基础篇：6）形位公差标注（GD&T标准）-总章

本章目的：理解GD&T概念，读懂和绘制GD&T图纸。本章是GD&T指引章节。

1.GD&T概念

GD&T  是 Geometric  Dimensioning  and  Tolerancing 的缩写，即“几何尺寸和公差”。

和线性尺寸标注方式一样，它也是一种公差的标注方法。但相对于传统的线性尺寸的标注方式，它有其独特的优越性而渐渐为更多的机械从业者所接受。

形位公差的标注如下：

2.GD&T和“形位公差”的区别

很多人分不清GD&T和“形位公差”的区别。因为很多机械从业者在大学时，学了形位公差却后来不是很用的上，就不会非常地深入理解它。然后被GD&T培训机构的的高大上给糊了一脸。

其实GD&T就是我们通常说的形位公差，不通点在于我们所说的形位公差指的是国标，而GD&T是GM（通用公司）的标准。两者只有很小的区别。（因为制定标准时就是你抄我，我抄你的）

2.1 形位公差的各国标准

这张图是作者直接截录的，读者可以从这张图上看到各国公差的标准。

3.GD&T 图纸的意义

1）设计思路的表达--定位方式与 DTS 要求（Dimensional Technical Specification）；

2）检具设计的依据；

3）零件重要特征的定义。

4.常用 GD&T 中的名词定义有（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。

公差有：边界公差、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。

5.线性尺寸公差与形位公差标注的不同

可查看：

基础篇：6.8）公差标注进化论；

基础篇：6.9）GD&T较线性尺寸优缺点；

这两章内容可以在正式学习GD&T前先看一下。

6.形位公差的学习内容

6.1）形位公差-要素  Feature；

6.2）形位公差-符号 Symbol；

6.3）形位公差-标注  Mark；

6.4）形位公差-基准 Datum；

6.5）形位公差-基本规则 Basic Rules；

6.6）形位公差-公差带 Tolerance Zone；

6.7）形位公差-检验方式；

7.作图时什么时候运用GD&T

作图时标注形位公差的时间请查看：

基础篇：4）工程图出图

中公差和行位公差的标注小节；

几何尺寸的标注等同于3d草绘中的几何约束，可依据实际要求，相互参考绘制。

8.GD&T形位公差标注流程

8.1 学习形位公差的基础知识

不去学习形位公差的人，自然也不会去使用形位公差。要标注正确的形位公差，本博文6.1~6.7节，也就是要素、符号、标注、基准、基本规则、公差带形状、检验方式都是必须了解的。

8.2 确认形位公差的设计要求

为什么需要这个形位公差？

不如说这一点才是最重要的，有对应的设计要求才会选用对应的形位公差。比如有轮廓的控制要求就选用轮廓度公差，位置的控制要求就选用位置度公差。

无此设计要求就自然不需要加形位公差。

8.3 选取合适的形位公差

常常不同的形位公差能满足同一种设计要求。如：圆度+直线度，圆柱度，圆跳动都能满足轴表面形状控制要求。

这时候就需要选取合适的形位公差，作者建议：

1）参考标准或文档资料：一般的可靠性设计资料都会给出合适的参考形位公差。

2）听取供应商的意见：供应商处也常常制作相关产品，而好的供应商本身就有很多设计资料供参考，可以提供形位公差标注意见。不过这时候一定要注意，不要被供应商“坑”了。可见

进阶篇：7）供应商的“陷阱破解”

8.4 正确的填写

其实很多培训班和培训资料，都是教授如何正确填写的内容。先理解形位公差的概念，再按要求正确填入图纸需要的地方。

现在，3d软件的合理运用可以帮助机械工程师正确填写形位公差。如形状公差可以自动屏蔽基准面选用。

但如直径符号等填写需要工程师自己注意，这一点软件还没有帮助。

有一个小诀窍是，工程师在填写形位公差时，可参考一下3d图纸中的几何约束。

8.5 回顾形位公差是否适应制造、装配、检验等环节

最后，填写完形位公差还要审视一下，自己所在的公司或环境，其后续环节能否合理按照这个公差来制作、装配、检验。如果现在的环境还是比较适合老一套的形位公差运用方式，制造方、装配方都不懂GD&T标注的意思，或公司并没有对应的检验设备。那么，采用GD&T标准在图纸上大范围标注形位公差务必慎重（作者也只有用慎重这个词了）。

如下图，请读者思考，哪些是一定要形位公差的标注，哪些不是，适合自己的公司或环境么？（这个并没有准确的答案）

9.后记

GD&T和形位公差被很多的培训班搞得飞起，而且价格昂贵。有人领进门也是好事。

但作者却希望同行业工作者不要太过于崇拜GD&T（当然更不能轻视），这只是一份很普通的形位公差的标准，国标就有的，也是一样朴实的技术。GD&T的优化作用也常比不上设计本身的优化作用（DFX的DFMA等）。

公差与形位公差的标注已经接近图纸绘制的收尾工作了，而其也直接联系了设计、制造、装配、检验等诸多工作。当我们学习过后不妨多绘制几份图纸来反思一下：为什么需要这个形位公差？这个行为公差公可以省略么？制造、装配、检验的等环节能跟上么？

这样比单纯的学习GD&T有用很多。不如说这个才是正途，而只是侃侃而谈GD&T却不去画图绝对是一条邪道。

顺便注意，有些培训班和培训资料为了夸大GD&T的功效，有时候会以偏概全述说内容，或是会干脆塞一些不太相关却擦边的内容。作者现在看到过的就有：

①CPK和正态分布；

②DFA的防错设计；

这个时候读者就需要分辨一下。不是说这些知识不好，但这些知识都是一个大模块，不是简单了解就能运用的。和GD&T混合起来的话，就更加不利于学习了。

杂谈：培训班很多时候会塞一堆看起来高大上但你却不怎么用的上的内容，高大上是为了赚钱，用不上就能减少错误和赔偿。国内很多培训班的缺点吧。