GD&T标准 (ASME Y14.5-2009) 介绍

Andy Yu 

美国机械工程师学会(ASME) GD&T标准委员会代表委员

全国产品几何技术规范标准化技术委员会委员

ASME认证GD&T高级专家（GDTP-S 0603）

1.  什么是GD&T？

  GD&T是Geometric Dimensioning andTolerancing (几何尺寸和公差标注)的缩写。它是一种在国际上被广泛使用的符号性工程语言，用来对影响产品功能的尺寸、形状、方向、位置进行精确和明确的定义，从而使产品在满足其功能要求的前提下、尽可能获得更宽松的公差要求，有效降低制造成本，同时该标准的应用和普及可以有效减少或消除同一产品的图纸在不同国家或同一国家但不同部门如研发、工艺、制造、质量、测量之间的理解分歧。

GD&T起源于上个世纪40年代，其被广泛应用于国防军工、航空航天、汽车、工程机械、电子电器、医疗器械等众多行业，在全球范围内有着举足轻重的影响。

ASME Y14.5-2009是目前ASME关于GD&T最新的权威性标准，该标准为工程图纸和相关文件中的GD&T及其相关要求确定了原则、定义、要求、缺省或推荐惯例。与上一版本ASME Y14.5 M-1994相比，2009版在尺寸要素的概念、基准参照系和自由度的表达、复合位置度公差、位置度的表面解释和轴线解释、轮廓度公差、符号和修饰符等部分进行了更新。面向21世纪的ASME Y14.5-2009凝结了诸多ASME Y14委员会专家成员的共识和经验，不仅有着案例丰富、注重实用的特点，而且众多企业日趋发展的实际需求在此标准中也得到了有效体现。

2.  为什么要使用GD&T？

传统“正负公差标注 (Plus-Minus Tolerancing) 存在诸多问题，例如：难以准确、明确地描述产品的形状、方向、位置；无法根据产品的功能合理地表达出产品基准参照系；无法表达圆形公差带；无法根据产品的功能要求将线性尺寸公差补偿给几何公差等。而使用GD&T这种工程语言，不仅可以解决上述所有问题，而且能够明确表达产品的设计意图，使研发、工艺、制造、质量和测量等部门对产品图纸理解统一，从而提高产品质量、降低制造成本、缩短交货周期。可以说，是企业的大批量生产对产品功能、装配和互换性、成本和效率等诸多要求促使了GD&T的诞生，而各个行业的发展和全球化进程又进一步促使并推进了GD&T的加速发展。因此我们会发现美国产品图纸中各种几何公差符号应用的非常普遍，而不是简单地进行正负公差标注。

3.  国内GD&T现状

GD&T一词虽然起源于美国，但也经常在很多国内企业中使用，甚至有些国内企业会根据实际需求将部分美国GD&T标准(ASME Y14.5)中的内容进行修订，作为企业GD&T标准的一部分。在国内，与美国GD&T相对应的是中国国标的产品几何技术规范（英文缩写为“GPS”）。中国国标基本上是等同采用ISO GPS (GeometricalProduct Specification-产品几何技术规范)标准，虽然ISO GPS标准与ASME GD&T标准中绝大部分符号是一样的，但两者的某些基本原则和概念却有着本质的差异。这些差异不仅会影响到研发工程师对产品设计意图在图纸中的规范表达，也会影响到其他工程师对产品图纸的正确理解，进而影响到制造工艺工程师对制造工艺、测量工程师对测量方法的合理选择，最终很有可能影响到产品的制造成本和合格判定。国内工程师由于在高校里可能学习了部分中国GPS国标中的“几何公差”（旧称“形位公差”），如果后续没有认真研读过ASMEY14.5标准，经常会按照中国GPS国标或者ISO GPS标准来片面甚至错误地解读美国产品图纸。这样对企业造成的潜在风险不言而喻。

4.  你能看懂美国图纸吗？

对于图1所示的案例，按照中国GPS国标与美国GD&T标准理解，存在不只一处差异，你能找出几处呢？

              图1

对于图2所示的案例，你是否能够正确理解这种美国GD&T标准中非对称面轮廓度(Unequally DisposedProfile)所表达的含义呢？  

                 图2

对于图3所示的案例，你是否能够理解这种美国GD&T标准中复合位置度（Composite Position）标注呢？

                                                             图3 

如果你对上面的问题不能够一一准确解答，推荐你研读一下GD&T标准-ASME Y14.5-2009。

ASME Y14.5-2009 购买链接：https://www.asme.org/products/codes-standards/y145-2009-dimensioning-and-tolerancing

这是一本写给工程师看的、包含了所有GD&T相关的术语、定义、规则及其案例的标准，非常实用且通俗易懂。如果你可以顺利回答上面的所有问题，说明你读过ASME Y14.5-2009标准。建议你参加一下全球唯一的GD&T个人能力认证考试ASME GDTP ，在得到ASME GD&T专家能力认证的同时，更能够对GD&T有着更为系统而深入地认识。