形位公差详解

1、GD T (几何公差)概述，GD T全称全球尺寸与公差规定。 标准包括标注方法(属于我国技术制图标准)和几何公差(属于我国形状和位置公差标准)的大部分。 其中尺寸表示为一种表现方式，无技术含量，且与我国GB标准基本相同，故此次不予介绍。 下面只对“形状和位置(几何)公差”部分进行简单、基本的说明。 GM的GDT新标准(97件)和我国的几何公差标准等效地采用了国际标准(ISO )，因此大部分内容都相同。 由于中国的几何公差标准体系分类、名词术语易于理解、便于自学，也熟悉国内供应商，因此，以下基于自各儿多年的实践，基本按照中国GB标准的名词术语解释GM的GDT标准。 在一些名词用语和内容上两国的标

2、准不同的情况下，GM的GDT新的，旧的标准不同的地方特别说明。 两国的相关标准：中国GB/T 1182 - 96形状和位置公差通则、定义、符号和图案表示法GB/T 13319 03几何公差位置公差注法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配件注法GB/T 17780 02几何公差尺位置公差注法美国ASME Y14.5M-82 (旧)维修与工具定位14.5 m-94 (新)维修与工具定位4通用A-91- 89 (旧) 维度与劳动关系全球维度与劳动关系97 /，支援的国际标准为ISO 1101-83、IS

3、O 5459-81、ISO 8015-85、ISO 2692-88。 由于ISO 10579-93等加工中的工作母机上的工件定位误差、手工工具与工件相对运动的不正确度、夹紧力和切削力造成的工件变形、工件内部应力的释放等原因，完成的工件产生了各种形状和位置误差。 时，各种形状和位置误差会对零配件的组装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要求合适的尺寸公差和表面粗度外，还必须为零配件规定合理的形状和位置公差。 要素特征，1定义要素是指零配件上的要素部分点、线、面。 每一个零配件都由许多元素组成，无论其复杂程度如何。 几何公差的研究对象是要素，即点、线、面。 2类型2.1按

4、结构特征：轮廓(实际)元素集成曲面上的点、线或面。 中心(汇出)特征由导出特征或多个轮廓特征得到的中心点(中心或中心)、中心线(轴线)或中心面。 2.2不同地位：被测量要素Features of a part模式给予要求几何公差的要素，作为测量的对象。 基准特征在“Datum Feature”零件上创建基准并实际用作基准的实际特征(边、曲面、孔等)。 被测量元素在图案上通过带箭头的引线与几何公差信息帧相连，基准元素在图案上用基准符号表示。 基准要素基准，2.3存在的不同状态：实际要素Real Feature零配件加工后实际存在的要素(有误差)。 实际元素以规定的方式通过测量实际元素上的有限个点

5、得到的实际元素的近似替换元素(测量实际元素)来表现。 理想要素Ideal Feature理论正确的要素(无误差)。 技术制图中我们画的要素是理想的要素。 理想的轮廓元素用实线(可见)或折断线(不可见)表示的理想的中心元素用点点画线表示。 根据实际要素的测量方法，有几个替代要素。 检验误差越小，实际元素越接近实际元素。 与2.5尺寸的关系分开：尺寸要素Feature of Size是由一定大小的线性尺寸或角度尺寸决定的几何形状。2.4按结构性能分类：具有单一要素Individual Feature形位公差要求的要素。 相关元素Related Feature与其他元素具有功能关系的元素。 功能关系

6、是指元件间的特定方向与位置关系，例如垂直、平行、同轴、对称等。 即，是有位置公差要求的要素。 的双曲馀弦值。 尺寸元素可以是圆柱、球形、两个平行对应面、圆锥形或楔形。 的双曲馀弦值。 非标注特征具有没有标注的几何图形。 非尺寸要素可以是表面、单线。 请注意，这些个元素的名称在后面经常出现，但如果一个元素不同，则该名称有不同的称呼。 双符号Symbol，图2，1 ) 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旧标准公差特征项的符号略有不同，请参照图3。2.1公差特征项目的符号(GM新标准)、1 .线轮廓度可以带基准作为位置公差2 .该

7、分类请参照ANSI T14.5M-82，但不强调。GM A-91标准的公差特征项目符号，与图3、新标准的主要区别：1 )与同轴度没有对称度，2 )面轮廓度放置在位置公差上需要基准，3 )跳动箭头为空心箭头。 2.2附加符号(GM新标准)、图4、理论正确的尺寸Basic Dimensions :不带公差的带框尺寸。 这可以是理论上正确的线性尺寸和理论上正确的角度尺寸。 3.1几何公差信息帧功能控制框架，图5，无基准要求的形位公差，公差信息帧只有2个信息帧基准要求的位置公差，公差信息帧从3信息帧到5信息帧。 几何公差信息帧水平放置在阵列上，也可以根据需要垂直放置(反向)。 3尺寸Mark、3.2被

8、测要素的尺寸(两国标准不同)3.2.1中国GB标准几何公差信息帧通过带箭头的方针与要素相连。 a )如果测量元素是轮廓元素，则箭头位于元素的轮廓或轮廓的延长线上(但必须与尺寸线明确分离)。 图6 -参见左侧。 b )被测量要素为中心要素时，带箭头的引线与尺寸线的延长线对准。 参照图6的右侧。 如果尺寸线箭头是从外向内标注的，则只有一个箭头。 图6、带箭头的导轨可以从方格的任意方向拉出，但不能从两端拉出到云同步。 3.2.2GM标准(有4种，可以没有带箭头的指南)，a )几何公差信息帧置于要素的尺寸或说明之下，当一些公差特征项目的符号可应用于轮廓和中心要素的云同步时，GM标准的尺寸标注方法与我国

9、的GB标准相同。 在这些个的公差特征项目中特别注明。图7、b )几何公差信息帧用带箭头的引线与要素相连，d )将几何公差信息帧的侧面或端面与尺寸要素的尺寸线的延长线相连。 c )将几何公差信息帧的侧面或端面连接到元素延长线的3.2.3某些特殊尺寸，除非另有要求，否则公差适用于整个测量元素。 另外，在全长上和规定长度内分别要求实际的被测量要素的形位公差的情况下，图8所示(GM标准与我国的GB标准相同)。 另外，在图8、b )轮廓度所示的公差要求适用范围不是轮廓整体的情况下，显示该范围。 请参照图9的标记(仅限GM标准)。 图9、c )轮廓度所示的公差要求适用于整个轮廓。 在引线的拐角处添加一个小

10、圆(全周象征符)。 参照图10(GM新标准与我国的GB标准相同)。 还有，图10、GM标准也可以不带圆形，在框的下面附加ALL AROUND进行显示。 图例在面轮廓度公差乐队的介绍中。 GM标准将面轮廓度定义为位置公差，并广泛使用，因此面轮廓度公差有后述的特殊尺寸规定。 d )螺纹、齿轮、样条(与两国标准相同)时，将螺纹中径轴线作为被测量要素或基准要素。 用大径轴线填写“MAJOR DIA”(MD )，则用小径轴线标记“MINOR DIA” (LD )。在将齿轮和样条轴线作为被测量要素或基准要素的情况下，在俯仰轴上附加“PITCH DIA”(PD )。 在大径轴线上显示“MAJOR DIA”

11、(MD )，在小径轴线上显示“MINOR DIA”(LD )。 GB标准规定了在公差乐队内进一步限制被测量要素的形状的4个符号。图11、e )我国GB标准特有的4个符号(图11 )、3.3基准要素的标记3.3.1符号(GM标准没有规定字符I、o和q，我国的GB标准更多) GM新标准(参照iso图12 )。 在图12、a、a、a、b基准要素是中心要素的情况下，符号中的接线与尺寸线对齐。 图13、3.3.3GMA-91标准基准符号的尺寸与几何公差信息帧尺寸一样，没有明确定义轮廓要素和中心要素。 因此，在GM图案的右上角或左上角，专门有基准说明表，记述基准要素。 按照、图14，a )，b )，c )

12、，d )，20，20，4基准Datum的顺序进行喀呖声定。 在加工和检查期间，模拟基准特征用于创建基准、接触基准特征以及具有一盏茶精度的实际曲面。 此外，图15在制作基准的过程中排除基准要素自身的形状误差。 图16、仿真基准要素是基准的实际表现。 4.2类型的单一基准一个基准要素作为一个基准，基准的两个以上的基准要素组合作为一个基准的典型的例子是共同轴线作为基准。 基准体系由Datum Reference Frame的3个相互垂直的理想(基准)平面构成的空间直角坐标系。 参照图18。图18、a .板类部件基准系统、图19、用3个基准信息帧进行标记、b .盘类部件基准系统、图20更有自由度，该零

13、配件相对于基准轴线m没有方向性，即，该零配件在加工4个孔时，能够自由放置零配件，用2个基准信息帧进行标记这是因为该零配件相对于基准轴线v具有方向要求。 在定位原理上，基准u、v构成了基准系统。 基准w是辅助基准平面(不属于基准系统)。 从图21、上可知，基准系数(也称为三基面系数)不一定需要用3个基准信息帧表示。 关于板类零件，用3个基准信息帧表示基准体系关于盘类的零配件，如果使用2个基准信息帧的话，已经表示了基准体系。 在实际工作中，大量接触的基准系统的原理是一面两大头针。 参照图22。 上面从基准系统的原理讨论了基准方格的表示数，但在实际使用中，只要满足零配件的功能要求即可，不需要强调基准

14、方格的数量。 图22、图24、图23和基准营销对象Datum Target用于在零配件上指定的点、线或部分表面，以反映给定的基准。 分别简称为点营销对象、线营销对象、面营销对象。 图25、1 .点目标可以用带球头圆柱大头针表现，2 .线目标可以用圆柱大头针线材表现，3 .面目标可以是圆柱大头针端面，也可以是方形块摇滾乐端面或不规则形状块摇滾乐的端面。 基准目标的位置必须用理论上正确的尺寸表示。 面营销对象还必须标注面的尺寸。 另外，图26、图26 a和26 b、图26 c和26 d :通过在参考对象中表现参考点，可以提高参考点的定位精度。 4.3序列基准体系中的基准序列的前后表示不同的设定修正

15、请求。 参照图27。 定义图27、5公差乐队Tolerance Zone、5.1公差乐队的实际被测量要素允许变动的区域。 这体现了对被测要素的设定修正要求，也是加工和检查的依据。5.2四个特征形状、大小、方向、位置a形状Form公差乐队形状主要为两平行直线、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。 不同的公差特征项目通常有不同形状的公差乐队。 有些项目工程只有一个形状的公差乐队，需要几个形状的公差乐队，以满足设置修改的要求。 实际的被测量要素的误差在公差乐队内合格，超过则不合格。 直线度、图29的两组相互垂直的两个平行平面、图28的两个平行平面是规定平面上的

16、线的直线度(例如刻度线)，公差乐队是两个平行直线。 对直线度(轴线)、图30的一个圆柱、图31的两个平行平面、平面度、圆度、图32的两个同心圆、圆柱度、图33的两个同轴圆柱进行理论分析，圆柱度控制正截面方向的形状误差，控制纵截面方向的形状误差，但是，目前很难找到与之相适应的测量方法线轮廓度、图34的2等间距曲线与公差乐队形状有关，因此，采用线轮廓度时首先需要填写理想的轮廓线。 如果理想的线轮廓底面位置由尺寸公差控制，则线轮廓度公差乐队可在尺寸公差乐队内上下平移和摆动。 线轮廓度带的基准位置公差时，公差带有基准和方向或/和位置要求。图352等间距曲面、GM标准对周边要求的2种尺寸形式。 的双曲馀弦值。 要使用面的轮廓度，必须首先标记理想的轮廓面。 因为与公差乐队的形状有关。 面轮廓度，图36，中国GB标准面轮廓公差带是关于理想轮廓面对称的一种(图a )。 GM-04标准用符号u表示公差乐队与理想轮廓非对称的分布。0.6 U 0.6、GM标准面轮廓度的标记、0.6 U 0、0.6 U 0.2、GM A-91面