在制造業(yè)中，質(zhì)量是很重要的，而價格必須得到控制。設(shè)計方案時以減少浪費(fèi)和有效利用現(xiàn)有資源是一種趨勢。如今，零件設(shè)計和制造方法的精度和尺寸是制造商非常關(guān)注的焦點(diǎn)。通過幾何尺寸和公差（GD&T）來傳達(dá)產(chǎn)品的特征和尺寸，可以準(zhǔn)確獲取加工中的關(guān)鍵信息，以生產(chǎn)符合特征需求的產(chǎn)品。

目前，GD&T方法在很多領(lǐng)域都有應(yīng)用，包括自動化設(shè)備、機(jī)械工程、航空航天等領(lǐng)域。在這篇文章中，我們將對制造業(yè)中的GD&T進(jìn)行概述。

什么是幾何尺寸和公差（GD&T）？

幾何尺寸和公差（GD&T）或幾何公差是一套系統(tǒng)，用于描述零件的幾何形狀以及允許的幾何公差。通過使用正確的工具，設(shè)計工程師可以清楚地描述一個特征在部件上的位置，并獲得其幾何特征以及尺寸、形狀和方向。GD&T旨在與基本尺寸和坐標(biāo)尺寸系統(tǒng)結(jié)合使用，而不是作為其替代品。

術(shù)語 “產(chǎn)品幾何規(guī)格 “和 “幾何尺寸和公差 “與產(chǎn)品的形狀、尺寸和位置關(guān)系有關(guān)，而 “公差 “是指允許的誤差。

設(shè)計師和工程師使用這種國際語言來精確描述它們圖紙上的尺寸、形狀、方向和特征尺寸的位置。GD&T技術(shù)考慮到了一個部件的功能以及該部件與其他部件的互動方式。為了有效地使用GD&T，有必要深入了解其工作原理和使用。

GD&T符號的不同類型

GD&T是一個基于特征的系統(tǒng)，用于定義零件上特征的尺寸、形狀和位置。常用的GD&T類別是形狀、輪廓、方向、位置和跳動。

GD&T符號根據(jù)其預(yù)期功能被整齊地分為許多組。

1. 形狀公差控制

形狀控制定義了特征的整體形狀，包括直線度、平面度、圓度和圓柱度

1.1 直線度

直線度指的是部件的實際線性幾何形狀，保留了理想的直線。直線度公差是指實際線條與理想直線的最大偏差。

1.2 平面度

平面度是指部件的實際平面形式，保留了一個理想的平面。平面度公差指的是實際表面與理想平面的最大偏差。

1.3 圓度

圓度指一個部件的真實圓形，與其中心保持一致的距離。在同一橫截面上，真實圓和理想圓之間的最大允許差異稱為圓度公差。

1.4 圓柱度

圓柱度是指零件圓柱形表面上的每一個點(diǎn)與中心軸保持等距離。圓柱度公差是實際圓柱和理想圓柱之間的最大允許偏差。

2. 輪廓公差控制

輪廓控制描述了表面周圍的三維公差區(qū)。它包括線的輪廓和面的輪廓。

2.1 一條線的輪廓

零件在指定平面內(nèi)的任何形式的曲線狀態(tài)下，保持其理想形狀的線型輪廓。線條輪廓的公差是指不規(guī)則圓曲線的實際輪廓中可能出現(xiàn)的差異量。

2.2 一個表面的輪廓

一個表面的輪廓是表示零件上任何形狀的表面，保持其理想形狀的條件。它是非圓形表面的實際輪廓線和理想輪廓表面允許的變化量。

3. 方向公差控制

方向控制定義了特征的位置，涉及到有角度變化的尺寸，包括角度、垂直度和平行度。

3.1 角度

傾斜屬性說明零件上兩個元素的相對方向保持在指定的角度尺寸。傾斜度規(guī)定了被測元素的實際方向和與基準(zhǔn)面的任何指定角度的理想方向之間允許的最大偏差。

3.2 垂直度

垂直度的正交程度，在兩個元素之間，表示一個部件上的測量元素相對于參考元素保持90°的適當(dāng)角度。垂直度公差是測量元件的實際方向與預(yù)測的正交方向與參考相的最大允許偏差之間的差值。

3.3 平行性

平行度，通常被稱為平行度，是指零件上的實際元素與基準(zhǔn)面保持相等的距離。實際測量的元素方向和預(yù)期的與基準(zhǔn)面平行的方向之間的最大允許變化是平行度公差。

4. 位置公差控制

位置控制用于利用線性尺寸確定特征的位置，包括位置度、同心度和對稱性。

4.1 位置度

位置度是指零件上的點(diǎn)、線、面或其他特征相對于其預(yù)測位置的精度。位置公差指的是測量元素的實際位置與理想位置相比的最大差異。

4.2 同心度

有時縮寫為同軸度，是指部件上的測量軸線與參考軸線保持平行。同心度指的是實際測量軸與基準(zhǔn)的允許偏差。

4.3 對稱性

對稱性是指零件的兩個對稱中心部件保持在同一中心平面（或中心線、軸線）的條件。理想對稱平面與實際對稱中心平面的允許偏差被稱為對稱性公差。

5. 跳動公差控制

跳動控制定義了某一特定特征相對于基準(zhǔn)面可以有多大的變化。它包括圓跳動和總跳動。

5.1 圓跳動

術(shù)語 “圓跳動 “是指零件的旋轉(zhuǎn)表面包含在指定的測量平面內(nèi)，并保持相對于基準(zhǔn)軸的恒定位置的情況。在一定的測量范圍內(nèi)，當(dāng)被測量的實際部件完全圍繞基準(zhǔn)軸旋轉(zhuǎn)而沒有軸向運(yùn)動時，最大的允許偏差是圓跳動公差。

5.2 總跳動

當(dāng)部件圍繞基準(zhǔn)軸連續(xù)旋轉(zhuǎn)時，全跳動指的是跳動量以及完整的測量表面。全跳動公差是指當(dāng)被測件圍繞基準(zhǔn)軸連續(xù)旋轉(zhuǎn)，且指示器一般沿其預(yù)測輪廓移動時，允許的最高跳動。

GD&T中的特征控制框架

什么是特征控制框架？在幾何設(shè)計和技術(shù)中，特征控制框架是用來解釋應(yīng)用于零件特征的幾何控制的要求和公差。特征控制框架由四個主要部分組成，包括：

• GD&T標(biāo)志，也被稱為控制符號
• 公差區(qū)的形狀和大小
• 各種公差區(qū)的修改器，如材料條件修改器和投影
• 基準(zhǔn)參考

這些信息提供了你需要知道如何理解幾何公差，以及如何測量或決定部件是否在規(guī)格范圍內(nèi)的一切。

特征控制框架的部件

特征控制框的部件包括引線箭頭、幾何符號、公差區(qū)等。

引線箭頭

這個箭頭將注意力引向幾何控制所處的特征。(如圖所示，可使用或不使用延長線)。

幾何符號

您將在此處提供要使用的幾何控件。

直徑符號

如果幾何控制是一個直徑公差，這個符號（?）將出現(xiàn)在公差值之前。

陳述區(qū)或公差區(qū)

公差區(qū)規(guī)定了幾何控制的總公差。圖紙標(biāo)準(zhǔn)作為測量單位和基本尺寸的依據(jù)。

尺寸或公差修改器

這是你確定任何可能需要特殊公差特征的地方。例如，具有嚴(yán)格公差的特征可能需要比具有較寬松公差特征更大的基準(zhǔn)目標(biāo)。

基準(zhǔn)點(diǎn)特征參考（主要基準(zhǔn)點(diǎn)特征參考）

如果控制需要一個基準(zhǔn)，GD&T控制所利用的主要基準(zhǔn)特征就是這個。該字母與零件上的一個特征有關(guān)，當(dāng)零件完成后，將用相同的字母標(biāo)記。在測量零件時，為了準(zhǔn)確起見，必須首先限制這個基準(zhǔn)點(diǎn)。需要注意的是，基準(zhǔn)點(diǎn)的順序?qū)τ诹慵臏y量是至關(guān)重要的。

二級基準(zhǔn)面參考框架

如果有必要，將在主基準(zhǔn)參考框架的右側(cè)引用二級基準(zhǔn)參考。這個字母指的是零件上的一個特征，該特征將在零件上的相同位置用相同的字母標(biāo)記。這是在測量過程中固定在主基準(zhǔn)點(diǎn)之后的基準(zhǔn)點(diǎn)。

第三基準(zhǔn)點(diǎn)特征參考

如果有必要，第三基準(zhǔn)將被鏈接到第二基準(zhǔn)特征參考的右邊。這個字母指的是零件上的一個特征，它將在零件上的相同位置用相同的字母標(biāo)記。在測量過程中，這是最后被固定的基準(zhǔn)點(diǎn)。

總結(jié)

GD&T是一種描述設(shè)計的幾何尺寸和公差的有效方法，它以清晰易懂的方式傳達(dá)了一個部件的設(shè)計目的和功能要求。如果你想確保你設(shè)計的零件能完美地滿足它的作用，那么需要在技術(shù)圖紙上準(zhǔn)確地傳達(dá)GD&T。

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