几何尺寸与公差GD
什么时候用到几何公差GDTGPS？为什么要用几何公差GDTGPS？
什么时候用到几何公差GDTGPS？为什么要用几何公差GDTGPS？GD&T就是一个有用的设计工具，一个工程符号语言。
用来指定一个零件上的尺寸，形状，方向和位置等特征。
用GD&T公差符号来标注的特征实际上反应的是和配合零件的装配或配合关系。
用合适的GD&T来标注的图纸，提供了最好的和用最低成本的方法来设计配合关系。
总之，提高质量，降低成本，是GD&T使用得越来越广根本原因。
那么，什么时候用GD&T？很多设计者都会问，什么情况下需要用到GD&T。
因为GD&T就是用来定位尺寸特征的，所以最简单的回答就是，用GD&T来控制所有的尺寸位置。
包含以下的情形：图纸的设计和阅读不能产生歧义的情况。
对一些关键的功能尺寸，和需要满足互换性的情况下。
减少仅仅通过品质控制，就报废的零件数量。
减少后续的工程图纸更改。
用在自动设备上。
需要用功能检具来控制产品尺寸公差的场合。
改善生产工艺。
公司希望全面的降低成本。
与传统的正负公差相比，GD&T的优势：从19世纪中期以来，正负公差就广泛的用在了工业部门。
但是这种正负公差标注有以下几点限制：正负公差标注的公差带是矩形公差带。
如图：这张图就是用传统的正负公差标注的方法。
Φ30的孔必须位于0.2的矩形公差带内。
但是矩形公差带明显公差带边沿到中心的距离并不相等。
在上图中，从左到右，从上到下的公差是±0.1，因此，当设计者给定这样的公差，他实际上必须接受±0.14的公差，即图中的对角线公差。
2. 正负公差只能用在与尺寸大小无关的形位公差上。
与尺寸无关，就是说，每个尺寸特征的尺寸和位置完全无关，相互独立。
例如一个孔，如上例的图，在实际装配中，孔的大小和位置是有关系的。
如果孔的尺寸较大，可以允许有较大的位置公差。
但是传统的正负公差在这样的情况下，无能为力。
3.正负公差标注，通常都没有定义基准。
相应的，加工者和检测者，不知道应该用什么样的基准合适，也不知道基准的顺序如何。
几何尺寸与公差GD&T
Ø
图 6
Ø
带箭头的指引线可从框格任一方向引出，但不可同时从两端引
出。
3.2.2 GM标准（有四种,且可无带箭头的指引线）
d c a a) 形位公差框 格放于要素的尺寸 或与说明下面； b) 形位公差框 格用带箭头的指引 线与要素相连； c) 把形位公差 框格侧面或端面与 要素的延长线相连 ； d) 把形位公差 框格侧面或端面与 尺寸要素的尺寸线 的延长线相连。 b a 图 7
位置公差。
一
1 定义
要素 Feature
要素是指零件上的特征部分 — 点、线、面。 任何零件不论其复杂程度如何，它都是由许多要素组成的。
圆锥面 圆柱面 圆台面 球面
轴线
素线
球心
图 1 形位公差研究对象就是要素，即点、线、面。
2 类型 2.1 按结构特征分： 轮廓(实有)要素 Integral Feature — 表面上的点、线或面。 中心(导出)要素 Derived Feature — 由一个或几个轮廓要素 得到的中心点(圆心或球心)、中心线(轴线)或中心面。 2.2 按所处的地位分： 被测要素 Features of a part — 图样上给出了形位公差要求 的要素，为测量的对象。 基准要素 Datum Feature — 零件上用来建立基准并实际起 基准作用的实际要素（如一条边、一个表面或一个孔）。 被测要素在图样上一般通过带箭头的指引线与形位公差框格 相连；基准要素在图样上用基准符号表示。 基准要素 ≠ 基准
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-A-A-
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-A-
a)
-A-A-
-A-
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱb)
c)
d) 图 14
四
4.1 定义
Chap1 几何尺寸和公差介绍 GD&T
位置度 圆跳动 全跳动 同轴度 对称度
通用尺寸公差符号（C符号 锥度 斜度 沉头孔/半沉头孔 锥形沉头孔 深度
方形
尺寸图形比例不符 重复形体或尺寸 参考尺寸 圆弧长度 半径 控制半径 球半径 直径 球直径 区间符号 统计公差 闭环符号 双向不等公差
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010 65980562
美国ASME、欧洲ISO、中国GB标准比较 （American ASME vs European ISO vs China GB）
公差带灵活性
方便检测程度
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几何尺寸和公差符号（GD&T Symbols）
直线度
平面度
圆度 圆柱度 垂直度
平行度
角度 线轮廓 面轮廓
新符号 New symbols of the Y14.5-2009
独立符号 全部 连续形体 活动基准目标 半沉头孔 基准移动符号 不等双边轮廓 MMC应用在公差（最大实 体状况）,应用在基准成 为MMB（最大实体边界）
LMC应用在公差（最小实 体状况）,应用在基准成 为LMB（最小实体边界）
位置 方向 尺寸 形状
Location Orientation Size Form
• •
这里最重要的特性与房地产一样就是：位置、位置、位置、 The most important of these is the same as in real estate: location, location, location.
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GD及T(形位公差)简解(全集)
理论正确尺寸Basic Dimensions ：不标注 公差的带框尺寸。它可 以是理论正确线性尺寸 和理论正确角度尺寸。 图 8
三
标注 Mark
3.1 形位公差框格 Feature Control Frames
基准要素的字母及附加符号 公差值及附加符号
公差特征项目的符号
图 9
无基准要求的形状公差，公差框格仅两格；有基准要求的位 置公差，公差框格为三格至五格。 形位公差框格在图样上一般为水平放置，必要时也可垂直放 置（逆时针转）。
2.5 按与尺寸关系分： 尺寸要素 Feature of Size — 由一定大小的线性尺寸或角度尺寸 确定的几何形状。 尺寸要素可以是圆柱形、球形或两平行对应面等。 圆柱形 球形 两平行 对应面
素线 图 5 非尺寸要素(本人定义) — 没有大小尺寸的几何形状。 表面
非尺寸要素可以是表面、素线。 上述要素的名称将在后面经常出现，须注意的是一个要素在不 同的场合，它的名称会有不同的称呼。
我国的形位公差标准体系分类、名词术语容易理解并便于自学，
且国内供应商也较熟悉，故下面根据自己多年的实践，基本上按 我国GB标准的名词术语来解释 GM 的GD&T 标准。当某些名词 术语及内容上两国的标准有所区别时，GM 的 GD&T 新、旧标准 不同之处，会特别加以说明。
两国的有关标准：
中国 GB/T 1182 - 96 GB/T 4249 - 96 GB/T 13319 - 03 GB/T 16671 - 96 GB/T 16892 - 97
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-A-A-
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-A-
a)
-A-A-
-A-
b)
c)
d) 图 17
四
几何尺寸与公差GD_T[4P][135KB]
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几何尺寸与公差GD&T一、GD&T简介1）GD&T的定义与理解●图形语言●学员自我介绍和对GD&T的理解陈述2）GD&T与尺寸公差对比的优点●两种控制公差带的面积比57%●矩形公差带和接近实际装配状态的公差带●检测者和加工者对设计者的解析唯一性●基准的顺序性●表达的完整和简练性●学员问题二、GD&T的基本符号1）GD&T的公差控制符号●参考基准类●不参考基准类●可以参考或不参考基准类●哪些是常用公差控制，不推荐使用公差控制2）GD&T的修正符号●公差修正的重要性●常用MMC, LMC and RFS3）公差控制框的正确读法●顺序性●基准的顺序●公差控制框的应用●课堂小组习题三、基准●基准的定义及理解●基准简介及零件的定位方法●基准如何建立●基准的要素 (5个要素的讨论，解析)●基准的选择●联合基准●PLP主定位点●3-2-1定位●基于3-2-1原则，对于过定位的讨论●3-2-1小组习题●实例解析（客户图纸，每组准备一份，相互解析点评）四、无基准参考类公差----形状公差1）直线度●对平面的控制方法解析，公差带形状●对柱面的控制方法解析，公差带形状●中心轴控制时，最大实体尺寸修正时的特例影响●第一法则的应用，计算2）平面度●公差带的不同情况解析●应用于主基准的定义3）圆度●圆度的公差带解析●圆度的测量困难性，成本高（时间，设备）和错误的测量方式4）柱面度●公差带解析●测量的设置方式，V型块的误解●最难的测量公差控制方式●不推荐使用，可替代的其他控制五、可参考基准，也可独立应用类1）线轮廓●线轮廓度的公差带●要素●等边及双边公差带●组合公差框的解析2）面轮廓度●公差带●不同点●难点：组合公差框的解析●与平面度的对比●没有基准情况下的应用●尺寸公差下的特殊情况●复杂实例分析●学员的准备图纸进行现场讲解六、必须参考基准类1）方向定位2）角度●公差带●应用要素●检测方式3）垂直度●公差带在不同情况下的变化●图纸默认情况下隐含的垂直度4）平行度●面对基准轴的情况公差带解析●特征轴对基准面的情况公差带解析●轴对于轴公差带解析●应用要素（6项解析）七、定位1）位置度●实效边界的计算●公差补偿的计算●一个公差包含的四个边界●MMC、RFS和LMC的应用及对比●两种尺寸的应用对比（PPK分析）●分组计算MMC（外部特征，内部特征）●零位置度应用●投影公差●基准尺寸的计算●简单检具联系●RFS的特例情况●阵特征解析●组合公差框●互动题目2）同心度●同心度的公差带●同心度的要素3）对称度的定义、要求及应用4）圆跳动●要素●检测设置●不同的控制公差带5）全跳动●要素●检测设置●不同的控制公差带八、综合应用1）检具销的计算●止通规，螺纹孔规2）匹配公差的计算13）匹配公差的计算24）检具设计实例5）直接公差与间接公差的比较6）四种情况下的基准销计算7）尺寸公差与形位公差的转换实例8）零位置度公差的应用9）形位公差的法则与计算●复杂检具设计一●复杂检具设计二九、应用实例 (最好学员提供图纸实例讲解)●钣金件●刚性零GD&T当中有个基础术语FOS(feature of size)中文什么意思？谢谢！2011-5-12 14:42提问者：sanmo8209|浏览次数：267次我来帮他解答推荐答案2011-5-13 20:02尺寸要素意思是可以直接测得SIZE的要素，孔、轴和平行的两个面都是尺寸要素。
GD&T详解
2.3 按存在的状态分： 按存在的状态分： 零件加工后实际存在的要素(存在误差 实际存在的要素 存在误差)。 实际要素 Real Feature — 零件加工后实际存在的要素 存在误差 。 实际要素是按规定方法, 实际要素是按规定方法,由在实际要素上测量有限个点得到 的实际要素的近似替代要素（测得实际要素）来体现的。 的实际要素的近似替代要素（测得实际要素）来体现的。 每个实际要素由于测量方法不同，可以有若干个替代要素。 每个实际要素由于测量方法不同，可以有若干个替代要素。 测量误差越小，测得实际要素越接近实际要素。 测量误差越小，测得实际要素越接近实际要素。 理论正确的要素 无误差)。 的要素(无误差 理想要素 Ideal Feature — 理论正确的要素 无误差 。 在技术制图中我们画出的要素为理想要素。理想轮廓要素用 在技术制图中我们画出的要素为理想要素。 实线(可见)或虚线(不可见)表示；理想中心要素用点划线表示。 实线(可见)或虚线(不可见)表示；理想中心要素用点划线表示。
由于加工过程中工件在机床上的定位误差、 由于加工过程中工件在机床上的定位误差、刀具与工件的 相对运动不正确、夹紧力和切削力引起的工件变形、 相对运动不正确、夹紧力和切削力引起的工件变形、工件的内 应力的释放等原因，完工工件会产生各种形状和位置误差。 应力的释放等原因，完工工件会产生各种形状和位置误差。 各种形状和位置误差都将会对零件的装配和使用性能号 Symbol
1) GM新标准 新标准 公差特征项目的 符号与 ASME标 标 准（美）、ISO 标准和我国 GB 标准完全相同。 完全相同 标准完全相同。 2) GM A-91 旧标准公差特征 项目的符号略有 不同，见图3。 不同，见图 。
2.1 公差特征项目的符号 公差特征项目的符号(GM新标准 新标准) 新标准
GDT(几何尺寸与公差) 基础培训
公差符号 Symbols
Type of
Tolerance 公差类型
For Individual Features 单一要素
Form 形状
For Individual Features or
Related Features
Profile 轮廓
单一要素或关联要素
For Related Features 关联要素
功能关系是指要素间某种确定的方向和位置关系，如垂直、平 行、同轴、对称等。也即具有位置公差要求的要素。
2.5 按与尺寸关系分：
尺寸要素 Feature of Size — 由一定大小的线性尺寸或角度尺寸
确定的几何形状。
尺寸要素可以是圆柱形、球形或两平行对应面等。
圆柱形
球形
两平行 对应面
素线
图5
• 均值 • 方差
正态分布 Normal Distribution
n
xi
i1 n
(xi: 样本参数，n : 样本数量）
n
(xi )2
2 i1 n
(xi: 样本参数，n : 样本数量）
• 标准差
• Cp(对称公差带）
cp
设计偏差 过程偏差
UDL LDL 6
• 形位公差 Geometric Tolerance
与一个零件的个别特征有关的公差，如：形状、轮廓、定向、定位、跳动
要素的分类
• 按存在的状态分： • 按结构的形式分： • 按所处的地位分： • 按与尺寸的关系分： • 按结构性能分：
实际要素、理想要素 轮廓要素、中心（导出）要素 被测要素、基准要素 尺寸要素、非尺寸要素 单一要素、关联要素
实际上，是对6个自由度的约束。 • 三个相互垂直的理想(基准)平面构成的空间直角坐标系，想象6个自由度
几何尺寸和公差_GD&T_(2011-10版)[42P][789KB]
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测量基准鲜明
这个零件合格吗？
采用圆形公差带扩大公差
正方形面积=100 圆面积=3.14×〖14.14/2〗^2≈157 圆形公差带比方形公差带多出57%的合格品
包容原则
例１: 光面塞规的应用
例２：下面的标注正确吗？
• 国标第一公差原则——独立原则 • 美标第一公差原则——包容原则
ＧＤ＆Ｔ的１４个符号
第二种情况： 第一行——定位 第二行——定向
延伸公差带
孔与孔定位,打入定位销或者螺栓时应用.
检具设计
检具设计肯定遵循一个原则——模拟装配。 也就是说，只要能符合检具的，一定都能满足装配要求。 这样我们就可以从实效边界入手来看检具的制作。
下面这个产品检具如何设计？
设计思路——检具（配合件）的形状
几何尺寸与公差 ——GD&T
常州腾龙
什么是GD&T?
• 是图纸上描述零件的国际语言 • 是精确的数学语言，描述零件尺寸、形状、方向和位置 • 是关于设计和标注零件的设计思路
• ISO1101 （ GB/T1182 ） 定义为 形位公差 • ASME Y14.5M 称为 GD&T • 这其中有着一些区别——比如包容原则
基准
4、基准的位置和范围
基准覆盖￠12的范围 （面接触）
基准在￠6的范围内取一点 （点接触）
基准
• 5、不平整的面作基准时取最高切面（实体 向外）
基准
• 6 基准的优先级——第一基准为最优先，而 后是第二基准、第三基准。优先级低的基 准需迁就优先级高的基准
复合位置度
第一种情况： 第一行——形体组位置度公差 第二行——各形体位置度公差
下图中“X”最大和最小分别是多少？
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2.3 按存在的状态分：
实际要素 Real Feature — 零件加工后实际存在的要素(存在误差)。
实际要素是按规定方法,由在实际要素上测量有限个点得到 的实际要素的近似替代要素（测得实际要素）来体现的。 每个实际要素由于测量方法不同，可以有若干个替代要素。
测量误差越小，测得实际要素越接近实际要素。
我国的形位公差标准体系分类、名词术语容易理解并便于自学，
且国内供应商也较熟悉，故下面根据自己多年的实践，基本上按 我国GB标准的名词术语来解释 GM 的GD&T 标准。当某些名词 术语及内容上两国的标准有所区别时，GM 的 GD&T 新、旧标准 不同之处，会特别加以说明。
两国的有关标准：
中国 GB/T 1182 - 96 形状和位置公差 通则、定义、符号和图样表示法 GB/T 13319 – 03 几何公差 位置度公差注法 GB/T 16671 - 96 形状和位置公差 最大实体要求、最小实体要求和 可逆要求 GB/T 16892 - 97 形状和位置公差 非刚性零件注法 GB/T 17780 – 02 几何公差 位置度公差注法
二
符号 Symbol
1) GM新标准 公差特征项目的 符号与 ASME标 准（美）、ISO 标准和我国 GB 标准完全相同。 2) GM A-91 旧标准公差特征 项目的符号略有 不同，见图3。
2.1 公差特征项目的符号(GM新标准)
图 2
GM A-91标准的公差特征项目符号 与新标准主 要区别： 1) 无同轴度 和对称度； 2) 将面轮廓 度放置于位置 公差中，必须 带基准；
位置公差。
一
1 定义
要素 Feature
要素是指零件上的特征部分 — 点、线、面。 任何零件不论其复杂程度如何，它都是由许多要素组成的。
圆锥面 圆柱面 圆台面 球面
轴线
素线
球心
图 1 形位公差研究对象就是要素，即点、线、面。
2 类型 2.1 按结构特征分： 轮廓(实有)要素 Integral Feature — 表面上的点、线或面。 中心(导出)要素 Derived Feature — 由一个或几个轮廓要素 得到的中心点(圆心或球心)、中心线(轴线)或中心面。 2.2 按所处的地位分： 被测要素 Features of a part — 图样上给出了形位公差要求 的要素，为测量的对象。 基准要素 Datum Feature — 零件上用来建立基准并实际起 基准作用的实际要素（如一条边、一个表面或一个孔）。 被测要素在图样上一般通过带箭头的指引线与形位公差框格 相连；基准要素在图样上用基准符号表示。 基准要素 ≠ 基准
GD &T(形位公差)简介
陈一士
2004.10
“GD&T”全称为“Global Dimensioning and Tolerancing -
全球的尺寸和公差的规定”。标准中包含有尺寸标注方法（属我
国技术制图标准）与几何公差（属我国形状和位置公差标准）两 大部分。其中尺寸标注仅是一种表达方式，无技术含量，且与我 国的GB标准基本相同，故本次不作介绍。下面仅对“形状和位 置 GM的GD&T新标准（97起）和我国的形位公差标准都等效 （几何）公差”部分，作一简要的、基础的讲述。 采用了国际标准（ISO），所以绝大多数的内容是相同的。由于
由于加工过程中工件在机床上的定位误差、刀具与工件的 相对运动不正确、夹紧力和切削力引起的工件变形、工件的内 应力的释放等原因，完工工件会产生各种形状和位置误差。 各种形状和位置误差都将会对零件的装配和使用性能产生 不同程度的影响。
因此机械类零件的几何精度，除了必须规定适当的尺寸 公差和表面粗糙度要求以外，还须对零件规定合理的形状和
理想要素 Ideal Feature — 理论正确的要素(无误差)。 在技术制图中我们画出的要素为理想要素。理想轮廓要素用 实线(可见)或虚线(不可见)表示；理想中心要素用点划线表示。
2.4 按结构性能分： 单一要素 Individual Feature — 具有形状公差要求的要素。 关联要素 Related Feature — 与其它要素具有功能关系的要素。 功能关系是指要素间某种确定的方向和位置关系，如垂直、平 行、同轴、对称等。也即具有位置公差要求的要素。 2.5 按与尺寸关系分： 尺寸要素 Feature of Size — 由一定大小的线性尺寸或角度尺寸 确定的几何形状。 尺寸要素可以是圆柱形、球形、两平行对应面、圆锥形或楔形。 非尺寸要素 — 没有大小尺寸的几何形状。 非尺寸要素可以是表面、素线。 上述要素的名称将在后面经常出现，须注意的是一个要素在不 同的场合，它的名称会有不同的称呼。
……
美国
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ASME Y14.5M-82(旧) Dimensioning and Tolerancing ASME Y14.5M-94(新) Dimensioning and Tolerancing 通用 A-91- 89 (旧) Dimensioning and Tolerancing Global Dimensioning and Tolerancing Addendum – 97/01/04 注：97/01版本为通用/福特/克莱斯勒一起发布，04版本为通用单独发布。 相应的国际标准有： ISO 1101-83、ISO 5459-81、 ISO 8015-85、 ISO 2692-88、 ISO 10579-92、ISO 10579-93等。
1. 线轮廓度可带基准成为位置公差； 2. 此分类见ANSI T14.5M-82，但是不强调。
3) 跳动箭头 为空心箭头。
图3
2.2 附加符号(GM新标准)
1) 相对GM A-91标 准，取消了符号 S（独 立原则RFS），增加 T 正切平面、 ST 统计公 差、CR 受控半径。 2) ST 统计公差， GM目前不应用。
我国标准还有：E 包容原则、 50 理论正 确尺寸等。
理论正确尺寸Basic Dimensions ：不标注 公差的带框尺寸。它可 以是理论正确线性尺寸 和理论正确角Fra bibliotek尺寸。 图 4