm (øvre) 5. Ruhedsprofil-maksimumhøjden, Rz, er parameteren 6. Ruhedsværdierne er defineret som en middelværdi af 5, hver beregnet over en referancelængde på 0,8mm 7. 16% reglen er kontrolkriterie 8. Grænseværdien for Rz er 0.9 m (må ikke overskrides I 16% af tilfældene) 6

114

115 Overfladeufuldkommenhed S H S D D Parametrene er: SIMe Overfladeufuldkommenhedens-længde SIMw Overfladeufuldkommenhedens-bredden SIMsd Overfladeufuldkommenhedens-dybden SIMcd Overfladeufuldkommenhedens-dybden af kombineret ufuldkommenhed SIMsh Overfladeufuldkommenhedens-højden SIMch Overfladeufuldkommenhedens-højden af kombineret ufuldkommenhed SIMa Overfladeufuldkommenhedens-arealet SIMt Overfladeufuldkommenhedens-samlet areal SIMn Antallet af overfladeufuldkommenheder SIMn/a Antallet af overfladeufuldkommenheder/ areal-enheder

116 Kanter A B C C A B C A A+ C- C+ A B C A-

117 Kanter A+ -0,4 A B C C- A- C+ Max 0,4 Min. Skarp Max 0,4

118 Kanter A+ -0,4-0,2 A B C C- A- C+ Max 0,4 Min 0,2 Max 0,4 Min 0,2

119 Kanter A+ A B C C- C+ +0,3 A- Max. 0,3 Min. Skarp

120 Kanter A+ A B C A B C C- A- C+ Min. Skarp +0,8 Max 0,8 Max 0,8

121 Kanter A B C -0,8-0,4

122 Projiceret toleranceområde A B Ø20 P 40 Ø0.02 P A B

123 Projiceret toleranceområde 7 P 25 Φ t P

124 Combined Zone 0,1 3x 0,1 CZ 0,1 CZ

125 Combined Zone 0,1 CZ

126 Fleksible emner 0,5 5 F ISO NR

127 NC Not Convex

128 NYT som er standard nu. Har været gældende siden 2010

129 Målsætning af 3d modeller

130 Forskydning af tolerancezonen

131 Zeiss måleprogram med symbol og tolerance import fra SolidWorks

132

133 8 punkts pyramiden 8. Kanter 7. Overfladeufuldkommenheder 6. Overfladeruhed 5. Form 4. Orientation 3. Lokation 2. Størrelseselementer 1. Datum system

134 Udgangsemne

135 Punkt 1: Datum system

136 Punkt 1: Datum system B D C A

137 Punkt 2: Størrelses elementer

138 Punkt 3: Lokation

139 Punkt 4: Orientation

140 Punkt 5: Form

141 Punkt 6: Overfladeruhed

142 Punkt 7: Overfladufuldkommenheder

143 Punkt 8: Kanttolerancer

144 Datum system Størrelses elementer Lokation Orientation Form Overfladeruhed Overfladeufuldkommenheder Kanter

145

146 Størrelser fra ISO

147 Spørgsmål??