形位公差（几何尺寸公差）的来历

零件公差产生于十九世纪后期，其初衷是为了保证零件的互换性。起初只有尺寸公差。由于当时的设计部门和制造部门通常都在一起或就在隔壁，因此交流起来非常方便。在当时，给定的公差一般都很大，因此当时的设备刀具的能力对于保证产品的几何形状的“完美性”来说反而不太重要了（相对于给定的公差）。当问题发生后，制造人员很容易找到设计人员，一起讨论并解决问题，并且决定今后的零件该如何生产。通过这种方式，只有尺寸公差也能生产出合乎设计要求的产品，而很多重要的要求并没有在图纸上表达出来，而是变成了公司的专有经验知识。

随着公差的逐步缩小，产品的可装配性逐渐成了问题。大约在1920年，泰勒先生提出了定义了装配功能要求的“泰勒原则”（也就是现在的公差原则#1），它有效地解决了零件的大小与形状的关系，从而确保了产品的可装配性。直至今天，许多功能检具依然都是按照这个原则来设计制造的。

直到二战期间，零件的制造逐渐分包给供应商，设计部门离制造地点越来越远，设计与制造的随时随地的交流就变得越来越不可能，而要求的制造公差却又越来越小，零件的装配性和互换性的问题也就越来越突出。此时，各种定义几何公差的几何语言的标准就应运而生，随着这些标准的发展、进化、演变及合并，到今天留给我们的是几何尺寸公差这门世界语的两种方言：ASMEY14.5和ISO 1101，作为定义公差符号的标准。这两个标准在原理上是一致的，其初衷都是为了确定可装配性的公差。在具体的定义上它们有所不同，有的地方甚至有很明显的不同，但定义的不同只是理解过程的不同，这两个标准最终描述的公差种类都是一样的。

产品零件在加工制造过程中，由于机床精度、刀具夹具及工艺操作水平等因素的影响，零件的尺寸、形状及表面质量、方向和位置均不可能做到完全理想。这种工艺过程中出现的误差有可能会影响到：

14. 配合的松紧程度，如圆度，轴线的直线度。
14. 可装入性，如螺栓的位置度。
14. 零件的其它功能：如工作精度、联接强度、运动平稳性、密封性、耐 磨性、可靠性、嗓声和使用筹命等。

为了满足零件的使用要求，保证零件的互换性和制造的经济性，设计时必须合理控制零件的形位误差，即对零件规定其形状和位置公差（简称形位公差）

形位公差是限制实际被测形体（或要素）变动的区域，是零件的实际形状、位置对其理想形状、位置的变动量。其大小是由指定的形位公差值来确定的。只要被测实际形体，（或要素）被包含在这个公差带内，那么这个被（或要素）就是合格的。

形位公差带控制的是点（平面、空间）、线（素线、轴线、曲线）、面（平面、曲面）、圆（平面、空间、整体圆柱）等区域，所以它不仅有大小还具有形状、方向、，位置等共四个要素。形位公差的按其控制的要素总共分如卡监大类（共十四种）：

14. 形状公差：a.直线度； b.平面度； c.圆度； d.圆柱度。
14. 定向公差：a.平行度 ； b.垂直度 c.倾斜度。
14. 定位公差：a.同轴度； b.位置度； c.对称度。
14. 轮廓度公差：a.线轮廓度； b.面轮廓度。
14. 跳动公差：a.圆跳动； b.全跳动。

其中形状公差用于控制形体的形状；定向公差用于控制形体的方向；定位公差用于控制形体的方向和位置；轮廓度公差既可控制形体的大小和形状，.又可控制其方向和位置：跳动公差是对形体方向和位置的综合控制。定位、定向和跳动公差，统称为位置公差。

下面我们说说使用形位公差来定义图纸要求的优势主要有那些：

1：GD&T是一种机械工程的世界语言，它提供了统一的技术标准和解释，从而减少了争议、猜测和假设。设计、生产和检测部门均使用同一种语言进行工作，因此改善了各个部门的沟通。

2：GD&T可以使设计者正确表达设计意图，并按照功能尺寸原理改善设计，从而提供了更好的产品设计。

3：通过使用GD&T，可以有两种方法来增加制造公差，从而降低成本：

a）在指定条件下（如MMC，LMC），GD&T为产品制造提供了额外 的补偿公差，这种补偿公差可以有效节省产品制造费用。

b）使用功能尺寸原理，公差的给定只根据产品功能的要求，这种原则 往往给定了制造较大的公差。这样避免了设计者由于不知道合理定 义公差而去复制现有的公差或给定较小的公差。