GD&T training
几何尺寸公差培训
Prepared by: FrankPrepared by: Frank
GD&T 的背景与相关规范
GD&T GD&T 是是GGeometric eometric DDimensioning and imensioning and TTolerancing olerancing 的缩写，即的缩写，即
““几何尺寸与形位公差几何尺寸与形位公差””
相关规范：相关规范：
ASME -1994 ASME -1994 （美标）（美标）
尺寸与公差标注尺寸与公差标注
BENEFITS OF GD&TBENEFITS OF GD&T
GD&TGD&T的益处的益处
Definitions(定义）
• 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，如直
径，长度，角度
• 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
Unit 1 (GEOMETRIC DIMENSIONING)
• SYMBOLS(符号）
• DEFINITIONS（定义）
• RULES（规则）
Unit 1 (GEOMETRIC DIMENSIONING)
Unit 1 (GEOMETRIC DIMENSIONING)
•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，如直径，长
度，角度
Unit 1 (GEOMETRIC DIMENSIONING)
•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.
Unit 1 (GEOMETRIC DIMENSIONING)
Unit 1 (GEOMETRIC DIMENSIONING)
• 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
••Feature Of SizeFeature Of Size
Unit 1 (GEOMETRIC DIMENSIONING)
••Location Dimension Location Dimension
A dimension which locates the edge, centerline, or centerplane of a feature relative A dimension which locates the edge, centerline, or centerplane of a feature relative
to another feature, centerline, or another feature, centerline, or centerplane.
Unit 1 (GEOMETRIC DIMENSIONING)
Exercise:Exercise:
Give the Letter( A B…) for Feature, Feature of size, Location dimensionGive the Letter( A B…) for Feature, Feature of size, Location dimension
Unit 1 (GEOMETRIC DIMENSIONING)
• 最大实体状态(Maximum Material Condition)
— 实际要素在给定长度上处处位于尺寸极限之内，并具有实体最大(即材料最多)时的状态。
• 最大实体尺寸(Maximum Material Situation)
— 实际要素在最大实体状态下的极限尺寸。
内表面(孔) D MM = 最小极限尺寸D min 孔最小
外表面(轴) d MM = 最大极限尺寸d max 轴最大
MMC=?MMC=?
MMC=?MMC=?
Unit 1 (GEOMETRIC DIMENSIONING)
• 最小实体状态(Least Material Condition)
— 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(即材料最少)时的状态。
• 最小实体尺寸(Least Material Situation)
— 实际要素在最小实体状态下的极限尺寸。
内表面(孔) D LM = 最大极限尺寸D max；
外表面(轴) d LM = 最小极限尺寸d min。
LMC=LMC=??
LMC=LMC=??
Unit 1 (GEOMETRIC DIMENSIONING)
•独立原则(Regardless of Feature Size)
-与要素尺寸无关,即图纸给定的尺寸要求与形状、位置要求相互独立，应分别满足要求，两者
无关。
独立原则在图样的形位公差框格中没有任何关于公差原则的附加符号或R。
20
Ø
0
- 0. 5
完工尺寸 轴线直线度公差
20
19. 75
……
19. 5
?
练习
Unit 1 (GEOMETRIC DIMENSIONING)
RULE # 1 RULE # 1 FEATURES OF SIZEFEATURES OF SIZE
在仅规定尺寸公差时，单一要素
的尺寸极限规定其几何形状及允
许的尺寸变化范围。
Unit 1 (GEOMETRIC DIMENSIONING)
Unit 1 (GEOMETRIC DIMENSIONING)
Unit 1 (GEOMETRIC DIMENSIONING)
RULE # 2 RULE # 2 TOLERANCE OF POSITION RULETOLERANCE OF POSITION RULE 在规定位置公差时，在公差
框格内必须根据适用情况，
相对于单一公差、基准或两
者规定RFS、MMC或LMC。
Unit 1 (GEOMETRIC DIMENSIONING)
RULE # 3 RULE # 3 OTHER THAN TOLERANCE OF POSITION RULEOTHER THAN TOLERANCE OF POSITION RULE
对其它形位公差，相对于单
一公差、基准或两者，RFS
适用于无实体状态符号加以
规定之处，即默认状态为
RFS。在需要MMC之处，必
须在公差框格中加以规定。
Type of
Tolerance
公差类型
Characteristic 特性
and Symbol 符号
Form 形状
Straightness 直线度
Flatness 平面度
Circularity (Roundness) 圆度
Profile of a Line 线轮廓度
Profile of a Surface 面轮廓度
Angularity 倾斜度
Perpendicularity 垂直度
Parallelism 平行度
Position 位置度
Concentricity 同轴度
Symmetry 对称度
Circular Runout * 圆跳动
Total Runout * 全跳动
Cylindricity 圆柱度
Profile 轮廓
Orientation
定向
Location
定位
Runout
跳动
For Individual Features
单一要素
For Individual Features or
Related Features
单一要素或关联要素
For Related Features
关联要素
Unit 1 (GEOMETRIC DIMENSIONING)
公差符号
Symbols
Unit 1 (GEOMETRIC DIMENSIONING)
修正符号 Modifier Symbols
Unilateral Modifier 单边公差带
Projected Tolerance Zone 延伸公差带
Free State Condition 自由状态
Regardless of Feature Size(RFS) 独立原则
Least Material Condition(LMC) 最小实体原则
Maximum Material Condition(MMC) 最大实体原则
SymbolTerm
M
L
U
P
F
S
理论精确值，公差随其它相关尺寸公差变化
没有公差，该值仅供参考
(25)
R
CR
SR
Diameter 直径
Spherical Diameter 球径 Controlled Radius 控制半径
Radius 半径
Reference 参考尺寸 Spherical Radius 球半径
Square 正方形
Between 范围
ARC Length 弧长
All Around 全周
Places or By 10处10X
Basic Dimension 基本尺寸25
Ø
SØ
100
其它符号 Other Symbols
Unit 1 (GEOMETRIC DIMENSIONING)
Feature Control Frame
Feature or Feature Of Size
修正符号 Modifier
Basic Dimension
Unit 1 (GEOMETRIC DIMENSIONING)
SYMBOL
理论正确尺寸：用一个数值来描述一个理
论要求，一般指对于要素的位置度，轮廓
度，倾斜度来讲。
这是一个纯理论尺寸， 不带公差，零件的
实际尺寸仅是由在公差框格中位置度，轮
廓度或倾斜度公差来限定。
Unit 2 (Form control)
u Straightness 直线度
c Flatness 平面度
e Circularity (Roundness) 圆度
g Cylindricity 圆柱度
u Straightness 直线度
THE CONDITION WERE AN ELEMENT OF A
SURFACE OR AN AXIS IS A STRAIGHT LINE.
Straightness tolerance zone 公差带定义
TWO PARALLEL LINES WITHIN WHICH THE
CONSIDERED ELEMENT OR AXIS MUST LIE.
Unit 2 (Form control)
任
意
方
向
公差带形状为 ？
Exercise
Unit 2 (Form control)
c Flatness 平面度
THE CONDITION OF A SURFACE HAVING ALL
ELEMENTS IN ONE PLANE.
TOLERANCE ZONE:
TWO PARALLEL PLANES WITHIN WHICH THE
ENTIRE SURFACE MUSE LIE.
Unit 2 (Form control)
Unit 2 (Form control)
COMPARE WITH STRAIGHTNESS & FLATNESS
Unit 2 (Form control)
e Circularity (Roundness) 圆度
Unit 2 (Form control)
g Cylindricity 圆柱度
Unit 2 (Form control)
Unit 3 (DATUMS)
•基准 Datum — 与被测要素有关
且用来定义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。
基准要素的符号 － ASME 标准规定字母I、O和Q不用
模拟基准要素
零件1 零件2
基准要素(一个底面)
在建立基准的过程中会排除基准要素本身的形状误差
ø
基准特征 Datum Feature 基准目标Datum Target
10
A1
基准面积
A
点基准目标
线基准目标
面基准目标
•基准要素 Datum Feature — 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。
IMPLIED DATUM (隐藏基准）
IMPLIED DATUMS ARE ACCEPTABLE
BUT IMPLIED DATUM SEQUENCE IS
NOT.
Unit 3 (DATUMS)
Unit 3 (DATUMS)
•基准体系 Datum Reference Frame
实际上，是对6个自由度的约束。
• 三个相互垂直的理想(基准)平面构成的空间直角坐标系，想象6个自由度
Unit 3 (DATUMS)
3-2-1 RULE 321规则
DATUM SEQUENCE
3 2
1
Unit 3 (DATUMS)
只
有
叫
出
基
准
的
几
何
公
差
尺
寸
是
通
过
基
准
来
测
量
的
Unit 3 (DATUMS)
DATUM TAGET 基准目标
点基准目标 线基准目标 面基准目标
基准目标的位置必须用理论尺寸表示。面目标还应标注其表面的
大小尺寸。
Unit 3 (DATUMS)
FEATURE OF SIZE DATUME
任何时候当用到FOS基准时，都必须要定
义MMC，LMC或RFS。
Unit 3 (DATUMS)
FEATURE OF SIZE DATUME
Unit 3 (DATUMS)
FEATURE OF SIZE DATUME
Unit 3 (DATUMS)
FEATURE OF SIZE DATUME
FEATURE OF SIZE DATUME
Unit 3 (DATUMS)
EXAMPLE1:
Unit 3 (DATUMS)
基准后有、
无附加符号
又表示了不
同的设计要
求。详见公
差原则。
强调4孔轴线
与A轴线平行
强调4孔轴线
与B平面垂直
基准体系中基准的顺序前后表示不同的设计要求
EXAMPLE2:
Unit 3 (DATUMS)
COAXIAL DATUM FEATURE
同轴基准
COPLANAR DATUM FEATURE
共面基准
Unit 4 (ORIENTATION CONTROLS)
b Perpendicularity 垂直度
公差带形状为 两个平行平面
面对面垂直度
面对线垂直度
Unit 4 (ORIENTATION CONTROLS)
公差带形状为 两个平行平面
线对面垂直度
给
定
平
面
上
线
线对线垂直度
Unit 4 (ORIENTATION CONTROLS)
公差带形状为 一个圆柱
任
意
方
向
轴线对面垂直度
Unit 4 (ORIENTATION CONTROLS)
f Parallelism平行度
公差带形状为 两个平行平面
公差带形状为 一个圆柱
任
意
方
向
Unit 4 (ORIENTATION CONTROLS)
a Angularity倾斜度
公差带形状为 两个平行平面
采用
倾斜度首
先必须将
其理想角
度标注出
来，因为
公差带方
向与之有
关。
Unit 4 (ORIENTATION CONTROLS)
Example:
Unit 4 (ORIENTATION CONTROLS)
Unit 4 (ORIENTATION CONTROLS)
Unit 5 (LOCATION CONTROLS)
位置度公差描述的是被测要素实际位置对理想位置允许的变动区域。
位置度有点的位置度、线的位置度、面的位置度。
描述位置度的方法：坐标法、几何法
+/
+/
Ø +/
Rectangular
Tolerance Zone
Ø +/
A
B
C
A
Ø A B CM
+/
+/
Ø
ASME通常使用几何法表述孔轴的位置度
Unit 5 (LOCATION CONTROLS)
点的位置度
公差带为：一个球
SØ
Unit 5 (LOCATION CONTROLS)
公差带为：一个圆柱
右图是用量规来描述零件的检测。
Ø
轴线的位置度(任意方向)
Unit 5 (LOCATION CONTROLS)
面的位置度
公差带为：两平行平面
Unit 5 (LOCATION CONTROLS)
孔(要素)组的位置度
公差带为：一组圆柱
当两种位置相同时。合一个框格标注；当两种位置不相同时，分上下
两格分别标注。称为复合位置度。
孔组的位置度由两种位置要求组成。一个是各孔(要素)之间的位置要
求；一个是孔组(整组要素)的定位要求。
Unit 5 (LOCATION CONTROLS)
-T-
-R-
-S-S R T
Ø
See Below
Unit 5 (LOCATION CONTROLS)
中心线偏差
Unit 5 (LOCATION CONTROLS)
Unit 5 (LOCATION CONTROLS)
Unit 5 (LOCATION CONTROLS)
Projected Tolerance Zone延伸公差带
图例中的左图所示的螺纹连接，按常规方
法标注，将出现干涉现象。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。它的原理是把螺纹部分的公差带延
伸至实体外（右图）。
干
涉
Unit 5 (LOCATION CONTROLS)
Unit 5 (LOCATION CONTROLS)
公差带为：一组圆柱
孔
组
的
定
位
要
求
各
孔
之
间
的
位
置
要
求
复合位置度
说明
检查孔组
定位要求
的量规
各孔之间
位置要求
的公差带
孔组定位
要求的公
差带
检查各孔
之间位置
要求的量
规
Unit 5 (LOCATION CONTROLS)
Unit 6 (RUNOUT CONTROLS)
h CIRCULAR RUNOUT 圆跳动
Unit 6 (RUNOUT CONTROLS)
Unit 6 (RUNOUT CONTROLS)
t TOTAL RUNOUT 全跳动
公差带形状为
两个等距曲线
采用线轮廓度首
先必须将其理想轮
廓线标注出来，因
为公差带形状与之
有关。
理想线轮廓到
底面位置由尺寸公
差控制，则线轮廓
度公差带将可在尺
寸公差带内上下平
动及摆动。
当线轮廓度带
基准成为位置公差
时，则公差带将与
基准有方向或/和
位置要求。
Unit 7 (PROFILE CONTROLS)
k LINE PROFILE 线轮廓度
Unit 7 (PROFILE CONTROLS)
Unit 7 (PROFILE CONTROLS)
d SURFACE PROFILE 面轮廓度
公差带形状为
两个等距曲面
标准
对周边要
求的两种
标注形式。
采用
面轮廓度
首先必须
将其理想
轮廓面标
注出来，
因为公差
带形状与
之有关。
本面
轮廓度带
基准属位
置公差。
面轮廓度
公差带与
基准 A
有垂直要
求。
Unit 7 (PROFILE CONTROLS)
这种情况下,公差带为单边的
REFERENCE
