技術(shù)圖紙作為一種通用語言偏戳，提供尺寸和公差信息。它由一套非常精確的標(biāo)準(zhǔn)塑满、符號和規(guī)則組成晚饰，傳達(dá)了一個零部件的幾何特征和公差。

工程領(lǐng)域在設(shè)計和開發(fā)產(chǎn)品時使用技術(shù)圖紙卑聚。它們也有助于在生產(chǎn)計劃期間選擇適當(dāng)?shù)牟牧虾椭圃旃に囈６省Ｔ谥圃旌蜋z驗零部件階段也需要通過該語言所傳達(dá)的信息進(jìn)行仔細(xì)分析卧蒂。想象一下，如果該語言不存在珍询，那么將會出現(xiàn)多少技術(shù)問題和違約糾紛圆乡！

GD&T 代表什么：幾何尺寸和公差。

本文旨在幫助您了解幾何尺寸和公差（GD&T）的基本概念和定義策橘；更確切地說炸渡，它介紹了什么是 GD&T，它是如何工作的丽已，以及為什么實施 GD&T 流程很重要蚌堵。此外，它強(qiáng)調(diào)了所有寫在技術(shù)圖紙上的幾何特征和公差的存在目的促脉。它有時告訴我們在生產(chǎn)時可以不必那么嚴(yán)格辰斋，以便降低生產(chǎn)成本。更多時候瘸味，它告訴我們應(yīng)在制造或檢驗過程中使用什么固定組件宫仗。因此，必須仔細(xì)理解 GD&T旁仿，因為它規(guī)定了一系列在整個制造過程中必須遵守的約束條件藕夫。

什么是 GD&T？

GD&T 是一個用于定義和傳達(dá)工程尺寸和公差的體系枯冈。它在技術(shù)圖紙和計算機(jī)生成的三維實體模型中使用符號語言來明確描述零部件和組件的標(biāo)稱（理論上完美的）幾何形狀毅贮。它規(guī)定了零部件的每個受控特征需要何種程度的精度。它定義了每個特征的可能大小以及這些特征的方向和位置的允許變化量尘奏。

作為一種文件設(shè)計方法和制造機(jī)制炊捻，GD&T 有助于設(shè)計師、工程師和技術(shù)人員彼此之間清晰地溝通瓣挂；這樣眨捶，他們就能將一個零部件完全按照計算機(jī)輔助設(shè)計（CAD）的要求制造出來。

GD&T 如何工作类埋？

GD&T 確保從設(shè)計到加工使用技術(shù)圖紙的每個人都能看懂圖紙履字。它涉及的詞匯由幾何特征組成，例如平面度鼓辈、直線度攀瘟、圓柱度、圓度失跷、垂直度诉玲、平行度、傾斜度持蓄、位置度钢婆、輪廓度系馁、同軸度和對稱度（等等）。這些不同的幾何特征分類為形狀窟扑、方向喇颁、位置和跳動等不同的公差類別，并使用基準(zhǔn)點嚎货、線橘霎、面和體積等作為零部件的其他元素的參考位置。

如果負(fù)責(zé)設(shè)計零部件的研發(fā)人員與在機(jī)械車間解讀技術(shù)圖紙的人員之間存在誤解殖属，那么就可能會浪費大量的資金姐叁。因此，統(tǒng)一的邏輯語言 GD&T 有助于理解零部件的幾何特征和公差洗显。它提供了統(tǒng)一性和便利性外潜，減少了猜測和反復(fù)確認(rèn)，同時確保了整個設(shè)計和制造的幾何形狀是一致的挠唆。

隨著今天的設(shè)計變得越來越復(fù)雜和精密处窥，設(shè)計師、工程師和技術(shù)人員之間需要準(zhǔn)確和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臏贤ㄐ椤D&T 賦能團(tuán)隊中的成員清晰有效地相互溝通滔驾，節(jié)省時間，使設(shè)計和制造過程更加高效杏住。

為什么要實施 GD&T 流程采冕？

作為一種允許工程師和機(jī)械師使用相同詞匯并相互理解的通用語言，GD&T 是使技術(shù)圖紙通俗易懂的關(guān)鍵贫拭。由于有些材料比其他材料更容易加工孩青，因此可以仔細(xì)研究如果選擇另一種材料會帶來怎樣的潛在影響，這將有助于降低制造成本耍叮。在分析了技術(shù)圖紙后纺辟，您可能會發(fā)現(xiàn)，在對零部件的功能沒有影響的情況下蝠盘，一種材料可能優(yōu)于另一種材料。

另一個證明有必要實施 GD&T 流程的論據(jù)是辈殃，每種幾何特征都有一個公差苔免，即一個尺寸的最大和最小變化極限值之差。公差在技術(shù)圖紙上用于控制必須裝配在一起的零部件债案。公差可以幫助您互換零部件并更換單個部件更启。

由于兩種特征之間的最大變化等于控制尺寸上的公差之和，不同特征的公差會累積起來截型。因此趴荸，隨著控制尺寸數(shù)量的增加儒溉，公差累積值也會增加。在最壞的情況下发钝，一個加工好的零部件可能在這些累積的公差范圍內(nèi)顿涣，但是，一旦到了裝配階段酝豪，它可能無法與其他零部件裝配在一起涛碑。

然而，有了控制位置和方向的 GD&T 方法孵淘，這方面的誤差積累就不太可能造成裝配問題蒲障。相反，它考慮的是一整套公差瘫证，所以模型的制造是可重復(fù)的揉阎，零部件是可更換的。通過明確說明所有的設(shè)計要求背捌，一個完整的 GD&T 過程可以保證完全符合所有的尺寸和公差規(guī)格毙籽。

 為什么 GD&T 如此重要？

設(shè)計越復(fù)雜凄在，公差越嚴(yán)格才擒，需要的工具就越復(fù)雜，制造和檢驗過程就越昂貴舞懦，廢品率就越高善瞧。在設(shè)計一個零部件時，必須考慮到這一點毕蕉。

因此蓬肢，與其在位置和孔徑上設(shè)置非常嚴(yán)格的尺寸公差，從而使加工變得更加昂貴和復(fù)雜乙笛，設(shè)計師和工程師反而可以控制輪廓和定位魂中，以擴(kuò)大公差范圍。這將通過減少制造過程的復(fù)雜性為他們節(jié)省費用刽室。

在這方面香题，GD&T 通過允許適當(dāng)?shù)墓钜宰畲笙薅鹊睾喕a(chǎn)，提高了設(shè)計精度酪律。好處是雌隅，對于許多項目來說，這個過程將提供額外的公差缸沃，以進(jìn)一步提高成本效益恰起。

  GD&T 和三維測量

GD&T 與檢驗過程緊密相關(guān)。質(zhì)量控制和質(zhì)量保證過程中的一個重要階段是數(shù)據(jù)采集，這可以通過手動測量检盼、觸碰探測或三維掃描進(jìn)行肯污。通過這些技術(shù)，我們可以數(shù)字化處理一個零部件實體吨枉。然后蹦渣，我們可以確定測量值是否與預(yù)期的幾何實體（也稱為 GD&T 標(biāo)注）相符。我們通過將測量數(shù)據(jù)與 CAD 模型上顯示的尺寸進(jìn)行比較东羹，以檢查它是合格還是不合格剂桥。更重要的是，我們可以量化與極限公差的偏差属提。

簡而言之权逗，需要進(jìn)行三維測量來評估 GD&T 標(biāo)注。通過隨機(jī)探測一系列的點或掃描一個表面獲取數(shù)據(jù)冤议，我們可以根據(jù)具體的幾何特征僵馒，如平面度、直線度粪畔、圓柱度绸秸、圓度、垂直度等支际，評估零部件質(zhì)量匠似，從而評估制造工藝。

定義               

01   平面度

平面度用平行四邊形來表示蟹嫁，是指一個表面或派生的中間平面的所有元素都在一個平面內(nèi)暗沉。平面度公差規(guī)定了一個由兩個平行平面定義的公差帶，表面或派生的中間平面必須位于這個公差帶內(nèi)讹玉。

02   直線度

直線度是指表面的一個元素或派生的中線是一條直線里淡。直線度公差規(guī)定了一個公差帶，表面的相關(guān)元素或派生的中線必須位于這個公差帶內(nèi)挡辩。直線度公差應(yīng)用在要控制的直線元素上谎跨。

03   圓柱度

圓柱度用一個由平行線圍成的圓表示，是指旋轉(zhuǎn)表面上的所有點都與一個公共軸等距離垃杖。圓柱度公差規(guī)定了一個由兩個同心圓柱體組成的公差帶男杈，表面必須位于這個公差帶內(nèi)。

04   圓形度（圓度）

圓度用一個圓表示调俘，是指 (a) 對于球體以外的特征势就，表面上與軸線或脊線（曲線）垂直的任何平面相交的所有點都與該軸線或脊線等距；(b) 對于球體脉漏，表面上與通過一個公共中心的任何平面相交的所有點都與該中心等距。圓度公差規(guī)定了以兩個同心圓為界的公差帶，表面上的每個圓形元素都必須在這個公差帶內(nèi)侧巨，它單獨適用于任一平面舅锄。

05   垂直度

垂直度用一條水平線與另一條垂直線來表示，是指表面司忱、特征的中心平面或特征的軸線與基準(zhǔn)平面或基準(zhǔn)軸線成直角皇忿。

06   平行度

平行度用兩條斜的平行線表示，是指表面或特征的中心平面上的所有點與基準(zhǔn)面等距坦仍；或特征的軸線沿其長度與一個或多個基準(zhǔn)面或基準(zhǔn)軸線等距鳍烁。

07   傾斜度

傾斜度用兩條成一定角度的線來表示，是指表面堆嘿、特征的中心平面或特征的軸線與基準(zhǔn)平面或基準(zhǔn)軸線成任何特定的角度羞条。

08   位置度

位置度用一個十字線符號表示，是指一個或多個尺寸特征相對于彼此或相對于一個或多個基準(zhǔn)的位置氏走。位置度公差定義了以下任何一項：(a) 允許尺寸特征的中心资妇、軸或中心平面從真實（理論上準(zhǔn)確的）位置變化的區(qū)域，以及 (b)（在 MMC 或 LMC 基礎(chǔ)上指定的）邊界讥燎，它被定義為位于真實（理論上準(zhǔn)確的）位置處的實效狀態(tài)水矢，相關(guān)尺寸特征的一個或多個表面不得違反這個實效狀態(tài)。

09   曲面輪廓度

由曲面輪廓公差建立的公差帶用一個半圓表示掰魁，其中曲邊朝上巩顶，直邊在底部，公差帶是三維的（一個體積）低流，并沿著一個或多個相關(guān)特征的長度和寬度（或周長）延伸日病。曲面輪廓度可以應(yīng)用于任何形狀的零部件，包括具有恒定橫截面的零部件大熟，具有旋轉(zhuǎn)表面的零部件割扬，或其輪廓公差應(yīng)用于整個輪廓的零部件。

10   線輪廓度

根據(jù)線輪廓度公差要求建立的每個線元素公差帶是二維的（一個區(qū)域）偿荷，公差帶垂直于每個線元素處特征的真實輪廓窘游。通過創(chuàng)建一個設(shè)計實體模型或工程視圖，可以顯示真實的輪廓跳纳。如果不希望公差帶將特征的整個表面作為單個實體包括進(jìn)去忍饰，可以將線輪廓度應(yīng)用于具有不同橫截面的零部件，如飛機(jī)的錐形機(jī)翼寺庄，或具有恒定橫截面的零部件艾蓝，如擠壓件。

11   同軸度

同軸度是指旋轉(zhuǎn)表面的所有徑向相對元素的中點（或兩個或多個徑向布置特征的相應(yīng)位置處元素的中點）與基準(zhǔn)軸（或中心點）重合斗塘。同軸度公差是一個圓柱形（或球形）公差帶赢织，其軸線（或中心點）與基準(zhǔn)特征的軸線（或中心點）重合亮靴。無論特征大小如何，受控特征的所有相應(yīng)位置處元素的中點都必須位于圓柱形（或球形）公差帶內(nèi)于置。

12   對稱度

對稱度是指兩個或多個特征表面的所有相對或相應(yīng)位置處元素的中點與基準(zhǔn)軸或中心平面重合茧吊。上一段的解釋適用于這里的特征，因為對稱度和同軸度控制遵循相同的概念八毯，只是它們適用于不同的零部件配置搓侄。

13   圓跳動

圓跳動提供了對表面的圓形元素的控制。當(dāng)零部件圍繞模擬基準(zhǔn)軸旋轉(zhuǎn)到表面的最大角度范圍時予乏，公差單獨適用于每個圓形測量位置偿寥。

14   全跳動

全跳動提供了對所有表面元素的控制。當(dāng)零部件圍繞基準(zhǔn)軸旋轉(zhuǎn) 360°時蟹游，公差同時適用于所有圓形和輪廓測量位置填级。

15   最大實體狀態(tài)（MMC）

最大實體狀態(tài)（MMC）是指在規(guī)定的尺寸限制內(nèi)（如最小孔徑、最大軸徑）赞拼，一個尺寸特征包含最多量的材料飒自。

16   最小實體狀態(tài)（LMC）

最小實體狀態(tài)（LMC）是指在規(guī)定的尺寸限制內(nèi)（如最大孔徑、最小軸徑）璃锻，一個尺寸特征包含最少量的材料秘驻。

— 圖例 —

參考資料：ASME Y14.5-2009，尺寸和公差玫葡，工程制圖和相關(guān)文件慣例戳明，美國機(jī)械工程師學(xué)會（ASME）

長按如下二維碼聯(lián)系技術(shù)專家

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