CAD で使用されるデータムが GD&T データム フィーチャと区別されなければならない理由

jauhari1/iStock/Getty Images Plus

編集者注: GD&T コネクションの前回のエピソードは、基本的な寸法を使用してデザイナーの最も純粋な意図を捉えることと、それがプラスまたはマイナスの寸法方法とどのように関連するかについてでした。 このエピソードでは、データム フィーチャー、データム シミュレータ、およびデータムについて説明します。

ASME Y14.5 でデータム フィーチャーを指定するために使用される記号は、プランジャーまたはサクション カップと呼ばれることがよくあります (「図1 ）。 データムを確立するために使用される実際の部品フィーチャーの図面またはモデル表現に貼り付けられます。

幾何寸法公差 (GD&T) では、データム フィーチャーがデータム シミュレータと一致するときにデータムが確立されます。

例として、ブラケットを設計するには図2Aの場合、設計者はおそらく任意の平面上に周囲をスケッチし、そのエッジを参照または「暗黙のデータム」として使用して、できるだけ早く穴とスロットの位置を特定することになるでしょう。つまり、急いで製図することになります。 欠けているのは、このブラケットが次のアセンブリで小さな穴とスロットの近くに位置することです。 このことを最初に知るのは設計者であり、組立前後の製造者、組立者、検査員にとっては非常に有益な情報となる可能性があります。

ほとんどの場合、CAD データムを GD&T データムのままにしても Y14.5 に準拠します (「図2B ）。 ただし、そうすると、部品がアセンブリ内で実際にどのように配置されるかについての有益でコスト削減の可能性がある情報が図面から削除されます (「図2C ）。 これは、2014 年 5 月までに有効化されるベスト プラクティスの問題ですが、必須ではありません。 会社の標準、つまりベストプラクティスの実施が重要になります。

CAD で使用されるデータムは、GD&T データム フィーチャーとは区別されたものである必要があります。

では、データム、データム フィーチャ、およびデータム シミュレータの間にはどのような関係があるのでしょうか?

Y14.5 によれば、データム「指定されたデータム フィーチャーの真の幾何学的対応物から導出される、理論的に正確な点、軸、または平面。データムは、部品のフィーチャーの位置または幾何学的特性が確立される原点です。」

したがって、データは側にありません。 それは日付機能 。 そして、データムはデータム フィーチャの「真の幾何学的対応物」です。 データムは、位置と方向の座標系と原点を確立します。

また、前述したように、データム フィーチャーが次の条件を満たすまで、データムは確立されません。シミュレータを与えられた、シミュレータが機械テーブル、フェンス、またはバックゲージであるかどうか、または座標測定機からの 3 回のヒット (飛行機の場合) です。

図 1. データム フィーチャー識別子は、データム フィーチャーを識別するために複数の方法で配置できます。

データム理論は自宅でも観察できます。 フライパンを取り出し、キッチンのシンクに置きます。 (鍋は円形、シンクは長方形、鍋はシンクの底に平らに置くことができると想定しています。)

主要なデータム フィーチャーは鍋の底です。 データムシミュレーターはシンクの底にあります。 データムは、鍋とシンクの間に確立される理論上の平面です。 1 次データムは 3 つの自由度、つまり上下の移動と 2 つの上下の回転を拘束します。 これを一次データム A と呼びます。

次に、鍋をシンクの隅にスライドさせます（を参照）図3 ）。 二次データム特徴はパンのリムの直径です。 シンクの側壁と後壁は、データム フィーチャからデータムを確立するデータム シミュレータです。 データムはパンの直径の軸です。 軸は主データムに対して垂直です。 二次データムは、残りの 2 つの平行移動をシンクの底部を横切って前方/後方および左/右に拘束します。 これを二次データム B と呼びます。

次に、ハンドルがシンクの壁に接触するまで鍋を回転させます。 三次データム フィーチャーは、シンクの壁に接触するハンドルのターゲット領域です (小さなターゲットまたは単一点の場合もあります)。 データム シミュレーターは、ハンドルの先端が接触するシンクの壁です。 データムは、二次データム軸を通って互いに直交し、一次データム平面に垂直な 2 つの平面のうちの 1 つです。 制約される最後の自由度は、パンの軸を中心とした回転です。 ご想像のとおり、三次データム C です。

6 つの自由度がすべて拘束されているため、鍋の表面上の点と表面の曲線は、内側または外側にかかわらず、データムに対して特定の座標位置を持ちます。 この座標系は、データム参照フレームと呼ばれることが多く、GD&T フィーチャ制御フレームの最後のボックス セット内の文字によって指定されます。 また、シンク内で鍋が滑ることなく洗うことができます。

座標系の原点は、3 つの相互に垂直なデータム平面、つまりシンク/パンの主底面と、パンの直径の軸で交差する互いに垂直な 2 つの平面の交点です。 次に、2 つの垂直面のうちの 1 つがハンドルとシンクの壁の間の接触点を通過します。 座標系の平面は、シンクの壁と平行または一致する必要はない (また、そうではない) ことに注意してください。 これらは部品データム フィーチャから確立されます。