Rysunek Techniczny: Wymiarowanie geometrii i tolerancja
Idea
Głównym celem rysunku technicznego jest to, aby inni zrozumieli, co projektant stworzył z jakimi tolerancjami ORAZ jak wyprodukować konstrukcję. Ponieważ większość części musi pasować do zespołów, również geometryczne relacje z innymi częściami są ważne. Aby to osiągnąć, opracowano system wymiarowania geometrycznego i tolerancji (GD&T).
Weźmy na przykład tę część:
W projekcie oś ma być umieszczona wewnątrz 2 otworów w części. Oznacza to, że musimy określić następujące rzeczy
- Średnicę otworów i ich położenie.
- Określenie, że otwory są wzdłuż pewnej osi, która nie jest prostopadła do płaszczyzny bazowej XZ.
- Część osiowa musi mieć określoną prostoliniowość.
Prostoliniowość jest ważna, ponieważ zagięta oś nie będzie pasowała do otworów. Wyrównanie otworów jest ważne, ponieważ samo wywiercenie każdego otworu w danej pozycji, bez zwracania uwagi na oś, doprowadziłoby do powstania otworów, do których oś nie pasowałaby. Tak więc samo określenie wymiaru i położenia otworu nie jest wystarczające. Pierwszy punkt to "klasyczne" wymiarowanie, podczas gdy dwa pozostałe to informacje geometryczne, dlatego GD&T wchodzi w grę. Przykład ten pokazuje również, że GD&T jest niezbędne, aby zapewnić, że części są dobrze dopasowane do zespołów.
Jeśli nie jesteś zaznajomiony z koncepcją GD&T, gorąco polecamy zapoznanie się z nią już teraz. Na przykład, szybkie wprowadzenie znajduje się w tym filmie. Aby dowiedzieć się więcej o koncepcji "maksymalnych warunków materiałowych", spójrz na ten film. Aby uzyskać szczegółowe informacje na temat wszelkiego rodzaju cech GD&T, należy rozejrzeć się w Internecie. Na przykład ten kanał YouTube zawiera kilka dobrych wyjaśnień.
GD&T zostało uregulowane w normach ISO 1101 oraz ASME Y14.5.
Możliwości środowisk parcy Rysunek Techniczny w zakresie spełniania wspólnych standardów GD&T są obecnie niewielkie (od wersji FreeCAD 0.20), ale można już osiągnąć wiele rzeczy. Ta strona Wiki wyjaśnia co jest zaimplementowane i jakie sztuczki mogą być użyte dla niezaimplementowanych funkcji.
Uwaga: ta strona Wiki nie ma na celu nauczenia GD&T!
Wymiarowanie
Środowisko Rysunek Techniczny oferuje kilka narzędzi do tworzenia różnych typów wymiarów. Proszę spojrzeć na różne wymiary, jak je tworzyć i modyfikować.
Formatowanie
Domyślna czcionka dla nowego wymiaru jest określana przez ustawienie w preferencjach parametru Czcionka etykiety. Domyślny rozmiar czcionki jest określony przez ustawienie w preferencjach parametru Rozmiar czcionki.
Uwaga: Zalecane jest używanie czcionki, w której znak minus ma taką samą szerokość jak znak plus, ponieważ zapewnia to, że tolerancje będą sformatowane zgodnie z normami GD&T. Taką czcionką jest np. osifont, który jest częścią wszystkich instalacji programu FreeCAD.
Domyślny format dla nowych wymiarów zależy od opcji w preferencjach Zastosuj wartości globalne dla liczby miejsc dziesiętnych i Alternatywne miejsca dziesiętne. Określają one liczbę miejsc po przecinku, ale w każdym przypadku wymiar jest liczbą zmiennoprzecinkową. Na przykład, jeśli ustawione są 2 miejsca po przecinku, używany jest format %.2f (liczba zmiennoprzecinkowa z 2 miejscami po przecinku).
Format liczb można zmienić:
- Kliknij dwukrotnie na wymiar na rysunku lub na obiekt wymiaru w drzewie modelu,
- W pojawiającym się oknie dialogowym wymiarowania w polu Wyznacznik formatu znajduje się definicja formatu, więc zmień ją na taką, jaka jest potrzebna.
Składnia wyznacznika formatu jest wyjaśniona tutaj. Możesz również użyć to narzędzie online, aby zobaczyć, jaki wyznacznik formatowania będzie wyświetlał liczby.
Przykłady:
- Używasz dwóch miejsc po przecinku, ale dla kąta chcesz mieć tylko jedno miejsce po przecinku, użyj formatu %.1f,
- Używasz dwóch miejsc po przecinku, ale nie podoba Ci się, że wyświetlane są zera na końcu (wolisz 4 zamiast 4.00). Wtedy użyj tego wyznacznika formatu: %g. Paramert g użyje jak najkrótszego ciągu znaków, a więc pominie zera po przecinku. Ponadto w razie potrzeby automatycznie przełączy się na notację naukową.
Za pomocą właściwości DANEOdwrotny można nadać wymiarom długości wartości ujemne i przerzucić kąty z zakresu 0 - 180° do zakresu odbicia 180° - 360°.
Ustawienie opcji Teoretycznie dokładny w oknie dialogowym wymiarowania spowoduje oznaczenie wymiaru jako dokładnego teoretycznie poprzez dodanie wokół niego ramki.
Zamiast sformatowanej liczby można użyć własnego tekstu, ustawiając opcję Tekst dowolny w oknie dialogowym wymiarowania. Wówczas zawartość pola Wyznacznik formatu zostanie wyświetlona jako wymiar.
Za pomocą właściwości DANEX i DANEY można zmienić poziome i pionowe położenie tekstu wymiaru względem widoku. Alternatywnie można zmienić położenie, przeciągając wartość liczbową lub tekst.
Tolerancja
Tworzenie
- Utwórz wymiar w swoim rysunku,
- Kliknij dwukrotnie na wymiar na rysunku lub na wymiarowanym obiekt w drzewie modelu.
- W pojawiającym się oknie dialogowym wymiaru podaj jako wartość powyżej wymiaru, wartość o którą wymiar może zostać przekroczony.
Spowoduje to tolerancję równomierną, jak ta: - Jeśli masz nierówne tolerancje, podaj jako wartośćponiżej wymiaru, wielkość, o którą wymiar może być mniejszy i odznacz opcję Równa tolerancja
Spowoduje to nierówną tolerancję, taką jak ta:
Usuwanie
Aby pozbyć się tolerancji, zmień wartości powyżej wymiaru i poniżej wymiaru, każdą na zero.
Formatowanie
Domyślne kroje czcionek dla nowych tolerancji są takie same jak dla wymiarów. Domyślny rozmiar czcionki jest określony przez ustawienie w preferencjach opcji Skala tekstu tolerancji. Skala ta jest współczynnikiem rozmiaru czcionki użytej dla wymiaru.
Domyślny format wyświetlania liczb dla nowych tolerancji jest standardowo taki sam jak dla wymiaru. Można go zmienić w oknie dialogowym wymiaru.
Można również użyć dowolnego tekstu zamiast określenia formatu liczbowego, zaznaczając opcję Tekst dowolny tolerancji w oknie dialogowym wymiarowania. Wtedy zawartość pola Wyznacznik formatu tolerancji zostanie wyświetlona jako tekst tolerancji.
Tolerancja geometrii
Tolerancje są tworzone poprzez użycie funkcji środowiska pracy Rysunek techniczny Balonik. Ponieważ dla większości obiektów wymagana jest ramka, pomocna jest zmiana opcji Kształt dymka na Prostokąt w preferencjach środowiska Rysunek Techniczny.
Wskaźnik tolerancji
Identyfikatorem tolerancji w GD&T jest ramka, zwana również "ramką kontrolną właściwości". Można ją utworzyć za pomocą funkcji Balonik środowiska pracy Rysunek techniczny:
- po dodaniu balonika, jeśli jego kształt nie jest jeszcze ramką, kliknij na nim dwukrotnie w drzewie modelu kolejnie w wyświetlonym okienku dialogowym ustaw parametr Kształt na wartość Prostokąt,
- dodaj odpowiedni znak Unicode dla właściwości, której potrzebujesz do dymku Tekst (możesz skopiować je z tabel referencyjnych poniżej lub użyć Rozszerzenia: Dostosuj format etykiety).
- Dodając znak "|" do Tekstu, rozpoczynasz nowe pole wskaźnika.
Nie ma reguły, która definiuje czy lub jak wskaźnik tolerancji musi mieć linię wiodącą czy nie, więc możesz albo:
- ustawić właściwość Widoczność linii na wartość
false
w oknie dialogowym balonika, - ustawić właściwość Symbol końca na wartość Strzałka wypełniona lub Kropka.
Przykład po prawej stronie pokazuje dwa możliwe warianty rozmieszczenia wskaźników tolerancji.
Dane odniesienia
Punkty odniesienia w znaczeniu GD&T oznacza powierzchnie, do których tolerancja została obliczona. Tworzy się je jako baloniki:
- po dodaniu balonika, w oknie dialogowym balonika ustaw parametr Symbol końca na wartość Wypełniony trójkąt,
- jeśli kształt balonika nie jest jeszcze ramką, ustaw wartość parametru Kształt na Prostokąt,
- przeciągnij bąbelek za pomocą myszki tak, aby trójkąt był oddalony od powierzchni odniesienia,
- ponieważ linia prosta dla punktów odniesienia jest bardzo popularna, chyba że powierzchnia punktu odniesienia nie jest prostopadła do X lub Y, upewnij się, że właściwości DANEX i DANEpunkt odniesienia położenia X lub DANEY i DANEpunkt odniesienia położenia Y są równe, aby uzyskać linię prostą balonika.
Znaki specjalne
Do wstawiania symboli GD&T Rysunku Technicznego udostępniono funkcję Rozszerzenie: dostosuj format.
Poniżej znajduje się lista znaków, które należy wykorzystać w oznaczeniach tolerancji geometrii:
Zastosowanie | Cechy geometrii | Symbol | znak Unicode | Konieczne dane odniesienia | Uwagi |
---|---|---|---|---|---|
Forma | Prostoliniowość | ||||
Forma | Płaskość | ||||
Forma | Okrągłość | W starszych normach nazywany również kolistością. | |||
Forma | Walcowatość | ||||
Forma / Orientacja / Położenie | Profil liniowy | W przypadku zastosowania do celów formalnych nie jest konieczny żaden układ odniesienia | |||
Forma / Orientacja / Położenie | Profil powierzchni | W przypadku zastosowania do celów formalnych nie jest konieczny żaden układ odniesienia | |||
Orientacja | Równoległość | ||||
Orientacja | Prostopadłość | ||||
Orientacja | Kątowość | ||||
Położenie | Pozycja | Przy pracy z normą ISO 5458 nie jest wymagany żaden punkt odniesienia. | |||
Położenie | Koncentryczność / współosiowość | Nazwana koncentryczność, gdy jest stosowana dla punktów środkowych i współosiowość, gdy jest stosowana dla linii środkowych. W normie ASME Y14.5 zostało to wyeliminowane od wersji z 2018 roku. | |||
Położenie | Symetria | W normie ASME Y14.5 z 2018 roku symetria została wyeliminowana. | |||
Bicie | Bicie obwodowe | ||||
Bicie | Bicie ogólne |
Symbol | znak Unicode | Modyfikator | Uwagi |
---|---|---|---|
Stan swobodny | Ma zastosowanie tylko wtedy, gdy część jest unieruchomiona w inny sposób | ||
Najmniejsza grubość materiału (LMC) | Przydatna do utrzymania minimalnej grubości ścianki | ||
Maksymalny stan materiału (MMC) | Zapewnia dodatkową tolerancję tylko dla cechy rozmiaru | ||
Przewidywany obszar tolerancji | Przydatne przy otworach gwintowanych dla długich kołków rozporowych | ||
Niezależnie od rozmiarów cech (RFS) | Nie wchodzi w skład wersji z 1994 r. Patrz pkt. A5, ppkt 3. Również par. D3. Także rys. 3-8. | ||
Płaszczyzna styczna | Przydatne w przypadku interfejsów, w których formularz nie jest wymagany | ||
Funkcja ciągłości | Identyfikuje grupę cech, które powinny być traktowane geometrycznie jako pojedyncza cecha | ||
Tolerancja statystyczna | Występuje w wersji normy z 1994 r., zakłada odpowiednią statystyczną kontrolę procesu | ||
Nierówne dwustronne | Dodano w wersji normy z 2009 r. i odnosi się do nierównomiernego rozłożenia profilu. Liczba po tym symbolu oznacza tolerancję w kierunku "plus materiał". |
- Strona rysunku: Wstaw nową domyślna stronę rysunku, Szablon strony, Przerysuj stronę, Drukuj wszystkie strony
- Widok: Wstaw widok, Aktywny widok, Grupa rzutów, Widok przekroju, Przekrój złożony, Widok szczegółu, Wstaw widok obiektu środowiska Kreślenie, Wstaw widok obiektu środowiska Architektura, Wstaw widok arkusza kalkulacyjnego, Przenieś widok, Udostępnij widok, Rzut kształtu
- Wycinki: Wstaw grupę wycinków, Dodaj widok do grupy wycinków, Usuń widok z grupy wycinków
- Wymiarowanie: Wymiar długości, Wstaw wymiar poziomy, Wstaw wymiar pionowy, Wymiaruj promień, Wymiar średnicy, Wymiaruj kąt, Wymiaruj kąt na podstawie trzech punktów, Wymiar poziomy, Wymiar pionowy, Powiązanie wymiaru, Dymek, Wymiar długości w aksonometrii, Wymiar przestrzenny, Napraw wymiar
- Dekoracje: Zakreskuj, Kreskowanie geometryczne, Symbol, Obraz, Włącz / wyłącz wyświetlanie ramek
- Adnotacje: Nowa adnotacja, Linia odniesienia, Adnotacja w postaci tekstu sformatowanego, Geometria pomocnicza - wierzchołek, Punkt środkowy, Kwadrant, Dodaj linię środkową do ściany, Dodaj linię środkową pomiędzy dwoma liniami, Dodaj linię środkową pomiędzy dwoma punktami , Dodaj linię pomocniczą wytyczoną przez dwa punkty, Dodaj okrąg kosmetyczny,Usuń geometrie pomocnicze, Zmień wygląd linii, Wyświetl / ukryj niewidoczne krawędzie, Symbol spawalniczy, Symbol wykończenia powierzchnii, Pasowanie wału / otworu
- Rozszerzenia:
- Atrybuty i modyfikacje: Wybierz Atrybuty linii, odstępy między kaskadami, Zmień atrybuty linii, Przedłużenie linii, Skróć linie, Zablokuj / odblokuj widok, Wyrównaj widok przekroju, Wyrównaj ciąg wymiarów poziomych, Wyrównaj ciąg wymiarów pionowych, Wyrównaj ciąg wymiarów ukośnych, Wymiar poziomy kaskadowo, Wymiar pionowy kaskadowo, Wymiar ukośny kaskadowo, Opis - pole powierzchni, Oblicz długość łuku dla zaznaczonych krawędzi, Rozszerzenie dostosuj format
- Linie środkowe i gwinty: Oś otworu, Rozszerzenie Osie otworów w okręgu, AGeometria pomocnicza dla otworu gwintowanego, widok z boku, Geometria pomocnicza dla otworu gwintowanego, widok od dołu, Geometria pomocnicza dla gwintu śruby, widok z boku, Geometria pomocnicza dla śruby, widok od dołu, Utwórz wierzchołki w przecięciu, Geometria pomocnicza obwodu, Geometria pomocnicza łuku, Geometria pomocnicza okręgu przez trzy punkty, Rozszerzenie Linia równoległa, Rozszerzenie Linia prostopadła
- Wymiarowanie: Seria wymiarów poziomych, Seria wymiarów pionowych, Seria wymiarów ukośnie, Seria kaskadowych wymiarów poziomo, Seria kaskadowych wymiarów pionowo, Seria kaskadowych wymiarów ukośnie, Wymiar poziomy fazki, Wymiar pionowy fazki, Długość łuku, Symbol średnicy '⌀', Symbol kwadratu '〼', Usuń symbol wiodący, Zwiększenie dokładności, Zmniejszenie dokładności
- Jak zacząć
- Instalacja: Pobieranie programu, Windows, Linux, Mac, Dodatkowych komponentów, Docker, AppImage, Ubuntu Snap
- Podstawy: Informacje na temat FreeCAD, Interfejs użytkownika, Profil nawigacji myszką, Metody wyboru, Nazwa obiektu, Edytor ustawień, Środowiska pracy, Struktura dokumentu, Właściwości, Pomóż w rozwoju FreeCAD, Dotacje
- Pomoc: Poradniki, Wideo poradniki
- Środowiska pracy: Strona Startowa, Architektura, Assembly, CAM, Rysunek Roboczy, MES, Inspekcja, Siatka, OpenSCAD, Część, Projekt Części, Punkty, Inżynieria Wsteczna, Robot, Szkicownik, Arkusz Kalkulacyjny, Start, Powierzchnia 3D, Rysunek Techniczny, Test Framework, Web