基准是工程师心中永远的痛,有这么一群号称研发工程师DE的人,图纸基准的标注以任性Style著称。他们在图纸上基准标注随心所欲,甚至完全忽视基准的存在,缺失对基准最起码的尊重。本文章代表所有检验员、质量工程师、SQE、工艺工程师以及忍了很久的图纸使用方,尤其供应商,发出最后的吼声:
基准到底在哪里!?
什么叫基准
ASME Y14.5-2009 Clause 1.3.13
Datum: a theoretically exact point, axis, line, plane, or combination thereof derived from the theoretical datum feature simulator.
ISO5459:2011 Clause 3.4
Datum: one or more situation features of one or more features associated with one or more real integral features selected to define the location or orientation, or both, of a tolerance zone or an ideal feature representing for instance a virtual condition.
不温馨提示:翻译请自理
以上归纳:
基准的定义欧标写的更出色 (偶尔需要夸一句)。
基准是理想要素,用于定义方向公差或位置公差的公差带。
基准用于约束必要的自由度,用于获得可重复的几何公差的测量 (徐老师补充)。
基准类型包括:
设计基准、装配基准、检测基准、工艺基准……
基准选择原则:
选择题:
产品设计时候,基准选择优先考虑? (单选题)
领导
天气
工艺
功能
如果你选“领导”,请退出本文的阅读。
正确答案:功能(理由:见标准):
ASME Y14.5-2009 Clause 4.8
A datum feature is selected on the basis of its functional relationship to the toleranced feature and the requirements of the design.
基准要素应依据设计要求和被测要素的功能关系来选择。
小结:
不了解零件的功能,就无法判断应该选择哪个要素作为基准,更无法标注公差数值。
不了解功能,就不允许画图!
图纸没有基准或者基准不明确,那么造成的后果就是:
在同事面前会很没面子!
基准标注恶习大汇总
02
恶习一:完全没有基准 (缺乏对基准最起码的尊重!
图纸:没有基准
实际产品:无法测量
图纸完全没有标注任何基准,其实默认采用了中心线作为基准。实际零件制造过程孔的位置必然会产生位置偏差,也就是说垂直三个孔对实际零件来讲不会在一根直线上。对于检验员来讲,要找到那根中心线是一件很痛苦的事情。中心线可以通过很多方式找,可以是任意两个孔的连线,不同的方式得到的中心线不重合,也就是说以中间线作为基准其实不唯一,导致图纸上距离公差的测量结果也不一样,比如4.000±0.010,从而产生争议。
后果:该零件无法测量。
2
恶习二:基准符号标注在虚拟中心线或中心面上(你为啥不标注在空气上!?)
图纸:基准不明确
实际产品:无法测量
当基准符号直接标注在虚拟的中心线上 (或中心面上),同样的道理,和第一种情况的错误是一样的,基准不唯一。也就是说基准A和基准B每个人的理解是不一样。测量结果都不唯一。
后果:该零件无法测量。
正确的图纸基准标注方法如下:
先定基准,再标注位置度和轮廓度即可。见下图:
评价:通过明确指明基准要素来定义基准,那么测量就不会有任何歧义。该零件只能从底面建立基准A和三个孔拟合基准B
好图纸最高境界:彪悍的图纸不需要解释!
俞老师
小测试:三个孔作为基准是否允许?是否存在过定位?
答案:允许,也没有过定位。
So, 三个孔如何找基准B?
徐老师答复:说来话长~~~,下班你留下
活学活用小贴士:
你如果是审图员,看到下面的图纸你应如何处理?
答案:撕掉!
3
恶习三:基准标注在短小猥琐的要素上 (高大上要素是否作为基准选择原则?)
图纸:基准太短
实际产品:测量误差极大
当选择的基准要素比较短的时候,比如右边的短孔作为基准A,那么只要零件加工有一点误差,就会导致右边孔的轴线作为基准误差很大(记住:基准是无限延长的理论轴线),从而导致左边的孔的轴线位置度必然不合格。
每一天,在工厂,如果零件不合格(超差),你会听到熟悉的质问:
你们会不会测量!? (替罪羊:检验员)
你们车间怎么做的!? (替罪羊:生产人员)
你们质量怎么这么差!?(替罪羊:供应商)
雾霾 (替罪羊:天气)
...
以上质问充满了对质量/生产/供应商的偏见,和所谓的不知从什么地方来的傲慢,是完全不能接受的。
研发的锅凭什么让别人背!?
根本原因:图纸采用了错误的基准标注
后果:该零件无法测量。
正确的图纸基准标注如下:
评价:通过相对位置来控制两个孔的相对位置,可解决装配不分先后的孔组位置度的控制问题。测量时通过实际零件和数模拟合实现测量(到底如何测量.....此处省略了好多个字),消除了因为基准要素短小产生的测量放大误差。
小测试:基准的选择是应该选择高大上的要素吗?
答案:按功能
活学活用小贴士:
你如果是审图员,看到下面的图纸你应如何处理?
答案:撕掉!
4
恶习四:用整车坐标系当零部件基准 (分得清坐标系和基准的区别伐!?)
传说中的整车坐标
整车坐标XYZ作为基准
整车坐标系能作为零部件基准吗?答复是:不能!
首先搞清楚"坐标系"和"基准"两者之间的关系:
ISO5459:2011 P10 Clause 6
General Concepts
Datums and datum systems are geometrical features, not coordinate systems. Coordinate systems can be built on datums.
基准和基准体系是几何要素,不是坐标系。坐标系可从基准建立。
ISO5459:2011 P7 Clause 5
Role of datums
Datums are established from real surfaces identified on a workpiece.
基准应从实际零件的要素建立。
小结:
坐标系的建立的前提就是得有基准,基准必须从零件表面要素建立。
没有指明零件上哪个要素是基准,就无法建立坐标系。
先有爹妈才有娃!
把整车坐标系当做零部件的基准,是研发工程师对检验员两方面能力的挑战:
专业能力的挑战:检测数据该怎么编!?
忍耐力的挑战: 怎么才能不打人!
后果:该零件无法测量。
正确的图纸基准标注如下:
评价:基准必须从实际零件的某个要素获得,零件才能测量。
小测试:So,图纸的基准选在自由曲面的局部点的时候, 如何才能找到基准?
徐老师答复:说来话长~~~,下班你留下
5
其它恶习:..................................
同一张图纸上,基准ABC先后次序来回颠倒
(老大和老二的先后次序拎的清伐?)基准要素不标任何形位公差
(基准是理想的,但要素不是理想的)基准约束的自由度不足
(导致几何公差测量结果不唯一)……
总结
03
正确的基准选择和标注原则:
按功能定基准 (不是按大小长短,更不是按高大上)
按功能定基准先后次序 (比如装配定位次序决定了基准次序)
基准标注不应存在歧义(基准要素必须明确)
基准要素本身需要标注形位公差控制自身误差(基准是理想的,但基准要素不是理想的)
基准必须从实际零件的要素获得
冰衡咨询的观点
1. 不了解功能就不允许画图!
2. 不经过尺寸链计算的图纸不允许发布!
3. 只要控制了位置度和轮廓度,你就控制了一切。
任何一个零件图纸都代表是合同或法律文件,
存在未来潜在的法律风险,包括索赔和召回的风险。
企业管理层应充分重视图纸的重要性。
工程师有很多恶习,不转发不点赞就是其中之二,后期我们一一道来。请关注下一期”工程师恶习大批判”文章,不关注”冰衡咨询“是侬的损失。
看了不转发,等于耍流氓。请养成转发的好习惯。
图纸和人生的困惑,一扫了之
总有一群专家,执著某个专业领域
为中国制造业提供增值的服务
一直倍感荣幸和这些业界的顶级专家共事超过12年
我会坚决推荐:如果有机会听他们的知识传授
一定不要放过
向老师
专注研发风险管理和研发流程,专业资深+低调。在以下领域当属老法师
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沈老师
特殊过程评估资深专家,在特殊工艺过程和质量管理经验丰富,领域包括:
《CQI-9 热处理系统评估》
《CQI-11电镀系统评估》
《CQI-12 涂装系统评估》
《CQI-15 焊接系统评估》
《CQI-17 锡焊系统评估》
《CQI-23 模塑系统评估》
《CQI-27 铸造系统评估》
他们是冰衡的老师
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