几何与尺寸公差
几何尺寸与公差
形体的4个主要特性 （The 4 main characteristics of features）
• 位置 Location • 方向 Orientation • 尺寸 Size • 形状 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:
戴克伊几何尺寸和公差 Tec-Ease GD&T 技术咨询师：龙东飞
内部边界定义和计算 （Inner Boundary Definition & Formula）
内部边界 Inner Boundary (IB) • 内部边界IB是最小的尺寸形体减去几何公差（和可能的额外公差）形
成的最小极限边界。
内部尺寸形体边界计算 Internal FOS Boundary Formula • Internal 内部 FOS @ Ⓜ
尺寸类型 尺寸 倒角 半径 壁厚 台阶面 斜面 埋头孔 控制位置 控制方向 控制形状
尺寸公差和几何公差应用 尺寸公差好用 X X X X X X X
几何公差好用
X X X
戴克伊几何尺寸和公差 Tec-Ease GD&T 技术咨询师：龙东飞
几何公差控制位置度优点 （Geometric Tolerancing Position Control则（The GD&T Hierarchy）
GD&T就像 1-2-3 一样简单 1. 选择基准形体。建立测量起始点。 2. 控制基准形体。使基准形体合格。 3. 在基准系确定其它形体位置。形体用面轮廓，尺寸形体用位置度，圆柱用跳动。 4.若有必要，用方向度更精确控制方向，最后用形状度更精确控制形状。
铸件尺寸公差与几何公差数值表
铸件尺寸公差与几何公差数值表一、铸件尺寸公差
铸件尺寸公差等级共分为16级，标记为DCTG1～DCTG16。
说明：
1.在默认条件下，铸件的尺寸公差应相对于公称尺寸对称设置，即一半为正，另一半为负。
如尺寸20mm，DCTG10级的铸件尺寸公差为±1.2。
2.对于压铸件，因其特殊的技术原因，可以采用不对称的公差设置。
二、铸件几何公差
铸件几何公差等级分为7级，标记为GCTG2～GCTG8（GCTG1是为需要更高精度的几何公差值预留的等级）。
说明：
形状公差（直线度公差、平面度公差、圆度公差）和位置公差（倾斜度公差、平行度公差、垂直度公差）不适用于铸件有起模斜度的部位。
这些部位的公差需要单独标注。
《几何尺寸与公差》学习心得
学习报告学习课程：几何尺寸与公差（GD&T）提高学习时间：2021.03.31学习心得：几何尺寸与公差是用来定义几何形状的零件和组件，以定义允许偏差可能在形式和规模的个体特点，确定特征间的允许偏差。
几何尺寸是零件几何形状的基本度量，结合相关标准定义，我们可以通过几何尺寸很直观的了解的零件的实际大小和形状。
而几何公差（缩写为GTOL）提供了一种全面方法,用于指定零件的重要表面和它们彼此之间的关系,以及如何检测零件以决定是否接受它，它们提供控制位置公差、形位公差、轮廓度、公差方向和特征不足的方法。
尺寸公差简称公差,是指最大极限尺寸减最小极限尺寸之差,或上偏差减下偏差之差，它是容许尺寸的变动量，尺寸公差是一个没有符号的绝对值。
几个主要的公差分别是指：几何公差——严格上讲是形状公差和位置公差,简称为形位公差；位置公差——零件上的点,线,面要素的实际位置相对与理想位置的允变动量；尺寸公差——是指允许尺寸的变动量。
零件的尺寸与公差是零件的关键特性，在生产和制造过程中必须要严格控制，如果尺寸控制不好，会出现零件无法装配，装配间隙过大，装配应力过大，零件失效等一系列问题。
同时，尺寸公差是尺寸链的重要控制项，公差控制不到位或者控制不好，也会反应到最终的零件装配上。
无论是大的结构件，还是很小的非结构件，只有涉及到以其它产品的装配与配合就需要特别注重尺寸与公差。
尺寸与公差是设计人员在设计时必须要考虑和重视的，同时生产与制造人员也高度重视，通过自己在现场的是实际监控以及零件的质量表现，及时反馈零件尺寸设计的合理性。
在项目工作过程中，常常会遇到因为尺寸链不合理而导致的零件不合格问题。
比如某暖风芯体的隔板，由于隔板R角尺寸不合理，尺寸公差不合理，导致隔板在与水室装配后匹配间隙过大，大于要求的上限值，从而导致后续的钎焊质量差，出现漏焊等焊接缺陷，从而导致零件发生内漏，零件制热性能变差，导致空调不制热。
供应商最后通过提升公差等级，调整R角尺寸顺利解决了该问题。
几何尺寸与公差尺寸符号
几何尺寸与公差尺寸符号
几何尺寸与公差尺寸符号是机械加工中常用的两个概念。
几何尺寸是指零件的真实尺寸，公差尺寸则是指零件尺寸的允许偏差范围。
为了能够更加准确地进行机械加工，需要对这两个概念有深入的理解。
在图纸中，几何尺寸通常用实线表示，公差尺寸则用虚线表示。
几何尺寸的符号是一个圆圈，而公差尺寸的符号是一个矩形。
几何尺寸和公差尺寸的符号都有相应的注解，以便更好地理解它们的含义。
在实际加工过程中，几何尺寸和公差尺寸的符号非常重要。
如果没有正确理解它们的含义，可能会导致加工出来的零件与图纸不符，从而导致错误和浪费。
因此，加工人员应该对几何尺寸和公差尺寸的符号有深入的理解，并且在加工过程中严格按照图纸要求进行操作。
总之，几何尺寸和公差尺寸是机械加工中非常重要的概念，它们的符号也是非常重要的。
只有正确理解和使用它们，才能够确保零件加工质量的稳定和可靠。
- 1 -。
几何公差知识介绍
几何公差知识介绍01什么是几何公差？“几何特性”指的是物体的形状、大小、位置关系等，“公差”则是“容许误差”。
“几何公差”不仅定义尺寸，还会定义形状、位置的容许误差。
（1）尺寸公差与几何公差的区别设计图纸的标注方法，大致可分为“尺寸公差”与“几何公差”这两类。
尺寸公差管控的是各部分的长度。
而几何公差管控的则是形状、平行度、倾斜度、位置、跳动等。
尺寸公差图纸几何公差图纸意为“请进行对示面（A）的‘平行度’不超过‘0.02’的加工”。
（2）几何公差的优点为什么需要标注几何公差呢？举个例子，设计者在订购某板状部件时，通过尺寸公差进行了如下标示。
但是根据上述图纸，生产方可能会交付如下所示的部件。
这样的部件会成为不适合品或不良品。
究其原因，就是没有在图纸上标注平行性。
相应的责任不在于加工业者，在于设计者的公差标示。
用几何公差标注同一部件的图纸，可得到如下所示的设计图。
该图在尺寸信息的基础上，追加了“平行度”、“平面度”等几何公差信息。
这样一来，就能避免因单纯标注尺寸公差而导致的问题。
差标注同一部件的图纸，可得到如下所示的设计图。
该图在尺寸信息的基础上，追加了“平行度”、“平面度”等几何公差信息。
这样一来，就能避免因单纯标注尺寸公差而导致的问题。
综上所述，几何公差的优点，就是能够正确、高效地传达无法通过尺寸公差来体现的设计者意图。
（3）独立原则尺寸公差与几何公差管控的公差不同。
尺寸公差管控的是长度，几何公差管控的则是形状及位置关系。
因此，尺寸公差和几何公差并无优劣之分，结合使用这两种公差，可实现高效的公差标示。
此外，尺寸公差及几何公差分别以不同测量设备及检测方法测量。
例如，尺寸公差会使用游标卡尺、千分尺等测量2点间距离，此时，下图中的尺寸公差全部合格。
但是，几何公差会利用真圆度测量仪、三坐标测量仪检测真圆度及中心轴的位置，根据指定的公差范围，可能会被判定为不合格。
换言之，根据尺寸公差会被判定为合格，根据几何公差则不合格。
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
20
-A-A-
20
-A-
a)
-A-A-
-A-
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱb)
c)
d) 图 14
四
4.1 定义
几何公差带与尺寸公差带的异同点
几何公差带与尺寸公差带的异同点
一、概念不同
1、几何公差：几何公差包括形状公差和位置公差。
任何零件都是由点、线、面构成的，这些点、线、面称为要素。
机械加工后零件的实际要素相对于理想要素总有误差，包括形状误差和位置误差。
2、尺寸公差：指允许的，最大极限尺寸减最小极限尺寸之差的绝对值的大小，或允许的上偏差减下偏差之差大小。
二、测量方法不同
1、几何公差：以较低的成本提高测量效率：与类似产品比较，其成本非常低，测量效率有较大的提高；提高测量的准确性：传统方式采用测量人员的目视观看的方法容易导致错误的测量结果；数据可追溯：保存数据记录，并可进行追溯与分析，传统模式由于无实时的记录，可追溯性较差分析。
2、尺寸公差：切削加工所获得的尺寸精度与使用的设备、刀具和切削条件等密切相关。
尺寸精度愈高，零件的工艺过程愈复杂，加工成本也愈高。
因此在设计零件时，应在保证零件的使用性能的前提下，尽量选用较低的尺寸精度。
基本尺寸0至500mm标准公差数值表。
三、应用不同
1、几何公差：影响零件的功能要求。
影响零件的配合性质。
影响零件的互换性。
影响零件本身及配合件寿命。
2、尺寸公差：影响着产品的质量、加工工艺路线、检测、生产制造成本及最终产品的装配等。
然而，现有CAD系统虽能提供对实际物体精确的数学表示，但公差信息只是一种符号式的表示，缺少有效的工程语义，没有包含对下游工作有用的全部信息，难以真正实现CAD，CAPP和CAM的集成。
几何公差基础
[11] 倾斜度(Angularity)
理论上去除直角而形成的角度,直线部分和直线部分,直线部分和平面部分,平面部分和平面部分的组合时, 以哪个点为基准,其基准直线或基准平面理论性形成几何学性直线或几何学性平面到另一边的直线部分或 平面部分脱离的大小. .
[12] 位置度Position)
点,线,直线或平面部分中能成基准的部分或关联的别的部分和指定的理论性正确的位置脱离的大小.
B
最大 – 最小 2
圆筒部分 (¯ 对
)
半径的变化量
6) 진원도 (
度, 度, Roundness )
半径法
A B
两中心支撑后测量( 360度旋转 两中心支撑后测量( 360度旋转 )
对圆筒部分( 对圆筒部分(¯
90 80 70 90 80 70 60 50 40 0 60 10 20 30 50 40 90 80 70 60 50 40 0 10 20 30 0 10 20 30
测量物
全体平面的公差
解释
0.1
0.1
部分平面公差
解释
0.1 / 100
0.1
100
100
3)平行度 3)平行度 (
度, 度, Parallelism)
[9] 平行度(Parallelism)
考虑 形成平行直线部分和直线部分,直线部分和平面部分,平面部分和平面部分的组合中其中间的一个 异常直线或异常平面,对其别的直线部分或平面部分是不是平面进行判断叫平面度.
[10] 直角度(Squareness)
考虑形成直角的直线部分和直线部分,直线部分和平面部分,平面分和平面部分组合民其一个异常直线 或异常平面对其异常直线或平面别的角的直线部分或平面部分突出是不是直角的叫直角度.
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线轮廓度 尺寸
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GD&T
Dimensioning Tolerancing 尺寸公差（坐标）
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+0.2 0
基准不明确 以圆心确定边吗？
60±0.25
还是以边确定圆心？ 谁是主定位，谁是次要定位？
17±0.25
设计、工艺、制造、检验等理解不一致， 可能产生歧义
2a＝0.5 b=0.1 2c=0.5 d=0.25 e=0 f=0.5 g=1
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车门件销轴孔轴线的左右方向 的偏转将对总成装配后车身件 安装面的轮廓度产生影响
车门件轴线偏转量为d
总成装配后导致车身件 安装面的偏转量为d1
对轮廓度的影响是d1/2
车门件销轴孔和 车身件销轴孔间 通过销轴形成配 合关系
车门件被测要素的选择： 确定车门件的被测特征需要考虑车门件上哪些特征的 偏差会影响到最终总成的被测特征的偏差，这就是需 要考虑的零件间配合关系。
Geometric Tolerancing 几何公差
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图纸上精确描述零件 的国际符号语言 精确的数学语言，描 述零件几何要素尺寸、 形状、方向和位置 是关于设计和标注零 件的设计思路 避免了坐标式尺寸公 差要求模糊不清的问 题
Geometric Tolerancing 几何公差
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车门件销轴孔轴线的左右偏 移将对总成装配后车身件安 装面的轮廓度产生影响
车门件销轴孔水平方向 单侧偏移量为c 总成装配后车身件安装 面水平偏移量为c1 c1=c 车门件销轴孔和 车身件销轴孔间 通过销轴形成配 合关系
车门件被测要素的选择： 确定车门件的被测特征需要考虑车门件上哪些特征的 偏差会影响到最终总成的被测特征的偏差，这就是需 要考虑的零件间配合关系。
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当车门件轴线的偏移和 偏转同时存在时，对总 成装配后车身件安装面 的轮廓度的影响为二者 的综合：
车门件销轴孔和 车身件销轴孔间 通过销轴形成配 合关系
车门件被测要素的选择： 确定车门件的被测特征需要考虑车门件上哪些特征的 偏差会影响到最终总成的被测特征的偏差，这就是需 要考虑的零件间配合关系。
车身件被测的选择： 确定车身件的被测特征需要考虑车身件上哪些特征的 偏差会影响到最终总成的被测特征的偏差。
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车身件安装面的左 右平移已经偏转将 对总成装配后车身 件安装面的轮廓度 产生影响。
应对车身件安装面 的轮廓度进行定义。
车身件被测的选择： 确定车身件的被测特征需要考虑车身件上哪些特征的 偏差会影响到最终总成的被测特征的偏差。
车身件 车门件
SGM811总成铰链的基准选择和被测要素
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车门件的圆孔为第二 基准，限制两个方向 的移动自由度
车身件上两个 孔的位置度
车门件安装面为主基 准，限制三个自由度
车身件安装 面的轮廓度 车身件 车门件上的长孔为第 三基准，限制绕一个 方向的旋转自由度 车门件
车门件的基准选择： 由于总成的基准建立在车门件上，首先从车门件进行分析。 对于车门件，其基准应和总成上建立的基准保持一致。
车门件被测要素的选择： 确定车门件的被测特征需要考虑车门件上哪些特征的 偏差会影响到最终总成的被测特征的偏差，这就是需 要考虑的零件间配合关系。
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车门件被测要素的选择： 确定车门件的被测特征需要考虑车门件上哪些特征的 偏差会影响到最终总成的被测特征的偏差，这就是需 要考虑的零件间配合关系。
Geometric Tolerancing 几何公差
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绝大多数几何公差 可最终归结为两个“度”
• • • • • • •
位置度限制： 规则要素 组成要素 导出要素 实体 轮廓度限制： 任意要素 组成要素 实体表面
Geometric Dimensioning and Tolerancing 尺寸和几何公差
Geometric Tolerancing 几何公差
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同轴度限制： 0 距离 对称度限制： 0 距离 位置度限制： 0 ~ ∞ 距离
Geometric Tolerancing 几何公差
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位置公差限制： 位置误差、方向误差、形状误差 方向公差限制： 方向误差、形状误差 形状公差限制： 形状误差
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↑ 57%
Ø 8.5 ± 0.1
A
Ø 8.5 ± 0.1 Rectangular Tolerance Zone
Ø0.707 M
10.5
C
A
B
C
10.5±0.25
B
10.5
10.5±0.25
A
尺寸与几何公差
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尺寸与几何公差
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尺寸与几何公差
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尺寸与几何公差
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尺寸与几何公差
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尺寸与几何公差
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尺寸与几何公差
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几何公差设计实例
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如何通过对车身件和车门件的定义使得满足图纸设计 要求的零件装配后即能满足总成图纸的要求？
如何选择基准? 如何确定需被控制的特征及其几何公差类型? 如何确定几何公差值?
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由于车身件和车门件之间的配 合主要靠销轴孔，当车身件开 裆中心面和销轴孔轴线间的垂 直度较大时，装配时车身件和 车门件将产生干涉。
经过计算，当车身件开裆在最 大实体状态时，垂直度应为0。
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总成装配后车身件安装孔的位置度（垂直于A基准方向）有： f+2a≤1 总成装配后车身件安装孔的位置度（平行于A基准方向）有: 2b1+2e+f≤1 4.38b+2e+f≤1 总成装配后车身件安装面的轮廓度有： 2(c1+d1/2)+g≤2 2c+1.84d+g≤2
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车门件销轴孔轴线的左右 偏移将导致总成装配后车 身件安装孔的左右偏移
车门件销轴孔单侧水平 偏移量为a
总成装配后车身件安装 孔水平偏移量为a1 a1＝a
车门件销轴孔和 车身件销轴孔间 通过销轴形成配 合关系
车门件被测要素的选择： 确定车门件的被测特征需要考虑车门件上哪些特征的 偏差会影响到最终总成的被测特征的偏差，这就是需 要考虑的零件间配合关系。
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车门件的圆孔为第二 基准，限制两个方向 的移动自由度
车门件上的长孔为第 三基准，限制绕一个 方向的旋转自由度
车门件安装面为主基 准，限制三个自由度
车门件被测要素的选择： 确定车门件的被测特征需要考虑车门件上哪些特征的 偏差会影响到最终总成的被测特征的偏差，这就是需 要考虑的零件间配合关系。
几何规范
公差设计与检测 互换性与技术测量
D29•GD&T
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尺寸和几何
圆度 直径
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4
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角度 倾斜度
5
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角度 长度
6
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垂直度 角度
位置度与尺寸
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位置度与尺寸
8
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位置度与尺寸
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位置度与尺寸
10
/ ห้องสมุดไป่ตู้8
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位置度 尺寸
线轮廓尺寸公差
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车身件基准的选择： 由于车身件和车门件之间是靠销轴孔以及两开档面之 间配合的，应该将它们选择为车身件的基准。
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车身件被测的选择： 确定车身件的被测特征需要考虑车身件上哪些特征的 偏差会影响到最终总成的被测特征的偏差。
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车身件上安装孔的位 置度将影响总成装配 后车身件上安装孔的 位置度。
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Geometric Tolerancing 几何公差
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面的形状公差限制： 轮廓面的形状误差 中心面的形状误差 线的形状公差限制： 轮廓线的形状误差 中心线的形状误差
Geometric Tolerancing 几何公差
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平行度限制： 0° 垂直度限制： 90° 倾斜度限制： 0°~ 360°
Dimensioning Tolerancing 尺寸公差（坐标）
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Dimensioning Tolerancing 尺寸公差（坐标）
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Dimensioning Tolerancing 尺寸公差（坐标）
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Coordinate Dimension Usage Appropriate Type of Dimension Poor Use Use Size √ Chamfer √ Radius √ Locating Part Features X Controlling Angular X Relationships Defining the Form of Part Features X
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车门件被测要素的选择： 确定车门件的被测特征需要考虑车门件上哪些特征的 偏差会影响到最终总成的被测特征的偏差，这就是需 要考虑的零件间配合关系。