汽車檢具設(shè)計(jì)與制造——GD&T圖紙的應(yīng)用

在整個(gè)汽車研發(fā)生產(chǎn)中，工程圖紙的發(fā)布是一個(gè)重要節(jié)點(diǎn)，這意味著汽車零部件可以投產(chǎn)。產(chǎn)品工程圖作為重要的交付成果，直接決定了后續(xù)產(chǎn)品的質(zhì)量和質(zhì)量。GD&T圖作為一種產(chǎn)品工程圖，主要體現(xiàn)零件的設(shè)計(jì)思想、零件重要特征的相關(guān)定義和檢具設(shè)計(jì)等相關(guān)內(nèi)容。

GD&T的全稱是“global Dimensioning and Tolerancing”尺寸和公差規(guī)定。1997年由通用汽車、福特和克萊斯勒首次發(fā)布。GD&T標(biāo)準(zhǔn)包括尺寸標(biāo)注方法（屬于我國(guó)技術(shù)圖紙）。標(biāo)準(zhǔn)）和形位公差（屬于我國(guó)形位公差標(biāo)準(zhǔn)）。GD&T標(biāo)準(zhǔn)和我國(guó)的形位公差標(biāo)準(zhǔn)相當(dāng)于采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)（ISO），所以大部分內(nèi)容是相同的。我主要介紹GD&T相關(guān)的概念需求檢具設(shè)計(jì)，讓大家更好的理解GD&T圖的含義。

基準(zhǔn)

基準(zhǔn)是確定實(shí)際測(cè)量特征的方向或位置的參考對(duì)象。準(zhǔn)確地說(shuō)檢具設(shè)計(jì)，它是一種幾何理想元素，用來(lái)定義被測(cè)特征的幾何位置關(guān)系。它可以由零件上的一個(gè)或多個(gè)元素組成?；鶞?zhǔn)特征的參考，因此在建立基準(zhǔn)時(shí)排除了基準(zhǔn)特征的形位公差。被測(cè)元素的方位可根據(jù)需要按單基準(zhǔn)、通用基準(zhǔn)或三基準(zhǔn)系統(tǒng)確定。

在GD&T圖中，對(duì)基準(zhǔn)的合理定義和選擇是確定檢具能否正確設(shè)計(jì)和零件能否正確檢測(cè)的前提。因此，正確理解基準(zhǔn)面的含義是設(shè)計(jì)GD&T的基礎(chǔ)。

寬容

公差（指尺寸公差）是尺寸允許的總變化量，是最大限制和最小限制尺寸之間的差異。

幾何公差是指實(shí)際測(cè)量的元素對(duì)圖紙上給出的理想形狀和理想位置的允許偏差，通常是與零件的個(gè)別特征有關(guān)的公差，如：形狀、輪廓、方位、定位、跳動(dòng)。

在GD&T圖紙中，零件的形狀和尺寸要求通常以數(shù)字模型為依據(jù)，因此尺寸公差的使用不多，而幾何公差在GD&T圖紙中作為與零件特征相關(guān)的公差被廣泛使用。

容差原則

公差原則是指確定形位公差與尺寸公差的關(guān)系應(yīng)遵循的原則。寬容原則分為獨(dú)立原則和相關(guān)要求，相關(guān)要求又分為包容性要求、最大實(shí)體要求、最小實(shí)體要求和可逆要求。

形狀和位置公差討論了構(gòu)成零件幾何特征的幾何元素，例如點(diǎn)、線、面等。

1） 形狀公差

形狀公差是單個(gè)物理特征的形狀允許的總變化量。國(guó)標(biāo)規(guī)定有六種形狀公差：直線度、平面度、圓度、線輪廓、表面輪廓

2） 位置公差

位置公差是相對(duì)于實(shí)際特征位置的基準(zhǔn)的總允許偏差。根據(jù)幾何元素的特點(diǎn)，國(guó)標(biāo)規(guī)定了八種位置公差：平行度、垂直度、傾角、同軸度、對(duì)稱度、位置、圓跳動(dòng)和滿跳動(dòng)

3） 公差帶

限制實(shí)際形狀或?qū)嶋H位置變化的區(qū)域，其主要形式有：兩條平行直線、兩個(gè)平行平面、一個(gè)或四個(gè)棱柱、一個(gè)圓柱、兩個(gè)同心圓、兩個(gè)同軸圓柱、兩條等距曲線、兩個(gè)等距面, 一個(gè)球等