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La Quotatura e tolleranze geometriche (GD&T Geometric Dimensioning and Tolerancing) è un linguaggio simbolico, fondamentale per descrivere le caratteristiche geometriche e le tolleranze su una parte e sugli assiemi. Fornisce un linguaggio simbolico standardizzato ai progettisti, ai produttori e agli ispettori per trasmettere le informazioni necessarie nel processo di progettazione e produzione. Questo aiuta a prevenire errori durante il processo di progettazione e produzione.
TABELLA DEI CONTENUTI
Che cos’è la GD&T?
Le GD&T assicurano una comunicazione chiara utilizzando termini tecnici per caratteristiche geometriche come planarità, concentricità, cilindricità, profilo di forma, posizione reale e run-out, nonostante la posizione geografica e la lingua del paese.
Questo linguaggio è codificato in simboli e annotazioni che indicano alcune regole specifiche – definendo le sue tolleranze geometriche, i riferimenti e la relazione tra le caratteristiche per garantire che la parte prodotta soddisfi le specifiche desiderate.
Aiuta a garantire che le diverse parti di un prodotto siano formate e posizionate l’una rispetto all’altra e che si adattino correttamente per svolgere le loro funzioni previste. Ciò migliora la conformità e la qualità dei prodotti fabbricati.
Comprensione di ogni termine delle GD&T
La quotatura geometrica nella GD&T implica la dichiarazione e il controllo espliciti delle dimensioni geometriche delle caratteristiche di una parte. Illustra chiaramente gli elementi geometrici (piano, cerchio, linea, ecc.) su una zona specifica rispetto a una parte specifica.
La tolleranza nella GD&T significa impostare limiti su quanto le dimensioni e le caratteristiche di una parte possono variare. Assicura che la parte funzionerà correttamente in corrispondenza delle parti relative e all’interno della sua zona di tolleranza specificata dalla GD&T.
Come funziona la GD&T: spiegazione passo dopo passo
La GD&T utilizza simboli e notazioni per mostrare la forma, le dimensioni e le tolleranze di una parte, creando un disegno tecnico di produzione. In passato, le informazioni venivano solitamente trasmesse utilizzando disegni tecnici 2D. Al giorno d’oggi, i moderni software GD&T integrano queste informazioni direttamente nel modello CAD 3D (Computer-Aided Design), riducendo al minimo la necessità di tradizionali disegni tecnici 2D nella progettazione.
Per ciascuna caratteristica, crea quindi un quadro di controllo contenente tutte le informazioni come simbolo, tolleranza, materiale e punti di riferimento come piani, cilindri e cerchi per garantire riferimenti di misurazione consistenti.
Dopo aver prodotto le parti e per garantire la conformità delle entità alle specifiche GD&T, è necessario effettuare un accurato controllo di qualità. Il processo utilizza quindi bracci di misura, macchine di misura a coordinate (CMM), scanner 3D e altri strumenti di metrologia.
I dati raccolti vengono confrontati con il modello CAD per verificare eventuali differenze nel pezzo prodotto. In questo confronto viene utilizzata anche la tolleranza. Lo scopo è confermare se le caratteristiche ispezionate sono entro limiti accettabili. Tutti i dati ispezionati, comprese le scansioni 3D e i report, sono documentati per la tracciabilità e il riferimento futuro per comprendere il processo di produzione, identificare le tendenze e migliorare la qualità complessiva.
Simboli e caratteristiche GD&T
Esempio di GD&T: Planarità
Supponiamo di avere una piastra metallica con una tolleranza di planarità specificata di 1,00 mm. Se la planarità viene indicata su un disegno utilizzando GD&T, potrebbe essere rappresentata come segue:
Planarità: 1,00 mm
Ciò significa che l’intera superficie della piastra metallica non deve deviare dal piano di riferimento di più di 1,00 mm. Gli ispettori utilizzerebbero strumenti di misura come piastre di superficie, squadre o attrezzature specializzate per verificare che la superficie effettiva sia conforme alla tolleranza di planarità specificata. Se le deviazioni misurate superano la tolleranza, sarebbero considerate non conformi.
Perché la GD&T è importante?
Gli avanzamenti tecnologici e di produzione nei modelli e nei design ingegneristici si stanno evolvendo in strutture complesse e sofisticate. Per comprendere queste strutture, l’operatore necessita del metodo di comunicazione più preciso e affidabile. La GD&T fa risparmiare tempo, riduce i costi e migliora l’efficienza della produttiva.
Realizzare un pezzo complesso richiede un grande sforzo fin dalle fasi iniziali della progettazione. Quanto più complesso diventa il design del prodotto, tanto più compatte sono le tolleranze. Se le specifiche delle parti vengono trasmesse in modo appropriato nel processo si possono evitare gli scarti. Pertanto, sono necessari strumenti metrologici di alto livello come scanner 3D, bracci di misura e CMM per il controllo di qualità e l’ispezione. Questi strumenti aiutano a soddisfare i requisiti di controllo di qualità di qualsiasi progetto e in qualsiasi circostanza.
Standard GD&T
Partecipare alle Quotatura e tolleranze geometriche (GD&T Geometric Dimensioning and Tolerancing) presenta certe sfide, con alcuni problemi che possono essere la potenziale interpretazione errata. Nonostante la chiarezza nelle annotazioni e nelle definizioni, i progettisti e gli ispettori hanno bisogno di una formazione approfondita per utilizzare e comprendere correttamente i principi GD&T.
Attualmente, due serie principali di standard governano la GD&T. Le Specifiche Geometriche del Prodotto, note come Standard ISO GPS, sono una raccolta di standard pubblicati dall’Organizzazione Internazionale per la Standardizzazione (ISO). Allo stesso tempo, la American Society of Mechanical Engineers (ASME) emette lo Standard ASME Y14.5, plasmando il panorama degli standard GD&T negli Stati Uniti.
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Precisione e portabilità senza pari
I bracci di misura di Kreon offrono una flessibilità senza pari, consentendo ispezioni in diverse configurazioni, che si tratti di officine, sale metrologiche o anche strutture all’aperto. Questi bracci versatili mantengono un’eccezionale qualità della misura garantendo allo stesso tempo portabilità e facilità d’uso. In particolare, il braccio Onyx si distingue per la sua precisione, consentendo l’ispezione delle parti tramite la tastatura per verificare le tolleranze specificate dalla GD&T, garantendo così che i componenti soddisfino le specifiche corrette.
Soluzioni di scansione integrate per una produttività potenziata
Gli scanner 3D Skyline lavorano senza problemi con i bracci di misura per scannerizzare rapidamente qualsiasi parte complessa, indipendentemente dalla sua dimensione, forma o materiale.
La gamma di scanner 3D Skyline ad alte prestazioni di Kreon è progettata su misura per tutti i tipi di applicazioni in qualsiasi settore come l’automobile e l’aerospaziale. A seconda del modello, la competenza di Skyline nello scannerizzare parti complesse con larghezza laser fino a 200 mm, velocità fulminea a 600.000 punti/sec e precisione fino a 9 μm è cruciale per misurazioni accurate. Migliora il controllo di qualità, dove le variazioni di produzione possono avere implicazioni significative sulle prestazioni e la conformità del prodotto.
Scansione CMM per precisione e automazione
La gamma di scanner 3D Zephyr III di Kreon offre un‘accuratezza senza pari fino a 5 µm per catturare dettagli minuziosi con una velocità di scansione di 600.000 punti al secondo. Zephyr III è l’emblema dell’accuratezza negli scanner 3D, offrendo anche una frequenza di acquisizione elevata con una linea laser ampia fino a 300 mm per soddisfare le crescenti esigenze di produttività del settore. Incorporando più di 30 anni di esperienza nello scanning 3D, gli scanner 3D Zephyr III stabiliscono uno standard di alto livello della tecnologia di scansione, rendendo possibile eseguire numerose operazioni come analisi GD&T e la mappatura cromatica, con completa fiducia.
Gli scanner 3D Zephyr III sono automatizzati e integrati nel CMM. Possono scannerizzare in posizioni multi-orientate, migliorando costantemente il tempo di controllo mentre ne verifica l’intera parte. Inoltre, con l’integrazione del CMM, Zephyr III semplifica il processo di ispezione, migliora l’efficienza e garantisce valutazioni GD&T accurate.
Gli scanner Zephyr III non sono limitati a una piattaforma specifica; possono essere utilizzati con robot, CMM portatili e macchine CNC per fornire una scansione più precisa.
Brevetto tastatore sotto scanner
L’integrazione del tastatore sotto gli scanner sul braccio di misura è una soluzione brevettata da Kreon. Questa innovazione consente una scansione e una tastatura senza interruzioni all’interno della stessa sessione di misura, eliminando la necessità di smontaggio e risparmiando tempo prezioso. Questa combinazione unica migliora la versatilità, consentendo una tastatura precisa di entità geometriche, come la verifica delle specifiche GD&T, e una scansione rapida di intere parti per rilevare deformazioni o difetti superficiali.
Dall’automotive all’aerospaziale, questi avanzati strumenti di metrologia permettono ai produttori di fornire prodotti superiori che soddisfano le aspettative dei clienti e i requisiti normativi.
Incontra la nostra soluzione software di metrologia per la tastatura e la scansione 3D: Zenith
L’impegno di Kreon per le prestazioni e l’innovazione offre Zenith, un software progettato per i bracci di misura Kreon, di facile utilizzo, per scannerizzare e tastare qualsiasi parte industriale al fine del controllo qualità. Le capacità estese di Zenith non solo forniscono un’acquisizione rapida di nuvole di punti ma offrono anche un confronto CAD tramite l’estrazione delle geometrie dal CAD e la mappa cromatica
Il sistema GD&T è incorporato nel software Zenith, rendendolo adatto per le parti impegnative. Zenith è configurato per gestire gli aspetti chiave della GD&T come le tolleranze di forma (planarità, cilindricità, circolarità), le tolleranze di orientamento (perpendicolarità, parallelismo, angolarità) e le tolleranze di posizione (coassialità, concentricità). Inoltre, le funzioni avanzate del controllo in sezione di Zenith consentono agli utenti di creare sezioni di parti nominali e misurate, consentendo analisi di distanza e angoli, per test GD&T approfonditi.
In conclusione, i bracci di misura, gli scanner 3D e le soluzioni software di Kreon emergono come risorse indispensabili nel campo della verifica GD&T e del controllo di qualità. Integrando in modo sinergico tecnologie avanzate con la meccanica di precisione, Kreon permette ai produttori di mantenere rigorosi standard GD&T, migliorare la produttività e fornire prodotti di eccezionale qualità attraverso vari settori industriali.