I teknologi og mekanikk tar de geometriske toleransespesifikasjonene , vist på den tekniske tegningen, sikte på å kontrollere geometrien til delen som skal produseres.
Også referert til som geometrisk produktspesifikasjon eller geometrisk produktspesifikasjon , derav begrepet GPS-tilbud . Vi snakker også om ISO-klassifisering , karakteren blir definert av en serie ISO-standarder .
En del er produsert for å utføre funksjoner. Noen funksjoner oppfylles bare hvis delen har en definert form, som bestemmer måten den er designet på, tegnet. Imidlertid har den faktiske, produserte gjenstanden feil. Den Hensikten med funksjonelle scoring er å definere akseptable defekter.
I den funksjonelle dimensjoneringen skiller vi ut
Hensikten med GPS-rangeringen er å fjerne uklarheter i planene. Spesielt pleier organisasjonen av selskapet mer og mer mot outsourcing (anvendelse av underleverandører) og internasjonalisering; personen som må tolke planen har derfor ikke nødvendigvis de samme vanene som personen som designet den. Implementeringen av GPS-rangeringen er spesielt interessant i forbindelse med store serier på grunn av tilnærmingen som skal settes i gang, spesielt opplæringen av de forskjellige interessentene og kontrollen.
Begrepet utskiftbarhet ble utviklet av den franske generalen Jean-Baptiste de Gribeauval i 1765. En av interessene på den tiden var å kunne bytte ut defekte deler av musketter og pistoler med erstatningsdeler gjenvunnet fra andre pistoler på selve slagmarken. Det var på dette punktet at forestillingene om ideell geometri og ufullkommen realisering fikk sin fulle betydning. Metoder har blitt utviklet for å begrense geometriske variasjoner og verifisere dem med inn / ut målere.
"Taylor-prinsippet" vises under ISO / R 1938-standarden fra 1971, for deretter å bli "konvoluttprinsippet" som nettopp har forsvunnet for "konvoluttkravet" i revisjonene av ISO 14405-1-standardene: 2010 (ISO 8015: 2006) og ISO 286-1: 2004.
På begynnelsen av 1990-tallet avslørte en første observasjon av standardene knyttet til toleranse og metrologi hullene og motsetningene. Årsaken kommer fra de tre forskjellige organene som er ansvarlige for disse spørsmålene, organene:
Standarder utvikles stykkevis uten en global visjon. For å svare på kontinuiteten i produktets informasjonskjede, fra spesifikasjonsoperatøren til verifiseringsoperatøren, utarbeides en første standard som etablerer en hovedplan for standardene og arbeidet som skal utføres, FD CR ISO / TR 14638-standarden.,Desember 1996. Denne standarden setter opp en matrise av kjeder med generelle GPS-standarder, GPS-matrisen. Derfor blir ISO-produktspesifikasjonsstandarder ISO-GPS-standarder.
Standardisering er en i hovedsak teknisk aktivitet med et økonomisk kall. F. Contet, under presentasjonen av seminaret: ISO-vurdering: de nye standardene, hvilke konsekvenser? .Standardene det er snakk om er:
I Frankrike ble GPS-klassifiseringen introdusert i det tekniske utdanningsprogrammet (med "GPS-filer") på midten av 1990-tallet , på oppfordring fra en inspektørgeneral, etter et nasjonalt seminar i IGEN.
Vi starter med et såkalt “ideelt” stykke. Den generelle ideen er å sammenligne den virkelige, produserte delen med den ideelle delen. Det er derfor nødvendig for den å utføre kontroller, enten på konvensjonelle måter - kaliper , mikrometer , marmor , blokker og komparator , målere , målere , ... - enten med en koordinatmålemaskin (CMM eller "CMM Coordinate").
Tenk på en funksjonell del av delen, for eksempel en boring (kalibrert hull). Dimensjonering vil definere de tillatte variasjonene av diameteren sammenlignet med den nominelle dimensjonen, men det kan også være nødvendig å spesifisere, for eksempel
Ta eksemplet med vinkelrett. Matematisk kan vi enkelt bestemme vinkelen som akselen til en sylinder gjør i forhold til et plan. Men her er vi i nærvær av en overflate som er kjent for å være sylindrisk - vi sier fortsatt nominelt sylindrisk - og en overflate som er kjent for å være flat, men som har uregelmessigheter. Fra disse ufullkomne, ikke-ideelle overflatene, er det derfor nødvendig å konstruere perfekte overflater og sammenligne dem.
Det er flere måter å gjøre dette på, men standardene på dette området prøver å tillate mest mulig kontroll med konvensjonelle midler.
La oss utvikle eksemplet på en vinkelrett på en boring mot en overflate. Figuren motsatt viser
Vi betrakter den virkelige delen, og vi “trekker ut” den delen som interesserer oss, her boringen; vi sier at vi deler rommet. Overflaten på denne delen, som ikke er en ideell overflate, kalles den huden modell eller hud modell . Deretter bestemmer vi et ideelt objekt fra denne hudmodellen, her, den perfekte sylinderen med den største diameteren innskrevet i boringen. Fra et kontrollperspektiv tilsvarer dette å prøve forskjellige stenger - kalibrerte sylindere - med økende diameter og beholde den største stangen som kommer inn i hullet, ellers ved å bruke en ekspanderende dorn ( romer ).
Denne ideelle sylinderen er sylinderen assosiert med boringen; den har en akse og en overflate, vi er interessert her i dens akse.
Deretter isolerer vi den nominelle plane overflaten, og vi tar tangentplanet med middelretningen av planet. Fra et kontrollperspektiv tilsvarer dette å plassere brikken på en marmor; fra et matematisk synspunkt bestemmer vi det perfekte planet som minimerer kvadratavviket fra den virkelige overflaten (metoden med minste kvadrat, se artikkelen Lineær regresjon ), og vi oversetter det slik at det er på utsiden av materien. Dette ideelle planet er planet assosiert med den virkelige overflaten.
Det gjenstår å definere aksepterte retninger for aksen i forhold til planet. For det tar man det normale til planet, og man konstruerer en sylinder som har for akse denne normale, og som har diameteren toleransen, angitt i millimeter; dette er toleranseområdet (ZT) . Boringen er kompatibel hvis den tilhørende perfekte sylinderaksen kan plasseres helt innenfor denne toleransesonen.
Vinkelrett er et spørsmål om vinkel, så man ville ha forventet at man ville definere en toleranse i grader, toleransesonen ville da ha vært en kjegle. Men i GPS-dimensjonering er toleransene alltid indikert i millimeter, toleransesonene er alltid ekstruderte former (med et jevnt tverrsnitt), med noen få unntak (toleranser av hvilken som helst form).
Blant de 14 prinsippene blir prinsippene om uavhengighet, påkallelse, element og dualitet avklart.
Det første prinsippet om geometrisk toleranse er uavhengighetsprinsippet:
dimensjonale toleranser og geometriske toleranser er uavhengige.Dette betyr at en dimensjon indikerer enten en dimensjonstoleranse eller en geometrisk toleranse. Faktisk bestemmes dimensjonene lokalt og ikke globalt: vi vurderer avstanden mellom punkter tatt to og to, og ikke en konvolutt som må inneholde overflaten. Vi kan bare sette opp en dimensjonal dimensjon hvis vi fysisk kan verifisere avstanden mellom punktene; for eksempel kan man ikke tåle avstanden til et element sammenlignet med aksen til et hull siden denne aksen ikke har et materialpunkt som tillater målingen.
Det er noen unntak fra dette uavhengighetsprinsippet (se nedenfor ).
Innkallingsprinsippet gjør det mulig å kalle alle ISO-GPS-standardene både på nivået med makrogeometriske spesifikasjoner og på nivå med mikrogeometriske spesifikasjoner. Det er viktig å huske at skriving (dimensjonal, geometrisk, ruhet osv.) Krever prinsippet om påkallelse. Stor utvikling å vurdere i NØD ...
Toleranse er opptatt av geometriske objekter, som er punkter, linjer og overflater. Vi skiller
Ikke-ideelle objekter kalles også “ hudmodell” : vi er ikke interessert i materialet, men bare i formen på overflaten eller linjen, i objektets “hud”.
Ideell gjenstand | Ikke-ideelt objekt (hudmodell) | |
---|---|---|
fungerer som referanse | spesifisert referanse | referanse, referanseelement |
å prege | tolerert element |
Geometrisk toleranse krever “å skape” ideelle eller ikke-ideelle objekter, enten fra definisjonstegningen eller fra selve delen. For dette definerer vi "operasjoner", de viktigste er:
Følgende operasjoner brukes også:
Fra et ordforrådssynspunkt må vi derfor klart skille "referansen", som er et ikke-ideelt element, fra den "spesifiserte referansen", som er et ideelt objekt assosiert med en referanse.
Formtoleranser krever ikke referanse. På den annen side, for de andre geometriske toleransene, må en eller flere referanser brukes. Når det er flere, kalles det et ”referansesystem” og rekkefølgen betyr noe; den første siterte er den "primære referansen", den andre den "sekundære referansen" og så videre. Du kan ha opptil seks referanser, men mesteparten av tiden har du en til tre.
Rekkefølgen av referansene viser likheter med isostatisme i posisjonering av deler (MiP). Ved dimensjonering av tegningen, må designeren ha i tankene hvordan delen skal produseres og kontrolleres, slik at referansene tilsvarer overflatene og kantene som brukes til posisjonering.
Primær referanseDen primære referansen, muligens unik referanse, er en flat overflate eller en sylinder:
Den aktuelle aksen er koordinatsystemets første akse .
Sekundær referanseDu trenger kanskje en sekundær referanse. Hvis den primære referansen er et plan, da
Du trenger kanskje en tertiær referanse. Hvis tre referanser er plan, fungerer den tertiære referansen som en punktstøtte: den definerer ikke en retning, men bare en opprinnelse.
Fellesareal, felles referanse
Angivelsen av dimensjonen på definisjonstegningen følger en streng formalisme.
Referanser er angitt med en boks i boks, koblet til referanseelementet med en tynn linje festet til varen med en helt svart trekant. Det er to tilfeller:
På samme måte, hvis den geometriske dimensjonspilen er justert med den dimensjonale dimensjonspilen, er det tolerante elementet det midterste elementet; hvis den geometriske dimensjonspilen ikke er justert, tolereres det angitte elementet.
Dimensjoneringen av et element består av flere påfølgende rammer, inkludert:
Det samme elementet kan inneholde flere GPS-koordinater, for eksempel en dimensjon for plassering og orientering; dimensjonene er deretter angitt under hverandre.
Dimensjonslinjen peker mot det tolererte elementet eller til en utvidelseslinje for en dimensjonal dimensjon av dette elementet.
Dimensjonale dimensjoner som spiller en rolle i GPS-klassifiseringen av et element, er bokset.
Når det gjelder eksemplet motsatt, for GPS-rangering (nederste bilde):
GPS-vurderingen tar mer plass enn den “tradisjonelle” vurderingen, men den fjerner alle uklarheter.
Formtoleransene bruker ikke noen referanse; Toleransesonene er verken begrenset i posisjon eller i orientering (uavhengighetsprinsipp).
Det må skilles mellom formtoleranser og ruhet , se artikkelen Surface condition .
RetthetDet spesielle tilfellet av retthet.
Enhver linje på den angitte overflaten, parallelt med projeksjonsplanet, må ligge mellom to parallelle linjer atskilt med verdien av toleransen.
SirkularitetDet spesielle tilfellet av sirkularitet.
Profilen (som vi håper er ganske nær sirkelformen!) Må være mellom to konsentriske og koplanære sirkler hvis radiusforskjell er mindre enn eller lik toleranseverdien. Den indre omkretsen er den største omkretsen som er innskrevet i profilen, mens den ytre omkretsen er den minste omkretsen som er omskrevet i profilen.
FlathetDet spesielle tilfellet av flathet.
Vi vil snakke om en "plan overflate", et "plan" som er et objekt som strekker seg til uendelig. For en ekte overflate, snakker vi om en "overflate som anses å være flat" eller om en "nominelt flat overflate".
Den tolerante planoverflaten må ligge mellom to parallelle plan med avstand fra hverandre av verdien av den gitte toleransen.
SylindrisitetDet spesielle tilfellet med sylindrisitet.
Den tolerante overflaten må være mellom to koaksiale sylindere hvis radier avviker fra verdien av toleransen. Den ytre sylinderen er den minste omskrevne sylinderen.
Profiltoleransene kan kreve en referanse, men denne er ikke obligatorisk.
Enhver linje eller linjeprofilDet generelle tilfellet av formen på en hvilken som helst linje.
Enhver overflate eller overflateprofilDet generelle tilfellet med formen på en sylindrisk overflate.
Det generelle tilfellet med formen på en sirkulær linje.
Enhver overflateDet generelle tilfellet med formen på en hvilken som helst overflate.
TilbøyelighetDet generelle tilfellet med tilbøyelighet.
Overflatetoleransen er inkludert i en toleransesone som er definert av to parallelle plan fjernt fra verdien av toleransen. Toleransesonen er kun begrenset i retning.
ParallelismeDet spesielle tilfellet av parallellisme.
Overflatetoleransen er inkludert i en toleranse sone definert av to parallelle rette linjer langt fra verdien av toleransen og parallelt med referanseplanet. Toleransesonen er bare begrenset i retning.
VinkelrettDet spesielle tilfellet av vinkelrett.
Overflaten må være mellom to Q-plan vinkelrett på referanseplanet og atskilt med verdien av toleransen.
Det generelle tilfellet av formen på en hvilken som helst linje.
Den tolerante overflaten må være mellom de to flatene som omgir alle kulene til (Eksempel: Ø 0,04) sentrert på en overflate som har den nøyaktige teoretiske geometriske formen (Nominell overflate).
Enhver overflateDet generelle tilfellet med formen på en hvilken som helst overflate.
Stedsspesifikasjon (posisjonering)Det generelle tilfellet med lokalisering: hullets akse må være plassert i en sylindrisk sone sentrert vinkelrett på A og plassert av de innrammede teoretiske dimensjonene.
Koaksialitet / konsentrisitetKoaksialitet / konsentrisitet er fjernet fra ASME Y14.5-utgavekoden 2018. Arbeidet dekkes av posisjoneringstoleransen.
Akselen til sylinderen hvis dimensjon er koblet til toleranserammen, må inngå i en sylindrisk sone med diameter som er lik koaksial IT for referanseaksen.
SymmetriSymmetri er fjernet fra ASME Y14.5 2018-utgavekoden.
Utløpstoleranser gjelder revolusjonsflater. Utløpstoleransene gjør det mulig å direkte uttrykke funksjonskravene til overflater som: friksjonshjul, sporvalser, hjulfelger, slipeskiver, elektriske motorakselutganger.
Enkelt slagDen generelle saken om singelen
Enkel aksiell utløpToleransesonen er begrenset for hver radial posisjon av to omkretser på en avstand t plassert på målesylinderen, hvis akse sammenfaller med referanseaksen.
Enkel radiell avrenningToleransesonen er begrenset i hvert måleplan vinkelrett på aksen av to konsentriske sirkler i en avstand på t hvis sentrum faller sammen med referanseaksen.
Enkelt skrått slagToleransesonen er begrenset på hver målekonus med to omkretser t fra hverandre. Hver målekegle har generatriser i den angitte retningen, og dens akse sammenfaller med referanseaksen.
Total beatDet generelle tilfellet av total slag.
Tolkning: Den totale radiale utløpet må ikke overstige xx på noe punkt på den angitte overflaten under flere omdreininger rundt referanseaksen
Konvoluttkravet består i å pålegge at det tolerante objektet er inkludert i en perfekt konvolutt maksimalt av dimensjonstoleransen. Det er indikert av en E omgitt av Ⓔ plassert etter verdien av dimensjonal dimensjon.
Maksimum materialkravKravet til maksimalt materiale kommer ned til å vurdere monterbarheten til et system. Tanken er at en mangel kan kompensere for en annen mangel, noe som gjør det mulig å akseptere deler som, hvis feilene ble vurdert uavhengig, ville blitt avvist.
Tenk for eksempel på et mannlig / kvinnelig system, den mannlige delen består av to sylindriske fremspring og hunndelen to hull. For at systemet skal kunne monteres, må hver del være
Det er derfor en lokaliseringstoleranse for en sylinder i forhold til den andre, og en dimensjonal toleranse for diameteren.
Men hvis en sylinder er mindre, er det mer spill, noe som gir mulighet for en større feil på lokaliseringen. Men da er den geometriske dimensjonen ikke lenger uavhengig av dimensjonsdimensjonen.
Vi jobber deretter med en enkelt toleranse sone som gjelder hele sylinderen: så lenge sylinderen er helt inkludert i ZT, uavhengig av dens eksakte diameter eller nøyaktige plassering. Denne ZT oppnås ved å ta i betraktning det maksimale materialet, det vil si fremspringet med større diameter eller boringen med mindre diameter.
Maksimumskravet til materiale er angitt med en M omgitt av Ⓜ plassert etter dimensjonal dimensjon.
Minimumskrav til materialeMinimumskravet til materiale er angitt med en lukket L Ⓛ plassert etter toleranseintervallet, innenfor en geometrisk toleranseramme. Dette kravet gjør det mulig å definere det maksimale tillatte toleranseintervallet når delene er lettest. Denne beregningen gjøres når vi vil kontrollere motstandsforholdene. Dette kravet, som det maksimale materialet, gjør det mulig å gjøre toleranseintervallet avhengig av utviklingen av en dimensjonal dimensjon. Denne typen skriving på tegningene gjør det mulig å akseptere mer samsvarende deler som oppfyller styrkekravene.