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1、GD&T( (形位公差形位公差) )简解简解1两国的有关标准：两国的有关标准：中国中国 GB/T1182-96形状和位置公差形状和位置公差通则、定义、符号和图样表示法通则、定义、符号和图样表示法 GB/T4249-96公差原则公差原则 GB/T13319-03几何公差几何公差位置度公差注法位置度公差注法 GB/T16671-96形状和位置公差形状和位置公差最大实体要求、最小实体要求和最大实体要求、最小实体要求和可逆要求可逆要求 GB/T16892-97形状和位置公差形状和位置公差非刚性零件注法非刚性零件注法 美国美国 ASMEY14.5M-82(旧旧)DimensioningandTolera
2、ncing ASMEY14.5M-94(新新)DimensioningandTolerancing通用通用 A-91-89(旧旧)DimensioningandTolerancing GlobalDimensioningandTolerancingAddendum97/01/04注：注：97/01版本为通用版本为通用/福特福特/克莱斯勒克莱斯勒一起一起发布，发布，04版本为版本为通用单独通用单独发布。发布。相应的国际标准有：相应的国际标准有：ISO1101-83、ISO5459-81、ISO8015-85、ISO2692-88、ISO10579-92、ISO10579-93等。等。2 由于加工
3、过程中工件在机床上的定位误差、刀具与工件的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产生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。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因此机械类零件的几何精度，除了必须规定适当的尺寸尺寸公差公差和和表面粗糙度表面粗糙度要求以外，还须对零件规定合理的要求
4、以外，还须对零件规定合理的形状和形状和位置公差位置公差。 由于时间关系，本由于时间关系，本简解重点是如何读简解重点是如何读懂图懂图上的形位公差。上的形位公差。3一一要素要素Feature1定义定义 要素是指零件上的特征部分要素是指零件上的特征部分点、线、面点、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。任何零件不论其复杂程度如何，它都是由许多要素组成的。 轴线轴线球心球心素线素线圆锥面圆锥面圆柱面圆柱面球面球面圆台面圆台面图图 1 1形位公差形位公差研究对象研究对象就是就是要素要素，即，即点、线、面点、线、面。42类型类型2.1按存在的状态分：按存在的状态分：实际要素实际要素
5、RealFeature零件加工后零件加工后实际存在实际存在的要素的要素(存在误差存在误差)。 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。理想要素理想要素IdealFeature理论正确理论正确的要素的要素(无误差无误差)。 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。理想轮廓要素用实线实线( (可见可见) )或虚线或虚线( (不可见不可见) )表示；理想中心要素用点划线表示。表示；理想中
6、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。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。52.2按结构特征分：按结构特征分：轮廓轮廓(实有实有)要素要素IntegralFeature表面表面上的点、线或面。上的点、线或面。中心中心(导出导出)要素要素DerivedFeature由一个或几个轮廓由一个或几个轮廓(组组成成)要素得到的要素得到的中心中心点点(圆心或球心圆心或球心)、中心中心线线(轴线轴线)或或中心中心面。面。素线素线圆锥面圆锥面圆柱面圆柱面球面球面圆台面圆台面
7、轮廓要素轮廓要素轴线轴线球心球心中心要素中心要素图图 2 262.3按所处的地位分：按所处的地位分：被测要素被测要素Featuresofapart图样上给出了图样上给出了形位公差要求形位公差要求的要素，为测量的对象。的要素，为测量的对象。基准要素基准要素DatumFeature零件上用来零件上用来建立基准建立基准并实际起并实际起基准作用的基准作用的实际要素（如一条边、一个表面或一个孔）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被测要素在图样上一般通过带箭头的箭头的指引线与形位公差框格指引线与形位公差框格相连；相连；基准要素基准要素在图样上用基准符号表示在图样上用基准符
8、号表示。 基准要素基准要素 基准基准A0.1A 2.5 0.2被测要素被测要素基准要素基准要素图图 3 372.4按结构性能分：按结构性能分：单一要素单一要素IndividualFeature 具有具有形状形状公差要求的要素。公差要求的要素。2.5 0.20.02 功能关系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。行、同轴、对称等。也即具有位置公差要求的要素。关联要素关联要素RelatedFeature与其它要素具有与其它要素具有功能关系功能关系的要素。的要素。A0.1A 关联要素关联要素单
9、一要素单一要素图图 4 482.5按按与与尺寸尺寸关系关系分：分：尺寸要素尺寸要素FeatureofSize由一定大小的由一定大小的线性尺寸线性尺寸或角度或角度尺寸尺寸 确定确定的几何形状。的几何形状。 尺寸要素可以是尺寸要素可以是圆柱形圆柱形、球球形形或或两平行对应面两平行对应面等等。非尺寸要素非尺寸要素( (本人定义本人定义) )没有大小尺寸的几何形状。没有大小尺寸的几何形状。 非尺寸要素可以是非尺寸要素可以是表面表面、素素线线。 上述要素的名称将在后面经常出现，须注意的是上述要素的名称将在后面经常出现，须注意的是一个一个要素在要素在不不同同的的场合场合，它的名称会有，它的名称会有不同不同
10、的的称呼称呼。表面表面素线素线圆柱圆柱形形球球形形两平行两平行对应面对应面图图 5 59二二符号符号Symbol图图 6 6 1)GM新标准新标准公差特征项目的公差特征项目的符号与符号与ASME标标准准（美）、美）、ISO标准和我国标准和我国GB标准标准完全完全相同。相同。2)GMA-91旧标准公差特征旧标准公差特征项目的符号略有项目的符号略有不同不同，见图，见图7。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)101.线轮廓度可带基准成为位置公差；线轮廓度可带基准成为位置公差；2.此分类见此分类见ANSIT14.5M-82，但是不强调。但是不强调。GMA-91标准的公差特征项
11、目符号标准的公差特征项目符号 图图7与新标准主与新标准主要区别：要区别：1)无同轴度无同轴度和对称度；和对称度；2)将面轮廓将面轮廓度放置于位置度放置于位置公差中，必须公差中，必须带基准；带基准；3)跳动箭头跳动箭头为空心箭头为空心箭头。 112.2附加符号附加符号(GM新标准新标准)图图 81)相对相对GMA-91标标准，准，取消取消了符号了符号S（独独立原则立原则RFS），），增加增加T正切平面、正切平面、ST统计公统计公差、差、CR受控半径。受控半径。2)ST统计公差，统计公差，GM目前目前不应用不应用。 标准还有：标准还有：50理理论正确尺寸。论正确尺寸。理论正确尺寸理论正确尺寸Bas
12、icDimensions：不标注公：不标注公差的带框尺寸。它可以差的带框尺寸。它可以是理论正确线性尺寸和是理论正确线性尺寸和理论正确角度尺寸。理论正确角度尺寸。123.1形位形位公差框格公差框格 FeatureControlFrames公差值及附加符号公差值及附加符号基准要素的字母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公差特征项目的符号图图 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。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，必要时也可垂直放形位公差框格在图样
13、上一般为水平放置，必要时也可垂直放置（逆时针转）。置（逆时针转）。三三标注标注Mark133.2被测要素的标注被测要素的标注(两国标准不同两国标准不同)3.2.1中国中国GB标准标准形位形位公差框格通过用公差框格通过用带箭头的指引线带箭头的指引线与要素与要素相连。相连。a)a)被测要素是被测要素是轮廓轮廓要素时，箭头置于要素的轮廓线或轮廓线的延要素时，箭头置于要素的轮廓线或轮廓线的延长线上（但必须与尺寸线长线上（但必须与尺寸线明显地分开明显地分开）。见图）。见图10-左。左。 b)b)被测要素是被测要素是中心中心要素时，带箭头的指引线应与尺寸线的延长线要素时，带箭头的指引线应与尺寸线的延长线对
14、齐对齐。见图。见图10右。右。当当尺寸线箭头由外向内标注时，则箭头合尺寸线箭头由外向内标注时，则箭头合一。一。图图10素线直线素线直线度度轴线直线轴线直线度度 带箭头的指引线可从框格任一方向引出，但不可带箭头的指引线可从框格任一方向引出，但不可同时同时从两端引从两端引出。出。143.2.2GM标准标准（有（有四种四种, ,且可无且可无带箭头的指引线带箭头的指引线）a)形位形位公差框公差框格放于要素的尺寸格放于要素的尺寸或与说明下面；或与说明下面； 当某些公差特征项目的符号当某些公差特征项目的符号可同时可同时应用于轮廓及中心要素时，应用于轮廓及中心要素时，GM标准标准的标注方法与我国的标注方法与
15、我国GB标准标准相同相同。它在这些公差特征项目中有。它在这些公差特征项目中有专门专门说明。说明。 图图11bdcaab)形位形位公差框公差框格用带箭头的指引格用带箭头的指引线与要素相连；线与要素相连；d)把把形位形位公差公差框格侧面或端面与框格侧面或端面与尺寸要素的尺寸线尺寸要素的尺寸线的延长线相连。的延长线相连。 c)把把形位形位公差公差框格侧面或端面与框格侧面或端面与要素的延长线相连；要素的延长线相连；153.2.3几个特殊标注几个特殊标注除非另有要求，其公差适用于整个被测要素。除非另有要求，其公差适用于整个被测要素。a)对对实实际际被被测测要要素素的的形形状状公公差差在在全全长长上上和和
16、给给定定长长度度内内分分别别有有要要求求时，时，应应按图按图12标注标注（GM标准与我国标准与我国GB标准标准相同相同）；图图12全长上全长上直线度直线度公差公差0.4。任任25内内直线直线度度公差公差0.1。16b)轮廓度中若表示的公差要求适用范围轮廓度中若表示的公差要求适用范围不是整个轮廓不是整个轮廓时，应标注出时，应标注出 其其范围范围。见图。见图9标注标注（仅（仅GM标准）标准）。图图1317c) 轮廓度中若表示的轮廓度中若表示的公差要求公差要求适用于适用于整个轮廓整个轮廓。则在指引线转角处加。则在指引线转角处加 一一小圆小圆（全周符号）。见图（全周符号）。见图14（GM新新标准与我国
17、标准与我国GB标准标准相同相同）。）。图图14 GM标标准也可不准也可不加圆，而加圆，而在框格下在框格下标注标注 ALLAROUND来来表示。表示。 图例见面图例见面轮廓度公轮廓度公差带的介差带的介绍。绍。GM标准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，在注规定，在后面后面介绍介绍面轮廓度面轮廓度公差时再讲述。公差时再讲述。18d)螺纹、齿轮和花键螺纹、齿轮和花键（GM新新标准与我国标准与我国GB标准标准相同相同） 一般情况下，以一般情况下，以螺纹中径螺纹中径轴线作为被测要素或基准要素。如用大轴线作为被测要素或基准要素。如
18、用大径轴线标注径轴线标注“MAJORDIA”（MD）；）；用小径轴线标注用小径轴线标注“MINORDIA”（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“PITCHDIA”（PD）；）；用大径轴线标注用大径轴线标注“MAJORDIA”（MD），），用用小径轴线标注小径轴线标注“MINORDIA”（LD）。）。193.3基准要素的标注基准要素的标注3.3.1符号符号(GM标准标准规定规定字母字母I、O和和Q不用，我国不用，我国GB标准还要多标准还要多)GM新标准新标准(ISO)GMA-91标准标准我国我国GB标准标准
19、3.3.2与基准要素的连接（与基准要素的连接（GM新标准与我国新标准与我国GB标准标准相同相同） a) a) 基准要素是基准要素是轮廓轮廓要素时，符号置于基准要素的轮廓线或轮廓线要素时，符号置于基准要素的轮廓线或轮廓线 的延长线上的延长线上(但必须与尺寸线但必须与尺寸线明显地分开明显地分开)。见图。见图15。图图15AAA20b)b)基准要素是基准要素是中心中心要素时，符号中的连线应要素时，符号中的连线应与尺寸线对齐与尺寸线对齐。图图1621图图17a)b)c)d)2020-A-A-A-a)符号放于尺寸要素的尺寸、符号放于尺寸要素的尺寸、形位形位公差框格或尺寸和公差框格或尺寸和形位形位公差框下
20、公差框下 面；面；-A-b)符号用带箭头的指引线与非尺寸要素相连；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；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；符号与非尺寸要素的延长线相连；3.3.3GMA-91标准基准符号的标注与标准基准符号的标注与形位形位公差框格标注一样，公差框格标注一样，不不明确明确定义轮廓要素和中心要素。因此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图样的右上角或左上角专门有有“基准说明表基准说明表”对基准要素进行描述。对基准要素进行描述。22四四基准基准Datum4.1定义定义 基准基准 与被测要素有关且
21、用来与被测要素有关且用来定其几何位置关系的一个定其几何位置关系的一个几何理几何理想要素想要素( (如轴线、直线、平面等如轴线、直线、平面等) )，可由零件上的一个或多个要素构成。，可由零件上的一个或多个要素构成。 模拟模拟基准基准要素要素 在加工和检测过程中在加工和检测过程中用来建立用来建立基准并与基准要素基准并与基准要素相接触，且具有相接触，且具有足够精度足够精度的的实际表面实际表面。模拟基准要素模拟基准要素零件零件1零件零件2基准要素基准要素(一个底面一个底面)图图18 在在建立建立基准的过程中会排除基准要素表面本身的形状误差。基准的过程中会排除基准要素表面本身的形状误差。23图图19 模
22、拟基准模拟基准要素是基准的要素是基准的实际体现实际体现。 在加工和在加工和检测过程中，检测过程中，往往用往往用测量平测量平台表面、检具台表面、检具定位表面或心定位表面或心轴轴等足够精度等足够精度的实际表面来的实际表面来作为作为模拟基准模拟基准要素要素。244.2类型类型单一基准单一基准一个要素做一个要素做一个一个基准；基准；AA-B组合组合( (公共公共) )基准基准二个或二个以上要素做二个或二个以上要素做一个一个基准；基准；典型的例子为公共轴线做基准。典型的例子为公共轴线做基准。图图20ABA-B基准体系基准体系由由二个或三个独立的基准构成的组合；二个或三个独立的基准构成的组合；25三基面体
23、系三基面体系DatumReferenceFrame三个三个相互垂直相互垂直的的理想理想(基准基准)平面平面构成的空间构成的空间直角坐标系直角坐标系。见图。见图21。图图2126A.板类零件三基面体系板类零件三基面体系图图22用用三三个个基基准准框框格格标标注注基准基准F - - 第三基第三基准平面约束了准平面约束了一一个自由度。个自由度。基准基准E- - 第二基第二基准平面约束了准平面约束了二二个自由度，个自由度，根据夹具设计原理：根据夹具设计原理：基准基准D- - 第一基第一基准平面约束了准平面约束了三三个自由度，个自由度，27B.盘类零件盘类零件三基面体系体系图图23 虽然，还余下虽然，还
24、余下一个自由度一个自由度，由于该零件对于，由于该零件对于基准轴线基准轴线 M M 无定向无定向要求，即该零件加工四个孔时，要求，即该零件加工四个孔时，可可随意随意将零件放置于夹具中，而不影响其加工要将零件放置于夹具中，而不影响其加工要求。求。用用二二个个基基准准框框格格标标注注根据夹具设计根据夹具设计原理：原理：基准基准K- - 第第一基准平面一基准平面约束了约束了三三个个自由度，自由度，基准基准M-第第二基准平面二基准平面和第三基准和第三基准平面相交构平面相交构成的基准轴成的基准轴线线,约束了约束了二二个自由度。个自由度。28 在图在图21中可发现该中可发现该盘类零件的基准框格采盘类零件的基
25、准框格采用了三格，这是因为该用了三格，这是因为该零件对基准轴线零件对基准轴线V有方有方向要求向要求。而从定位原理。而从定位原理上讲基准上讲基准 U、V已构成已构成了基准体系。了基准体系。 基准基准W是一个是一个辅助辅助基准平面（不属于基准基准平面（不属于基准体系体系）。图图2429 由上可知：三基面体系不是一定要用三个基准框格来表示的。由上可知：三基面体系不是一定要用三个基准框格来表示的。对于板类零件，用三个基准框格来表示三基面体系；对于盘类零对于板类零件，用三个基准框格来表示三基面体系；对于盘类零件，只要用二个基准框格，就已经表示三基面体系了。件，只要用二个基准框格，就已经表示三基面体系了。
26、 在实际工作中，大量接触到的在实际工作中，大量接触到的三基面三基面体系原理为体系原理为一面二销一面二销见图见图25。 上面是从三基面体系的原理来论述基准框格的表示数量，上面是从三基面体系的原理来论述基准框格的表示数量，在实际使用中，只需能满足零件的功能要求，在实际使用中，只需能满足零件的功能要求，无需强调无需强调基准框基准框格的数量多少。格的数量多少。图图2530图图27图图26 基准目标基准目标DatumTarget用于用于体现体现某个基准而在零件上某个基准而在零件上指定指定的的 点、线或局部表面。分别简称为点、线或局部表面。分别简称为点目标、线目标点目标、线目标和和面目标面目标。图图281
27、.点目标可用带球头的圆柱销体现；点目标可用带球头的圆柱销体现；2.线目标可用圆柱销素线体现；线目标可用圆柱销素线体现；3.面面目目标标可可为为圆圆柱柱销销端端面面，也也可可为为方方形形块块端端 面或不规则形状块的端面体现。面或不规则形状块的端面体现。 基基准准目目标标的的位位置置必必须须用用理理论论正正确确尺尺寸寸表表示示。面面目目标标还还应应标标注注其其表表面的面的大小大小尺寸。尺寸。 31图图26图图29二个点目标二个点目标和和一个线目标一个线目标示例示例(图图26)：构成基准构成基准 。A 用基准目标来体现基准，能提高基准的定位精度。用基准目标来体现基准，能提高基准的定位精度。 324.
28、3顺序顺序基准体系中基准的顺序基准体系中基准的顺序前后前后表示了表示了不同的设计要求不同的设计要求。见图。见图30。图图30 基准后有基准后有、无附加符号无附加符号又表示了不又表示了不同的设计要同的设计要求。详见公求。详见公 差原则。差原则。强调强调4孔轴线孔轴线与与A轴线平行轴线平行强调强调4孔轴线孔轴线与与B平面垂直平面垂直33 五五公差带公差带ToleranceZone5.1定义定义 公差带公差带 实际被测要素实际被测要素允许变动的区域允许变动的区域。 它它体体现现了了对对被被测测要要素素的的设设计计要要求求，也也是是加加工工和和检检验验的的根根据。据。 5.2四大特征四大特征形状、大小
29、、方向、位置形状、大小、方向、位置 A形状形状Form公差带形状公差带形状主要主要有：两平行直线、两同心圆、两等距曲线、有：两平行直线、两同心圆、两等距曲线、两平行平面、两同轴圆柱、两等距曲面、一个圆柱、一个球。两平行平面、两同轴圆柱、两等距曲面、一个圆柱、一个球。不同的公差特征项目一般具有不同形状的公差带。其中有不同的公差特征项目一般具有不同形状的公差带。其中有些项目只有唯一形状的公差带；有些项目根据不同的设计要求具些项目只有唯一形状的公差带；有些项目根据不同的设计要求具有数种形状的公差带。有数种形状的公差带。下面按下面按公差特征项目逐一进行介绍。公差特征项目逐一进行介绍。 当实际被测要素的
30、误差在公差带内合格，超出则不合格。当实际被测要素的误差在公差带内合格，超出则不合格。34直线度直线度图图32两组相互垂直的两平行平面两组相互垂直的两平行平面图图31两平行平面两平行平面 若系给定平面上线的直线度（如刻度线），则公差带为两平行若系给定平面上线的直线度（如刻度线），则公差带为两平行直线。直线。给一个方向给一个方向给二个方向给二个方向35直线度（轴线）直线度（轴线）图图33一个圆柱一个圆柱图图34两平行平面两平行平面平面度平面度任任意意方方向向36 圆度圆度图图35两同心圆两同心圆37圆柱度圆柱度图图36两同轴圆柱两同轴圆柱 从理论上分析，圆柱度即控制了正截面方向的形状误差，又控从理
31、论上分析，圆柱度即控制了正截面方向的形状误差，又控制了纵截面方向的形状误差。但目前还难以找到与此相配的测量方制了纵截面方向的形状误差。但目前还难以找到与此相配的测量方法。法。38线轮廓度线轮廓度图图37两等距曲线两等距曲线 采用线轮廓度首采用线轮廓度首先必须将其理想轮先必须将其理想轮廓线标注出来，因廓线标注出来，因为公差带形状与之为公差带形状与之有关。有关。当线轮廓度带当线轮廓度带基准成为位置公差基准成为位置公差时，则公差带将与时，则公差带将与基准有方向或基准有方向或/ /和和位置要求。位置要求。理想线轮廓到理想线轮廓到底面位置由尺寸公底面位置由尺寸公差控制，则线轮廓差控制，则线轮廓度公差带将
32、可在尺度公差带将可在尺寸公差带内上下平寸公差带内上下平动及摆动。动及摆动。39图图38两等距曲面两等距曲面 GM标准对周标准对周边要求的边要求的两种两种标注标注形式。形式。 采用采用面轮廓度面轮廓度首先必须首先必须将其理想将其理想轮廓面标轮廓面标注出来，注出来，因为公差因为公差带形状与带形状与之有关。之有关。本面本面轮廓度带轮廓度带基准属位基准属位置公差。置公差。 面轮廓度面轮廓度公差带与公差带与基准基准 A有垂直要有垂直要求。求。 面轮廓度面轮廓度40图图39我国我国GB标准标准面轮廓公差带为面轮廓公差带为对称于理想轮廓对称于理想轮廓面一种面一种(图图a)。 GM-04标准标准用符号用符号U
33、表示公表示公差带不对称于理差带不对称于理想轮廓的分布想轮廓的分布。0.6U0.6GM标准标准面轮廓度的标注面轮廓度的标注0.6U00.6U0.2U后为要素后为要素体外的尺寸。体外的尺寸。41GMA-91对面轮廓度标注的特殊规定。当位置、方向、形状要求对面轮廓度标注的特殊规定。当位置、方向、形状要求不同时，可如下图标注。不同时，可如下图标注。A AB BC CA AB BC CZ Z3.01.60.9定位定位定向定向形状形状Z Z1.6可在位置公差带中上下可在位置公差带中上下平移平移X XX XX XX XX X0.9可在方向公差带中可在方向公差带中平动、转动平动、转动用自身基准来表示其用自身基
34、准来表示其形状公差形状公差要求要求 若合用若合用一格一格，定位、定向、形状公差要求，定位、定向、形状公差要求相同相同；若用；若用二格二格，一般，一般上上格为格为定位定位公差要求，公差要求，下下格为格为定向、形状定向、形状公差要求。公差要求。图图 403.0+1.5-1.50对称于理想轮毂（对称于理想轮毂（0 0位）位）42复合轮廓度（复合轮廓度（美国美国ASME新标准）新标准）图图 41图图 42在在尺尺寸寸公公差差内内只只能能上上下下平平动动可可在在尺尺寸寸公公差差内内平平动动和和摆摆动动我国我国GB标准尙未放入此标注形式标准尙未放入此标注形式。因可用。因可用250.25来等效替代上格。来等
35、效替代上格。43图图43两平行平面两平行平面 对于垂直度，被测要素可对于垂直度，被测要素可能是线或面；基准要素也可能能是线或面；基准要素也可能是线或面。因此存在：是线或面。因此存在：v面对面垂直度面对面垂直度（图（图43）；）；v面对线垂直度；面对线垂直度；v线对面垂直度；线对面垂直度；v线对线垂直度。线对线垂直度。 垂直度、平行度、倾斜度垂直度、平行度、倾斜度属于属于定向定向公差。其被测要素为公差。其被测要素为关联要素。关联要素。垂直度垂直度44线对线垂直度线对线垂直度图图44两平行平面两平行平面图图45两平行平面两平行平面面对线垂直度面对线垂直度45轴线对面垂直度轴线对面垂直度图图46两平
36、行直线两平行直线图图47一个圆柱一个圆柱线对面垂直度线对面垂直度给给定定平平面面上上线线任任意意方方向向46 对于平行度，被测要素可对于平行度，被测要素可能是线或面；基准要素也可能能是线或面；基准要素也可能是线或面。因此存在：是线或面。因此存在：v面对面平行度面对面平行度（图（图48）；）；v面对线平行度；面对线平行度；v线对面平行度；线对面平行度；v线对线平行度。线对线平行度。图图48两平行平面两平行平面平行度的公差带与垂直度的公平行度的公差带与垂直度的公差带一样，可为差带一样，可为两平行平面、两两平行平面、两平行直线、一个圆柱，不再一一平行直线、一个圆柱，不再一一介绍。介绍。 平行度平行度
37、47图图49一个圆柱一个圆柱线对线平行度线对线平行度任任意意方方向向48 对于倾斜度，被测要素可对于倾斜度，被测要素可能是线或面；基准要素也可能能是线或面；基准要素也可能是线或面。因此存在：是线或面。因此存在：v面对面倾斜度面对面倾斜度（图（图50）；）；v面对线倾斜度；面对线倾斜度；v线对面倾斜度；线对面倾斜度；v线对线倾斜度。线对线倾斜度。图图50两平行平面两平行平面 倾斜度的公差带与垂直度倾斜度的公差带与垂直度的公差带一样，可为的公差带一样，可为两平行平两平行平面、两平行直线、一个圆柱，不面、两平行直线、一个圆柱，不再一一介绍。再一一介绍。 采用采用倾斜倾斜度首度首先必须将先必须将其理想
38、角其理想角度标注出度标注出来，因为来，因为公差带方公差带方向与之有向与之有关。关。 倾斜度倾斜度 49 这两项目符号在这两项目符号在ASME标准中有，但在标准中有，但在GMA-91标准中却无。标准中却无。GM新标准虽将这两项目符号放入，但仍明确新标准虽将这两项目符号放入，但仍明确不推荐使用不推荐使用。 造成此情况的原因本人造成此情况的原因本人认为：认为：GM的图样主要是车身和内饰类的图样主要是车身和内饰类零部件，金切件少。图样上又不标注零部件的形状尺寸而要求按数零部件，金切件少。图样上又不标注零部件的形状尺寸而要求按数模，这样其形状尺寸都是模，这样其形状尺寸都是理论正确尺寸理论正确尺寸。为图样
39、上大量，并扩大采。为图样上大量，并扩大采用面轮廓度和位置度了创造条件。用面轮廓度和位置度了创造条件。 面轮廓度和位置度这两项目的综合控制能力极强。面轮廓度和位置度这两项目的综合控制能力极强。GM就就用位用位置度替代了同轴度和对称度。置度替代了同轴度和对称度。 同轴度和对称度同轴度和对称度50 位置度公差描述的是被测要素位置度公差描述的是被测要素实际位置实际位置对对理想位置理想位置允许的变允许的变动区域，因此位置度有点的位置度、线的位置度、面的位置度。动区域，因此位置度有点的位置度、线的位置度、面的位置度。而位置度用的最多的是而位置度用的最多的是要素要素( (孔孔) )组组的位置度。的位置度。点
40、的位置度点的位置度图图51一个球一个球 位置度位置度S0.651轴线的位置度轴线的位置度( (任意方向任意方向) )图图52一个圆柱一个圆柱我国我国GB标准将此类图样一般用同轴度标注。标准将此类图样一般用同轴度标注。右图是用右图是用量规量规来描述零件的检测来描述零件的检测，详，详见公差原则。见公差原则。0.452面的位置度面的位置度图图53两平行平面两平行平面我国我国GB标准将此类图样一般用标准将此类图样一般用对称度对称度标注。标注。53要素要素( (孔孔) )组的位置度组的位置度a) 盘类件盘类件 孔组的位置度由两种位置要求组成。一个是孔组的位置度由两种位置要求组成。一个是各孔各孔( (要素
41、要素) )之间的位置之间的位置要要求；一个是求；一个是孔组孔组( (整组要素整组要素) )的定位的定位要求。要求。图图54一组圆柱一组圆柱 当两种位置要求相同时。则合一个框格标注；当两种位置要求不相同当两种位置要求相同时。则合一个框格标注；当两种位置要求不相同时，则分上下两格分别标注。称为时，则分上下两格分别标注。称为复合位置度复合位置度。见图。见图56。54b)板类件板类件图图55一组矩形一组矩形v一般位置度一般位置度( (两种位置要求相同两种位置要求相同) )给给二二个个相相互互垂垂直直的的方方向向55图图56一组圆柱一组圆柱孔孔组组的的定定位位要要求求各各孔孔之之间间的的位位置置要要求求
42、v 复合位置度复合位置度56说明说明检查孔组检查孔组定位要求定位要求的量规的量规 检查各孔检查各孔之间位置之间位置要求要求的量的量规规各孔之间各孔之间位置要求位置要求的公差带的公差带孔组定位孔组定位要求的公要求的公差带差带图图5757圆跳动圆跳动圆跳动是一种测量方法，本无公差带而言。为了标准内容的一圆跳动是一种测量方法，本无公差带而言。为了标准内容的一致性人为的定义了公差带。致性人为的定义了公差带。径向圆跳动径向圆跳动为为两同心圆、两同心圆、端面端面圆跳动圆跳动为为两两个圆（个圆（测量圆柱面上）测量圆柱面上）。GB标准还有标准还有斜斜向圆跳动向圆跳动为为两同个圆两同个圆（测测量圆锥面上）量圆锥
43、面上）。图图5858全跳动全跳动图图59全跳动是一种测量方法，无公差带而言。为了标准内容的一全跳动是一种测量方法，无公差带而言。为了标准内容的一致性人为的定义了公差带。致性人为的定义了公差带。端面端面全跳动全跳动为为两两平行平面平行平面、径向全跳动径向全跳动为为两两同轴圆柱同轴圆柱、斜斜向全跳动（向全跳动（GB标准无）标准无）为为两同轴圆锥。两同轴圆锥。59B大小大小Size 若公差带为圆、圆柱或球，则在公差值的数字前加注若公差带为圆、圆柱或球，则在公差值的数字前加注或或S，表示其圆、圆柱或球的直径。表示其圆、圆柱或球的直径。 公差带的大小均以公差带的宽度或直径表示，即图样上形位公公差带的大小
44、均以公差带的宽度或直径表示，即图样上形位公差框格内给出的公差值。差框格内给出的公差值。 tS t 公差值均以毫米为单位。公差值均以毫米为单位。 若公差值为公差带的宽度若公差值为公差带的宽度（距离距离），则在公差值的数字前不加，则在公差值的数字前不加注符号。注符号。t60C 方向和位置方向和位置 Orientation&Location公差带的方向和位置可以是公差带的方向和位置可以是固定固定的，也可以是的，也可以是浮动浮动的。如的。如被测被测要素相对于基准的方向和位置关系是用要素相对于基准的方向和位置关系是用理论正确尺寸理论正确尺寸标注的，标注的，则公则公差带方向和位置是固定的，否则就是浮动的。
45、见图差带方向和位置是固定的，否则就是浮动的。见图60。2x80.050.5MA500.2 对于形状公差因无基准而言，所以其公差带的方向和位置肯定对于形状公差因无基准而言，所以其公差带的方向和位置肯定 是浮动的。是浮动的。 公差带的浮动不是无限的，它受该方向的尺寸公差控制。公差带的浮动不是无限的，它受该方向的尺寸公差控制。2x80.050.5MA图图6050A A 61六六几个新符号几个新符号 6.1正切平面正切平面T 这符号放置于形位公差框格中公差值的后面。表示该公差值为这符号放置于形位公差框格中公差值的后面。表示该公差值为与表面最高点与表面最高点相切的平面相切的平面(正切平面正切平面)之之要
46、求要求。见图。见图61。图图610.1TA 正切平面正切平面有有T之误差之误差无无T之误差之误差A 2.5 0.20.1 1)图图中中框框格格内内标标有有T时时，该该零零件件表表面面合合格格，没没标标T时时，该该零件表面将零件表面将不合格不合格。2)上平面的最高点与最低点必须在尺寸公差范围内。上平面的最高点与最低点必须在尺寸公差范围内。 626.2受控半径受控半径CRGM新新标标准准规规定定在在图图样样上上对对带带公公差差的的半半径径有有两两种种标标注注形形式式：R或或CR。其其要要求求见见图图59。在在GM A-91标标准准中中虽虽然然仅仅一一种种标标注注形形式式R，但但其其要要求求相相当当
47、于于新新标标准准中中的的CR。因因此此可可以以认认为为，新新标标准准增增加加了一种不须严格控制形状的带公差的半径表示方法。了一种不须严格控制形状的带公差的半径表示方法。 此内容应属于尺寸标注的范畴。此内容应属于尺寸标注的范畴。图图62636.3自由状态条件自由状态条件F这符号放置于形位公差框格中公差值的这符号放置于形位公差框格中公差值的后面后面。描述零件在制造。描述零件在制造中造成的力释放后的变形。所以，只有非刚性零件才应用此符号。中造成的力释放后的变形。所以，只有非刚性零件才应用此符号。图图63的设计要求是当零件处于自由状态时，左侧圆柱面的圆度的设计要求是当零件处于自由状态时，左侧圆柱面的圆
48、度误差不得大于误差不得大于2.5mm；当零件处于当零件处于约束状态约束状态时（注），右侧圆柱面时（注），右侧圆柱面的径向圆跳动不得大于的径向圆跳动不得大于2mm。图图63注注( (约束条件约束条件) )：基准平面基准平面A是固是固定面定面( (用用64个个M6X1的螺栓以的螺栓以9-15Nm的扭矩的扭矩固定固定) )，基准基准B由其相应由其相应规定的尺寸边界规定的尺寸边界约束。约束。646.4延伸公差带延伸公差带P当图当图64左示螺纹连接时，按常规方法标注，将出现左示螺纹连接时，按常规方法标注，将出现干涉干涉现象。现象。延伸公差带就是为了解决此问题而产生的一种特殊标注方法。它的延伸公差带就是为
49、了解决此问题而产生的一种特殊标注方法。它的原理是把螺纹部分的公差带原理是把螺纹部分的公差带延伸至实体外延伸至实体外（图（图64右）。右）。图图64干干涉涉65图图65GM标准标注延伸公差带的两种形式（图标准标注延伸公差带的两种形式（图65）框框外外标标延延伸伸尺尺寸寸及及符符号号框框内内P P后后标标延延伸伸尺尺寸寸66七七公差原则公差原则(线性尺寸公差与形位公差之间关系线性尺寸公差与形位公差之间关系)7.1问题的提出问题的提出20h6 0 0- 0.013- 0.013 + + 0.0210.021 0 020H7要求这一对零件的最小间隙为要求这一对零件的最小间隙为0、最大间隙为、最大间隙为
50、0.034。图图67图图66但但当当孔孔和和轴轴尺尺寸寸处处处处都都加加工工到到20时时，由由于于存存在在形形状状误误差差，则则装装配配时时的的最最小小间间隙隙将将不不可可能能为为0。这这就就产产生生了了线线性性尺尺寸寸公公差差与形位公差之间的与形位公差之间的关系问题关系问题。设计人员绘制图设计人员绘制图66、67孔、轴配合之目的是孔、轴配合之目的是:677.2有关术语有关术语为为了了明明确确线线性性尺尺寸寸公公差差与与形形位位公公差差之之间间关关系系，对对尺尺寸寸术术语语将作将作 进一步论述与定义进一步论述与定义。7.2.1局部实际尺寸局部实际尺寸在实际要素的在实际要素的任意正截面任意正截面
51、上，上，两对应点两对应点之间之间 测得的距离。测得的距离。 A1A2A3 特点特点：一个合格零件有无数个。：一个合格零件有无数个。图图68687.2.2作用尺寸作用尺寸A体外作用尺寸体外作用尺寸在被测要素的给定长度上，与实际内表面在被测要素的给定长度上，与实际内表面(孔孔)体外相接体外相接的最大理想面的最大理想面(轴轴) ，或与实际外表面，或与实际外表面(轴轴)体外相接的最小体外相接的最小理想面理想面(孔孔)的直径或宽度。的直径或宽度。体外作用尺寸体外作用尺寸 图图69 特点特点：一个合格零件只有一个，但一批合格零件仍有无数个。：一个合格零件只有一个，但一批合格零件仍有无数个。 孔孔 轴轴69
52、B体内作用尺寸体内作用尺寸在被测要素的给定长度上，与实际内表面在被测要素的给定长度上，与实际内表面(孔孔) 体内相接体内相接的最小理想面的最小理想面(轴轴) ，或与实际外表面，或与实际外表面(轴轴)体内相接的最大体内相接的最大理想面理想面(孔孔)的直径或宽度。的直径或宽度。 特点特点：一个合格零件只有一个，但一批合格零件仍有无数个。：一个合格零件只有一个，但一批合格零件仍有无数个。 孔孔轴轴体内作用尺寸体内作用尺寸 图图70707.2.3最大实体状态最大实体状态(MMC)和最大实体尺寸和最大实体尺寸(MMS)A最大实体状态最大实体状态(MMC)实际要素在给定长度上处处位于尺寸极限之实际要素在给
53、定长度上处处位于尺寸极限之内，并具有实体最大内，并具有实体最大(即材料最多即材料最多)时的状态。时的状态。B最大实体尺寸最大实体尺寸(MMS)实际要素在最大实体状态下的极限尺寸。实际要素在最大实体状态下的极限尺寸。内表面内表面(孔孔)DMM=最小极限尺寸最小极限尺寸Dmin；外表面外表面(轴轴)dMM=最大极限尺寸最大极限尺寸dmax。 特点特点：一批合格零件只有一个：一批合格零件只有一个( (唯一唯一) )。但未考虑。但未考虑形状误差形状误差。7.2.4最小实体状态最小实体状态(LMC)和最小实体尺寸和最小实体尺寸(LMS)A最小实体状态最小实体状态(LMC)实际要素在给定长度上处处位于尺寸
54、极限实际要素在给定长度上处处位于尺寸极限之内，并具有实体最小之内，并具有实体最小(即材料最少即材料最少)时的状态。时的状态。B最小实体尺寸最小实体尺寸(LMS)实际要素在最小实体状态下的极限尺寸。实际要素在最小实体状态下的极限尺寸。内表面内表面(孔孔)DLM =最大极限尺寸最大极限尺寸Dmax；外表面外表面(轴轴)dLM=最小极限尺寸最小极限尺寸dmin。4 4 特点特点：一批合格零件只有一个：一批合格零件只有一个( (唯一唯一) )。但未考虑。但未考虑形状误差形状误差。717.2.5最大实体实效状态最大实体实效状态(MMVC)和最大实体实效尺寸和最大实体实效尺寸(MMVS)A最大实体实效状态
55、最大实体实效状态(MMVC)在给定长度上，实际要素处于最大实在给定长度上，实际要素处于最大实体状态体状态(MMC)，且其中心要素的形状或位置误差等于给出公差值时的，且其中心要素的形状或位置误差等于给出公差值时的综合极限状态。综合极限状态。图图71ttB最最大大实实体体实实效效尺尺寸寸(MMVS)最最大大实实体体实实效效状状态态(MMVC)下下的的体体外外作用尺寸作用尺寸。内表面内表面(孔孔)DMV=最小极限尺寸最小极限尺寸Dmin-中心要素的形位公差值中心要素的形位公差值t；MMSMMS孔孔轴轴MMVSMMVS 外表面外表面(轴轴)dMV=最大极限尺寸最大极限尺寸dmax+中心要素的形位公差值
56、中心要素的形位公差值t。 特点特点：综合考虑了尺寸和形状，唯一。：综合考虑了尺寸和形状，唯一。727.2.6最小实体实效状态最小实体实效状态(LMVC)和最小实体实效尺寸和最小实体实效尺寸(LMVS)A最小实体实效状态最小实体实效状态(LMVC)在给定长度上，实际要素处于最小在给定长度上，实际要素处于最小实体状态实体状态(LMC)，且其中心要素的形状或位置误差等于给出公差值，且其中心要素的形状或位置误差等于给出公差值时的综合极限状态。时的综合极限状态。图图72ttLMSLMSLMVSB最小实体实效尺寸最小实体实效尺寸(LMVS)最小实体实效状态最小实体实效状态(LMVC)下的下的体内体内作用尺
57、寸作用尺寸。内表面内表面(孔孔)DLV=最大极限尺寸最大极限尺寸Dmax+中心要素的形位公差值中心要素的形位公差值t；孔孔轴轴LMVS 外表面外表面(轴轴)dLV=最小极限尺寸最小极限尺寸dmin-中心要素的形位公差值中心要素的形位公差值t。4 4特点特点：综合考虑了尺寸和形状，唯一。：综合考虑了尺寸和形状，唯一。 737.2.7边界边界由设计给定的具有由设计给定的具有理想形状理想形状的的极限包容面极限包容面。A最大最大实体边界实体边界(MMB)尺寸为最大实体尺寸尺寸为最大实体尺寸(MMS)的边界。的边界。B最小最小实体边界实体边界(LMB)尺寸为最小实体尺寸尺寸为最小实体尺寸(LMS)的边界
58、。的边界。C最最大大实实体体实实效效边边界界(MMVB)尺尺寸寸为为最最大大实实体体实实效效尺尺寸寸(MMVS)的的边边界。界。D最最小小实实体体实实效效边边界界(LMVB)尺尺寸寸为为最最小小实实体体实实效效尺尺寸寸(LMVS)的的边边界。界。 建立边界概念系便于理解，且可与量规设计相结合。建立边界概念系便于理解，且可与量规设计相结合。GMA-91标准从通过计算量规基本尺寸的角度来描述该要求是标准从通过计算量规基本尺寸的角度来描述该要求是一个相当好，而容易理解的方法。一个相当好，而容易理解的方法。 74你记住了吗？一起再来想一想！你记住了吗？一起再来想一想！A1A2A3体外作用尺寸体外作用尺
59、寸最大实体尺寸最大实体尺寸(MMS)实际要素在最大实体状态下的极限尺寸。实际要素在最大实体状态下的极限尺寸。内表面内表面(孔孔)DMM =最小极限尺寸最小极限尺寸Dmin；外表面外表面(轴轴)dMM=最大极限尺寸最大极限尺寸dmax。最大实体实效尺寸最大实体实效尺寸最大实体实效尺寸最大实体实效尺寸(MMVS)最大实体实效状态最大实体实效状态(MMVC)下的下的体外作用尺寸体外作用尺寸。内表面内表面(孔孔)DMV=最小极限尺寸最小极限尺寸Dmin-中心要素的形位公差值中心要素的形位公差值t；外表面外表面(轴轴)dMV=最大极限尺寸最大极限尺寸dmax+中心要素的形位公差值中心要素的形位公差值t。
60、tMMStMMS局部实际尺寸局部实际尺寸757.3独立原则独立原则 Regardlessoffeaturesize(RFS)图样上给定的每一个尺寸和形状、位置要求均是图样上给定的每一个尺寸和形状、位置要求均是独立独立的，应分的，应分别满足要求，两者无关。别满足要求，两者无关。GM(美国美国)新标准与新标准与ISO、我国我国GB标准统一，将独立原则作为尺标准统一，将独立原则作为尺寸公差和形位公差相互关系应遵循的寸公差和形位公差相互关系应遵循的基本原则基本原则。 独立原则在图样的形位公差框格中独立原则在图样的形位公差框格中没有没有任何关于公差原则的附任何关于公差原则的附加加符号符号(图图73)。
61、采用独立原则要素采用独立原则要素的的形位误差值，测量时需用通用量仪测出具形位误差值，测量时需用通用量仪测出具体数值，以判断其合格与否。体数值，以判断其合格与否。图图73200.5 0 0- 0. 5- 0. 5完工尺寸完工尺寸轴线直线度公差轴线直线度公差 2019.7519.5 0.5 76GMA-91与美国旧与美国旧标准将标准将原则原则1 PERFECTFORMATMMC（即下面要讲的（即下面要讲的包容要求包容要求）作为尺寸公差和形位公差相互关系的作为尺寸公差和形位公差相互关系的基基本原则本原则。规定要素执行独立原则需用。规定要素执行独立原则需用 S表示，并强调在应用位置表示，并强调在应用位
62、置度时，不论是被测要素还是基准要素执行独立原则度时，不论是被测要素还是基准要素执行独立原则必须标明必须标明S；应应用于其它特征符号项目时用于其它特征符号项目时S可省略（原则可省略（原则2）。见下图。见下图。GM(美国美国)新标准新标准S符号符号已取消已取消。因此，必须看清。因此，必须看清GM图样首图样首页页标题栏框标题栏框中关于中关于未注形位公差未注形位公差的一段的一段说明说明。77UNLESSOTHERWISESPECIFIEDPERFECT FORMREQUIREDFORFEATURES OF SIZE ATMMC.TRUEPOSITIONTOLERANCESANDRELATEDDATUM
63、SAPPLYATCONDITIONOFSIZEINDICATEDINFEATURECONTROLFRAME.ALLOTHERGEOMETRICTOLERANCESANDRELATEDDATUMSAPPLYRFS.SEPARATETRUEPOSITIONCALLOUTSMAYBEGAGEDSEPARATELY,REGARDLESSOFDATUMREFERENCE.SEEGMSTANDARSFORINTERPRETATION.除非另有说明（未注）除非另有说明（未注）尺寸要素尺寸要素在在MMC时应为时应为理想形状理想形状。位置度应在公差值及基准代号的框。位置度应在公差值及基准代号的框格内注明其采用的
64、格内注明其采用的公差原则公差原则。其它形位公差项目及其有关基准未注明其它形位公差项目及其有关基准未注明的均为采用独立原则的均为采用独立原则。分列。分列标注标注的位置度可以用功能量规分别测量，的位置度可以用功能量规分别测量，不考虑其基准相同。详细解释请参阅不考虑其基准相同。详细解释请参阅GM有关标准。有关标准。vGMA-91标准标准78UNLESSOTHERWISESPECIFIEDTHISDOCUMENTISINACCORDANCEWITHASMEY14.5M-1994ASAMENDEDBYTHEGMGLOBALDIMENSIONINGANDTOLERANCINGADDENDUM-1997.A
65、LLGEOMETRICTOLERANCESANDRELATEDDATUMSAPPLYRFS.RULE#1(PERFECTFORMATMMC)DOESNOTAPPLYWHENARELATIONSHIP BETWEEN FEATURES IS ESTABLISHEDBYORIENTATIONORLOCATIONTOLERANCES.SEPARATEPOSITIONCALLOUTSMAYBEGAGEDSEPARATELYREGARDLESSOFDATUMREFERENCES.除非另有说明除非另有说明( (未注未注) )本文件是依据本文件是依据ASME-Y14.5M-1994修订的修订的GM全球尺寸和
66、公差规全球尺寸和公差规定附录定附录-1997。全部几何公差和有关的基准应用独立原则。全部几何公差和有关的基准应用独立原则。当要当要素之间关系确定用定向或定位公差时，素之间关系确定用定向或定位公差时，原则原则1(在在MMC时为理想形时为理想形状状)不再应用不再应用。分别标注的位置度不强调相同基准，可分别用量规。分别标注的位置度不强调相同基准，可分别用量规测量测量。 vGM97标准标准79vGM2004标准标准THISDOCUMENTISINACCORDANCEWITHASMEY14.5M-1994ASAMENDEDBYTHEGMGLOBALDIMENSIONINGANDTOLERANCINGAD
67、DENDUM-2004.本文件是依据本文件是依据ASME-Y14.5M-1994修订的修订的GM全球尺寸和公差附录全球尺寸和公差附录-2004。vGM2001标准标准UNLESSOTHERWISESPECIFIEDTHISDOCUMENTISINACCORDANCEWITHASMEY14.5M-1994ASAMENDEDBYTHEGMGLOBALDIMENSIONINGANDTOLERANCINGADDENDUM-2001.SEPARATEPATTERNSOFFEATURESMAYBEGAGEDSEPARATELYREGARDLESSOFDATUMREFERENCES.除非另有说明除非另有说明
68、(未注未注)本文件是依据本文件是依据ASME-Y14.5M-1994修订的修订的GM全球尺寸和公差规定附全球尺寸和公差规定附录录-2001。分别标注的图框不强调相同基准，可分别用量规测量。分别标注的图框不强调相同基准，可分别用量规测量。80图图74完工尺寸完工尺寸轴线直线度公差轴线直线度公差 20(MMS)19.7519.5(LMS)00.250.57.4相关要求相关要求( (按我国按我国GB标准分类介绍）标准分类介绍）尺寸公差和形位公差相互尺寸公差和形位公差相互有关有关的公差要求。的公差要求。A包容要求包容要求EnvelopeRequirement（GM新标准新标准未单独列出未单独列出）1)
69、实际要素应遵守其实际要素应遵守其最大最大实体边界实体边界(MMB)，其其局部实际尺寸局部实际尺寸不得超不得超 出出最小实体尺寸最小实体尺寸(LMS)的要求。的要求。3) 该要求的实质是：被测要素在该要求的实质是：被测要素在MMC时时形状是形状是理想理想的。当的。当被测要素被测要素 的尺寸偏离了的尺寸偏离了MMS，被测要素的形位公差数值可以获得一补偿值被测要素的形位公差数值可以获得一补偿值 (从被测要素的尺寸公差处从被测要素的尺寸公差处)。2)包容要求仅用于包容要求仅用于单一单一、被测被测要素，且这些要素必须是要素，且这些要素必须是尺寸尺寸要素要素。包容要求包容要求GM新标准标注形式是新标准标注
70、形式是直线度直线度0 M (图图74)。20 0 M 0 0- 0. 5- 0. 581设计中如认为补偿后可能获得的公差值设计中如认为补偿后可能获得的公差值太大太大时，应提出时，应提出进一步进一步要求要求。加注。加注0.25（图（图75），则补偿值到，则补偿值到0.25为为止止。图图75完工尺寸完工尺寸轴线直线度公差轴线直线度公差 20(MMS)19.919.7519.5(LMS)00.10.250.250.254) 包容要求主要使用于包容要求主要使用于必须保证必须保证配合配合性能的场合。如前面图性能的场合。如前面图64和图和图65的尺寸公差与形位的尺寸公差与形位公差公差采用包容要求，则装配时
71、的最小间隙将采用包容要求，则装配时的最小间隙将保证为保证为0。 Dmin-dmax=20-20=00.25 20 0 M 0 0- 0. 5- 0. 5826) 我国我国GB标准标准标注形式是在尺寸公差后标注形式是在尺寸公差后加加E 。见图。见图74右图。右图。图图745)包包容容要要求求的的测测量量方方法法，一一般般采采用用光光滑滑极极限限量量规规（通通、止止规规）。如如 采用通用量仪采用通用量仪测量测量，则应考虑安全裕度数值及量具的不确定度。，则应考虑安全裕度数值及量具的不确定度。“包容要求包容要求”与与“最大实体要求最大实体要求”应用的场合不同，测量方法应用的场合不同，测量方法也有区别，
72、本人认为我国也有区别，本人认为我国GB标准的分类较合理。标准的分类较合理。20 0 M 0 0- 0. 5- 0. 5 0 0- 0. 5- 0. 520 E=GM新新标准标准GB标准标准GM旧标准将旧标准将包容要求包容要求作为作为基本原则基本原则，在图上，在图上无无标注标注符号符号。= 0 0- 0. 5- 0. 520 GM旧旧标准标准可参见可参见GB/T3177-1997光滑工件尺寸的检验光滑工件尺寸的检验83B最大实体要求最大实体要求 MaximumMaterialRequirement1）被测要素的实际轮廓应遵守其被测要素的实际轮廓应遵守其最大实体最大实体实效边界实效边界(MMVB)
73、。当当 其实际尺寸偏离最大实体尺寸其实际尺寸偏离最大实体尺寸(MMS)或或(和和)基准要素的基准要素的体外作用体外作用尺寸尺寸偏离其偏离其相应的边界相应的边界时，允许其形位公差值超出在最大实体时，允许其形位公差值超出在最大实体状态状态(MMC)下给出的公差值的一种要求。下给出的公差值的一种要求。2）最大实体要求可以只用于被测要素、基准要素，也可同时用于最大实体要求可以只用于被测要素、基准要素，也可同时用于 被测要素和基准要素（图被测要素和基准要素（图75）。但这些要素必须是但这些要素必须是尺寸要素尺寸要素。图图75 最大实体要求的标注形式为加最大实体要求的标注形式为加M。tAM3）最大实体要求
74、主要使用于只要最大实体要求主要使用于只要能满足能满足装配装配的场合。的场合。tMtAMtABCMMM4）最大实体要求最大实体要求的零件一般用的零件一般用功能量规功能量规或或检具检具测量其形位误差，测量其形位误差，此外还必须用此外还必须用通用量仪通用量仪测量要素的测量要素的局部实际尺寸局部实际尺寸是否合格。是否合格。84完工尺寸完工尺寸轴线直线度公差轴线直线度公差 20(MMS)19.7519.5(LMS)0.50.75120 0.5 M 0 0- 0. 5- 0. 5图图765.1)最大实体要求应用于最大实体要求应用于被测被测要素要素(图图76、图、图77) 被测要素的实际轮廓在给定的长度上处
75、处不得超出被测要素的实际轮廓在给定的长度上处处不得超出最大实体实效最大实体实效边界边界(MMVB)，即其即其体外作用尺寸体外作用尺寸不应超出不应超出最大实体实效尺寸最大实体实效尺寸，且其，且其局部实际尺寸局部实际尺寸不得超出不得超出最大实体尺寸最大实体尺寸(MMS)和和最小实体尺寸最小实体尺寸(LMS)。 该要求的实质是：框格中被测要素的该要求的实质是：框格中被测要素的形位公差值形位公差值是该要素处于最是该要素处于最大实体状态大实体状态(MMC)时给出的时给出的(即被测要素在即被测要素在MMC时就允许有一个形位时就允许有一个形位公差值公差值)，而当被测要素的尺寸偏离了，而当被测要素的尺寸偏离了
76、MMS后，被测要素的形位误差后，被测要素的形位误差值可以超出在最大实体状态下给出的形位公差值，即可值可以超出在最大实体状态下给出的形位公差值，即可从被测要素的从被测要素的尺寸公差处尺寸公差处获得一个获得一个补偿值补偿值。85图图77MMSLMS被测要素被测要素遵守遵守最大最大实体实效实体实效边界：边界：MMVS=MMS+t=10+0.06=10.06 图图76是最大实是最大实体要求应用于被测体要求应用于被测要素，而被测要素要素，而被测要素是是单一要素单一要素。 图图77是最大实是最大实体要求应用于被测体要求应用于被测要素，而被测要素要素，而被测要素是是关联要素关联要素。 两者主要区别两者主要区
77、别为后者的圆柱公差为后者的圆柱公差带必须与基准带必须与基准A垂垂直。因为它是定向直。因为它是定向公差（垂直度）。公差（垂直度）。下页下页是复合位是复合位置度中置度中被测要素应被测要素应用最大实体要求。用最大实体要求。86上格：上格：MMVS=MMSt=10.72.8=7.9下格：下格：MMVS=MMSt=10.70.3=10.4875.2)最大实体要求用于基准要素最大实体要求用于基准要素此种场合很少，仅出现在被测为非尺寸要素时（图此种场合很少，仅出现在被测为非尺寸要素时（图78a)）。该要求的实质是：当基准要素的该要求的实质是：当基准要素的体外作用尺寸体外作用尺寸偏离其偏离其相应的边相应的边界
78、界尺寸尺寸时，两者之差可以时，两者之差可以补偿补偿给被测要素的形位误差值。由于该补给被测要素的形位误差值。由于该补偿是通过基准要素的偿是通过基准要素的体外作用尺寸体外作用尺寸来实现的（图来实现的（图78d)），故不能用），故不能用图表数值来计算其补偿关系（图表数值来计算其补偿关系（因因体外作用尺寸不是唯一的体外作用尺寸不是唯一的）。只能。只能通过通过测量的功能量规来测量的功能量规来判断判断其合格与否，详见其合格与否，详见5.3)。 上面指的上面指的相应边界，是根据基准相应边界，是根据基准要素本身采用什么原则或要求要素本身采用什么原则或要求而定的：而定的：a)a)基准要素本身基准要素本身采用采用
79、最大实体要求时，则其相应的边界为最大实最大实体要求时，则其相应的边界为最大实体实效边界体实效边界( (MMVB)；b)基准要素本身基准要素本身不采用不采用最大实体要求时，则其相应的边界为最大最大实体要求时，则其相应的边界为最大实体边界实体边界(MMB)； 最大实体要求同时用于被测要素和基准要素时，基准要求同上。最大实体要求同时用于被测要素和基准要素时，基准要求同上。88基准基准要素要素体外体外作用尺寸作用尺寸为为20，垂直度垂直度得得不到不到补偿补偿值值。200.010.01d)基准要基准要素的素的体外作体外作用尺寸用尺寸小于小于20时，时，垂垂直度才直度才得到得到补偿值。补偿值。200.01
80、c)=0.01图图78a)b)基准基准A在在MMS时，垂直度为时，垂直度为0.01。图样标注图样标注表明表明0.01AMA20E0-0.030.0120895.3)最大实体要求最大实体要求同时同时用于被测要素和基准要素用于被测要素和基准要素a)基准要素基准要素本身本身采用采用最大实体要求最大实体要求时，则其相应的边界为时，则其相应的边界为最大实体最大实体实效边界实效边界(MMVB)；图图79这二框格仅表这二框格仅表示示边界性质，边界性质，以以用来确定功用来确定功能量规或检具能量规或检具上基准定位销上基准定位销的尺寸的尺寸，共同，共同检验检验时一并带时一并带过，过，无须无须再单再单独独检查。检查
81、。0.0M最大实体实效边最大实体实效边界界=最大实体边最大实体边界界=500.03M最大实体实效最大实体实效边界边界=4-0.03=3.97被测要素遵守被测要素遵守最大最大实体实效边界：实体实效边界：MMVS=MMS-t=8.6-0.3=8.390b)基准要素基准要素本身本身不不采用采用最大实体要求（最大实体要求（无无M）时，则其相应的边时，则其相应的边界为界为最大实体边界最大实体边界(MMB)。图图80最大实体边界最大实体边界MMB：MMS=15.05被测要素遵守被测要素遵守最大实体最大实体实效边界：实效边界：MMVS=MMS+t=24.4+0.4=24.891图图79、80中的功能量规尺寸
82、数值仅用来说明基准采用最大实体中的功能量规尺寸数值仅用来说明基准采用最大实体要求的原理，生产中的要求的原理，生产中的功能量规尺寸并非如此简单。功能量规的测功能量规尺寸并非如此简单。功能量规的测量元件、定位元件也需标注尺寸公差和形位公差，对于通规还需考量元件、定位元件也需标注尺寸公差和形位公差，对于通规还需考虑允许磨损量。详见有关量规标准。虑允许磨损量。详见有关量规标准。该要求的实质是：当被测要素的局部实际尺寸偏离了该要求的实质是：当被测要素的局部实际尺寸偏离了MMS和基和基准要素的准要素的体外作用尺寸体外作用尺寸偏离其偏离其相应相应的边界尺寸时，被测要素的形位的边界尺寸时，被测要素的形位误差值
83、除了可从被测要素的尺寸公差处获得一个误差值除了可从被测要素的尺寸公差处获得一个补偿值外，还可补偿值外，还可从从基准要素的浮动中获得另一个基准要素的浮动中获得另一个补偿值补偿值。其浮动。其浮动值值等于基准要素的等于基准要素的体体外作用尺寸外作用尺寸与其相应的边界尺寸之差。同样与其相应的边界尺寸之差。同样因体外作用尺寸不是唯因体外作用尺寸不是唯一的，一的，不能用图表数值来计算其补偿关系。只能通过测量的功能量不能用图表数值来计算其补偿关系。只能通过测量的功能量规来规来判断判断其合格与否。其合格与否。我国的我国的量规标准有：量规标准有：GB1857-81光滑极限量规光滑极限量规GB/T8069-199
84、8功能量规功能量规92当当基准采用基准体系，基准采用基准体系，第二和第二和(或或)第三基准第三基准要素要素为为尺寸要素尺寸要素又采又采用最大实体要求时用最大实体要求时( (下图下图d) )，基准要素与被测要素遵守基准要素与被测要素遵守相关要求相关要求。当当基准采用基准体系，第二和基准采用基准体系，第二和(或或)第三基准第三基准要素要素为为尺寸要素尺寸要素不采不采用最大实体要求时用最大实体要求时( (下下图图c) )，基准要素与被测要素遵守基准要素与被测要素遵守独立原则独立原则。5.4) 关于关于基准定要素位的重要基准定要素位的重要说明说明 不采用最大实体要求时不采用最大实体要求时, ,基准基准
85、与零件的实际基准要素应无间与零件的实际基准要素应无间隙定位，不产生补偿值。隙定位，不产生补偿值。采用最大实体要求时采用最大实体要求时, ,基准与基准与零件的实际基准要素应有间隙零件的实际基准要素应有间隙定位定位，可产生补偿值。，可产生补偿值。关键区别关键区别93最小实体要求在最小实体要求在GM标准中有此内容，但图样中尚未采用。标准中有此内容，但图样中尚未采用。C最小实体要求最小实体要求 LeastMaterialRequirement1）被测要素的实际轮廓应遵守其最小实体实效边界被测要素的实际轮廓应遵守其最小实体实效边界(LMVB)。当其当其 实体尺寸偏离最小实体尺寸实体尺寸偏离最小实体尺寸(
86、LMS)时，允许其形位公差值超出在时，允许其形位公差值超出在 最小实体状态最小实体状态(LMC)下给出的公差值的一种要求。下给出的公差值的一种要求。2）最小实体要求可以用于被测要素，也可同时用于被测要素和基准最小实体要求可以用于被测要素，也可同时用于被测要素和基准 要素要素。只这些要素必须是只这些要素必须是尺寸要素尺寸要素。 最小实体要求的标注形式为加最小实体要求的标注形式为加 L。3）最小实体要求的原理与最大实体要求最小实体要求的原理与最大实体要求一样，仅控制边界不同。不一样，仅控制边界不同。不 作详细介绍。下面通过作详细介绍。下面通过一个示例说明。一个示例说明。5）最大实体要求最大实体要求
87、的零件一般用的零件一般用功能量规功能量规或或检具检具测量。测量。4）最小实体要求主要使用于最小实体要求主要使用于保证保证孔边厚度孔边厚度和和轴的强度轴的强度的场合。的场合。94D 示例示例( (用公差带图解释用公差带图解释) )1）独立原则（轴）独立原则（轴）19.7-20 -0.30尺寸尺寸形形位位0.10.119.7202）独立原则（孔）独立原则（孔）0.120-20.3形形位位尺寸尺寸0+0.30.120.3209519.7-20 LMS=19.7MMS=20 -0.300.3尺寸尺寸形形位位0.1M19.7-204）最大实体要求（轴）最大实体要求（轴）形形位位3）包容要求（轴）包容要求
88、（轴） -0.30+0.1 LMS=19.7MMS=20尺寸尺寸0.4MMVS=MMS+t=20+0.1=20.10.10 M9619.7-20 LMS=19.7MMS=20 -0.3-0.20尺寸尺寸形形位位0.219.80.35）包容要求有进一步要求（轴）包容要求有进一步要求（轴）尺寸尺寸形形位位0+0.3 LMS=20.3MMS=200.36）包容要求（孔）包容要求（孔）0.2 0 M20-20.30M977）包容要求有进一步要求（孔）包容要求有进一步要求（孔）尺寸尺寸形形位位0+0.30.3 LMS=20.3MMS=208）最大实体要求（孔）最大实体要求（孔）20-20.3MMVS=M
89、MS-t=20-0.1=19.9形形位位尺寸尺寸-0.10+0.3 LMS=20.3MMS=200.40.1M0.10.220.15+ 0.220-20.30M0.2989）最小实体要求（孔）最小实体要求（孔）0.4LAA68-8.25尺寸尺寸形形位位 0+0.25+0.65 LMS=8.25MMS=80.65LMVS=LMS+t=8.25+0.4=8.650.4 最小实体要求主要使用于控制孔边最小厚度的场合。最小实体要求主要使用于控制孔边最小厚度的场合。图图8199八八结束语结束语国际上，关于形位公差的理论和应用研究工作，是在近四十年国际上，关于形位公差的理论和应用研究工作，是在近四十年才陆
90、续开展起来的一项新的学科。因此，还有相当一部分问题需要才陆续开展起来的一项新的学科。因此，还有相当一部分问题需要进一步的探索和开拓。尤其是测得实际要素的模拟，个别项目的测进一步的探索和开拓。尤其是测得实际要素的模拟，个别项目的测量方法，量方法，正截面的理解正截面的理解等等。希望大家在工作中有所作为。等等。希望大家在工作中有所作为。 由于时间关系由于时间关系，本次介绍的重点是如何读懂图中形位公差的要，本次介绍的重点是如何读懂图中形位公差的要求。因为形位公差理论较强，外来图样，甚至标准中也会有错误出求。因为形位公差理论较强，外来图样，甚至标准中也会有错误出现，请各位工程师注意。现，请各位工程师注意。本介绍如有不对之处，请指正。本介绍如有不对之处，请指正。100 谢 谢 ！101
