几何公差，有还不知道的同学赶紧收藏！

No.1什么是几何公差？

ISO将几何公差定义为“Geometricalproduct specifications（GPS） −Geometrical tolerancing− Tolerancing of form, orientation, location and run-out”。
换言之，“几何特性”指的是物体的形状、大小、位置关系等，“公差”则是“容许误差”。“几何公差”的特点，是不仅定义尺寸，还会定义形状、位置的容许误差。1、尺寸公差与几何公差的区别：

设计图纸的标注方法，大致可分为“尺寸公差”与“几何公差”这两类。尺寸公差管控的是各部分的长度。
而几何公差管控的则是形状、平行度、倾斜度、位置、跳动等。

尺寸公差图纸

几何公差图纸

意为“请进行对示面（A）的‘平行度’不超过‘0.02’的加工”。

2、几何公差的优点：

为什么需要标注几何公差呢？举个例子，设计者在订购某板状部件时，通过尺寸公差进行了如下标示。

但是根据上述图纸，生产方可能会交付如下所示的部件。

这样的部件会成为不适合品或不良品。

究其原因，就是没有在图纸上标注平行性。相应的责任不在于加工业者，在于设计者的公差标示。

用几何公差标注同一部件的图纸，可得到如下所示的设计图。该图在尺寸信息的基础上，追加了“平行度”、“平面度”等几何公差信息。这样一来，就能避免因单纯标注尺寸公差而导致的问题。

差标注同一部件的图纸，可得到如下所示的设计图。该图在尺寸信息的基础上，追加了“平行度”、“平面度”等几何公差信息。这样一来，就能避免因单纯标注尺寸公差而导致的问题。

综上所述，几何公差的优点，就是能够正确、高效地传达无法通过尺寸公差来体现的设计者意图。

3、独立原则

尺寸公差与几何公差管控的公差不同。尺寸公差管控的是长度，几何公差管控的则是形状及位置关系。

因此，尺寸公差和几何公差并无优劣之分，结合使用这两种公差，可实现高效的公差标示。

此外，尺寸公差及几何公差分别以不同测量设备及检测方法测量。例如，尺寸公差会使用游标卡尺、千分尺等测量2点间距离，此时，下图中的尺寸公差全部合格。

但是，几何公差会利用真圆度测量仪、三坐标测量仪检测真圆度及中心轴的位置，根据指定的公差范围，可能会被判定为不合格。换言之，根据尺寸公差会被判定为合格，根据几何公差则不合格。

因此我们可以认为，尺寸公差管控与几何公差管控基本上不存在相关性。这种思考方式就是“独立原则”。

4、ISO中的定义

尺寸与几何特性的关系定义如下。

ISO 8015-1985

除去特别指定相关性的情形，图纸中标示的各要求事项，例如尺寸公差及几何公差，与其他一切尺寸、公差或特性不存在任何关联性，独立发挥作用。

如上所述，独立原则是ISO明文规定的国际标准。但是，在美国等国家，部分企业可能会遵循不适用独立原则的ASME（美国机械工程师协会）准则。因此，在与境外企业开展贸易时，建议务必提前通过协商等途径，明确规格要求。

No.2几何公差图纸与符号

几何公差在图纸上通过符号进行指定。目前，几何公差的符号共有16种，并根据管控的公差进行分类。

1、几何公差特性的分类与符号几何公差的符号如下所示。所谓“适用要素”的“独立要素”，就是不关联基准（无需标示基准）的要素。“基准”是为了决定姿态、位置、跳动而设定的理论理想要素。而“关联要素”则是与基准存在关联的要素，用于指定姿态、位置、跳动公差。

几何公差符号一览（相关规格：ISO5459）

2、真位置度理论（用方框围起的尺寸值）

用“理论正确尺寸（TED：Theoretically Exact Dimension）”标示几何公差（位置度、轮廓度、倾斜度）的思考方式。TED会用方框（□）围起理论正确尺寸，将与该位置相关的公差填入形体控制框。位置的指定：

进行如下图所示的位置指定时，尺寸公差标示的基准尺寸和公差均会成为尺寸公差的总和（累积公差），无法指定正确位置。而利用TED进行标示时，因其不附带公差，不会引发累积公差的问题。

公差带的指定：在指定公差带时，真位置度理论会在公差值的中心，正确标示需要用TED管控的位置。

要素为点时，公差带就是以该点为中心的圆形（a）或球形；要素为直线时，则公差带为以该直线个别正确离开公差值一半的平行二平面（b），或以该直线为中心的圆柱公差带（c）。