GDT几何形状公差

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1、GD &T(形位公差)简解 2011.04“GD&T”全称为“Geometric Dimensioning and Tolerancing ” 几何尺 寸及公差,也有这样理解的“Global Dimensioning and Tolerancing - 全球的 尺寸和公差的规定”。www.ZLC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 4249 - 96 公差原则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

2、 形状和位置公差 非刚性零件注法 美国 ASME Y14.5M-82(旧) Dimensioning and TolerancingASME 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 2

3、692-88、ISO 10579- 92、ISO 10579-93等。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位置公差。由于时间关系，本简解重点是如何读懂图上的形位公差。一要素 Feature 1 定义 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。 轴线球心素线圆锥面圆柱

4、面球面圆台面图 1形位公差研究对象就是要素，即点、线、面。2类型2.1 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。 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。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。2.2 按结构特征分：轮廓(实有)要素 Integral F

5、eature 表面上的点、线或面。中心(导出)要素 Derived Feature 由一个或几个轮廓(组成 )要素得到的中心点(圆心或球心)、中心线(轴线)或中心面。素线圆锥面圆柱面球面圆台面轮廓要素轴线球心中心要素图 22.3 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A0.1 A 2.5 0.2 被测要

6、素基准要素图 3www.ZLC2.4 按结构性能分： 单一要素 Individual Feature 具有形状公差要求的要素。2.5 0.2 0.02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。 关联要素 Related Feature 与其它要素具有功能关系的要素。A0.1 A 关联要素单一要素图 42.5 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。非尺寸要素(本人定义) 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

7、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。表面素线圆柱形球形两平行 对应面图 5二 符号 Symbol图 61) 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7。2.1 公差特征项目的符号(GM新标准)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。GM A-91标准的公差特征项目符号 图 7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；3

8、) 跳动箭头 为空心箭头。 2.2 附加符号(GM新标准) 图 81) 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。标准还有： 50 理 论正确尺寸。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。2.2 国家标准(GB 标准) 3.1 形位公差框格 Feature Control Frames公差值及附加符号基准要素的字母及附加符号 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

9、 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）。三 标注 Mark3.2 被测要素的标注(两国标准不同)3.2.1 中国GB标准 形位公差框格通过用带箭头的指引线与要素 相连。 a) 被测要素是轮廓要素时，箭头置于要素的轮廓线或轮廓线的延长 线上（但必须与尺寸线明显地分开）。见图10 - 左。 b) 被测要素是中心要素时，带箭头的指引线应与尺寸线的延长线对 齐。见图10 右。当尺寸线箭头由外向内标注时，则箭头合一。图 10素线直线 度轴线直线 度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

10、箭头的指引线）a) 形位公差框 格放于要素的尺寸 或与说明下面；当某些公差特征项目的符号可同时应用于轮廓及中心要素时，GM标准 的标注方法与我国GB标准相同。它在这些公差特征项目中有专门说明。 图 11bdcaab) 形位公差框 格用带箭头的指引 线与要素相连；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。 c) 把形位公差 框格侧面或端面与 要素的延长线相连 ；3.2.3 几个特殊标注除非另有要求，其公差适用于整个被测要素。a)对实际被测要素的形状公差在全长上和给定长度内分别有要求 时，应按图12 标注（GM 标准与我国GB 标准相同） ；图 12全长上直线度 公差0.

11、4。每25内直线 度公差0.1。b) 轮廓度中若表示的公差要求适用范围不是整个轮廓时，应标注出其范围。见图9标注（仅GM标准） 。图 13c) 轮廓度中若表示的公差要求适用于整个轮廓。则在指引线转角处加一小圆（全周符号）。见图14（GM 新标准与我国GB 标准相同）。图 14GM标 准也可不 加圆，而 在框格下 标注 ALL AROUND 来表示。 图例见面 轮廓度公 差带的介 绍。GM标准将面轮廓度定义为位置公差，使用又广，故有些特殊的标 注规定，在后面介绍面轮廓度公差时再讲述。d) 螺纹、齿轮和花键（GM 新标准与我国GB 标准相同）一般情况下，以螺纹中径轴线作为被测要素或基准要素。如用大

12、 径轴线标注“MAJOR DIA”（MD）；用小径轴线标注“MINOR DIA” （LD）。齿轮和花键轴线作为被测要素或基准要素时，如用节径轴线标注 “PITCH DIA”（PD）；用大径轴线标注“MAJOR DIA” （MD），用 小径轴线标注“MINOR DIA”（LD）。GB 公差值的标注 公差值是表示公差带的宽度或直径，是控制误差量的指标。公差值的大小 是形位公差精度高低的直接体现。 公差值标注在公差框格的第2 格中。如是公差带宽度只标注公差值t，如 是公差带直径则应视要素特征和设计要求，标注t 或St 。 对公差值的要求，除数值外，若还有进一步要求，如：误差值只允许中间 凸起不许凹下

13、，或只许从某一端向另一端减少或增加等，此时，应采用限制 符号，见表4-2，标注在公差值的后面3.3 基准要素的标注3.3.1 符号(GM标准规定字母I、O和Q不用，我国GB标准还要多)GM新标准(ISO) GM A-91 标准 我国GB标准AAA 基准符号。它为一加粗的短划。 基准代号。由基推符号、圆圈、连线和字母组成。无论基准符号的方 向如何，字母都应水平书写。如图4.6 所示。 基准在图样上的表达方式：是在基准部位标注基准代号，再将代号中代 表基准名称的字母填在公差框格中，如图4.4 所示。图 4.4 公差框格单一基准要素的名称用大写拉丁字母A，B，C，表示。为不致引起误解 字母E、F、I

14、、J、M、O、P、R不得采用。公共基准名称由组成公共基准的 两基准名称字母，在中间加一横线组成。在位置度公差中常采用三基面体 系来确定要素间的相对位置，应将三个基准按第一基准，第二基准和第三 基准的顺序从左至右分别标注在各小格中，而不定是按A，B，C，字母 的顺序排列。三个基准面的先后顺序是根据零件的实际使用情况，按 一定的工艺要求确定的。通常第一基准选取最重要的表面，加工或安装时 由三点定位，其余依次为第二基准(两点定位)和第三基准(点定位)，基 准的多少取决于对被测要素的功能图 4.6 基准符号及代号3.3.2 与基准要素的连接（GM 新标准与我国GB 标准相同） a) 基准要素是轮廓要素

15、时，符号置于基准要素的轮廓线或轮廓线的延长线上(但必须与尺寸线明显地分开)。见图15。图 15b) 基准要素是中心要素时，符号中的连线应与尺寸线对齐。 图 16图 17a)b)c)d) 20 20 - A - A - A -a) 符号放于尺寸要素的尺寸、形位公差框格或尺寸和形位公差框下面；- A -b) 符号用带箭头的指引线与非尺寸要素相连；- A -c) 符号与非尺寸要素直接相连；- A -d) 符号与非尺寸要素的延长线相连； 3.3.3 GM A-91 标准基准符号的标注与形位公差框格标注一样，不 明确定义轮廓要素和中心要素。因此GM图样的右上角或左上角专门 有“基准说明表”对基准要素进行描述。GB 基准要素的标注 当基准要素是边线、表面等轮廓要素时，基准代号中的短横线应 靠近基准要素的轮廓线或轮廓面，也可靠近轮廓的延长线，但要与尺 寸线明显错开，如图4.10(a)所示。图 4.10 轮廓基准要素 当受到图形限制、基准代号必须注在某个面上时，可在面上画出小 黑点，由黑点引出参考线，基准代号则置于参考线上，如图4.10(b)所 示应为环形表面 当基准要素是中心点、轴线、中心平面等中心要素时，基准代号的连线应与 该要素的尺寸钱对齐，如图4.11(a)所示。基准代号中的短横线也