1_GD&T_GM形位公差培训[69P][3.53MB].pdf

GD&T(形位公差 )简解 上 陈一士 形状和位置公差（简称形位公差 ） 是随着科学技术的不断发展 而发展的早期，在工业生产比较落后的时代，加工相互配合的零 件要采用 配作 的方法如加工相互配合的孔和轴，先加工孔，然后 按照孔的尺寸加工轴，使其符合装配要求显然，这样加工出的零 件 不能互换 ，故当时两个零件 能否互相配合 是主要矛盾，形位公差 还未提到议事日程 1840年开始采用通规， 1870年后在使用通规和止规的基础上， 采用了把零件的尺寸规定在最大极限尺寸和最小极限尺寸之间的原 理，解决了装配零件的互换性问题，互配零件可以 单独制造 ，制造 精度亦随之提高 1902年 尺寸公差 的初期极限与配合制，诞生于 英国 前 言 随着科学技术的不断发展，对零件的制造的要求也日益提高 若只采用收紧尺寸公差的方法来满足其形位精度要求，会使工艺复 杂，制造成本昂贵而且在有些情况下， 用收紧尺寸公差的方法也 无法满足其形位精度要求 L±△ L H±△H 1950年起英、加拿大、美三国颁布了用 文字说明 标注的 形位公 差标准 （ BS 308-1953、 CSA B78.1-1954、 ASA Y14.5-1957）。

如图 1所示， L和 H的尺寸公差再小，但 垂直度 仍无法控制 形 位公差 随着尺寸公差不能满足生产要求而 发展起来 了 同时（ 1950年）美国军用标准 MIL – STD - 8提出了框格注法 以供使用，并提出了一系列符号这些符号和注法，为以后的国际 标准打下了基础 1958年 ISO发布了关于形位公差框格注法的标准推荐草案，第 一次向世界各国推荐框格注法紧接着各国纷纷修订本国标准 1969年 ISO颁布了 ISO/R 1101-1969《 形状和位置公差第 1部分 概述、符号、图样标注法 》 该标准规定了形状和位置公差的 框格 代号注法 我国在 1959年颁布的 《 机械制图 》 国家标准 GB130-59 《 机械 制图 偏差的代号及其注法 》 中 规定了形状和位置 偏差的 注法用 文字和符号 两种方法标注符号是采用原苏联标准但各企业很少 采用，极大部分仍用文字说明 我国在 74 - 75年之间先后颁布了 三项 形状和位置公差的国家 试 行 标准 （ GB1182、 83、 84） GB 1182 - 80 形状和位置公差 代号及其标注 GB 1183 - 80 形状和位置公差 术语及定义 GB 1184 - 80 形状和位置公差 未注公差的规定 GB 1958 - 80 形状和位置公差 检测规定 此后，经几年的实践考验和理论探讨，于 1980年 正式颁布 了 四项 形状和位置公差的国家标准。

即： 为了在企业很好地全面贯彻形状和位置公差的国家标准， 80年 代初期国内举办了大量的培训班，普及这四个标准并要求自 86年 起，新产品图样的形状和位置公差 必须采用框格代号注法 ，不可用 文字说明法否则新产品鉴定将不被通过 此后，我国又相继颁布了以下配套国家标准为： GB 4249 - 84 公差原则 GB 4380 - 84 确定圆度误差方法 二点、三点法 GB 7234 - 87 圆度测量术语、定义及参数 GB 7235 - 87 确定圆度误差方法 半径变化量测量 GB 8069 - 87 位置量规 GB 11336 - 89 直线度误差检测 GB 11337 - 89 平面度误差检测 GB 13319 - 91 位置度公差 所有这些标准的贯彻和实施，都对振兴我国的机械工业、提高 生产技术水平和生产过程的经济性发挥了良好的促进作用 近年来，为遵循与国际标准接轨的原则，我国又 制、修订 了 一些形位公差国家标准即： 《 GB/T 1182-1996 形状和位置公差 通则、定义、符号和图 样表示法 》 等效采用 《 ISO 1101： 1996》 代替 《 GB 1182-80》 和 《 GB 1183-80》 。

《 GB/T 1184-1996 形状和位置公差 未注公差值 》 等效采用 《 ISO 2768： 1989》 代替 《 GB 1184-80》 《 GB/T 4249-1996 公差原则 》 等效采用 《 ISO 8015： 1985》代替 《 GB 4249-84》 《 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 》 等效采用 《 ISO 2692： 1996》 《 GB/T 16892-1997 形状和位置公差 非刚性零件注法 》 等效采用 《 ISO 10579： 1993》 《 GB/T 17851-1999 形状和位置公差 基准和基准体系 》 等效采用 《 ISO 5459： 1981》 《 GB/T 18780.1-2002 产品几何量技术规范（ GPS）几何要素 1部分：基本术语和定义 》 等效采用 《 ISO 14660-1 ： 1999》 《 GB/T 13319-2003 产品几何量技术规范（ GPS）几何公差 位置度公差注法 》 等效采用 《 ISO 5458： 1998》 代替 《 GB/T 13319-1991》 。

《 GB/T 1958-2004 产品几何量技术规范（ GPS）形状和位置公差 检测规定 》 代替 《 GB 1958-1980》 目前，我国已形成了比较完整的形状和位置公差标准体系 《 GB/T 17773-1999 形状和位置公差 延伸公差带及其表示法 》等效采用 《 ISO 10578： 1992》 《 GB/T 17852-1999 形状和位置公差 轮廓的尺寸和公差注法 》等效采用 《 ISO 1660： 1982》 ASA Y14.5 - 1957 ANSI Y14.5 - 1966 、 1973 ANSI Y14.5M - 1982 DIMENSIONING AND TOLERANCING ASME Y14.5M - 1994 DIMENSIONING AND TOLERANCING 美国标准的演变过程 A-91-2001前版本，为通用 /福特 /克莱斯勒三大汽车公司 共 同会签 发布， 2004版本为 通用单独 发布 注：本 简解中的不少插图借用 GM标准 A-91的图样 A - 91 - 1989 （ 等效采用 ANSI Y14.5M - 1982 ） A - 91 - 1997、 2001、 2004 GLOBAL DIMENSIONING AND TOLERANCING ADDENDUM （ 等效采用 ANSI Y14.5M - 1994 ） 通用汽车（ GM） 的演变过程 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。

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 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 同程度的影响如 :孔、轴圆柱表面的形状误差会使配合性质不均匀；孔的位置误差会影响装配的方便性和可能性；两齿轮轴的轴线平行度误差会降低齿轮副的啮合质量等等 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 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 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 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 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 A 0.1 A 2.5  0.2 被测要素 基准要素 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。

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 A 0.1 A 关联要素 单一要素 图 4 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  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 6 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 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。