TechDraw Geometric dimensioning and tolerancing/de: Difference between revisions
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Der Hauptzweck einer technischen Zeichnung besteht darin, dass andere verstehen, was der Konstrukteur mit welchen Toleranzen entworfen hat UND wie der Entwurf zu fertigen ist. Da die meisten Teile zu Baugruppen passen müssen, sind auch die geometrischen Beziehungen zu anderen Teilen wichtig. Um dies zu erreichen, wurde das System der [https://de.wikipedia.org/wiki/Form-_und_Lagetoleranz Form- und Lagetoleranz] (GD&T engl. Geometric Dimensioning and Tolerancing) entwickelt. |
Der Hauptzweck einer technischen Zeichnung besteht darin, dass andere verstehen, was der Konstrukteur mit welchen Toleranzen entworfen hat UND wie der Entwurf zu fertigen ist. Da die meisten Teile zu Baugruppen passen müssen, sind auch die geometrischen Beziehungen zu anderen Teilen wichtig. Um dies zu erreichen, wurde das System der [https://de.wikipedia.org/wiki/Form-_und_Lagetoleranz Form- und Lagetoleranz] (GD&T engl. Geometric Dimensioning and Tolerancing) entwickelt. |
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Nimm zum Beispiel diesen Teil: |
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Take for example this part: |
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[[Image:TechDraw_Hole-Position-Example.png]] |
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Revision as of 22:37, 28 August 2021
Konzept
Der Hauptzweck einer technischen Zeichnung besteht darin, dass andere verstehen, was der Konstrukteur mit welchen Toleranzen entworfen hat UND wie der Entwurf zu fertigen ist. Da die meisten Teile zu Baugruppen passen müssen, sind auch die geometrischen Beziehungen zu anderen Teilen wichtig. Um dies zu erreichen, wurde das System der Form- und Lagetoleranz (GD&T engl. Geometric Dimensioning and Tolerancing) entwickelt.
Nimm zum Beispiel diesen Teil:
In the application an axis should be put through the 2 holes of the part. That mean we have to specify the following things
- The diameter of the holes and their positions.
- That the holes are along a certain axis that is not perpendicular to the XZ base plane.
- That the axis part must have a certain straightness.
The straightness is important because a bent axis would not fit through the holes. The hole alignment is important because just drilling each hole at the given position without taking care of the axis, would lead to holes through which the axis will not fit. So just specifying the hole dimension and position is not sufficient. The first point is "classical" dimensioning while the 2 others are geometric information, thus GD&T comes into play. The example also makes clear that GD&T is essential to assure that parts fit well to assemblies.
If you are not familiar with the concept of GD&T, we highly recommend to learn about it now. For example a quick introduction is given in this video. For more like the concept of the "maximum material condition", have a look at this video. For details to all sorts of GD&T features, look around in the Internet. For example this YouTube channel provides some good explanations.
GD&T is normed in the norms ISO 1101 and ASME Y14.5.
TechDraws' capabilities to fulfill the common GD&T standards is limited (as of FreeCAD 0.19) but you can achieve already many things. This Wiki page explains what is implemented and what tricks can be used for non-implemented features. Note: this Wiki page is not about to teach GD&T!
Bemaßung
TechDraw provides several tools to create different types of dimension. Please have a look at the different dimensions on how to create and modify them.
Formatierung
The default font for new dimension is determined by the preferences setting Label Font. The default font size is specified by the preferences setting Font Size.
Note: It is recommended to use a font in which the minus sign has the same width as the plus sign because this assured that tolerances will be formatted as proposed by the GD&T norms. Such a font is for example osifont that is part of all FreeCAD installations.
The default format for new dimension numbers depends on the preferences options Use Global Decimals and Alternate Decimals. This specifies the number of decimals, but in every case the dimension is a floating point number. For example if the setting is to have 2 decimals, the used format specifier is "%.2f" (floating point number with 2 decimals).
The number format can be changed:
- Either double-click on the dimension in the drawing or onto the dimension object in the model tree
- In the appearing dimension dialog the field Format Specifier contains the format specifier, so change it to what you need
The syntax of the format specifier is explained here. You can also use this online tool to see what formatting specifier will format numbers.
Examples:
- You use 2 decimals but for an angle you want to have only one decimal use the format specifier %.1f.
- You use 2 decimals but don't like that trailing zeroes are printed (you prefer 4 instead of 4.00). Then use this format specifier: %g. The 'g' will use the shortest possible output and thus it omits trailing zeroes. Moreover it will automatically switch to scientific notation if necessary.
With the property DatenInverted you can make length dimensions negative and flip angles from the range 0 - 180° to the the reflex range 180° - 360°.
Setting the option Theoretically Exact in the dimension dialog will mark the dimension as theoretically exact by adding a frame around it.
You can use your own text instead of a formatted number by setting the option Arbitrary Text in the dimension dialog. Then the content of the field Format Specifier will be printed as dimension.
With the properties DatenX and DatenY you can change the horizontal and vertical position of the dimension text relative to the view. Alternatively you can change the position by dragging the dimension number or text.
Toleranzen
Erstellung
- Create a dimension in your drawing
- Either double-click on the dimension in the drawing or onto the dimension object in the model tree
- In the appearing dimension dialog specify as Overtolerance the amount by which the dimension can be exceeded.
This will result in an equal tolerance like this: - If you have unequal tolerances, specify as Undertolerance the amount by which the dimension can be smaller and uncheck the option Equal Tolerance.
This will result in an unequal tolerance like this:
Löschung
To get rid of a tolerance, change Overtolerance and Undertolerance to each zero.
Formatierung
The default font for new tolerances is the same than for dimensions. The default font size is specified by the preferences setting Tolerance Text Scale. This scale is a factor of the font size used for the dimension.
The default number format for new tolerances is by default the same format than for the dimension. It can be changed in the dimension dialog.
You can also use your own text instead of a formatted number by checking the option Arbitrary Tolerance Text in the dimension dialog. Then the content of Tolerance Format Specifier will be used as tolerance text.
Geometrische Tolerierung
Tolerances are created by using the Balloon feature of TechDraw. Since for most features a frame is required, it is helpful to change in the TechDraw preferences the Balloon Shape to Rectangle.
Toleranzindikator
The tolerance indicator of GD&T is a frame, also called "feature control frame". It can be created by using the Balloon feature of TechDraw:
- after adding a Balloon and if its shape is not already a frame, double-click on it in the model tree and set in the appearing dialog the Shape to Rectangle.
- add the corresponding Unicode character for the feature you need to the Balloon Text. (You can copy them from the reference tables below.)
- by adding the character '|' to the Text, you start a new indicator field.
There is no rule that defines if or how the tolerance indicator must have a leader line or not, so you can either:
- set the property Line Visible to False in the balloon dialog.
- set End Symbol to Filled Arrow or Dot.
The example at the right side shows the two possible tolerance indicator layouts.
Bezüge
Datums in the GD&T sense of the meaning are surfaces your tolerance is relative to. They are created as Balloon:
- after adding a Balloon, set End Symbol to Filled Triangle in the balloon dialog.
- if the bubble shape is not already a frame, set Bubble Shape to Rectangle.
- drag the bubble with the mouse so that the triangle points away from the datum surface.
- since it is common to have a straight line for datums unless the datum surface is not perpendicular to X or Y, assure that either the properties DatenX and DatenOrigin X or DatenY and DatenOrigin Y are equal to get a straight Balloon line.
Symbolreferenz
As reference, here are lists of characters to be used for geometric tolerancing:
Type of control | Geometric characteristics | Symbol | Unicode character | Datum necessary | Notes |
---|---|---|---|---|---|
Form | Straightness | ||||
Form | Flatness | ||||
Form | Roundness | In older norms also called circularity. | |||
Form | Cylindricity | ||||
Form / Orientation / Location | Line profile | No datum necessary when used for form purpose | |||
Form / Orientation / Location | Surface profile | No datum necessary when used for form purpose | |||
Orientation | Parallelism | ||||
Orientation | Perpendicularity | ||||
Orientation | Angularity | ||||
Location | Position | No datum necessary when working with norm ISO 5458. | |||
Location | Concentricity / Coaxiality | Named concentricity when used for center points and coaxiality when used for median lines. In the norm ASME Y14.5 it was eliminated since the version from 2018. | |||
Location | Symmetry | In the norm ASME Y14.5 from 2018, the symmetry was eliminated. | |||
Run-out | Circular run-out | ||||
Run-out | Total run-out |
Symbol | Unicode character | Modifier | Notes |
---|---|---|---|
Free state | Applies only when part is otherwise restrained | ||
Least material condition (LMC) | Useful to maintain minimum wall thickness | ||
Maximum material condition (MMC) | Provides bonus tolerance only for a feature of size | ||
Projected tolerance zone | Useful on threaded holes for long studs | ||
Regardless of feature size (RFS) | Not part of the 1994 version. See para. A5, bullet 3. Also para. D3. Also, Figure 3-8. | ||
Tangent plane | Useful for interfaces where form is not required | ||
Continuous feature | Identifies a group of features that should be treated geometrically as a single feature | ||
Statistical tolerance | Appears in the 1994 version of the standard, assumes appropriate statistical process control. | ||
Unequal bilateral | Added in the 2009 version of the standard, and refers to unequal profile distribution. Number after this symbol indicates tolerance in the "plus material" direction. |
- Blätter (Seiten): Neues Zeichnungsblatt aus der Standardvorlage erstellen, Neues Zeichnungsblatt aus einer Vorlage erstellen, Seite neu zeichnen, Alle Seiten drucken
- Ansichten: Ansicht einfügen, Aktive (3D-)Ansicht einfügen, Ansichtengruppe einfügen, Schnittansicht einfügen, Komplexe Schnittansicht einfügen, Detailansicht einfügen, Objekt des Arbeitsbereichs Draft einfügen, Objekt des Arbeitsbereichs Arch einfügent, Tabellenansicht einfügen, Ausschnittsgruppe einfügen, Ansicht teilen, Form projizieren
- Stapeln: Ansicht auf die Stapeloberseite bewegen, Ansicht auf die Stapelunterseite bewegen, Ansicht um eine Ebene nach oben bewegen, Ansicht um eine Ebene nach unten bewegen
- Verzierungen: Fläche mit Muster aus einer Bilddatei schraffieren, Fläche mit einer geometrischen Schraffur versehen, SVG-Zeichnungselement einfügen, Bitmap-Grafik einfügen, Ansichtsrahmen ein- oder ausschalten
- Maßeinträge: Längenmaß einfügen, Horizontales Maß einfügen, Vertikales Maß einfügen, Radienmaß einfügen, Durchmessermaß einfügen, Winkelmaß einfügen, Winkelmaß über 3 Punkte einfügen, Maß für die horizontale Ausdehnung einfügen, Maß für die Vertikale Ausdehnung einfügen, Maß mit 3D-Geometrie verknüpfen, Hinweisfeld einfügen, Axonometrisches Längenmaß, Maß zwischen Orientierungspunkten einfügen, Maßreferenzen reparieren
- Anmerkungen: Anmerkung einfügen, Hinweislinie zur Ansicht hinzufügen, Rich-Text-Anmerkung einfügen, Hilfspunkt hinzufügen, Kantenmittelpunkte hinzufügen, Quadrantengrenzpunkte hinzufügen, Mittellinie zu Fläche(n) hinzufügen, Mittellinie zwischen 2 Linien hinzufügen, Mittellinie zwischen 2 Punkte hinzufügen, Hilfslinie durch 2 Punkte hinzufügen, Hilfskreis hinzufügen, Liniendarstellung ändern, Ausgeblendete Kanten ein-/ausblenden, Hinzufügen von Schweißinformationen zur Hinweislinie, Oberflächensymbol erstellen, Wellen- oder Bohrungspassung hinzufügen
- Ergänzungen:
- Merkmale und Änderungen: Linienmerkmale, Zeilenabstand und Längendifferenz auswählen, Linienmerkmale ändern, Linie verlängern, Linie kürzen, Ansicht fixieren/lösen, Schnittansicht ausrichten, Horizontale Kettenmaße anordnen, Vertikale Kettenmaße anordnen, Schräge Kettenmaße anordnen, Horizontale Maße anordnen, Vertikale Maße anordnen, Schräge Maße anordnen, Flächeninhalt der ausgewählten Flächen berechnen, Bogenlänge der ausgewählten Kanten berechnen, Formatierung anpassen
- Mittellinien und Gewinde: Kreismittellinien hinzufügen, Lochkreismittellinien hinzufügen, Hilfslinien für Innengewinde in Seitenansicht hinzufügen, Hilfslinien für Innengewinde in Achsansicht hinzufügen, Hilfslinien für Außengewinde in Seitenansicht hinzufügen, Hilfslinien für Außengewinde in Achsansicht hinzufügen, Hilfsschnittpunkte hinzufügen, Add an offset vertex, Hilfskreis hinzufügen, Hilfsbogen hinzufügen, Hilfskreis über 3 Punkte hinzufügen, Parallele Hilfslinie hinzufügen, Senkrechte Hilfslinie hinzufügen
- Maße: Horizontale Maßkette erstellen, Vertikale Maßkette erstellen, Schräge Maßketten erstellen, Horizontale Koordinatenmaße erstellen, Vertikale Koordinatenmaße erstellen, Schräge Koordinatenmaße erstellen, Horizontales Maß an Fase erstellen, Vertikales Maß an Fase erstellen, Bogenmaß erstellen, '⌀'-Symbol einfügen, '□'-Symbol einfügen, Präfixsymbol entfernen, Dezimalstellenanzahl erhöhen, Dezimalstellenanzahl verringern
- Exportieren: Seite als SVG-Datei exportieren, Seite als DXF-Datei exportieren
- Zusätzliche Funktionen: Liniengruppen, Vorlagen, Schraffieren, Form- und Lagetolerierung, Einstellungen
- Erste Schritte
- Installation: Herunterladen, Windows, Linux, Mac, Zusätzlicher Komponenten, Docker, AppImage, Ubuntu Snap
- Grundlagen: Über FreeCAD, Graphische Oberfläche, Mausbedienung, Auswahlmethoden, Objektname, Programmeinstellungen, Arbeitsbereiche, Dokumentstruktur, Objekteigenschaften, Hilf FreeCAD, Spende
- Hilfe: Tutorien, Video Tutorien
- Arbeitsbereiche: Std Base, Arch, Assembly, CAM, Draft, FEM, Inspection, Mesh, OpenSCAD, Part, PartDesign, Points, Reverse Engineering, Robot, Sketcher, Spreadsheet, Surface, TechDraw, Test Framework