入門教學專區 (ASME)
在開始之前
使用此應用程式對零件
設計模型套用
GD&T 之前,您應先熟悉使用者介面與一般工作流程。如需詳細資訊,請參閱
使用者介面與工作流程。您也應該考慮下列事項︰
• 零件有哪些功能?
模型描述
請考慮如下所示的組件 (來自 ASME Y14.5-2009 的圖 4-5)。
1. 主體
2. 密封圈
3. 蓋子
4. 楔
現在讓我們逐步瞭解為蓋子零件定義 GD&T 的流程︰
教學專區
啟動應用程式
開啟要用於此教學專區的零件檔案:...Creo4_install_folder\Common Files\gdt_home\tutorial_models\cover_ASME.prt。
在應用程式功能區中選取 GD&T Advisor 按鈕來啟動 GD&T Advisor。
當您第一次啟動 GD&T Advisor 應用程式時,「顧問樹」中會列出下列訊息︰
• 「並非全部零件 DOF 皆受到限制」(Not all part DOF are constrained) - 此訊息指出您尚未定義能夠使零件完全不動的
基準參照框架。
• 「有一或多個設計模型曲面未受限制」(One or more surfaces of the design model are unconstrained) - 此訊息指出,仍有尚未完全定義變體限制的曲面。
欲瞭解有關特定顧問訊息的詳細資訊︰
1. 連按兩下顧問訊息。
2. 以滑鼠右鍵按一下顧問訊息並從下拉選單中選取「更多說明」(More Help)。
包含更多訊息相關詳細資訊的說明頁面會在 Creo 說明系統中開啟。隨著建模流程的推進時,一些顧問訊息將會從訊息清單中移除,同時,另外一些新訊息可能會新增至清單。您可連按兩下任何訊息以取得更多資訊。
建立主導基準參照框架
在將 GD&T 套用至零件模型的流程中,第一步是建立能夠使零件完全不動的
主導基準參照框架 (DRF)。它通常會參照在特徵中用來定位及定向組件內零件的三個基準。
識別主要基準特徵
主導 DRF 的主要基準特徵通常 (但非始終) 會限制組件內零件的三個定向自由度中的兩個。
針對此零件,主要基準特徵的最佳候選項目是接觸主體的表面。若將類似轉軸的特徵壓入主體中,它可能是另一個候選項目,但我們會假設如果存在 O 形環密封圈,則在此介面上會有可配合到兩者之間的間隙。
欲將主要基準特徵新增至模型︰
1. 按一下 GD&T Advisor 功能區中的
(公差特徵)。這會啟動 Creo 中的「選取」流程。
2. 從設計模型中選取平曲面,然後在「新增特徵」(Add Feature) 對話視窗中選取「接受」(Accept)。
3. 特徵的內容會顯示在圖標板中︰
a. 名稱
b. 配置
c. 幾何特性符號
d. 公差值
e. 基準特徵
f. 動作按鈕
在圖標板中,
▪ 「名稱」(Name) - 輸入「架設平面」(Mounting Plane) 作為特徵名稱 (請參閱標籤 #1)。
▪ 「配置」(Scheme) - 確認已選取「幾何公差」(Geometric Tolerance) (請參閱標籤 #2)。其他選項不適用於模型中的第一個特徵。
▪ 從「幾何特性符號選取器」(Geometric Characteristic Symbol Selector) 選單中選取
(平坦度) (請參閱標籤 #3)。該選單中的
「說明」(Help) 選項提供可協助您決定要選取哪個
幾何特性符號的資訊。
▪ 指定值 0.05 (請參閱標籤 #4)。
▪ 您可以接受預設設定 (請參閱標籤 #5)。如果可行,模型的第一個特徵始終會自動預選以定義基準。會按字母順序為基準特徵自動指派標籤,從 'A' 開始 (但您可以用使用者指定的值取代預設標籤)。
d. 在圖標板中按一下
(「接受並關閉」) (請參閱標籤 #6)。請注意,當已在圖標板中指定所有所需資訊時,接受按鈕會變為綠色。
▪ 下列資料會寫入至模型,並顯示在 GD&T Advisor 特徵樹中︰
架設平面 | |
平面基準 A | |
|0.05 | - 套用至架設平面特徵的平坦度公差 |
A | |
▪ 定義平坦度控制與相關聯公差及基準特徵符號的
註釋會自動放置在 CAD 模型中。請注意,註釋的導線會附加至曲面上的點,您已於新增特徵時在此選取曲面。會將註釋置於與特徵平面垂直的平面上,建立時會以在目前視圖中可讀 (從左到右) 的方式建立。
4. 按一下「特徵樹」中的每個物件。請注意,對應物件會在 CAD 模型中反白。
識別附屬基準特徵
僅考慮到主要基準特徵 (架設平面) 的情況下,零件會任意滑入該平面。主導 DRF 的附屬基準特徵通常 (但非始終) 是用於限制零件位置的特徵。在此組件中,轉軸即扮演此角色。
欲將輔助基準特徵新增至模型︰
1. 按一下 GD&T Advisor 功能區中的
(公差特徵)。這會啟動 Creo 中的「選取」流程。
2. 從設計模型中選取小轉軸的曲面。請注意,定義轉軸的兩個曲面都自動包含在特徵定義中。
3. 在「新增特徵」(Add Feature) 對話視窗中按一下「接受」(Accept) 以新增特徵。
4. 特徵的內容會顯示在圖標板中。在圖標板中,
a. 指定特徵內容︰
▪ 「名稱」(Name) - 輸入「置中轉軸」(Centering Shaft) 作為特徵名稱。
▪ 「配置」(Scheme) - 選取「公差大小」(Toleranced Size)。
b. 指定幾何控制內容︰
▪ 會從 CAD 尺寸中讀取直徑尺寸的內容。您可將這些內容保持原樣,也可選取用來修改公差模式與值的按鈕。現在,請先保留預設值。
▪ GD&T Advisor 已在「幾何特性符號選取器」(Geometric Characteristic Symbol Selector) 選單中選取
(「垂直」)。請注意,當您選取下拉選單時,會在選單中以「綠底白字」圖示表示垂直,這表示這是建議的幾何特性符號。如果您暫留在選單中的其中一個選項上,您會看到一個工具提示,為您提供有關該幾何特性符號適用性的資訊。
▪ 指定值 0.1。
▪ 為
公差帶材料條件修改因子指定 Ⓜ (「最大材料條件」) 。該選單中的
「說明」(Help) 選項提供可協助您決定要選取哪個修改因子的資訊。
▪ 會自動選取 A DRF。
c. 指定「基準特徵」內容︰
▪ 接受預設設定。此特徵會自動設定為基準特徵,因為需要有它才能限制零件。會自動將其標示為 'B'。
d. 在圖標板中按一下
(「接受並關閉」)。
▪ 下列資料會寫入至模型,並顯示在 GD&T Advisor 特徵樹中︰
置中轉軸 | - 轉軸特徵 |
軸基準 B | - 與轉軸特徵同軸的軸基準 |
Ø25.4-25.6 | - 直徑的限制尺寸 (從 CAD 模型中讀取) |
|Ø0.1(M)|A | - 套用至置中轉軸特徵的垂直公差 |
A|B(M) | - 參照基準特徵 A 與 B(M) 的 DRF。預設會針對基準特徵 B 選取 (M) 修改因子,因為您針對套用至特徵的垂直公差,為公差帶材料條件修改因子指定了 Ⓜ (在步驟 4b 中)。 |
▪ 表示寬度尺寸、方位公差與基準特徵符號的
註釋會自動放置在 CAD 模型中。在本例中,會由代表特徵寬度之
參數尺寸的放置來決定放置。
識別第三級基準特徵
主要與附屬基準特徵能夠完全限制所有方向的零件,但繞轉軸之軸的旋轉除外。您必須選取適合限制該旋轉的第三級基準特徵。雖然此設計中的第三級基準特徵有多個候選項目,但鍵槽切口用來對齊蓋子與主體的定向,因此也是用於建立第三級基準的建議特徵。
欲將第三級基準特徵新增至模型︰
1. 按一下 GD&T Advisor 功能區中的
(公差特徵)。這會啟動 Creo 中的「選取」流程。
2. 選取鍵槽切口的其中一個平曲面。
3. 從「新增特徵」(Add Feature) 對話視窗頂部之下拉式方塊的候選特徵清單中選取「槽」(Slot)。
4. 在「新增特徵」(Add Feature) 對話視窗中按一下「接受」(Accept)。特徵的內容會顯示在圖標板中。
5. 在圖標板中,
a. 指定特徵內容︰
▪ 「名稱」(Name) - 輸入「鍵槽切口」(Keyway Notch) 作為特徵名稱。
▪ 「配置」(Scheme) - 選取「公差大小」(Toleranced Size)。
b. 指定幾何控制內容︰
▪ 會從 CAD 尺寸中讀取切口寬度尺寸的內容。不需要修改這些內容。
▪ 「(方位)」是此特徵的唯一建議幾何公差。
▪ 指定值 0.2。
▪ 為「公差帶材料條件修改因子」(Tolerance Zone Material Condition Modifier) 指定 Ⓜ。
▪ 會自動選取 A|BⓂ DRF。
c. 指定「基準特徵」內容︰
▪ 只需接受預設設定即可。此特徵會自動設定為基準特徵,因為需要有它才能限制零件。會自動將其標示為 'C'。
d. 在圖標板中按一下
(「接受並關閉」)。
▪ 下列資料會寫入至模型,並顯示在 GD&T Advisor 特徵樹中︰
鍵槽切口 | - 槽特徵 |
平面基準 C | - 位於特徵中間平面的平面基準 |
18.0-19.0 | - 槽特徵寬度的限制尺寸 (從 CAD 模型讀取) |
|Ø0.2(M)|A|B(M) | - 套用至鍵槽切口特徵的方位公差 |
平曲面 2 | - 表示每個平面的平曲面特徵 |
平曲面 3 | |
A|B(M)|C(M) | - 參照基準特徵 A、B(M) 與 C(M) 的 DRF。預設會針對基準特徵 C 選取 (M) 修改因子,因為您針對套用至特徵的方位公差,為公差帶材料條件修改因子指定了 Ⓜ (在步驟 5b 中)。 |
▪ 表示寬度尺寸、方位公差與基準特徵符號的
註釋會自動放置在 CAD 模型中。在本例中,會由代表特徵寬度之
參數尺寸的放置來決定放置。
A|B(M)|C(M) DRF 是模型中的第一個完全受限制的 DRF。因此會將其視為主導基準參照框架。
顯示條件約束狀態顯示
您可以在流程期間的任何時間點,隨時選取「顯示/隱藏條件約束狀態」按鈕 (
),根據其條件約束狀態以顏色標示曲面︰
1. 按一下工具列中的
(「顯示/隱藏條件約束狀態」) 以查看零件曲面的條件約束狀態。「特徵樹」底部會顯示圖例,表示此顯示的顏色意義。在本例中,您到目前為止定義之特徵所參照的曲面都是綠色,這表示它們完全受限制。灰色曲面表示不受限制,因為它們未由 GD&T Advisor 特徵參照。
您可以保持選取此按鈕,並繼續對其他特徵定義 GD&T (不過如果您這麼做,您的模型外觀將會與本文件中的圖片有所不同)。如需有關此顯示選項的更多資訊,請參閱
條件約束狀態顯示。
完成模型的 GD&T 配置
新增孔陣列
現在已建立主導 DRF,下一步是識別模型中的其他特徵,並將這些特徵限制在主流基準參照框架之內。在複雜零件中,可能需要建立其他輔助 DRF,但最終所有特徵必定都會直接或間接受到主導 DRF 的限制。
針對受相同 DRF 限制的特徵,您將其新增至模型的順序並不重要。
1. 按一下 GD&T Advisor 功能區中的
(公差特徵)。這會啟動 Creo 中的「選取」流程。
2. 從陣列的其中一個孔中選取其中一個曲面。「新增特徵」(Add Feature) 視窗會顯示出來,並會根據所選曲面定義「簡單孔」特徵。請注意,會自動選取「新增整個陣列」(Add entire pattern) 核取方塊,因為應用程式會辨識出該孔特徵是
CAD 模型中陣列的一部份。
3. 在「新增特徵」(Add Feature) 對話視窗中按一下「接受」(Accept)。陣列的內容會顯示在圖標板中。
4. 在圖標板中,
a. 指定陣列內容︰
▪ 「名稱」(Name) - 輸入「扣件孔」(Fastener Holes) 作為陣列名稱。
b. 指定幾何控制內容︰
▪ 會從 CAD 尺寸中讀取直徑尺寸的內容。
▪ 「(方位)」是陣列唯一適用的幾何公差。
▪ 指定值 0.2。
▪ 為「公差帶材料條件修改因子」(Tolerance Zone Material Condition Modifier) 指定 Ⓜ。
▪ 會自動選取 A|BⓂ|CⓂ DRF。按一下「基準參照框架選取器」,以查看其他可用 DRF。DRF 選單會篩選為僅包括適用於特徵/陣列的 DRF,依預設會選取建議的 DRF。該選單中的「說明」(Help) 選項提供可協助您決定要選取哪個 DRF 的資訊。
c. 指定「基準特徵」內容︰
▪ 請注意,依預設不會選取「基準特徵」(Datum Feature) 核取方塊,因為模型中已定義了完全受限制的 DRF。
▪ 保持不選取「基準特徵」(Datum Feature)。
d. 在圖標板中按一下
(「接受並關閉」)。
▪ 會將孔特徵的連結陣列新增至 GD&T Advisor 模型。
▪ 註釋會自動放置到 CAD 模型中。
連結的陣列,由疊加到陣列上的
圖示 (例如,
) 表示,會直接與 CAD 模型中的特徵陣列相關聯。如果您變更 CAD 模型中的陣列內容 (例如,變更孔數),將會自動更新 GD&T Advisor 模型中的連結陣列。
GD&T Advisor 功能區中還有一個「公差陣列」按鈕 (
)。該功能可用於在 CAD 模型中新增可能已建立為陣列的特徵陣列。例如,您可能已在此零件中將扣件孔建立為 CAD 模型中的單一引伸切削 (在草繪中具有三個大小相等的圓)。如果以該方式建立孔,不會自動將它們辨識為陣列,但您可使用「新增陣列」按鈕將其作為陣列新增至模型。不過,會將它們新增為「取消連結」的陣列,這表示如果您變更孔數 (例如,透過新增另一個圓來修改草繪),GD&T Advisor 模型中的陣列將不會自動更新,但您可以編輯陣列並將其他孔新增至其中。
註釋修改
註釋平面根據特徵類型與目前視圖定向自動決定。在新增特徵的情況下,導線附件位於您在選取曲面時挑選的點上。GD&T Advisor 會建立原生 Creo 註釋。您可以使用原生 Creo 功能來變更註釋平面、移動註釋,或修改導線附加點。
1. 使用原生 Creo 功能來視需要在模型上排列註釋。
您也可以像通常在 Creo 中一樣修改公差值的值,但只應透過 GD&T Advisor 應用程式修改幾何公差的其他部份。如果使用原生 Creo 工具修改幾何公差,每當 GD&T Advisor 進行「模型更新」時,便會評估這些變更。在下列情況下,會執行「模型更新」流程︰
• GD&T Advisor 啟動時
• 執行 GD&T Advisor 並再生模型時
• 從 GD&T Advisor 功能區選取「更新」時
「模型更新」流程會將 GD&T Advisor 資料與 Creo 模型資料同步處理。若有同步處理問題,這些問題會自動修復 (如果可能),或者顯示指出問題的顧問訊息。如需有關「模型更新」流程的詳細資訊,請參閱
使用者介面與工作流程。
為預設公差新增一般註記
模型中通常會有一些特徵,對於零件功能而言並不重要。但是,在大多數情況下,必須要為設計模型的「所有」特徵定義變體限制。針對非關鍵特徵,您可能會想要在註記中指定一般預設公差。欲執行此操作︰
1. 在 GD&T Advisor 功能區中按一下
「編輯內容...」(Edit Properties...) 來啟動「編輯零件內容」(Edit Part Properties) 視窗。
2. 在「編輯零件內容」(Edit Part Properties) 視窗中按一下「內容與註記」(Properties & Notes) 標籤。此介面可讓您管理新增至模型的一般註記。在此視窗中按一下「說明」(Help) 按鈕以取得更多資訊。
3. 在視窗右側的「不顯示」(Not Displayed) 清單中按一下
「一般輪廓」(General Profile),然後按一下「選取」按鈕 (
) 來將該註記移至「已顯示」(Displayed) 清單。
4. 在「已顯示」(Displayed) 清單中按一下「一般輪廓」(General Profile)。註記文字的預覽會顯示在視窗底部。請注意,註記中包括名為「公差」的變數。該變數的內容會顯示在「註記文字」上方。在本例中,變數需要實數。
5. 輸入值 0.3 作為公差變數,然後按一下「接受」(Accept)。
◦ 指定一般曲面輪廓的註記位於螢幕左上角。請注意,曲面輪廓會自動參照主導 DRF。
◦ 所有未由 GD&T Advisor 特徵參照之曲面的顏色會變更為藍色 (假設「條件約束狀態顯示」為開啟),指示這些曲面受一般曲面輪廓限制。
◦ 指示某些曲面未受限制的訊息會從「顧問樹」中移除。
「顧問樹」中不再顯示任何訊息,指示您已為此設計模型定義完整、有效的 GD&T 配置。但是,設計可能需要您在某些未指定的曲面上明確指定公差。
新增蓋子的頂平面
1. 在 GD&T Advisor 功能區中按一下
(「公差特徵」) 以啟動 Creo 中的「選取」流程。
2. 選取與「架設平面」(基準特徵 A) 相對的平曲面,然後在「新增特徵」(Add Feature) 對話視窗中選取「接受」(Accept)。特徵的內容會顯示在圖標板中。
3. 在圖標板中,
a. 指定特徵內容。
▪ 「名稱」(Name) - 輸入「頂平面」(Top Plane) 作為特徵名稱。
▪ 「配置」(Scheme) - 選取「大小尺寸」(Size Dimension)。請注意,配置下拉式方塊下方會顯示「請選取尺寸」(Please select dimensions)。您必須從 CAD 模型中選取大小尺寸。
1. 沿圖標板下方邊緣按一下「尺寸」(Dimension) 面板標題以檢視尺寸面板。此面板會顯示所有所需尺寸的清單。在本例中,只需要一個「寬度」尺寸。
2. 按一下「自動匹配」(Auto Match) 按鈕,使模型在模型中自動搜尋適用尺寸。請注意,尺寸的內容會在表格中更新,指示已找到適用的尺寸與參照特徵。
3. 在「值」(Value) 欄中按一下 5 按鈕以啟動「編輯尺寸」(Edit Dimension) 視窗。
4. 針對公差模型選取「+/- 對稱」(+/- Symmetric),並指定公差值 ±0.1,然後在「編輯尺寸」(Edit Dimension) 視窗中按一下「接受」(Accept)。
5. 再按一下「尺寸」(Dimension) 面板標題以關閉面板。
b. 此特徵不需要幾何公差。
c. 保持不選取「基準特徵」(Datum Feature) 核取方塊。
d. 在圖標板中按一下
(「接受並關閉」)。
▪ 「平曲面」特徵會新增至 GD&T Advisor 模型中,且條件約束狀態顯示會更新。
▪ 註釋會自動放置到 CAD 模型中。
此註釋的放置取決於模型中參數尺寸的位置。有時會將尺寸放置在零件內,使其難以被看見。如果您在「特徵樹」中按一下尺寸,它將會在 CAD 模型中反白。如果您要移動尺寸,可在 CAD 系統中使用原生工具執行此操作。
新增轉軸的終止平面
1. 在 GD&T Advisor 功能區中按一下
(「公差特徵」) 以啟動 Creo 中的「選取」流程。
2. 在「新增特徵」(Add Feature) 對話視窗中選取「中心轉軸」的終止平面,然後選取「接受」(Accept)。特徵的內容會顯示在圖標板中。
3. 在圖標板中,
a. 指定特徵內容。
▪ 「名稱」(Name) - 輸入「轉軸終止平面」(Shaft End Plane) 作為特徵名稱。
▪ 「配置」(Scheme) - 選取
「位移尺寸」(Offset Dimension)。請注意,配置下拉式方塊下方會顯示「請選取尺寸」(Please select dimensions)。您必須從 CAD 模型中選取位移尺寸。(現在是討論「大小尺寸」與「位移尺寸」之間差異的一個很好的時機︰
大小尺寸可定義平行、相對與重疊平面特徵之間的寬度。兩個平行平面可組成一個
大小特徵,因此而適用
規則 #1。位移尺寸可用來定義非相對或非重疊平行平面之間的距離。規則 #1 不適用,因為沒有定義大小特徵。為了區分位移尺寸與大小尺寸,會將「位移」新增至尺寸註釋。)
1. 沿圖標板下方邊緣按一下「尺寸」(Dimension) 面板標題以檢視尺寸面板。此面板會顯示所有所需尺寸的清單。在本例中,只需要一個「位移」尺寸。
2. 按一下「自動匹配」(Auto Match) 按鈕,使模型在模型中自動搜尋適用尺寸。請注意,尺寸的內容會在表格中更新,指示已找到適用的尺寸。
3. 在「值」(Value) 欄中按一下 8 按鈕以啟動「編輯尺寸」(Edit Dimension) 視窗。
4. 針對公差模型選取「+/- 對稱」(+/- Symmetric),並指定公差值 ±0.1,然後在「編輯尺寸」(Edit Dimension) 視窗中按一下「接受」(Accept)。
5. 再按一下「尺寸」(Dimension) 面板標題以關閉面板。
b. 此特徵不需要幾何公差。
c. 保持不選取「基準特徵」(Datum Feature) 核取方塊。
d. 在圖標板中按一下
(「接受並關閉」)。
▪ 「平曲面」特徵會新增至 GD&T Advisor 模型中,且條件約束狀態顯示會更新。
▪ 註釋會自動放置到 CAD 模型中。
此零件中的其他曲面並不重要,因此一般註記中的曲面輪廓對這些曲面而言是足夠的。現在,您已根據 ASME y14.5-2009 與 ASME Y14.41-2012 完成此零件的 GD&T 配置。
儲存零件
您可以依照正常的情況儲存 Creo 零件。沒有其他 GD&T Advisor 資料檔案可以管理 - 所有 GD&T Advisor 資料都儲存在零件檔案內。