提高零件的装配精度
✔精确的定位控制:在复杂的装配体中,通过指定 GD&T 基准目标,可以精确地确定零件的定位位置。例如,在汽车发动机缸体与缸盖的装配中,缸体上的某些特定加工面被定义为基准目标,缸盖的安装位置就能够根据这些基准目标进行精准确定。这有助于保证缸盖与缸体之间的气道、油道等结构的精确对齐,减少因装配位置不准确而导致的发动机性能下降等问题。
✔保证互换性:GD&T 基准目标能够确保不同批次生产的相同零件具有互换性。因为它明确了统一的定位和尺寸控制标准,只要零件按照规定的基准目标加工并满足公差要求,就可以在装配过程中与其他配合零件正确装配。以机械手表中的机芯零件为例,各个小齿轮、夹板等零件都是基于精确的基准目标进行加工的。这样,无论是哪个批次生产的零件,只要符合基准目标的公差要求,就能在装配时顺利互换,提高了装配效率和产品质量的稳定性。
优化制造过程
✔减少加工误差累积:在零件的加工过程中,通常需要经过多道工序。如果没有明确的基准目标,每一道工序的加工误差可能会累积,导致最终零件的形状和尺寸严重偏离设计要求。而采用 GD&T 基准目标,可以为每一道工序提供一个统一的、精确的参考,使得加工误差能够得到有效控制。例如,在加工一个航空发动机叶片时,以叶片的根部特定表面作为基准目标,后续的叶身型面加工、榫头加工等工序都以此为参考,这样可以避免因工序转换而导致的误差累积,保证叶片的整体精度。
✔合理分配公差:GD&T 基准目标有助于根据零件的功能要求合理分配公差。设计人员可以将公差集中在对零件功能影响较大的关键尺寸和特征上,而对于相对次要的部分可以适当放宽公差。例如,在一个工业机器人的关节零件中,与电机轴配合的轴承安装孔的尺寸公差可以根据 GD&T 基准目标严格控制,因为这直接影响关节的旋转精度和使用寿命。而对于一些用于固定防护盖板的安装孔,公差要求就可以相对放宽,从而在保证产品质量的前提下,降低加工成本。