Seminarbeschreibung: GPS

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1 Seminarbeschreibung: GPS a 0, Die Normengruppe für die Geometrische Produktspezifikation und prüfung (GPS) definiert Standards, die von der Spezifikation der Funktionsanforderungen eines Bauteils und deren Tolerierung bis zum Nachweis der Konformität reichen. ls Voraussetzung für die inzwischen weltweit geführte technische Verständigung wurde eine allgemeingültige, umfassende GPS-Sprache festgelegt, die sich ständig weiterentwickelt. Das Seminar ist 2-tägig. nhand von vielen Beispielen werden im ersten Seminarteil die wichtigsten GPS- Normen erläutert das dauert ca 10 Stunden. nschließend findet ein ca 5-stündiger Workshop statt, in dem die nwendung der GPS-Sprache auf Zeichnungen aus dem Teilnehmerkreis geübt wird. Preise und Termine auf nfrage. Die folgenden Seiten enthalten uszüge aus dem Seminarskript Dienste industrielle Messtechnik GmbH; Im Klauenfuß 9; Neckarsulm;

2 Geometrische Produktspezifikation und prüfung Inhalt 1 Einführung S 3 2 Die GPS-Grundnormen S 10 3 Tolerierungskonzepte S 15 4 Geometrische Spezifikation S 19 5 Größenmaße nach ISO /2/3 S 22 6 Einführung Zonentoleranzen S 45 7 Begriffe nach ISO 1101 S 47 8 Bezüge, Bezugssysteme S 57 9 Form- und Lagetoleranzen S Maximum-Material-Bedingung S Verbundelemente S Kantenübergänge S Weitere Grundsätze ISO 8015 S Messunsicherheit S Dienste industrielle Messtechnik GmbH; Im Klauenfuß 9; Neckarsulm;

3 Einführung Was ist GPS? Die Geometrische ProduktSpezifikation und prüfung ist eine internationale Fachsprache zur eindeutigen und vollständigen Beschreibung der funktionalen nforderungen an ein Bauteil und schließt ein: Definition der Mikro- und Makrogeometrie Vorgaben für die Verifizierung Regelung der bnahmebedingungen nforderungen an die Messtechnik Vorgaben für die Kalibrierung der verwendeten Messgeräte. The specification of a work piece is complete when all intended functions of the work piece are described and controlled with GPS specifications (ISO 8015) GPS: Geometrische Produktspezifikation und- prüfung (ISO) GD&T: Geometric Dimensioning and Tolerancing (SME) Dienste industrielle Messtechnik GmbH; Im Klauenfuß 9, Neckarsulm; info@dim-gmbh.de 3

4 Einführung GPS wird angewendet in einer Marktumgebung, die geprägt ist von: zunehmender Nachfrage nach hochentwickelten Produkten mit geringer Umweltbelastung, zum wirtschaftlichen Preis in geringer Stückzahl zu immer kürzeren Lieferzeiten. Die Herstellumgebung zeichnet sich aus durch: den zunehmendem Einsatz von CX-Systemen, die wachsender Verwendung hochkomplexer Messtechnik den steigendem Einsatz von globalem Out-Sourcing und Installation von Cyber-Physischen-Systemen (Industrie 4.0) Dienste industrielle Messtechnik GmbH; Im Klauenfuß 9, Neckarsulm; 4

5 Einführung GG B GG B In dieser Umgebung ist GPS: das Mittel der Kommunikation, mit dem Designer, Fertigungsingenieure und Messtechniker eindeutige Informationen darüber austauschen, was die funktionalen nforderungen von Produkten sind und wie diese effizient produziert und verifiziert werden können Dienste industrielle Messtechnik GmbH; Im Klauenfuß 9, Neckarsulm; info@dim-gmbh.de 5

6 Einführung Die nwendung des GPS-Systems verspricht folgende Verbesserungen: Kostenreduktion durch die Vermeidung der Herstellung von unzureichenden Produkten auf Grund unvollständiger und mehrdeutiger Spezifikationen. Vorsichtige Schätzungen gehen von Einsparungen in Höhe von 10 20% aus. kontinuierliche Verbesserung der Produktqualität und Verkürzung der Markteinführungszeit. optimale wirtschaftliche ufteilung der Ressourcen auf Spezifikation, Herstellung und Verifikation. Vertragssicherheit in den Kunden- Lieferantenbeziehungen Schaffung der Voraussetzungen innerhalb eines Unternehmens für das dauerhafte Überleben im globalen Wettbewerb Dienste industrielle Messtechnik GmbH; Im Klauenfuß 9, Neckarsulm; 6

7 Einführung PLM: Product Lifecycle Management + PMI: Product and Manufacturing Information + CPS: Cyber-Physische-Systeme = Industrie 4.0 Zukünftig könnte sich ein Produktionsauftrag...selbstständig durch die Wertschöpfungskette steuern. Die verwendeten Produktionsanlagen tauschen untereinander Zeichnungen aus* und organisieren ihre uftragsreihenfolge genauso wie Wartungs- und Instandhaltungsbedarfe untereinander. Frauenhofer IO Studie Industrie 4.0 * Hervorhebeung durch dim Dienste industrielle Messtechnik GmbH; Im Klauenfuß 9, Neckarsulm; info@dim-gmbh.de 7

8 Einführung Das universelle Problem mit den GPS-Normen ist das Versäumnis, Konstruktion, Herstellung und Prüfung zu einem vollständigen Verständnis dieses Kommunikationsmittels auszubilden. Bis die GPS- lphabetisierung vorhanden ist, wird die Produktivität leiden. Das Klagen wird weitergehen und die Produktionskosten werden nicht minimiert werden. Das vollständige nwenden von GPS ist für das Niederreißen der Missverständnis-Mauern unerlässlich Dienste industrielle Messtechnik GmbH; Im Klauenfuß 9, Neckarsulm; 8

9 GPS-Grundnormen Matrix der allgemeinen GPS-Normenketten Spezifikation nnahme Verifikation Nr Symbole und ngaben Toleranzzonen und Parameter Merkmale v. Geometrieelementen Vergleich u. Übereinstim mung Messung Messgerät Kalibrierung Geometrische Eigenschaften des Elementes Produktmodell mit idealer Gestalt bweichungsgrenzen für die Sicherstellung der Funktion Merkmale für die bweichung zwischen idealem und realem Geometrieelement Festlegung der nnahmebedingungen Umgang mit Messunsicherheiten Ermittlung der bweichungen des Werkstücks Normierte Eigenschaften für Mressgeräte Verfahren zur Kalibrierung und bschätzung von Messunsicherheiten Dienste industrielle Messtechnik GmbH; Im Klauenfuß 9; Neckarsulm;

10 Tolerierungskonzepte Größenmaße Lineare Größenmaße ISO Winkelgrößenmaße ISO/DIS Schnitt - 20 ± 0,2 2x Ø 8-0,01 GG 4x Ø 11 ±0,3 Ø 32 ±0,05 GX Dienste industrielle Messtechnik GmbH, Im Klauenfuß 9, Neckarsulm, info@dim-gmbh.de 10

11 Tolerierungskonzepte Größenmaße Zuordnungsoperatoren Kreisberechnung? Ø30 ±0,1 Welcher Operator ist funktionell? GX LP GG GN E USG Spezifikationsunsicherheit OSG Dienste industrielle Messtechnik GmbH; Im Klauenfuß 9, Neckarsulm; info@dim-gmbh.de 11

12 Tolerierungskonzepte Größenmaße Übersicht: Zuordnungs-Symbole für Längenmaße Symbol Benennung Übersetzung ussage nwendung Skizze LP Zweipunktmaß Local Point Messergebnis aus Zweipunktprüfung mehrdeutig Gilt ohne Zeichnungseintrag (Materialstärken) GG Gaußelement Global Gauß Zuordnung usgleichselement Übermaßpaarungen Bohrung oder Welle GX Pferchelement Global Max Zuordnung maximal einbeschrieben Bohrungen für Bolzenaufnahme GN Hüllelement Global Min Zuordnung minimal umschrieben Dome, Bolzen für Positionierung E Hüllbedingung E: Envelope Max.-Mat.-Maß-Hülle unverletzt. Jedes 2- Punktmaß in Toleranz hochwertige Spielpassung Incl. Traganteil Dienste industrielle Messtechnik GmbH, Im Klauenfuß 9, Neckarsulm, info@dim-gmbh.de 12

13 Tolerierungskonzepte Zonen 2 x Ø 10+0,2 Ø 0,2 B C 25 B 30 C Dienste industrielle Messtechnik GmbH, Im Klauenfuß 9, Neckarsulm, info@dim-gmbh.de 13

14 Tolerierungskonzepte Zonen Richtung und Ort der Toleranzzylinder werden durch Bezüge gesteuert Was sind Bezüge? Bezüge sind die Simulationen anliegender nbauelemente in idealer Gestalt und idealer nordnung (ISO 5459) Dienste industrielle Messtechnik GmbH; Im Klauenfuß 9, Neckarsulm; 14

15 Tolerierungskonzepte Zonen Konzept der anliegenden Geometrie Elemente für Funktion und Fertigung Gehäuse gefertigt bei Lieferant Platte gefertigt bei Lieferant B B 4x M 10 g8 B 42 Ø 0,2 B C C 4x Ø ,2 Ø 0,2 B C C Beide Messungen werden auf die gemeinsamen Kontaktelemente bezogen. Wenn die Messergebnisse die Spezifikation zu diesem Bezugssystem bestätigen, ist die Funktion im Zusammenbau gewährleistet Dienste industrielle Messtechnik GmbH, Im Klauenfuß 9, Neckarsulm, info@dim-gmbh.de 15

16 Tolerierungskonzepte Lehren 1 4x Ø 11 ±0,3 Ø 32 ±0,05 E Ø 32 ±0,05 Ø 0,05 Hüllbedingung ISO Materialbedingungen ISO H7 E 2 1 MMVC Ø31,95 Ø 32 ±0,05 E Ø 32 ±0,05 Ø 0 = Schnitt - 3:1 MMVC Ø31,90 Ø 32 ±0,05 Ø 0, Dienste industrielle Messtechnik GmbH, Im Klauenfuß 9, Neckarsulm, info@dim-gmbh.de 16

17 Tolerierungskonzepte Kanten C 0,1 B C 0,2 0,5 Kantenzustände nicht funktional ISO Kantenzustände funktional ISO 1660 (Profile) Detail X 3 K K L 0,05 X Schnitt - B 0,3 L Dienste industrielle Messtechnik GmbH, Im Klauenfuß 9, Neckarsulm, info@dim-gmbh.de 17