内 容 简 介

本手册基于ISO GPS、GD&T当前颁布的最新标准,并兼顾以前版本内容,全面系统地介

绍和梳理了ISO GPS和GD&T图纸的特点、基本术语和定义,详细阐述了ISO GPS和GD&T

的公差原则、公差修饰符号的使用、基本公差符号的定义、功能和检测等内容。

本手册可供制造企业,尤其是汽车行业的机械设计工程师、质量工程师、工艺工程师和测

量工程师作为工具书学习使用,还适合高等院校机械及相关专业师生阅读参考。

ISO GPS/ASME

GD&T 几何公差系统是目前制造行业应用广泛的公差设计标

准体系，ISO GPS 包含200 多个标准，GD&T 包含17 个标准。它们的内容都

包含从公差原理到测量设备校准的完整应用。我们国家的GB/TGPS 几何公差体

系也是参考ISO GPS 制定的。ISO GPS 在欧洲发源于军用，目的是解决军用设

施的生产合格率、装配互换性等问题，在新技术的发展推动下， ISO GPS 在100

多年的历史中保持了每3～ 5 年更新一次， ASME

GD&T 保持每8～ 9 年更新一

次。比如最新的GPS 和GD&T 标准更新增加了半导体微纳加工技术、3D 打印

技术等制造要求和设计方法。

本书目的是帮助应用者解释图纸。应用者可以依据本手册迅速查询到ISO

GPS/ASME GD&T 的重点内容，而不必从大量ISO 或ASME 标准内容中检索。

本书每个章节均包含提示引用ISO GPS/ASME GD&T 标准中的条款。

本书目的不是取代ISO GPS 标准， 应用者应该结合ISO/ASME 标准内容判

断概念的权威解释。

本书包含常用ISO GPS/ASME GD&T 规则、默认规则要求、符号和概念。

书中的内容可以帮助应用者迅速查阅图纸中的符号和应用方法。

本书也包含公差和应用建议、低成本的产品设计方法、检测方法的设置。

本书给出的案例是为了说明相应的定义规则，不代表一个完整定义的公差要求

的产品图纸。

本书分为两部分，第1 部分是ISO GPS，第2 部分是ASME GD&T。

关于ASME

GD&T，读者还可以参考笔者出版过的《GD&T 基础及应用》。

本书内容编写虽然经过多次审阅，但仍不免有遗漏和不妥之处，请读者指正。

第1部分ISO GPS 几何公差

第1 章ISO GPS 介绍 ……………………………………………………………2

1.1什么是ISO GPS？ ………………………………………………………………2

1.2为什么要使用ISO GPS？ ………………………………………………………5

1.3汽车结构集成精度设计与尺寸工程………………………………………………7

1.3.1 尺寸工程管理流程与结构集成精度设计 ……………………………………9

1.3.2 DTS设计与管理 ……………………………………………………………10

第2章ISO GPS 基本原则 ………………………………………………………17

2.1ISO 8015的 13 条基本原则标准 ………………………………………………17

2.1.1 引用原则 ……………………………………………………………………17

2.1.2 GPS层级体系原则 …………………………………………………………17

2.1.3 明确图样原则 ………………………………………………………………18

2.1.4 特征原则 ……………………………………………………………………18

2.1.5 独立原则 ……………………………………………………………………19

2.1.6 小数点原则 …………………………………………………………………19

2.1.7 默认原则 ……………………………………………………………………19

2.1.8 参考条件原则 ………………………………………………………………19

2.1.9 刚性件原则 …………………………………………………………………20

2.1.10 对偶性原则 …………………………………………………………………20

2.1.11 功能性原则 …………………………………………………………………20

2.1.12 一般规范原则 ………………………………………………………………20

2.1.13 归责原则 ……………………………………………………………………20

2.2图纸常用默认原则………………………………………………………………21

第3 章　线性尺寸 …………………………………………………………………22

3.1ISO 14405线性尺寸公差标准 …………………………………………………22

3.2什么是线性尺寸？………………………………………………………………23

3.3线性尺寸的修正符号……………………………………………………………25

3.4秩尺寸与微纳加工………………………………………………………………32

3.5为什么需要包容原则？…………………………………………………………34

第4 章　基准系统 …………………………………………………………………36

第5章　阵列特征的定义ISO 5458 ……………………………………………52

第6 章　几何公差 …………………………………………………………………59

6.1控制符号和修正符号……………………………………………………………59

6.2直线度控制平面…………………………………………………………………61

6.3直线度控制平面与包容原则修正 ……………………………………………61

6.4直线度控制柱面…………………………………………………………………62

6.5直线度控制轴线…………………………………………………………………63

6.6直线度控制柱面与 MMR 修正 …………………………………………………64

6.7直线度控制轴线与长度限制修正………………………………………………64

6.8平面度控制中心平面……………………………………………………………65

6.9平面度控制平面…………………………………………………………………66

6.10平面度控制平面与包容原则修正 ……………………………………………66

6.11平面度控制中心面与 MMR 修正 ………………………………………………67

6.12圆度控制柱面……………………………………………………………………68

6.13圆度控制柱面与包容原则修正 ………………………………………………69

6.14圆柱度控制柱面…………………………………………………………………69

6.15圆柱度控制柱面与包容原则修正 ……………………………………………70

6.16　倾斜度定义平面到平面 …………………………………………………………71

6.17　倾斜度定义轴线到平面 …………………………………………………………72

6.18　平行度定义平面到平面 …………………………………………………………72

6.19　平行度定义轴线到平面 …………………………………………………………73

6.20平行度定义轴线到轴线与 MMR 修正………………………………………74

6.21　平行度定义轴线到轴线与定向参考面修正 ……………………………………75

6.22　垂直度定义平面到平面…………………………………………………………76

6.23　垂直度定义平面到轴线…………………………………………………………77

6.24　垂直度定义轴线到平面…………………………………………………………78

6.25垂直度定义轴线到平面与 MMR 修正………………………………………79

6.26　垂直度组合公差控制框定义轴线到平面………………………………………80

6.27　位置度定义点的位置……………………………………………………………81

6.28　位置度定义轴线的位置…………………………………………………………82

6.29位置度定义轴线的位置与 MMR 修正………………………………………84

6.30位置度定义轴线的位置与 LMR 修正…………………………………………85

6.31　位置度定义中心面的位置 ………………………………………………………86

6.32　同心度定义圆柱面………………………………………………………………87

6.33　同轴度与联合基准………………………………………………………………88

6.34　对称度与联合基准………………………………………………………………89

6.35　圆跳动定义圆柱面………………………………………………………………89

6.36　圆跳动定义端面…………………………………………………………………91

6.37　圆跳动定义锥面…………………………………………………………………92

6.38　圆跳动定义旋转曲面……………………………………………………………92

6.39　全跳动定义圆柱面………………………………………………………………94

6.40　线轮廓度与相交面修正…………………………………………………………94

6.41面轮廓度与 SZ、UF、CZ 修正………………………………………………96

6.42　面轮廓度的不等边分布定义……………………………………………………99

6.43面轮廓度与 OZ 修正…………………………………………………………100

第 7 章MMR、LMR、RPR …………………………………………………104

7.1公差特征最大实体材料要求（MMR）——…………………………………104

7.2公差特征最小实体材料要求（LMR）——…………………………………105

7.3公差特征可逆要求（RPR）——……………………………………………107

7.4基准特征最大实体材料要求（MMR）——………………………………109

7.5基准特征最小实体材料要求（LMR）——…………………………………110

第 8 章　铸件 GPS 公差控制…………………………………………………… 118

8.1ISO 8062中的模具成型相关技术术语………………………………………118

8.2铸件表面纹理符号规则——ISO 8062 ………………………………………121

8.3铸件的加工余量（RMA）要求………………………………………………122

8.4　不同生产阶段的公差设计………………………………………………………126

8.5铸件 GPS 设计案例……………………………………………………………133

第9 章　零件边缘要求——ISO 13715 ………………………………………… 141

9.1　零件边缘要求介绍 ………………………………………………………………141

9.2边缘要求在 GPS 图纸上的定义………………………………………………142

第 10 章　非刚性件的 GPS 定义……………………………………………… 145

10.1非刚性件的 GPS 图纸标注方法………………………………………………145

10.2　对于模制件的公差要求 ………………………………………………………146

第 11 章　测量不确定度管理……………………………………………………149

11.1　产品合格与不合格的判定 ……………………………………………………149

11.2GPS 测量、测量设备的校准和产品验证的不确定度估计方法……………156

11.3不确定度案例分析（PUMA）——环规校准…………………………………157

11.4　不确定度案例分析——层级校准 ……………………………………………162

11.5　圆度测量的不确定度 …………………………………………………………178

11.6　关于不确定度的协议原则 ……………………………………………………182

第 12章　一般公差………………………………………………………………184

第2 部分　ASME GD&T 几何公差

第 13 章ASME GD&T 基础…………………………………………………… 190

13.1什么是ASME GDKT？……………………………………………………190

13.2GD&T 和 GPS 的区别………………………………………………………191

13.3GD&T 的基本应用原则………………………………………………………192

第 14 章GD&T 符合集号……………………………………………………… 194

14.1ASME Y14.5—2018 几何公差标准控制符号………………………………194

14.2ASME Y14.5—2018 几何公差标准修正符号………………………………196

14.3　基准参考框架 …………………………………………………………………198

14.4　统计公差 ………………………………………………………………………201

第 15 章GD&T 原则和概念…………………………………………………… 204

15.1公差原则 1# ……………………………………………………………………204

15.2公差原则2# …………………………………………………………………208

15.3尺寸特征 FOS （feature of size）…………………………………………209

15.4　图纸的重要技术要求信息 ……………………………………………………210

15.5螺纹、齿轮、花键的 GD&T 标注……………………………………………211

第 16 章　基准………………………………………………………………………212

第 17 章　形状控制………………………………………………………………214

17.1　直线度定义平面 ………………………………………………………………214

17.2　直线度定义平面与 修正 ……………………………………………………215

17.3　直线度定义柱面 ………………………………………………………………215

17.4直线度定义轴线与 RFS 修正…………………………………………………216

17.5直线度定义轴线与 MMC 修正………………………………………………217

17.6　平面度定义平面 ………………………………………………………………217

17.7　平面度定义中心面 ……………………………………………………………218

17.8平面度控制中心面与 MMC 修正……………………………………………219

17.9　平面度、直线度与范围修正 …………………………………………………220

17.10　圆度控制柱面 …………………………………………………………………221

17.11圆度与自由状态 和平均值 AVG 修正……………………………………222

17.12　圆柱度控制柱面 ………………………………………………………………222

第 18 章　定向控制………………………………………………………………223

18.1　倾斜度控制平面 ………………………………………………………………223

18.2　倾斜度控制轴线 ………………………………………………………………224

18.3　垂直度控制平面 ………………………………………………………………224

18.4　垂直度控制中心面 ……………………………………………………………225

18.5垂直度控制中心轴线与 MMC 修正…………………………………………226

18.6　垂直度控制螺纹 ………………………………………………………………227

18.7　平行度控制平面 ………………………………………………………………228

18.8　平行度控制轴线 ………………………………………………………………229

18.9平行度控制轴线与 MMC 修正………………………………………………230

18.10　平行度与相切面 修正 ………………………………………………………230

第 19 章　定位控制………………………………………………………………232

19.1　定位控制介绍 …………………………………………………………………232

19.2　位置度在对称和同轴控制中的应用 …………………………………………234

19.3　位置度在阵列孔控制中的应用 ………………………………………………237

19.4　位置度与材料边界 ……………………………………………………………239

第 20 章　轮廓度控制……………………………………………………………240

20.1　轮廓度介绍 ……………………………………………………………………240

20.2　轮廓度的公差带 ………………………………………………………………241

20.3　轮廓度的应用 …………………………………………………………………247

第 21 章　跳动控制………………………………………………………………252

21.1　跳动介绍 ………………………………………………………………………252

21.2　跳动应用 ………………………………………………………………………253

第 22章GD&T 与铸造设计…………………………………………………… 255

22.1铸件的 GD&T 设计……………………………………………………………255

22.2GD&T 的铸件术语和解释……………………………………………………257

22.3　铸件的基准参考 ………………………………………………………………260

参考标准 …__