GDT形位公差详解

圆锥面
圆柱面
圆台面
球面
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。
三 标注 Mark
3.1 形位公差框格 Feature Control Frames
GM的GD&T新标准（97起）和我国的形位公差标准都等效 采用了国际标准（ISO），所以绝大多数的内容是相同的。由于 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。
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。
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。
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。

在图21中可发现该 盘类零件的基准框格采 用了三格，这是因为该 零件对基准轴线V有方 向要求。而从定位原理 上讲基准 U、V 已构成 了基准体系。 基准W是一个辅助 基准平面（不属于基准 体系）。
GM标 准也可不 加圆，而 在框格下 标注 ALL AROUND 来表示。 图例在面 轮廓度公 差带介绍 中。 图 10 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（两国标准一样） 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 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）。 e) 我国GB标准独有的四个符号（图11） GB标准规定了在公差带内进一步限制被测要素形状的四个符号。
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
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。

用 三 个 基 准 框 格 标 注
图 24
根据夹具设计原理：
➢ 基准D - 第一基 准平面约束了三 个自由度，
➢ 基准E - 第二基 准平面约束了二 个自由度，
➢ 基准F - 第三基 准平面约束了一 个自由度。
B. 盘类零件基准体系
用
二
个
基
准
框
格
标
图 25
注
虽然，还余下一个自由度，由于该零件对于
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。
2.1 公差特征项目的符号(GM新标准) 图7
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8。
d) 符号与非尺寸要素的延长线相连；
20
-A-
-A-
a)
20
-A-
-A-
b)
-A-
c) 图 19
-A-
d)

四 基准 Datum
4.1 定义
基准 — 与被测要素有关且用来定其几何位置关系的一个几何理 想要素(如轴线、直线、平面等)，可由零件上的一个或多个要素构成。
模拟基准要素 — 在加工和检测过程中用来建立基准并与基准要 素相接触，且具有足够精度的实际表面。
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。见图5。
圆柱形
球形
两平行 对应面
素线 图5

GDT-形状公差和位置公差
GD&T：Geometry Dimension & Tolerance，几何尺寸公差。

这是读懂工程图纸的基础。

主要包含形状公差和位置公差两种，首先介绍的是形状公差。

直线度 - 线：看直线是否笔直，多点测量后拟合。

直线度- 轴：看轴线是否笔直，多点测量外表面获取多个轴心位置，然后进行拟合。

平面度：看平面是否平整，表面多点测量，然后通过拟合获取数值。

圆度：外圆轮廓度，多点测量获取真实外圆轮廓，然后拟合对比。

圆柱度：看整个圆柱外表面的的综合圆度，相当于多个圆度组合检测。

线轮廓度：任意线的轮廓度，如果是直线，那就是直线度。

面轮廓度：任意面的轮廓度，如果是平面，那就是平面度。

注意事项
•测量结果都需要通过拟合后才能对比。

•形状度公差都是只有一个正的最大值。

•测量结果越接近0越好。

位置公差（定向+定位）。

同一个尺寸，位置公差是大于形状公差的。

平行度，和平面度一字之差，差别在于平行度是有参照的。

同一个平面，平行度结果比平面度数值更大。

垂直度，用于评估测量平面对于参考面的垂直情况。

倾斜度。

位置度。

位置度包括面位置度、切边位置度和孔位置度。

位置度也是工业中最常用到的。

同心度，这和圆度是不一样的。

这个评估的是圆心相对于理论圆心的偏差。

同轴度
对称度
注意事项
•和形状公差不一样，位置公差有正负
•位置公差测量结果越接近理论值，表明位置度越好。