产品结构工程师必读GD&T形位公差
前几天发了一个微头条，简要的说了关于GD＆T建议采用形位公差代替线性公差，有部分热心的网友提出了疑问，今天抽出时间再讨论一下这个问题。
一、GD＆T是什么。全称是Geomitric Dimensioning&Tolerancing，意思是几何尺寸与公差，可以从三个方面来理解：
1.GD&T是一种面向产品功能的图纸设计语言。
2.GD&T 是描述零件大小，形状，方向和位置的精确数学语言。
3.GD&T是一种设计思路：定功能，定基准，定形状，定方向，定位置，定公差。
二、GD&T标准是什么，现在GD&T标准有：
1.美国ASMEY14.5-2018（据说已升级2019版）。
2.国标GB/T 1182-2018
3.ISO1101-2017
国标和ISO标准内容是一致的，和美标有一点差异。在美标ASME Y14.5-2018中，强调对于表面的位置公差使用轮廓度表达，将正负公差的使用移至附录，并且有可能在下一次修订版中将其删除。另外将同心度和对称度删除，采用位置度代替。
三、为什么用形位公差替代线性公差
很多人有疑问，形位公差和线性公差是两个东西，形位公差能替代线性公差吗？
GD&T建议对于零件大小采用线性标注，对于形状、方向、位置，采用形位公差标注。
来看几个例子:
例子1:
左边是设计图纸，右边是实际零部件，放在工装上进行检测，那么应该按照a图还是b图进行检测呢？测得的尺寸多少算合格？按照这张图看a和b测量都对，测得数值在29.9~30.1都合格，但实际装配能不能用？不一定。
例子2：下图是一组孔，按照线性公差标注，左边第一个孔的公差带是0.2的正方形，那么第二个孔呢？由于第一个孔有公差，因此出现公差累积，第二个孔的公差带变大。
有的说我把所有的孔都从左边开始标注呢？ 这样的缺点是孔组的间距无法保证。
例子3：
左图孔的位置采用线性公差标注，其公差带是边长0.2的正方形；
右图采用位置度标注，公差带是半径0.28的的圆，圆是正方形的外接圆，圆心偏离的最大值一样。
右图的优点：
圆形的公差带面积更大，可以在保证装配的情况下有更多的零件合格。
2.圆孔是有加工误差的，因此位置度后面标记了Ⓜ，表示最大实体原则(Ⓜ是ASME的修饰符，关于修饰符以后再专门写一篇吧），也就是在孔最小的时候的位置公差。
为什么要标记Ⓜ：孔的目的是为了装配轴，在孔最小的时候保证能装配，其他尺寸肯定能装配。因此这里就产生了公差补偿，如右边的表格，在孔的尺寸最小9.9时，位置度0.28，那么在直径10.1时，位置度公差可以补偿0.2，即0.48，这样就能在保证装配的情况下，让更多的零件合格，降低制造成本。
（附ASME修饰符）
例子4：
如图一个零部件在a图装配方式，需要满足两个面同时定位。这时采用不带基准的面轮廓度，公差带是两个面上下各偏离0.1。
如果是b图装配，需要一个面定位，另一个面保证间隙。这种情况采用带基准的面轮廓度。
GD&T在不同的装配需求时，采用不同的标注方式，从而满足不同的功能。
总结一下线性标注的缺点：
1.没有测量的设置
2.没有测量的原点和方向
3.方形公差带
4.公差累积
5.固定的公差带
6.尺寸的起始点没有精确定义
采用GD&T方式标注的优点：
1.通过GD&T的图纸公差标注，让图纸只有一种解释，从而保证不同的人读图纸不会引起歧义。
2.通过GD&T图纸标注，可以在满足产品功能的前提下，放大制造公差，从而提高产品的合格率，通俗的将就是减少质量过剩，降低成本。
五、总结
图纸设计的终极目标是保证产品的功能，GD&T采用定功能、定基准、定公差的方式，正是满足这种功能要求。保证图纸设计出来不是当花瓶用的。
GD&T我是刚开始接触，了解的比较浅显，抛砖引玉，与大家共勉。