几何尺寸与公差

,GD&T Introduction 几何尺寸和公差,GD&T is an international language that is used on engineering drawings to accurately describe a part. GD&T 是用来在图纸上精确描述零件的国际语言。 GD&T is a precise mathematical language that can be used to describe the size, form, orientation and location of part features. GD&T 是精确的数学语言，用来描述零件形体的尺寸、形状、方向和位置。 GD&T is a design philosophy (functional dimensioning) on how to design and dimension parts. GD&T 是关于设计和标注零件的一种设计原理。（基于功能的尺寸标注）,What is GD&T?,GD&T is a method for precisely defining the geometry of mechanical parts. It introduces tools which allow mechanical designers, fabricators, and inspectors to effectively communicate complex geometrical descriptions which are not otherwise able to be described in a defined language. GD&T 是精确定义机械部件几何特性的方法。其为机械设计人员、生产人员、检验人员提供了有效沟通复杂几何特性的途径，这是现有的其他语言不能做到的。,What is GD&T?,Geometric Dimensioning & Tolerancing,dimension: a numerical value(s) or mathematical expression in appropriate units of measure used to define the form, size, orientation or location, of a part or feature. 尺寸：用适当的测量单位来描述零件或形体形状、尺寸、方向或位置的数值或数学表达。 tolerance: the total amount that features of the part are permitted to vary from the specified dimension. The tolerances is the difference between the maximum and the minimum limits. 公差：零件的形体允许超出规定尺寸的量。公差处于最大和最小值之间。,GD&T中的定义 Definitions,尺寸 Dimension 带有测量单位的数值，用以规定一个零件的尺寸和/或形位特性和/或要素的位置 要素 Feature 指零件上的特征，如：点、线、面、孔、槽、突起等, 形位公差研究的对象。 公差 Tolerance 允许一个尺寸变化的总量，是最大极限和最小极限尺寸之间的差值 对称公差、单边公差、不对称公差 形位公差 Geometric Tolerance 与一个零件的个别特征有关的公差，如：形状、轮廓、定向、定位、跳动,A French mathematician, philosopher and scientist developed Cartesian Coordinate System.,Rene Descartes 1596 - 1650,History and Background 历史背景,“Never accept anything for true which you do not clearly know to be such.”,This idea may have been the starting point for the development of modern science. That idea of examining everything in relation to what should be “exact and perfect” led to Descartes development of the Cartesian Coordinate System a coordinate plane to make it easier to describe the position of objects.,Eli Whitney, is the inventor of the cotton gin and a pioneer in the use of mass production methods. Around 1798, he won a contract to supply muskets to the United States government. The firearms manufacture were based on the concept of interchangeable parts. He made a presentation to congress by building 10 guns and assembling and disassembling them claiming the same exact parts and mechanisms.,Eli Whitney 1765 - 1825,History and Background 历史背景,Mil Std 8 1950s Mil Std 8A Mil Std 8B Mil Std 8C-1963 ASA-Y14.5-1957 USASI Y14.5-1966 ANSI Y14.5-1973 ANSI Y14.5M-1982 ASME Y14.5M-1994 ASME Y14.5-2009,History of Dimensioning and Tolerancing Standards in the USA,ISO 1101-2004,G B/T 1182-2008,两国的有关标准： 中国 GB/T 1182 - 2008 产品几何技术规范- 几何公差 形状、方向、位置、 跳动公差标注 GB/T 4249 - 1996 公差原则 GB/T 13319 - 2003 几何公差 位置度公差注法 GB/T 16671 - 1996 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 - 1997 形状和位置公差 非刚性零件注法 美国 ASME Y14.5M-94(旧) Dimensioning and Tolerancing ASME Y14.5M-09(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 1101-04、ISO 5459-00、 ISO 8015-85、 ISO 2692-06、ISO 10579-10等。,When part features are critical to function or interchangeability. 当零部件的形体对功能或者互换性有重要影响时。 When functional gauging techniques are desirable. 当需要对功能进行测量时。 When datum references are desirable. 当需要有参考基准时。 When computerization techniques are desirable. 当需要用到计算机技术时。 When standard interpretation or tolerance is not already implied. 当标准和公差没有明确时。,When Should GD&T be Used 什么时候用 GD&T,It saves money. 节约金钱。 Provides for maximum producibility of parts. 最大化零件的可制造性。 Insures that design tolerance requirements are specifically stated and carried out. 确保设计的公差要求得到规定和落实。 Adapts to, and assists, computerization techniques. 适合并协助计算机技术。 Ensure interchangeability of mating parts at assembly. 确保组装时的配件的互换性。 Provides uniformity and convenience in drawing. 确保图纸标准化，容易读懂。,Why Should GD&T be Used为什么用 GD&T,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。,形位公差研究对象就是要素，即点、线、面。,要素的分类,按存在的状态分： 实际要素、理想要素 按结构的形式分： 轮廓要素、中心（导出）要素 按所处的地位分： 被测要素、基准要素 按与尺寸的关系分： 尺寸要素、非尺寸要素 按结构性能分： 单一要素、关联要素,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 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(组成) 要素得到的中心点(圆心或球心)、中心线(轴线)或中心面。,图 2,2.3 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,图 3,2.4 按结构性能分： 单一要素 Individual Feature 具有形状公差要求的要素。,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