Analiza weryfikacji GD&T: wykorzystanie potencjału rozwiązań Kreon w celu poprawy kontroli jakości

Czym jest GD&T?

GD&T zapewnia jasną komunikację dzięki stosowaniu terminologii technicznej opisującej cechy geometryczne, takie jak płaskość, współosiowość, cylindryczność, profil kształtu, położenie rzeczywiste i bicie, niezależnie od lokalizacji geograficznej i języka.

Język ten opiera się na symbolach i adnotacjach wskazujących konkretne zasady – określających tolerancje geometryczne, odniesienia oraz relacje między elementami – aby zapewnić, że wyprodukowana część spełnia wymagane specyfikacje.

Pomaga to zapewnić, że poszczególne elementy produktu są odpowiednio ukształtowane i rozmieszczone względem siebie oraz że prawidłowo do siebie pasują, aby mogły spełniać swoje przeznaczenie. Poprawia to spójność i jakość wytwarzanych produktów.

‍

Zrozumienie poszczególnych pojęć w GD&T

W ramach systemu GD&T (Geometric Dimensioning and Tolerancing) wyraźnie określa się i kontroluje wymiary geometryczne elementów części. System ten pozwala na jednoznaczne przedstawienie elementów geometrycznych (płaszczyzny, okręgu, linii itp.) w określonej strefie w odniesieniu do konkretnej części.

W kontekście GD&T tolerancja oznacza określenie granic, w jakich mogą się wahać wymiary i właściwości elementu. Gwarantuje to, że element będzie działał prawidłowo w połączeniu z pozostałymi elementami oraz w ramach zakresu tolerancji określonego przez GD&T.

Jak działa GD&T: wyjaśnienie krok po kroku

GD&T wykorzystuje symbole i oznaczenia do określenia kształtu, wymiarów i tolerancji elementu, tworząc w ten sposób plan produkcyjny. W przeszłości informacje te przekazywano zazwyczaj za pomocą rysunków technicznych 2D. Obecnie nowoczesne oprogramowanie GD&T pozwala również na bezpośrednie włączenie tych informacji do modelu CAD 3D (Computer-Aided Design).

Następnie dla każdego elementu tworzy ramkę kontrolną zawierającą wszystkie informacje, takie jak symbol, tolerancja oraz układy odniesienia, np. płaszczyzny, walce i okręgi, aby zapewnić spójność punktów odniesienia pomiarowych.

Po wyprodukowaniu części, w celu zapewnienia zgodności elementów z wymaganiami GD&T, należy przeprowadzić dokładną kontrolę jakości. W procesie tym wykorzystuje się ramiona pomiarowe, maszyny do pomiaru współrzędnych (CMM), skanery 3D oraz inne narzędzia metrologiczne.

Zebrane dane są porównywane z modelem CAD w celu wykrycia ewentualnych różnic w wyprodukowanej części. W porównaniu tym uwzględnia się również tolerancje. Ma to na celu potwierdzenie, czy sprawdzane elementy mieszczą się w dopuszczalnych granicach. Wszystkie dane z kontroli, w tym skany 3D i raporty, są dokumentowane w celu zapewnienia identyfikowalności oraz jako materiał referencyjny do wykorzystania w przyszłości – w celu zrozumienia procesu produkcyjnego, rozpoznania trendów i poprawy ogólnej jakości.

‍

Przykład GD&T: płaskość

Załóżmy, że masz blachę o określonej tolerancji płaskości wynoszącej 1,00 mm. Jeśli płaskość została określona na rysunku przy użyciu GD&T, może być przedstawiona w następujący sposób:

Płaskość: 1,00 mm

Oznacza to, że cała powierzchnia blachy nie może odbiegać od idealnej płaszczyzny o więcej niż 1,00 mm. Inspektorzy używają przyrządów pomiarowych, takich jak płyty pomiarowe, liniały lub specjalistyczny sprzęt, aby sprawdzić i potwierdzić, czy rzeczywista powierzchnia jest zgodna z określoną tolerancją płaskości. Jeśli zmierzone odchylenia przekraczają tę tolerancję, produkt uznaje się za niezgodny z wymaganiami.

Dlaczego GD&T jest ważne?

Postęp technologiczny i produkcyjny w zakresie wzorów i projektów inżynieryjnych prowadzi do powstawania złożonych i zaawansowanych konstrukcji. Aby opisać te konstrukcje mechaniczne, konstruktor potrzebuje najbardziej precyzyjnej i niezawodnej metody komunikacji. GD&T pozwala zaoszczędzić czas, obniżyć koszty i zwiększyć wydajność.

Produkcja złożonego elementu wymaga dużego nakładu pracy już na początkowych etapach projektowania. Im bardziej złożona jest konstrukcja produktu, tym bardziej rygorystyczne są tolerancje. Jeśli specyfikacje części zostaną odpowiednio przekazane w trakcie procesu, można uniknąć braków produkcyjnych. W związku z tym do kontroli jakości i inspekcji potrzebne są zaawansowane narzędzia metrologiczne, takie jak skanery 3D, ramiona pomiarowe i maszyny CMM. Narzędzia te pomagają spełnić wymagania dotyczące kontroli jakości w każdym projekcie i w każdych okolicznościach.

‍

Normy GD&T

Przeprowadzanie kontroli w zakresie wymiarowania geometrycznego i tolerancji (GD&T) wiąże się z pewnymi wyzwaniami, a jednym z nich jest ryzyko błędnej interpretacji. Pomimo jasności adnotacji i definicji projektanci i kontrolerzy potrzebują gruntownego szkolenia, aby prawidłowo stosować i rozumieć zasady GD&T.

Obecnie w dziedzinie wymiarowania geometrycznego i tolerancji (GD&T) obowiązują dwa główne zestawy norm. Specyfikacje geometryczne produktów, znane jako normy ISO GPS, to zbiór norm opublikowanych przez Międzynarodową Organizację Normalizacyjną (ISO). Równolegle Amerykańskie Stowarzyszenie Inżynierów Mechaników (ASME) wydaje normę ASME Y14.5, która kształtuje krajobraz norm GD&T w Stanach Zjednoczonych.

‍

Dowiedz się, dlaczego narzędzia pomiarowe 3D firmy Kreon stanowią idealne rozwiązanie do weryfikacji GD&T

Niezrównana dokładność i przenośność

Ramiona pomiarowe firmy Kreon zapewniają niezrównaną elastyczność, umożliwiając przeprowadzanie kontroli w różnorodnych warunkach – zarówno w warsztatach, laboratoriach pomiarowych, jak i na terenie zewnętrznym. Te wszechstronne ramiona zapewniają wyjątkową jakość pomiarów, a jednocześnie są przenośne i łatwe w obsłudze. W szczególności Onyx wyróżnia się swoją precyzją, umożliwiając kontrolę części poprzez sondowanie w celu weryfikacji tolerancji określonych przez GD&T, co gwarantuje zgodność elementów z odpowiednimi specyfikacjami.

‍

Zintegrowane rozwiązania skanujące zwiększające wydajność

SkanerySkyline płynnie współpracują z ramionami pomiarowymi, umożliwiając szybkie skanowanie dowolnych skomplikowanych elementów, niezależnie od ich rozmiaru, kształtu czy materiału.

Wysokowydajna Skyline skanerów 3D Skyline firmy Kreon została zaprojektowana z myślą o wszelkiego rodzaju zastosowaniach w każdej branży, np. motoryzacyjnej i lotniczej. W zależności od modelu, zdolność Skylinedo skanowania skomplikowanych części przy szerokości lasera do 200 mm, błyskawicznej prędkości 600 000 punktów na sekundę i dokładności do 9 μm ma kluczowe znaczenie dla precyzyjnych pomiarów. Poprawia to kontrolę jakości w sytuacjach, gdzie odchylenia produkcyjne mogą mieć znaczący wpływ na wydajność i zgodność produktu.

‍

Skanowanie CMM pod kątem dokładności i automatyzacji

Skaner 3D Zephyr firmy Kreon, charakteryzujący się najdokładniejszym zasięgiem skanowania, zapewnia niezrównaną dokładność sięgającą nawet 5 µm, umożliwiając rejestrowanie najdrobniejszych szczegółów z prędkością skanowania wynoszącą 600 000 punktów na sekundę. Zephyr oferuje również wysoką częstotliwość rejestracji obrazu oraz szeroką linię lasera o długości do 300 mm, co pozwala sprostać szybko rosnącym wymaganiom przemysłu w zakresie wydajności.

Dzięki ponad 30-letniemu doświadczeniu w dziedzinie skanowania 3D skanery Zephyr wyznaczają standardy na najwyższym poziomie w tej technologii, umożliwiając wykonywanie wielu operacji, takich jak analizy GD&T i mapowanie kolorów, z pełnym przekonaniem o ich jakości.

Skanery 3D Zephyr są zautomatyzowane i zintegrowane z maszyną CMM. Mogą skanować elementy w różnych pozycjach, co pozwala na stałe skracanie czasu kontroli przy jednoczesnym sprawdzaniu całego elementu. Ponadto dzięki integracji z maszyną CMM Zephyr usprawniają proces kontroli, zwiększają wydajność i zapewniają dokładną ocenę tolerancji geometrycznych (GD&T).

Skanery Zephyr nie są ograniczone do konkretnej platformy; można je stosować z robotami, przenośnymi maszynami CMM oraz maszynami CNC.

Opatentowana sonda pod skanerem

Zintegrowanie sond z skanerami stanowi opatentowane rozwiązanie firmy Kreon. Ta innowacja umożliwia płynne skanowanie i pomiary sondą w tym samym zakresie pomiarowym, eliminując konieczność demontażu i oszczędzając cenny czas. To wyjątkowe połączenie zwiększa wszechstronność urządzenia, pozwalając na precyzyjne pomiary elementów geometrycznych – np. weryfikację specyfikacji GD&T – oraz szybkie skanowanie całej części w celu wykrycia odkształceń powierzchni lub wad.

Od branży motoryzacyjnej po lotniczą – te zaawansowane narzędzia metrologiczne umożliwiają producentom dostarczanie produktów najwyższej jakości, spełniających oczekiwania klientów i wymogi prawne.

‍

Poznaj nasze oprogramowanie metrologiczne do pomiarów sondą i skanowania 3D: Zenith

Zaangażowanie firmy Kreon w dążenie do doskonałości i innowacyjność zapewnia Zenith, oprogramowanie zaprojektowane dla ramion pomiarowych firmy Kreon, które umożliwia łatwe skanowanie i badanie dowolnych części przemysłowych w celu kontroli jakości. Rozszerzone możliwości Zenith zapewniają nie tylko szybkie pozyskiwanie chmury punktów, ale także umożliwiają porównanie z modelem CAD poprzez ekstrakcję danych z CAD oraz mapowanie kolorów.

System GD&T jest wbudowany w Zenith , dzięki czemu doskonale nadaje się do pracy z wymagającymi elementami. Zenith skonfigurowany do obsługi kluczowych aspektów GD&T, takich jak tolerancje kształtu (płaskość, cylindryczność, okrągłość), tolerancje orientacji (prostopadłość, równoległość, kątowość) oraz tolerancje położenia (współosiowość, współśrodkowość). Ponadto zaawansowane funkcje przekrojów Zenithpozwalają użytkownikom tworzyć przekroje zarówno części nominalnych, jak i zmierzonych, umożliwiając analizę odległości i kątów w celu przeprowadzenia dogłębnych testów GD&T.

Podsumowując, ramiona pomiarowe, skanery 3D i oprogramowanie firmy Kreon okazują się nieodzownymi narzędziami w dziedzinie weryfikacji GD&T i kontroli jakości. Dzięki płynnemu połączeniu zaawansowanej technologii z precyzyjną inżynierią firma Kreon umożliwia producentom przestrzeganie rygorystycznych norm GD&T, zwiększanie wydajności oraz dostarczanie produktów o wyjątkowej jakości w różnych sektorach przemysłu.