GPS-standardit koneenpiirustuksessa

Tutustu GPS-standardien muodostamaan koneenpiirustuksissa käytettävään yhteiseen "kieleen", jolla laaditaan tuotteiden geometrinen määrittely.

Tuotteen fyysiset ominaisuudet määritellään teknisten tuoteasiakirjojen avulla. Näitä ovat muun muassa koneenpiirustukset ja rakennustekniset piirustukset. Selkeällä tuotedokumentaatiolla on tärkeä rooli yrityksen prosesseissa. Se vaikuttaa esimerkiksi hankintaan, valmistukseen, alihankintaan ja mittaamiseen. Hyvä tuotedokumentaatio parantaa laatua ja alentaa kustannuksia.

Teknisten tuoteasiakirjojen laadintasäännöt on standardisoitu kansainvälisillä ISO-standardeilla ja ne tunnetaan maailmanlaajuisesti. Myös Suomessa käytetään enimmäkseen ISOn standardeja ja ISO GPS -toleranssijärjestelmää.

ISO GPS-järjestelmää on nyt täydennetty uudella yleistoleranssistandardilla SFS-EN ISO 22081:2021.‍

Nykytilanne: yleistoleranssistandardi ISO 2768

Tähän saakka suomalaisessa teollisuudessa ylivoimaisesti eniten käytetty yleistoleranssistandardi on ISO 2768 (osat 1 ja 2). Teknisissä piirustuksissa joskus nähtävä pituusmittojen yleistoleranssitaulukko on lähes aina peräisin tästä standardista. Otsikkotauluun merkittävä yleistoleranssiaste (esim. "ISO 2768-m) on myös standardin ISO 2768 mukainen merkintä.

ISO 2768 on vanha standardi, mutta perinteisissä piirustuksissa pituusmittoja koskeva osa 1 on yhä käyttökelpoinen ja voimassa. Geometrisiä yleistoleransseja käsittelevä osa 2 on kumottu. Kumotun standardin soveltaminen on mahdollista, mutta ei kovin suositeltavaa.

Tulevaisuus: uusi ISO 22081 yleistoleranssi

Standardin ISO 22081 mukainen uudenlainen yleistoleranssi perustuu geometriseen muototoleranssiin, joka on määritelty suhteessa peruselementtijärjestelmään. Tällaista määrittelyä on käytetty jo pitkään muun muassa autoteollisuudessa. Uusi menetelmä on yksiselitteinen ja helpompi todentaa kuin vanhat määrittelyt. Muototoleranssin rinnalla voidaan viitata mitallisten elementtien osalta perinteiseen pituusmittojen yleistoleranssiin standardista ISO 2768-1 (esimerkiksi merkinnällä ISO 2768-m).

ISO 22081 ei sisällä minkäänlaista valmista yleistoleranssien lukuarvotaulukkoa. Valmistusmenetelmien ja teollisuuden kirjo on niin laaja, että on mahdotonta laatia yhtä kaikkialle sopivaa yleistoleranssitaulukkoa. Sopivista yleistoleransseista päättäminen jää suunnittelijan vastuulle. Joskus tämä voi olla haastavaa.

MBD:n osalta on huomattava, että standardi ISO 2768-2 on käyttökelvoton. ISO 2768-1 soveltuu mitallisille elementeille (toisin sanoen akselit ja reiät, yhdensuuntaiset pintaparit). Pituusmittojen yleistoleransseja ei voi soveltaa mallista tiedusteltuihin etäisyysmittoihin (esimerkiksi reiän sijaintia voidaan tiedustella 3D-mallista mielivaltaisista pisteistä käsin). Kaikkia eri mittauksia koskisi erilainen yleistoleranssi, joka johtaisi määrittelemättömään tilanteeseen. Teoreettisesti tarkkoja mittoja ("laatikkomitat") yleistoleranssit eivät koske.

ISO GPS -järjestelmä

ISO GPS (GPS = Geometric product specifications, geometrinen tuotemäärittely) on järjestelmä, jota käytetään kuvaamaan tiettyjä työkappaleen ominaisuuksia joissakin sen elinkaaren vaiheissa kuten suunnittelu, valmistus ja tarkastus. Se käsittelee geometrisia ominaisuuksia kuten mitta, sijainti, suunta, muoto, pinnan ominaisuudet. Geometrinen tuotemäärittely koskee mittatoleransseja ja geometrisia toleransseja sekä pinnankarheutta. Sen avulla määritellään tuotteen sallitut valmistuspoikkeamat ja hallitaan laatua.

ISO GPS -järjestelmää sovelletaan erityisesti koneenrakennuksessa, mutta periaatteessa sen menetelmät soveltuvat myös muille tekniikan aloille. ISO GPS on suunnittelijoiden, ostajien, tarjouslaskijoiden, valmistuksen, mittaajien ja laatuvastaavien yhteinen piirustuksissa käytettävä graafinen kieli. ISO GPS -järjestelmän merkintöjä osataan tulkita suurimmassa osassa maailmaa.

Tiesitkö, että

• Piirustus on sopimus. Oletusarvoisesti piirustuksia tulkitaan ISOn standardien mukaan.
• Piirustus on määräävä. GPS:n sääntöjen mukaan asioita, joita ei ole merkitty piirustukseen, ei voida vaatia toteutettaviksi. Piirustuksella on siis oikeudellinen ulottuvuus.
• Toleranssit ja pinnankarheus merkitään ja tulkitaan ISO GPS -järjestelmän avulla.
• Oikein sovellettuna ISO GPS tarjoaa myös kustannusetuja
• Teknisellä tuotedokumentaatiolla on merkittävä vaikutus laatuun

Tunteeko sinun yrityksesi oikeat säännöt?

• Mikä on sopiva yleistoleranssi ja miten sitä sovelletaan?
• Tunnetaanko geometrisia toleransseja ja käytetäänkö niitä lainkaan?
• Pelkkä mittatolerointi johtaa epäselviin tulkintoihin ja vaikuttaa negatiivisesti laatuun.
• Miten mittamerkinnät muutetaan mittauksiksi oikealla tavalla?
• Tietääkö yrityksesi tai alihankkijasi mittausmenetelmiensä mittausepävarmuuden?
• Mitkä ovat tulkintasäännöt mittaustuloksien suhteen?

Tutustu ISO GPS -järjestelmiin liittyviin standardeihin

ISO GPS -järjestelmää sovelletaan erityisesti koneenrakennuksessa, mutta periaatteessa sen menetelmät soveltuvat myös muille tekniikan aloille. Se on laajalti tunnustettu ja sovellettu tolerointijärjestelmä, ja on käytössä myös Suomessa.

Lue lisää GPS-standardeista.

Sivulle on listattu myös tärkeimmät teknistä tuotedokumentointia koskevat teknisen piirustuksen standardit.