基本原则¶
独立原则(principle of independency)是 ISO GPS 的默认读图规则:每一项 GPS 规范单独成立,互不包含。 尺寸公差不隐含形状;几何公差不隐含尺寸。图上要打破这条默认,必须写出例外。
ASME Y14.5 没有独立原则。规则尺寸要素的默认是 Rule 1(包络)。同一张「φ20 ±0.1」在两套体系下含义不同,必须先认标题栏。
要点¶
ISO 8015 把独立原则表述为:图样上给出的每一项尺寸规范、几何规范,默认按各自定义评定,一项的符合性不自动推出另一项的符合性。
对圆柱尺寸要素,这意味着:
| 已标注 | 默认含义(ISO) | 不自动保证 |
|---|---|---|
| 直径极限(如 φ20h6) | 按所标尺寸特性评定(未另标时为两点尺寸) | 轴线不弯、能装进最大实体孔 |
| 直线度 / 圆柱度 | 只评该公差带 | 直径在极限内 |
| 直径 + 直线度,无 Ⓔ | 两项分别合格才算都合格 | 「尺寸过了就能装」 |
三条易混边界:
- 与 包容要求:独立是默认;包容是例外,尺寸后标 Ⓔ 或技术要求声明。
- 与 最大实体 Ⓜ:Ⓜ 改变的是几何公差的符合性(尺寸离开 MMC 时可补偿),不是把尺寸解释改成包络。
- 与未注公差:未注仍是独立规范,数值取一般公差,见 一般公差;一般公差不把尺寸和几何合并。
flowchart LR
size[尺寸规范] --> a[按自身定义评定]
geo[几何规范] --> b[按自身公差带评定]
size -.->|默认互不包含| geo
图样标注¶
ISO / GB 图样通常不写出「独立原则」四字。标题栏或技术要求写「按 ISO 8015」或「按 GB/T 4249」即启动默认。
打破默认的写法:
| 意图 | 图样写法 | 结果 |
|---|---|---|
| 尺寸与自身形状互相约束 | 尺寸公差后加 Ⓔ,或文字声明包容 | 见 包容要求 |
| 几何公差随尺寸补偿 | 框格加 Ⓜ / Ⓛ | 见 最大实体 最小实体 |
| 整图改用 ASME 默认 | 标题栏写 ASME Y14.5 及年代 | 见 ASME 默认规则 |
读法示例:φ20h6 与素线直线度 0.05 同视图、无 Ⓔ。直径按 尺寸定义 的默认特性(通常为两点尺寸 LP)判;直线度按 ISO 1101 公差带判。千分尺合格不代替直线度;直线度合格不代替直径。
禁止同一张图同时写「按 ISO 8015」与「按 ASME Y14.5」且不给出冲突规则,见 规范歧义。
ISO GPS / GB¶
| 标准 | 作用 |
|---|---|
| ISO 8015 | GPS 基本原则;独立原则是其中首要默认 |
| GB/T 4249 | 等同采用 ISO 8015(以图样标明的年代与采用说明为准) |
| ISO 14638 / GB/T 20308 | 矩阵:独立原则属基础标准,不是某一特性行 |
| ISO 14405-1 | 尺寸特性定义;与独立原则配套——尺寸只评所标特性 |
| ISO 1101 / GB/T 1182 | 几何公差带定义;与尺寸分开评定 |
链环含义:独立原则在「规范如何成立」一层;测量必须对偶到同一条规范的定义,不能用通规去「顺便」验收未标 Ⓔ 的 ISO 尺寸。
国标年代注意: 历史上部分 GB 讲法曾把包容当作尺寸默认。库存旧图、旧工艺文件不能用现行独立默认直接审,必须按该图采用的标准年代转换或改图。
ASME Y14.5¶
Y14.5 对规则尺寸要素(圆柱、由两平行平面构成的宽度等)默认 Rule 1:
- 实际表面不得超出最大实体边界(MMC 处理想形状);
- 局部尺寸不得超出最小实体极限(LMC)。
因此 ASME 的「φ20 ±0.1」在规则圆柱上,默认已经含有形状约束,与 ISO 独立下的同写法拉开。
取消包络须明文,例如「Perfect form at MMC not required」(具体措辞随年版)。非规则要素、若干用几何公差并声明不受 Rule 1 约束的情况,按该年版条款。详见 美标包容。
Rule 2(及后续版本中与材料条件相关的默认):几何公差默认与尺寸无关(RFS),要补偿须标 MMC/LMC——这一点与 ISO「不标 Ⓜ 则无补偿」同向,但不要忘记 Rule 1 仍可能同时作用在尺寸要素上。
差异对照¶
| 项目 | ISO GPS / GB | ASME Y14.5 |
|---|---|---|
| 默认 | 独立:尺寸与几何分开 | Rule 1:规则要素尺寸含 MMC 形状 |
| 要「包容 / 包络」 | 必须标 Ⓔ 或文字 | 规则要素上默认已是 |
| 要「独立」 | 默认已是 | 必须明文取消 Rule 1 |
| 几何补偿 | 须标 Ⓜ / Ⓛ | 须标 MMC / LMC;Rule 1 仍可能在 |
| 检测习惯风险 | 用通规验收未标 Ⓔ 的尺寸 → 错 | 只用两点验收规则要素 → 可能漏 Rule 1 |
加工与误用¶
例 1(ISO)。 轴 φ20h6,素线直线度 0.05,无 Ⓔ。车后三点千分尺在 h6 内,轴微弯,压入孔发涩。按独立原则:尺寸与直线度分开记账;「尺寸过了就能装」不成立。功能是配合时应标 Ⓔ,或增加/收紧形状、校直工序,并写清验收方法。
例 2(体系混读)。 供应商按 ASME 培训,客户图为 ISO、无 Ⓔ。检验用全形通规拒收弯曲轴。争议焦点不是测值,而是默认:ISO 下通规不是该尺寸的默认测法。合同与图样必须同一套体系。
常见误用:
- 把 ISO 图当 ASME 读,以为直径公差已约束弯曲。
- ISO 图漏 Ⓔ,装配却按通规验收。
- 以为标了 Ⓜ 就等于包容。
- 标题栏两套体系并存。
检测要点¶
- 规程首页写清:图样依据 ISO 8015 / GB/T 4249 或 ASME Y14.5(含年代)。
- ISO 且无 Ⓔ:直径按所标/默认尺寸特性测(多为多截面两点),形状走 形状检测;不得仅用通规声称尺寸合格。
- ISO 且有 Ⓔ:最大实体边界 + 局部尺寸,见 包容检测。
- ASME Rule 1:通规(或等效包络)+ 局部尺寸是典型组合,见 美标包容。
- 符合性是否考虑测量不确定度,另按 判定规则,与独立/包容是不同层次。