基础篇：6.2）GD&T较线性尺寸公差的优缺点

本章目的：理解GD&T标注对比线性/传统/坐标尺寸公差的优势，但也不要忘记其使用限制。

1.线性尺寸公差

 

1.1 定义

线性尺寸公差=传统尺寸公差=坐标尺寸公差。

传统尺寸公差（Traditional Dimension Tolerancing）简称为尺寸公差，也被称为坐标尺寸公差（Coordinate Dimension Tolerancing ）。

传统上，用来定义零件位置和形体。

1.2 线性尺寸公差的类型

- 边界公差（12.0 - 12.5） A limit tolerance

- 正负公差（12.25 ± 0.25） A plus-minus tolerance
- 单向公差 (）A unilateral tolerance
- 双向不等公差 （） An unequal bilateral tolerance

SolidWorks软件中关于线性尺寸公差的全部类型如下，读者完全可以全部试试看。

2.形位公差（ Geometric  Dimensioning  and  Tolerancing）

一般称之为形位公差，这里也称为几何公差。至于形位公差的定义在前几章中都详细介绍过了，这里就不重复了。

3.形位公差的优点

3.1 形位公差有更加宽松的公差带

如，控制位置度优点（Geometric Tolerancing Position Control Superiority ）

如下图所示，线性尺寸公差标注孔中轴线与形位公差标注孔中轴线对比。

注：请看清，这只是一个位置度标注的优缺点对比。不是说所有的GD&T标注（形位公差标注）都有这样的好处，或都能增加57%的公差带。很多培训资料以偏概全，有误导的嫌疑！

57%的来源如下：

（3.14*0.495*0.495-0.7*0.7）/（0.7*0.7）≈57%（多出来的公差带是这样来的）

感觉这种位置度的形位公差，在配有孔表的钣金件上一定很实用。

3.2 形位公差有基准，能指明控制那个特征

线性尺寸指明的是两个特征之间的尺寸公差，

而形位公差却可以指定基准，特定声明某个特征的公差。统一检测设置。

举例如下，

1）题面

2）线性尺寸标注

3）线性尺寸检测

4）形位公差的标注

形位公差明确了设计问题的本质，指明了基准和要控制的特征。

5）形位公差的检测

4.形位公差的缺点

主要为历史遗留的问题。

1）各个公司的设计理念中并没有大量运用形位公差的概念，甚至有产品所有的零部件图纸中一个形位公差也没有。

2）相关的制造、装配、检验的设施也跟不上（特别是检验的设备和人员培训）。

所以现阶段很难用形位公差大量替代线性尺寸的标注。

5.线性尺寸公差和形位公差应用场合（Dimension Tolerancing & GD&T Application）

线性尺寸有其不足的地方，这并不意味着线性尺寸公差不能用，只是我们要知道它的局限性和问题。

这里给出一个线性尺寸和形位公差的应用场合表格（建议）

个人见解：

不得不说这是一张很好的表。很好的阐释了现在尺寸公差和几何公差的职责划分。

但运用形位公差最主要的还是要明确设计要求：我需要基准么，我需要指明控制那个特征么？

随着设计要求的发展，几何尺寸常常更能表达设计的意图，更加容易使设计、制造、检验的标准达到一致性。所以线性尺寸公差大幅度被几何公差替代（国外）。

如下面两张图纸所示：

但国内制造业的发展有其局限性，所以很多的行业并不是非常能够接受形位公差。

现实图纸标注中最常采取的方式是孔采用几何公差，其余标注除非特殊要求，均为尺寸公差。

6.想要大幅度采用GD&T的注意事项

1）标注概念是否统一

线性尺寸公差与形位公差同为设计意图的体现，并无重要与否之分。但有些机械工程师（特别是老一辈）会默认标注有形位公差的尺寸重要程度比较高。所以他们常常会限制形位公差的标注数量，这个在制造方面也是默认常有的事情。

要大幅度采取GD&T的标注，先要取消这两者的上下之分，再让人接受这种标注。

个人感觉形位公差像困难期的肉食一样╮(╯▽╰)╭

2）实际制造、检验能力的考虑

若制造、装配、检验等环节并不具有按照GD&T标准来执行的能力，作为设计师需要依据实际情况。

可以按照职责划分应用表格合理标注两种公差，而不是整张图纸90%以上的几何公差标注。这样更能够制造出合格产品。

//作者碰到过一家有实力的制造公司也会错误地按照线性尺寸检测理论尺寸的值。

所以国内制造方面是否真的可以按图制造值得商榷。

7.GD&T与线性公差的双重标注

很多时候，GD&T与线性公差的双重标注，其实是一种设计师对尺寸公差带的重复定义或错误标注。 如下图所示：

其实理论上，图2的公差带大小和图1是一样的，只是图1的线性尺寸标注并没有检测基准，所以很多时候会造成错误。

但如果设计师按照图3标注，标准上这是一个会跑的公差带。公差带的大小虽然和图2一样，但这个公差带在不同零件上左右移动。

这时候标注并非设计意图，所以是一种错误的标注。

作者也见过将图2的形位公差与图1的线性尺寸合并标注的图纸，这也是一种错误。因为图2的公差带会覆盖图1，公差重复标注了。