GD&T 基础知识简介与应用

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本文摘要：（由ai生成）

这篇文档主要介绍了 GD&T（几何尺寸和公差）的定义、应用和重要性。GD&T 是一种用于工程图和模型的符号语言，用于定义特征几何的允许误差。将 GD&T 应用于设计模型的一般方法包括使用已建立的基准参考和应用 GD&T 约束特征属性。GD&T Advisor 软件提供了方便的工具，用于在零件上定义特征、应用 GD&T 以及评估特征和应用的 GD&T。使用 GD&T 可以为传达设计意图提供精确且一致的方法，建立用于检查和制造的坐标系，减少解释复杂要求的需要，促进和简化量具要求，识别关键功能特性，简化公差分析。

什么是GD&T？

设计模型是零件设计的理想化表示。但是设计模型本身并不能完全定义设计。由于制造和检查过程中的缺陷，物理部件永远不会与设计模型完全匹配。设计的一个重要方面是指定零件特征允许与其理论精确几何形状（如设计模型中所定义）的误差量。

几何尺寸和公差，通常称为 GD&T，是一种用于工程图和模型的符号语言，用于定义特征几何的允许误差。GD&T 的语言由尺寸、公差、符号、定义、规则和约定组成，可用于精确传达设计模型每个特征的位置、方向、大小和形式的功能要求。因此，GD&T 是一种精确的语言，使设计师能够就他们的设计模型“说出他们的意思”。然后，生产可以使用该语言来理解设计意图，并通过检查该语言来确定设置要求。

GD&T 装配设计和生产的标准：

为了使任何语言有效，它必须基于一个共同的标准。ASME 和 ISO 都有与 GD&T 的应用相关的标准。美国公司普遍采用ASME标准，而欧洲公司普遍采用ISO标准。此外每项标准都会定期修订，标准的每个版本均按其接受年份确定。GD&T Advisor v1.2 基于以下标准：

• ASME Y14.5M-1994 尺寸标注和公差 – 定义几何公差和相关主题的用法和含义• ASME Y14.41-2003 数字产品定义数据实践 – 定义在设计模型上显示注释的规则

GD&T的应用

将 GD&T 应用于设计模型的一般方法

为了理解 GD&T 在生产环境中的定性应用，必须了解设计模型。设计模型由一组几何形状组成，称为特征。在完成的设计中，必须定义特征的几何形状，并且必须约束其几何属性（例如，位置、方向、大小和形状）的偏差。有两种常用的方法来约束设计模型中特征的几何的偏差。GD&T 可以根据零件的功能或零件的制造方式应用于每个特征。它通常被认为是基于零件功能的 GD&T 应用的最佳实践。

步骤 1：使用已建立的基准参考应用 GD&T。

将 GD&T 应用于设计模型的第一步是建立基准参考框架 (DRF)。建立的第一个基准坐标系称为主导基准坐标系。在 GD&T 的功能方法中，在其装配中定向和定位零件的表面通常用作用于建立主要 DRF 的基准特征。基准特征选择还有其他注意事项：

§ 制造注意事项 – 您可以选择在加工夹具中定向和定位零件的曲面作为基准特征。

§ 检查注意事项 - 您可以选择在检查过程中选择定向和定位零件的曲面作为基准特征。

第二步：应用GD&T约束特征属性

一旦建立了主要的 DRF，您就可以使用 GD&T 来约束模型中每个特征的几何属性相对于基于函数的 DRF。在复杂的零件中，可能需要建立多个 DRF，但最终零件中的所有特征都必须直接或间接地约束到主要的 DRF。 Sigmetrix 的GD&T Advisor软件提供了方便的工具，用于在您的零件上定义特征，将 GD&T 应用于这些特征，然后评估每个特征和在特征上应用的 GD&T 以确定特征的所有几何属性是否都受到完全约束。

下表显示了用于指定 ASMEY14.5M-1994 标准中特征的几何偏差限制的几何特征符号。

几何特征符号与公差值、修改符号和基准参考框架一起组合在一个特征控制框架中，如下所示。

特征控制框架，有时称为 GD&T 标注，定义基于特征功能和设计意图的允许特征偏差。

实际使用示例：

考虑此处显示的锁爪零件。该零件是座椅锁定机构中的一个部件。大平面与另一个零件上的平面齐平安装，并标记为基准特征 A。大孔是爪的中心旋转孔，代表重要的功能特征，标记为基准特征 B。小平面爪尖上的位置是爪与撞杆接触的位置，以确保座椅固定在车架上，并标记为基准特征 C。还有其他几个功能特征。这些特征应参照安装特征 A、B 和 C 进行控制。该部件的所有其余特征都不太重要，并通过可在注释中找到的一般轮廓公差进行控制。

使用 GD&T 的一些关键原因包括：

1. 为传达设计意图提供精确且一致的方法
2. 建立用于检查和制造的坐标系（参考基准特征）
3. 减少解释复杂要求的需要
4. 促进和简化量具要求
5. 识别关键 -功能特性
6.简化公差分析

虽然有多种方法可以计算产生零件本身允许的差异所需的所有数据，但与使用集成的容差分析软件（例如CETOL 6 Sigma或 Sigmetrix 的GD&T Advisor）相比，其他方法可能既耗时又不准确。在您的环境中使用的解决方案将影响您的整体生产成本和质量。通过选择与您的团队已经使用的 CAD 系统集成的软件（CREO、SOLIDWORKS、CATIA）——在产品设计和工程阶段的早期就实现了时间和准确性。

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