ISO 5459:2011
(Main)Geometrical product specifications (GPS) - Geometrical tolerancing - Datums and datum systems
Geometrical product specifications (GPS) - Geometrical tolerancing - Datums and datum systems
ISO 5459:2011 specifies terminology, rules and methodology for the indication and understanding of datums and datum systems in technical product documentation. It also provides explanations to assist the user in understanding the concepts involved. ISO 5459:2011 defines the specification operator (see ISO 17450-2) used to establish a datum or datum system. The verification operator (see ISO 17450-2) can take different forms (physically or mathematically) and is not the subject of ISO 5459:2011. The detailed rules for maximum and least material requirements for datums are given in ISO 2692.
Spécification géométrique des produits (GPS) — Tolérancement géométrique — Références spécifiées et systèmes de références spécifiées
L'ISO 5459:2011 spécifie la terminologie, les règles et la méthodologie pour indiquer les références spécifiées et les systèmes de références spécifiées dans la documentation technique de produits. Elle fournit également des explications aidant l'utilisateur à la compréhension des concepts considérés. L'ISO 5459:2011 définit l'opérateur de spécification utilisé pour établir une référence spécifiée ou un système de références spécifiées. L'opérateur de vérification qui peut prendre différentes formes (physique ou mathématique) ne fait pas l'objet de l'ISO 5459:2011.
General Information
- Status
- Published
- Publication Date
- 09-Aug-2011
- Drafting Committee
- ISO/TC 213/WG 2 - Datums and datum systems
- Current Stage
- 9599 - Withdrawal of International Standard
- Start Date
- 04-Oct-2024
- Completion Date
- 13-Dec-2025
Relations
- Effective Date
- 30-Sep-2023
- Effective Date
- 15-Apr-2008
Overview
ISO 5459:2011 - "Geometrical product specifications (GPS) - Geometrical tolerancing - Datums and datum systems" defines the terminology, rules and methodology for indicating and interpreting datums and datum systems in technical product documentation. As a general GPS standard, ISO 5459 clarifies how to establish datum references (the specification operator) and explains concepts such as datum features, associated features and datum targets. The standard does not prescribe verification methods (the verification operator) and refers to ISO 2692 for detailed maximum/least material rules.
Key topics and requirements
- Terminology and definitions: clear definitions for datum, datum feature, associated feature, datum target, single datum, common datum and datum system.
- Datum hierarchy: roles of primary, secondary and tertiary datums in constraining orientation and location.
- Association concepts: how ideal associated features are fitted to real (non-ideal) datum features using an association criterion (objective function) and possible constraints (orientation, location, material, intrinsic characteristics).
- Graphical language: rules for indicating datum features and datum systems on drawings and 3D models, including datum feature indicators, identifiers and datum targets.
- Collection surfaces and invariance classes: treatment of multiple surfaces as a single collection surface and classification of surface invariance (see Annex B) to determine the situation features used to define a datum.
- Annexes and examples: normative and informative annexes provide associations, invariance classes, worked examples, former practices and relationships to the GPS matrix model.
Practical applications and who uses it
ISO 5459 is essential for professionals involved in design, manufacturing and quality assurance who use geometric dimensioning and tolerancing (GD&T) and GPS:
- Design and CAD engineers - to specify datum references in 2D drawings and 3D models for clear functional definition.
- Manufacturing and CAM programmers - to interpret datum systems for fixturing, toolpaths and assembly locators.
- Quality and metrology teams - to plan measurement strategies, datum target placement and interpretation of inspection results.
- Technical drafters and standards specialists - to apply consistent graphical symbols and comply with international documentation practices.
Using ISO 5459 improves clarity of datum definitions, reduces ambiguity in assembly interfaces, and supports accurate inspection and interchangeability across suppliers.
Related standards
- ISO 1101 (geometrical tolerancing)
- ISO 2692 (MMR/LMR rules for datums)
- ISO 17450‑1 / 17450‑2 (GPS model and operators)
- ISO 7083 and ISO 81714 (graphical symbol presentation and design)
Keywords: ISO 5459, datums, datum systems, geometrical tolerancing, GPS, datum feature, datum target, associated feature, geometric product specifications.
ISO 5459:2011 - Geometrical product specifications (GPS) -- Geometrical tolerancing -- Datums and datum systems
ISO 5459:2011 - Spécification géométrique des produits (GPS) -- Tolérancement géométrique -- Références spécifiées et systemes de références spécifiées
Frequently Asked Questions
ISO 5459:2011 is a standard published by the International Organization for Standardization (ISO). Its full title is "Geometrical product specifications (GPS) - Geometrical tolerancing - Datums and datum systems". This standard covers: ISO 5459:2011 specifies terminology, rules and methodology for the indication and understanding of datums and datum systems in technical product documentation. It also provides explanations to assist the user in understanding the concepts involved. ISO 5459:2011 defines the specification operator (see ISO 17450-2) used to establish a datum or datum system. The verification operator (see ISO 17450-2) can take different forms (physically or mathematically) and is not the subject of ISO 5459:2011. The detailed rules for maximum and least material requirements for datums are given in ISO 2692.
ISO 5459:2011 specifies terminology, rules and methodology for the indication and understanding of datums and datum systems in technical product documentation. It also provides explanations to assist the user in understanding the concepts involved. ISO 5459:2011 defines the specification operator (see ISO 17450-2) used to establish a datum or datum system. The verification operator (see ISO 17450-2) can take different forms (physically or mathematically) and is not the subject of ISO 5459:2011. The detailed rules for maximum and least material requirements for datums are given in ISO 2692.
ISO 5459:2011 is classified under the following ICS (International Classification for Standards) categories: 01.100.20 - Mechanical engineering drawings; 17.040.10 - Limits and fits. The ICS classification helps identify the subject area and facilitates finding related standards.
ISO 5459:2011 has the following relationships with other standards: It is inter standard links to ISO 5459:2024, ISO 5459:1981. Understanding these relationships helps ensure you are using the most current and applicable version of the standard.
You can purchase ISO 5459:2011 directly from iTeh Standards. The document is available in PDF format and is delivered instantly after payment. Add the standard to your cart and complete the secure checkout process. iTeh Standards is an authorized distributor of ISO standards.
Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 5459
Second edition
2011-08-15
Geometrical product specifications
(GPS) — Geometrical tolerancing —
Datums and datum systems
Spécification géométrique des produits (GPS) — Tolérancement
géométrique — Références spécifiées et systèmes de références
spécifiées
Reference number
©
ISO 2011
© ISO 2011
All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced or utilized in any form or by any means,
electronic or mechanical, including photocopying and microfilm, without permission in writing from either ISO at the address below or
ISO's member body in the country of the requester.
ISO copyright office
Case postale 56 • CH-1211 Geneva 20
Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
E-mail copyright@iso.org
Web www.iso.org
Published in Switzerland
ii © ISO 2011 – All rights reserved
Contents Page
Foreword .iv
Introduction.v
1 Scope.1
2 Normative references.1
3 Terms and definitions .2
4 Symbols.6
5 Role of datums.7
6 General concepts .9
6.1 General .9
6.2 Intrinsic characteristics of surfaces associated with datum features.10
6.2.1 General .10
6.2.2 A single datum established from a single feature .10
6.2.3 Common datum established from two or more single features simultaneously.10
6.2.4 Datum systems established in a defined sequence from two or more single features.12
6.3 Single datums, common datums and datum systems .12
6.3.1 General .12
6.3.2 Single datums .12
6.3.3 Common datums .14
6.3.4 Datum systems .14
7 Graphical language .17
7.1 General .17
7.2 Indication of datum features .17
7.2.1 Datum feature indicator .17
7.2.2 Datum feature identifier .18
7.2.3 Datum targets .18
7.3 Specification of datums and datum systems .21
7.4 Indication and meaning of rules .21
7.4.1 General .21
7.4.2 Rules.22
Annex A (normative) Association for datums.37
Annex B (informative) Invariance classes .47
Annex C (informative) Examples .49
Annex D (informative) Former practices.71
Annex E (informative) Examples of a datum system or a common datum established with
contacting features .73
Annex F (normative) Relations and dimensions of graphical symbols .79
Annex G (informative) Relationship to the GPS matrix model .80
Bibliography.81
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies
(ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO
technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been
established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and
non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the
International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards
adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an
International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent
rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO 5459 was prepared by Technical Committee ISO/TC 213, Dimensional and geometrical product
specification and verification.
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 5459:1981), which has been technically revised.
iv © ISO 2011 – All rights reserved
Introduction
ISO 5459 is a geometrical product specification (GPS) standard and is to be regarded as a general GPS
standard (see ISO/TR 14638). It influences the chain links 1 to 3 of the chain of standards on datums.
The ISO/GPS Masterplan given in ISO/TR 14638 gives an overview of the ISO/GPS system of which this
standard is a part. The fundamental rules of ISO/GPS given in ISO 8015 apply to this standard and the default
decision rules given in ISO 14253-1 apply to specifications made in accordance with this standard unless
otherwise indicated.
For more detailed information of the relation of this International Standard to the GPS matrix model, see
Annex G.
For the definitive presentation (proportions and dimensions) of symbols for geometrical tolerancing, see
ISO 7083.
The previous version of ISO 5459 dealt only with planes, cylinders and spheres being used as datums. There
is a need to consider all types of surfaces, which are increasingly used in industry. The definitions of classes
of surfaces as given in Annex B are exhaustive and unambiguous.
This edition of ISO 5459 applies new concepts and terms that have not been used in previous ISO GPS
standards. These concepts are described in detail in ISO/TR 14638, ISO 17450-1 and ISO 17450-2; therefore,
it is recommended to refer to these standards when using ISO 5459.
This International Standard provides tools to express location or orientation constraints, or both, for a
tolerance zone. It does not provide information about the relationship between datums or datum systems and
functional requirements or applications.
INTERNATIONAL STANDARD ISO 5459:2011(E)
Geometrical product specifications (GPS) — Geometrical
tolerancing — Datums and datum systems
1 Scope
This International Standard specifies terminology, rules and methodology for the indication and understanding
of datums and datum systems in technical product documentation. This International Standard also provides
explanations to assist the user in understanding the concepts involved.
This International Standard defines the specification operator (see ISO 17450-2) used to establish a datum or
datum system. The verification operator (see ISO 17450-2) can take different forms (physically or
mathematically) and is not the subject of this International Standard.
NOTE The detailed rules for maximum and least material requirements for datums are given in ISO 2692.
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated
references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced
document (including any amendments) applies.
ISO 128-24:1999, Technical drawings — General principles of presentation — Part 24: Lines on mechanical
engineering drawings
ISO 1101:2004, Geometrical Product Specifications (GPS) — Geometrical tolerancing — Tolerances of form,
orientation, location and run-out
1)
ISO 1101:2004/Amd 1:— , Geometrical Product Specifications (GPS) — Geometrical tolerancing — Tolerances
of form, orientation, location and run-out — Amendment 1: Representation of specifications in the form of a 3D
model
ISO 2692:2006, Geometrical product specifications (GPS) — Geometrical tolerancing — Maximum material
requirement (MMR), least material requirement (LMR) and reciprocity requirement (RPR)
ISO 3098-0, Technical product documentation — Lettering — Part 0: General requirements
ISO 3098-5, Technical product documentation — Lettering — Part 5: CAD lettering of the Latin alphabet,
numerals and marks
ISO 14660-1:1999, Geometrical Product Specifications (GPS) — Geometrical features — Part 1: General
terms and definitions
ISO 17450-1, Geometrical product specifications (GPS) — General concepts — Part 1: Model for geometrical
specification and verification
ISO 17450-2, Geometrical product specifications (GPS) — General concepts — Part 2: Basic tenets,
specifications, operators and uncertainties
ISO 81714-1, Design of graphical symbols for use in the technical documentation of products — Part 1: Basic
rules
1) To be published.
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 1101, ISO 2692, ISO 14660-1,
ISO 17450-1, ISO 17450-2 and the following apply.
3.1
situation feature
point, straight line, plane or helix from which the location and orientation of features, or both, can be defined
3.2
datum feature
real (non-ideal) integral feature used for establishing a datum
NOTE 1 A datum feature can be a complete surface, a portion of a complete surface, or a feature of size.
NOTE 2 An illustration showing the relations between datum feature, associated feature and datum is given in Figure 4.
3.3
associated feature
associated feature for establishing a datum
ideal feature which is fitted to the datum feature with a specific association criterion
NOTE 1 The type of the associated feature is by default the same as the type of the nominal integral feature used to
establish the datum (for an exception see 7.4.2.5).
NOTE 2 The associated feature for establishing a datum simulates the contact between the real surface of the
workpiece and other components.
NOTE 3 An illustration showing the relations between datum feature, associated feature and datum is given in Figure 4.
3.4
datum
one or more situation features of one or more features associated with one or more real integral features
selected to define the location or orientation, or both, of a tolerance zone or an ideal feature representing for
instance a virtual condition
NOTE 1 A datum is a theoretically exact reference; it is defined by a plane, a straight line or a point, or a combination
thereof.
NOTE 2 The concept of datums is inherently reliant upon the invariance class concept (see Annex A and Annex B).
NOTE 3 Datums with maximum material condition (MMC) or least material condition (LMC) are not covered in this
International Standard (see ISO 2692).
NOTE 4 When a datum is established, for example, on a complex surface, the datum consists of a plane, a straight line
or a point, or a combination thereof. The modifier [SL], [PL] or [PT], or a combination thereof, can be attached to the datum
letter to limit the situation feature(s) taken into account relative to the surface.
NOTE 5 An illustration showing the relation between datum feature, associated feature and datum is given in Figure 4.
3.5
primary datum
datum that is not influenced by constraints from other datums
3.6
secondary datum
datum, in a datum system, that is influenced by an orientation constraint from the primary datum in the datum
system
2 © ISO 2011 – All rights reserved
3.7
tertiary datum
datum, in a datum system, that is influenced by constraints from the primary datum and the secondary datum
in the datum system
3.8
single datum
datum established from one datum feature taken from a single surface or from one feature of size
NOTE The invariance class of a single surface can be complex, prismatic, helical, cylindrical, revolute, planar or
spherical. A set of situation features defining the datum (see Table B.1) corresponds to each type of single surface.
3.9
common datum
datum established from two or more datum features considered simultaneously
NOTE To define a common datum, it is necessary to consider the collection surface created by the considered datum
features. The invariance class of a collection surface can be complex, prismatic, helical, cylindrical, revolute, planar or
spherical (see Table B.1).
3.10
datum system
set of two or more situation features established in a specific order from two or more datum features
NOTE To define a datum system, it is necessary to consider the collection surface created by the considered datum
features. The invariance class of a collection surface can be complex, prismatic, helical, cylindrical, revolute, planar or
spherical (see Table B.1).
3.11
datum target
portion of a datum feature which can nominally be a point, a line segment or an area
NOTE Where the datum target is a point, a line or an area, it is indicated as a datum target point, a datum target line
or a datum target area, respectively.
3.12
moveable datum target
datum target with a controlled motion
3.13
collection surface
two or more surfaces considered simultaneously as a single surface
NOTE 1 Table B.1 is used to determine the invariance class of a datum or datum systems when using a collection of
surfaces.
NOTE 2 Two intersecting planes may be considered together or separately. When the two intersecting planes are
considered simultaneously as a single surface, that surface is a collection surface.
3.14
feature of size
geometrical shape defined by a linear or angular dimension which is a size
NOTE The features of size can be a cylinder, a sphere, two parallel opposite surfaces, a cone or a wedge.
[ISO 14660-1:1999, 2.2]
NOTE In this International Standard, features which are not features of size according to ISO 14660-1 are used to
establish a datum as a feature of size, e.g. a truncated sphere (see the example in C.1.4).
3.15
objective function
objective function for association
formula that describes the quality of association
NOTE 1 In this International Standard, the term “objective function” refers to “objective function for association”.
NOTE 2 The objective functions are usually named and mathematically described: maximum inscribed, minimum zone,
etc.
3.16
association
operation used to fit ideal feature(s) to non-ideal feature(s) according to an association criterion
[ISO 17450-1:—, 3.2]
3.17
constraint
limitation on the associated feature
EXAMPLE Orientation constraint, location constraint, material constraint or intrinsic characteristic constraint.
3.17.1
orientation constraint
limitation to one or more rotational degrees of freedom
3.17.2
location constraint
limitation to one or more translational degrees of freedom
3.17.3
material constraint
additional condition to the location of the associated feature, relative to the material of the feature, while
optimizing an objective function
NOTE For example, an association constraint can be that all distances between the associated feature and the
datum feature are positive or equal to zero, i.e. the associated feature is outside the material.
3.17.4
intrinsic characteristic constraint
additional requirement applied to the intrinsic characteristic of an associated feature whether it is considered
fixed or variable
3.18
association criterion
objective function with or without constraints, defined for an association
NOTE 1 Several constraints may be defined for an association.
NOTE 2 Association results (associated features) may differ, depending upon the choice of association criterion.
NOTE 3 Default association criteria are defined in Annex A.
3.19
integral feature
surface or line on a surface
NOTE An integral feature is intrinsically defined.
[ISO 14660-1:1999, 2.1.1]
4 © ISO 2011 – All rights reserved
3.20
contacting feature
ideal feature of any type which is different from the nominal feature under consideration and is associated with
the corresponding datum feature
See Figure 1.
a) Contacting feature on nominal model b) Contacting feature on real workpiece
Key
1 contacting feature: ideal sphere in contact with the datum feature or the feature under consideration
2 features under consideration: nominal trapezoidal slot (collection of two non-parallel surfaces)
3 datum feature: real feature corresponding to the trapezoidal slot (collection of two non-parallel surfaces)
Figure 1 — Example of a contacting feature
3.21
invariance class
group of ideal features for which the nominal surface is invariant for the same degrees of freedom
NOTE There are seven invariance classes (see Annex B).
3.22
theoretically exact dimension
TED
dimension indicated on technical product documentation, which is not affected by an individual or general
tolerance
NOTE 1 For the purpose of this International Standard, the term “theoretically exact dimension” has been abbreviated
TED.
NOTE 2 A theoretically exact dimension is a dimension used in an operation (e.g. association, partition, collection, …).
NOTE 3 A theoretically exact dimension can be a linear dimension or an angular dimension.
NOTE 4 A TED can define
⎯ the extension or the relative location of a portion of one feature,
⎯ the length of the projection of a feature,
⎯ the theoretically exact orientation or location of one feature relative to one or more other features, or
⎯ the nominal shape of a feature.
NOTE 5 A TED is indicated by a value in a rectangular frame.
[ISO 1101:2004/Amd 1:—, 3.7]
4 Symbols
Table 1 gives symbols to identify the datum feature or datum target used to establish a datum.
Table 2 gives the list of modifier symbols, which can be associated the datum letter.
Table 1 — Datum features and datum target symbols
Description Symbol Subclause
Datum feature indicator 7.2.1
Datum feature identifier Capital letter (A, B, C, AA, etc.) 7.2.2
Single datum target frame 7.2.3.2
Moveable datum target frame 7.2.3.2
Datum target point 7.2.3.3
Closed datum target line 7.2.3.3
Non-closed datum target line 7.2.3.3
Datum target area 7.2.3.3
6 © ISO 2011 – All rights reserved
Table 2 — Modifier symbols
Symbol Description Subclause
[PD] Pitch diameter 7.4.2.1
[MD] Major diameter 7.4.2.1
[LD] Minor diameter 7.4.2.1
[ACS] Any cross section 7.4.2.4
[ALS] Any longitudinal section 7.4.2.4
[CF] Contacting feature 7.4.2.5
[DV] Variable distance (for common datum) 7.4.2.7
[PT] (situation feature of type) Point 7.4.2.8
[SL] (situation feature of type) Straight line 7.4.2.8
[PL] (situation feature of type) Plane 7.4.2.8
For orientation constraint only 7.4.2.8
><
Projected (for secondary or tertiary datum) 7.4.2.10
Least material requirement See ISO 2692
Maximum material requirement See ISO 2692
5 Role of datums
Datums form part of a geometrical specification (see ISO 1101).
Datums are established from real surfaces identified on a workpiece.
Datums allow tolerance zones to be located or orientated (see Examples 1 and 2) and virtual conditions to be
defined (for example maximum material virtual condition Ⓜ according to ISO 2692). The datums can be seen
as a means to lock degrees of freedom of a tolerance zone. The number of degrees of freedom of the
tolerance zone which are locked depends on the nominal shape of the features utilized to establish the datum
or datum system; whether the datum is primary, secondary or tertiary; and on the toleranced characteristic
indicated in the geometrical tolerance frame.
By default, a datum locks all the degrees of freedom of the tolerance zone that it can lock given its shape and
which
⎯ are required by the geometrical characteristic indicated in the tolerance frame, and
⎯ have not already been locked by the preceding datum(s) in the datum system.
When a datum locks only orientation degrees of freedom, this shall be indicated by the modifier ><.
EXAMPLE 1 The tolerance zone, which is the space between two parallel planes 0,1 mm apart, is constrained in
orientation by a 75° theoretically exact angle from the datum. Here, the datum is the situation feature of a cylinder (axis of
associated cylinder). See Figure 2.
Dimensions in millimetres
a) Indication on the drawing b) Illustration of tolerance zone
Key
1 datum A constituted by the axis of the associated cylinder
Figure 2 — Example of tolerance zone constrained in orientation from a datum
EXAMPLE 2 The tolerance zone, which is the space between two parallel planes 0,2 mm apart, is constrained in
orientation by a 70° angle from a datum, and in location by the distance 20 mm from the gauge plane positioned
perpendicular to the axis of 40° cone where its local diameter is 30 mm. Here, the datum consists of the set of situation
features of the cone with a fixed angle of 40°, i.e. the cone axis and the point of intersection between the gauge plane and
that axis. See Figure 3.
Dimensions in millimetres
a) Indication on the drawing b) Illustration of tolerance zone
Key
1 datum A constituted by the axis of the associated cone, the point of intersection of the gauging plane and this axis
Figure 3 — Example of a tolerance zone constrained in location from a datum
8 © ISO 2011 – All rights reserved
6 General concepts
6.1 General
Datums and datum systems are theoretically exact geometric features used together with implicit or explicit
TEDs to locate or orientate
a) tolerance zones for toleranced features, or
b) virtual conditions, e.g. in the case of maximum material requirement (see ISO 2692).
A datum consists of a set of situation features for an ideal feature (feature of perfect form). This ideal feature
is an associated feature which is established from the identified datum features of a workpiece. Datum
features may be complete features, or identified portions thereof (see Clause 7).
A datum system consists of more than one datum.
The geometrical type of these associated features belongs to one of the following invariance classes:
⎯ spherical (i.e. a sphere);
⎯ planar (i.e. a plane);
⎯ cylindrical (i.e. a cylinder);
2)
⎯ helical (e.g. a threaded surface) ;
⎯ revolute (e.g. a cone or a torus);
⎯ prismatic (e.g. a prism);
⎯ complex (e.g. a free-form surface).
Each single or collection feature belongs to one invariance class (for an explanation of invariance classes,
invariance degree, and degree of freedom, see Annex B).
Associated features are established from the real or extracted single features used for the datum. The
associated feature can be defined by an operation of association including constraints coming from the feature
itself or from one or more other features. The situation features that make up the datum are defined from
these associated features. The default association methods are given in Annex A.
One or more single features can be used to establish a datum. If only one single feature is used, it establishes
a single datum. If more than one single feature is used, they can either be considered simultaneously to
establish a common datum or in a predefined order to establish a datum system (see 6.3).
The datum feature(s) to be used for establishing each datum shall be designated and identified.
The single datums (see 6.3.2), common datums (see 6.3.3) or datum systems (see 6.3.4), as applicable, shall
be specified for each geometrical specification.
When applicable, any additional constraints shall be defined for the association.
2) Helical surfaces as such are not considered in this International Standard. They are regarded as cylindrical surfaces
because, in most functional cases where helical surfaces (threads, helical slope, endless screw, etc.) are involved, the
combined rotation and translation of the helix is not needed for datum purposes. In these cases, the pitch cylinder surface
is used to establish the datum. The major or minor cylindrical surface can also be considered and specified.
NOTE Datums and datum systems are geometrical features, not coordinate systems. Coordinate systems can be
built on datums, but this International Standard does not provide the means to express them.
EXAMPLE In Figure 4, the datum is indicated as a single datum derived from a nominal feature, a cylinder, used to
orientate or locate a tolerance zone. In order to derive the datum, the following sequence of operations is performed:
⎯ a partition to define the real integral surface corresponding to the nominal feature [see Figure 4 b)];
⎯ an extraction to provide the extracted integral feature [see Figure 4 c)];
⎯ a filtration (see Annex A);
⎯ an association (see Annex A for association method) to define the associated feature. (In this case, its type is the
same as the nominal feature.) The associated feature [see Figure 4 d)] is established from the non-ideal surface (in
the specification process) or from the extracted feature (in the verification process).
The datum is defined as the situation feature (the axis) of the associated cylinder [see Figure 4 e)].
6.2 Intrinsic characteristics of surfaces associated with datum features
6.2.1 General
The default intrinsic characteristic constraint (variable or fixed) shall be as defined in 6.2.2, 6.2.3 or 6.2.4.
For datums with virtual conditions, see ISO 2692:2006.
6.2.2 A single datum established from a single feature
The intrinsic characteristic constraints for a single feature of size are, by default, variable for linear sizes but
theoretically exact for the angular dimensions or for dimensions which are not sizes (see Table 3 and 7.4.2.2).
EXAMPLE For a cone, by default, the angle is considered a theoretically exact angle. For a torus, by default, the
cross-section diameter is considered a variable (size of torus), but the median ring diameter of the axis should be
considered theoretically exact.
Table 3 — Default status of intrinsic characteristics of features of size
Feature of size Invariance class Intrinsic characteristic Default status
Cylinder cylindrical diameter Variable
See example in C.1.2.
Sphere spherical diameter Variable
See example in C.1.4.
Two parallel opposite planes planar distance between the two planes Variable
See example in C.1.10.
Cone revolute angle Theoretically exact
See example in C.1.3.
Wedge prismatic angle Theoretically exact
See example in C.1.9.
6.2.3 Common datum established from two or more single features simultaneously
The intrinsic characteristics of each associated feature establishing the common datum shall be considered as
in 6.2.2.
Intrinsic characteristics introduced by the collection of features (defining the relation between the associated
features) shall by default be considered theoretically exact for both linear and angular dimensions.
10 © ISO 2011 – All rights reserved
a) Drawing indication b) Integral real surface c) Extraction
of the workpiece
d) Association e) Datum
Key
1 tolerance frame to be linked to a toleranced feature
2 nominal integral feature (which is a feature of size)
3 nominal derived feature
4 real integral feature (datum feature in this case)
5 extracted integral feature (optional)
6 associated integral feature
7 derived feature of associated integral feature
8 single datum (situation feature of the associated surface)
In the example shown in Figure 4 e), the derived feature (key 7) and the situation feature (key 8) are the same as each
other; however, this is not always the case.
Figure 4 — Illustration of features used for establishing a single datum from a cylinder
EXAMPLE A common datum is established from two parallel non-coaxial cylinders (invariance class: prismatic).
Each individual cylinder has an intrinsic characteristic, its diameter. The collection of features also has intrinsic
characteristics: an angle, defined by the fact that two axes restrict the twist of the datum, and the distance between the
two axes (see C.2.4). The two diameters of the cylinders are considered by default variable and the twist angle and the
distance between the two are considered theoretically exact.
NOTE See also 6.3.3, 7.4.2.7 and 7.4.2.9 for the special case where the linear dimensions between features
included in the collection can be considered variable by using the modifier [DV].
6.2.4 Datum systems established in a defined sequence from two or more single features
The intrinsic characteristics of each associated feature establishing the datum system shall be considered as
in 6.2.2.
The intrinsic characteristics introduced by the collection of features (defining the relation between the
associated features) shall be considered variable for linear dimensions but theoretically exact for the angular
dimensions.
6.3 Single datums, common datums and datum systems
6.3.1 General
When a single surface or a collection surface is identified as a datum feature, the invariance degrees for which
the surface is invariant shall be identified and compared with Table B.1 in order to determine the set of
situation features (point, straight line, plane or helix, or a combination thereof) that constitutes the datum.
6.3.2 Single datums
A single datum consists of one or more situation features based on one single feature or a portion thereof.
NOTE A single datum taken from a cone has two situation features: its axis and a point on that axis.
EXAMPLE Single datum taken from a cylinder or a plane.
12 © ISO 2011 – All rights reserved
Invariance
class and
Indication of
situation
Indication of datum feature datum in Illustration of the meaning Datum
feature
tolerance frame
(see
Annex B)
Cylindrical
Axis of
associated
cylinder
Planar
Associated
plane
Key
1 associated feature (without orientation constraint)
2 straight line which is the situation feature of the associated cylinder (its axis)
3 plane which is the situation feature of the associated plane (the associated plane itself)
NOTE Association for single datums is described in Annex A.
If a single datum is used as the only datum in a tolerance frame, or if it is the primary datum in a datum
system, the associated feature to the real integral feature (or to the portions of it) used for establishing the
datum is obtained without external orientation constraints or location constraints.
For the constraints that are applied, when a single datum is used as a “secondary datum” or a “tertiary datum”,
see 6.3.4.
Additional examples of single datums are given in C.1.
For a feature of size made up of two opposite parallel planes, the collection surface associated with the
surfaces (or to the portions of the surfaces) used for establishing the datum is obtained with an internal
orientation constraint; the associated surfaces (constituting the collection surface) are individually defined with
an internal parallelism constraint and a variable intrinsic characteristic constraint (see C.1.10).
A secondary datum shall not be specified when it does not constrain more degrees of freedom of the
tolerance zone than the primary datum.
A tertiary datum shall not be specified when it does not constrain more degrees of freedom of the tolerance
zone than the primary and the secondary datums.
6.3.3 Common datums
A common datum consists of one or more situation features established by taking into account the collection
surface.
If the common datum is used as the only datum in a tolerance frame, or if it is the primary datum in a datum
system, the collection of associated features used for establishing the datums, is established without external
orientation constraints or location constraints; therefore, the surfaces (constituting the collection surface) are
associated together, simultaneously. For the constraints that are applied when a common datum is used as a
“secondary datum” or a “tertiary datum”, see 6.3.4.
A secondary datum shall not be specified when it does not constrain more degrees of freedom of the
tolerance zone than the primary datum.
A tertiary datum shall not be specified when it does not constrain more degrees of freedom of the tolerance
zone than the primary and the secondary datums.
Examples of common datums are given in 6.3.4 (Examples 1 and 2 illustrate the difference between a datum
system and a common datum) and C.2.
The complementary indication [DV] (meaning “distance variable”) following the letters indicating a common
datum in a tolerance frame means that the linear dimensions between the situation features are variable. See
also 7.4.2.9 and E.4.
6.3.4 Datum systems
A datum system is constituted by an ordered sequence of two or three single or common datums. A datum
system consists of two or three situation features resulting from the collection of the considered surfaces.
The associated features used to establish the datum system are derived sequentially, in the order defined by
the geometrical specification. The relative orientation of the associated surfaces is theoretically exact but their
relative location is variable.
This order defines the orientation constraints for the association operation: the primary datum imposes
orientation constraints on the secondary datum and tertiary datum; the secondary datum imposes orientation
constraints on the tertiary datum.
A secondary datum shall be specified when it is necessary to constrain more degrees of freedom of the
tolerance zone than are constrained by the primary datum.
A tertiary datum shall be specified when it is necessary to constrain more degrees of freedom of the tolerance
zone than are constrained by the primary and the secondary datums.
A secondary or tertiary datum shall not be specified when it does not constrain more degrees of freedom of
the tolerance zone than are constrained by the primary datum and in the case of a tertiary datum also by the
secondary datums.
Additional examples of datum systems are given in C.3.
14 © ISO 2011 – All rights reserved
EXAMPLE 1 Common datum or datum system taken from a cylinder and a plane.
Resulting
Indication of Indication of datum
Meaning on workpiece common datum or
datum feature in tolerance frame
datum system
Key
1 first associated feature without orientation constraint
2 second associated feature with orientation constraint from the first associated feature
3 simultaneously associated features with orientation constraint and location constraint
4 maximum distance balanced between the associated features and datum features
5 straight line which is the situation feature of the associated cylinder (its axis)
6 point of intersection between the straight line and the plane
NOTE 1 The orientation and location of datums are different depending on the datum indications in the tolerance frame.
NOTE 2 The association for datum systems is described in A.2.4.
EXAMPLE 2 Common datum or datum system taken from two cylinders.
Indication of
Resulting
Indication of datum feature datums in Meaning on workpiece
datum or datum system
tolerance frame
Key
1 first associated cylinder without constraint
2 second associated cylinder with parallelism constraint from the first associated feature
3 simultaneously associated cylinders with parallelism constraint and location constraint
4 maximum distance balanced between the associated cylinders and datum features
5 straight line which is the axis of the first associated cylinder
6 plane including the axes of the two associated cylinders
7 median straight line of the axes of the two simultaneously associated cylinders
NOTE 1 The orientation and location of datums are different depending on the datum indication in the tolerance frame. Not all
possibilities for establishing the datums are covered.
NOTE 2 For the association method, see Annex A.
16 © ISO 2011 – All rights reserved
EXAMPLE 3 Datum system taken from two cylinders and a plane.
Indication of Resulting
Indication of datum feature datums in Meaning on workpiece datum or datum
tolerance frame system
Key
1 first associated feature without a constraint
2 second associated feature with a perpendicularity constraint from the first associated feature
3 third associated feature with a perpendicularity constraint from the first associated feature (and parallelism constraint from the
second one)
4 plane which is the first associated feature
5 point of intersection between the plane and the axis of the second associated feature
6 straight line which is the intersection between the associated plane and the plane containing the two axes
NOTE For the association method, see Annex A.
7 Graphical language
7.1 General
The expression of geometrical tolerances with datums in geometrical specifications on drawings includes the
following steps.
⎯ Indicate the integral surfaces of the workpiece which are to be used as datum features. When a complete
integral surface is not required for a datum feature, the considered portion(s) [area(s), line(s) or point(s)]
and the corresponding dimensions and locations shall be indicated.
⎯ Indicate individual single datums, individual common datums or datum systems.
⎯ Indicate the orientation constraints and/or location constraints for the tolerance zones in relation to the
indicated datums.
⎯ Indicate the association criteria. This International Standard defines the default association criteria in
Annex A. If a different association criterion is required, it shall be indicated.
⎯ Indicate, where necessary, the use of the maximum or least material requirement (see ISO 2692) or
projected datum.
7.2 Indication of datum features
7.2.1 Datum feature indicator
Single features to be used for establishing datum features shall be indicated by a box linked to a filled or open
datum triangle by a leader line (see Figure 5).
NOTE There is no difference in meaning between a filled and an open datum triangle.
Figure 5 — Datum feature indicator
7.2.2 Datum feature identifier
Single features used for establishing datum features shall be identified by a datum feature identifier placed in
the datum feature indicator. A datum feature identifier consists of one or more capital letters which are not to
be separated by hyphens.
The letters I, O, Q and X (which can be misinterpreted) should not be used.
If a drawing has exhausted the alphabet, or if it is useful for the comprehension of the drawing, it is
recommended that an unambiguous coding system be defined; for example by repeating the same letter, e.g.
two times, three times, etc. (e.g. BB, CCC, etc.). In order to facilitate the reading of this International Standard,
only one letter is used in the rest of the document.
7.2.3 Datum targets
7.2.3.1 General
When it is not desirable to use a complete integral feature to establish a datum feature, it is possible to
indicate portions of the single feature (areas, lines or points) and their dimensions and locations. These
portions are called datum targets. They usually simulate the interface between the considered single feature
of the workpiece and one or more contacting ideal features (assembly interface features or fixture features).
A datum target is indicated by a datum target indicator. This indicator is constructed from a datum target frame,
a datum target symbol and a leader line linking the two symbols (directly, or through a reference line).
It ma
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 5459
Deuxième édition
2011-08-15
Spécification géométrique des produits
(GPS) — Tolérancement géométrique —
Références spécifiées et systèmes de
références spécifiées
Geometrical product specifications (GPS) — Geometrical tolerancing —
Datums and datum systems
Numéro de référence
©
ISO 2011
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
© ISO 2011
Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette publication ne peut être reproduite ni utilisée sous
quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l'accord écrit
de l'ISO à l'adresse ci-après ou du comité membre de l'ISO dans le pays du demandeur.
ISO copyright office
Case postale 56 • CH-1211 Geneva 20
Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
E-mail copyright@iso.org
Web www.iso.org
Publié en Suisse
ii © ISO 2011 – Tous droits réservés
Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction.v
1 Domaine d'application .1
2 Références normatives.1
3 Termes et définitions .2
4 Symboles.6
5 Rôle des références spécifiées.7
6 Concepts de base.9
6.1 Généralités .9
6.2 Caractéristiques intrinsèques des surfaces associées aux éléments de référence.10
6.2.1 Généralités .10
6.2.2 Référence spécifiée simple établie à partir d'un élément simple.10
6.2.3 Référence spécifiée commune établie simultanément à partir de deux éléments simples
ou plus.12
6.2.4 Systèmes de références établis dans un ordre défini à partir de deux éléments simples ou
plus .12
6.3 Références spécifiées simples, références spécifiées communes et systèmes de
références spécifiées.12
6.3.1 Généralités .12
6.3.2 Références spécifiées simples .12
6.3.3 Références spécifiées communes.14
6.3.4 Systèmes de références spécifiées.14
7 Langage graphique .17
7.1 Généralités .17
7.2 Indication des éléments de référence .18
7.2.1 Indicateur d'élément de référence .18
7.2.2 Identifiant d'élément de référence .18
7.2.3 Références partielles .18
7.3 Spécification des références spécifiées ou des systèmes de références spécifiées.21
7.4 Indication et signification des règles .22
7.4.1 Généralités .22
7.4.2 Règles.23
Annexe A (normative) Association pour références spécifiées .38
Annexe B (informative) Classes d'invariance .48
Annexe C (informative) Exemples .50
Annexe D (informative) Pratiques révolues.72
Annexe E (informative) Exemples de système de références spécifiées ou de référence spécifiée
commune établies à partir d'éléments de contact .74
Annexe F (normative) Relations et dimensions des symboles graphiques .80
Annexe G (informative) Relation avec la matrice GPS.81
Bibliographie.82
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de
normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée
aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du
comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec
la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes
internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur
publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres
votants.
L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne
pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
L'ISO 5459 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 213, Spécifications et vérification dimensionnelles
et géométriques des produits.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 5459:1981), qui a fait l'objet d'une
révision technique.
iv © ISO 2011 – Tous droits réservés
Introduction
L'ISO 5459 est une norme de spécification géométrique des produits (GPS) qui doit être considérée comme
une norme GPS générale (voir l'ISO/TR 14638). Elle influence les maillons 1 à 3 de la chaîne de normes sur
les références spécifiées.
Le schéma directeur ISO/GPS de l'ISO/TR 14638 donne une vue d'ensemble du système ISO/GPS, dont le
présent document fait partie. Les principes fondamentaux du système ISO/GPS, donnés dans l'ISO 8015,
s'appliquent au présent document et les règles de décision par défaut, données dans l'ISO 14253-1,
s'appliquent aux spécifications faites conformément au présent document, sauf indication contraire.
Pour de plus amples informations sur les relations entre la présente Norme internationale et la matrice GPS,
voir l'Annexe G.
Pour la présentation définitive (proportions et dimensions) des symboles pour le tolérancement géométrique,
voir l'ISO 7083.
La précédente version de l'ISO 5459 ne traitait que des plans, cylindres et sphères sur lesquels étaient
établies des références spécifiées. Il y a un besoin de tenir compte de tous les types de surfaces qui sont de
plus en plus utilisées dans l'industrie. Les définitions des classes de surfaces données dans l'Annexe B sont
exhaustive et univoques.
La présente édition de l'ISO 5459 applique de nouveaux termes et concepts qui n'ont jamais été utilisés dans
les normes ISO GPS passées. Ces concepts sont décrits en détail dans l'ISO/TR 14638, l'ISO 17450-1 et
l'ISO 17450-2; il est donc recommandé de se référer à ces normes lorsque l'on utilise l'ISO 5459.
La présente Norme internationale fournit des outils permettant d'exprimer des contraintes de position et
d'orientation pour une zone de tolérance. Elle ne donne pas d'information sur la relation entre les références
spécifiées ou les systèmes de références spécifiées, et les exigences ou applications fonctionnelles.
NORME INTERNATIONALE ISO 5459:2011(F)
Spécification géométrique des produits (GPS) —
Tolérancement géométrique — Références spécifiées et
systèmes de références spécifiées
1 Domaine d'application
La présente Norme internationale spécifie la terminologie, les règles et la méthodologie pour indiquer les
références spécifiées et les systèmes de références spécifiées dans la documentation technique de produits.
La présente Norme internationale fournit également des explications aidant l'utilisateur à la compréhension
des concepts considérés.
La présente Norme internationale définit l'opérateur de spécification (voir l'ISO 17450-2) utilisé pour établir
une référence spécifiée ou un système de références spécifiées. L'opérateur de vérification (voir
l'ISO 17450-2), qui peut prendre différentes formes (physique ou mathématique), ne fait pas l'objet de la
présente Norme internationale.
NOTE Les règles détaillées relatives aux exigences du maximum de matière (MMR) et du minimum de matière
(LMR) pour les références spécifiées sont données dans l'ISO 2692.
2 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables pour l'application du présent document. Pour les
références datées, seule l'édition citée s'applique. Pour les références non datées, la dernière édition du
document de référence s'applique (y compris les éventuels amendements).
ISO 128-24:1999, Dessins techniques — Principes généraux de représentation — Partie 24: Traits utilisés
pour les dessins industriels
ISO 1101:2004, Spécification géométrique des produits (GPS) — Tolérancement géométrique —
Tolérancement de forme, orientation, position et battement
1)
ISO 1101:2004/Amd.1:— , Spécification géométrique des produits (GPS) — Tolérancement géométrique —
Tolérancement de forme, orientation, position et battement — Amendement 1: Représentation des
spécifications sous forme d'un modèle 3D
ISO 2692, Spécification géométrique des produits (GPS) — Tolérancement géométrique — Exigence du
maximum de matière (MMR), exigence du minimum de matière (LMR) et exigence de réciprocité (RPR)
ISO 3098-0, Documentation technique de produits — Écriture — Partie 0: Prescriptions générales
ISO 3098-5, Documentation technique de produits — Écriture — Partie 5: Écriture en conception assistée par
ordinateur de l'alphabet latin, des chiffres et des signes
ISO 14660-1:1999, Spécification géométrique des produits (GPS) — Éléments géométriques — Partie 1:
Termes généraux et définitions
1) À publier.
ISO 17450-1, Spécification géométrique des produits (GPS) — Concepts généraux — Partie 1: Modèle pour
la spécification et la vérification géométriques
ISO 17450-2, Spécification géométrique des produits (GPS) — Concepts généraux — Partie 2: Principes de
base, spécifications, opérateurs et incertitudes
ISO 81714-1, Création de symboles graphiques à utiliser dans la documentation technique de produits —
Partie 1: Règles fondamentales
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l'ISO 1101, l'ISO 2692,
l'ISO 14660-1, l'ISO 17450-1 et l'ISO 17450-2 ainsi que les suivants s'appliquent.
3.1
élément de situation
point, droite, plan ou hélice, qui permet de définir la position ou l'orientation des éléments, ou les deux
3.2
élément de référence
élément intégral (non idéal) réel utilisé pour établir une référence spécifiée
NOTE 1 Un élément de référence peut être une surface complète ou une portion de cette surface, ou une entité
dimensionnelle.
NOTE 2 Une illustration montrant les relations entre élément de référence, élément associé et référence spécifiée est
donnée à la Figure 4.
3.3
élément associé
élément associé pour établir une référence spécifiée
élément idéal qui est ajusté à l'élément de référence avec un critère d'association spécifique
NOTE 1 Le type de l'élément associé est par défaut le même que le type de l'élément intégral nominal utilisé pour
établir la référence spécifiée (pour une exception, voir 7.4.2.5).
NOTE 2 L'élément associé pour établir une référence spécifiée simule le contact entre la surface réelle de la pièce et
d'autres composants.
NOTE 3 Une illustration montrant les relations entre élément de référence, élément associé et référence spécifiée est
donnée à la Figure 4.
3.4
référence spécifiée
un ou plusieurs éléments de situation d'un ou de plusieurs éléments associés à un ou plusieurs éléments
intégraux réels, utilisés pour définir la position ou l'orientation d'une zone de tolérance, ou les deux, ou la
position d'un élément idéal représentant par exemple une condition virtuelle
NOTE 1 Une référence spécifiée est une référence théorique exacte; elle est définie par un plan, une droite ou un point,
ou une combinaison de ceux-ci.
NOTE 2 Le concept de références spécifiées est directement lié au concept de classe d'invariance (voir Annexes A
et B).
NOTE 3 Les références spécifiées comportant des conditions du maximum de matière (MMC) ou du minimum de
matière (LMC) ne font pas l'objet de la présente Norme internationale (voir l'ISO 2692).
NOTE 4 Si une référence spécifiée est établie, par exemple sur une surface complexe, elle consiste en un plan, une
droite, un point, ou une combinaison de ceux-ci. Le modificateur [SL], [PL] ou [PT], ou une combinaison de ceux-ci, peut
être utilisé attaché à la lettre de la référence spécifiée pour limiter le ou les éléments de situation pris en compte en
relation avec la surface.
NOTE 5 Une illustration montrant les relations entre élément de référence, élément associé et référence spécifiée est
donnée à la Figure 4.
2 © ISO 2011 – Tous droits réservés
3.5
référence spécifiée primaire
référence spécifiée qui n'est pas contrainte par les autres références spécifiées
3.6
référence spécifiée secondaire
référence spécifiée, dans un système de références spécifiées, qui est contrainte en orientation par la
référence spécifiée primaire du système de références spécifiées
3.7
référence spécifiée tertiaire
référence spécifiée, dans un système de références spécifiées, qui est contrainte par la référence spécifiée
primaire et par la référence spécifiée secondaire du système de références spécifiées
3.8
référence spécifiée simple
référence spécifiée établie à partir d'un élément de référence d'une surface considérée seule ou d'une entité
dimensionnelle
NOTE La classe d'invariance d'une surface considérée seule peut être complexe, prismatique, hélicoïdale,
cylindrique, de révolution, plane ou sphérique. Un ensemble d'éléments de situation définissant la référence spécifiée (voir
Tableau B.1) correspond à chaque type de surface considérée comme seule.
3.9
référence spécifiée commune
référence spécifiée établie à partir d'au moins deux éléments de référence considérés simultanément
NOTE Pour définir une référence spécifiée commune, il est nécessaire de considérer la collection de surfaces créée
par les éléments de référence spécifiée considérés. La classe d'invariance d'une collection de surfaces peut être
complexe, prismatique, hélicoïdale, cylindrique, de révolution, plane ou sphérique (voir Tableau B.1).
3.10
système de références spécifiées
ensemble de deux éléments de situation ou plus établis dans un ordre particulier à partir d'au moins deux
éléments de référence spécifiée
NOTE Pour définir un système de références spécifiées, il est nécessaire de considérer la collection de surfaces
créée par les éléments de référence spécifiée considérés. La classe d'invariance de la collection de surfaces peut être
complexe, prismatique, hélicoïdale, cylindrique, de révolution, plane ou sphérique (voir Tableau B.1).
3.11
référence partielle
partie d'un élément de référence qui peut être nominalement un point, une portion de ligne ou une zone
surfacique
NOTE Lorsque la référence partielle est un point, une ligne ou zone surfacique, elle est indiquée séparément comme
un point de référence partielle, une ligne de référence partielle ou une surface de référence, respectivement.
3.12
référence partielle mobile
référence partielle à mobilité contrôlée
3.13
collection de surfaces
deux surfaces ou plus considérées simultanément comme une surface simple
NOTE 1 Le Tableau B.1 donne la classe d'invariance des références spécifiées ou des systèmes de références
spécifiées lorsqu'on utilise une collection de surfaces.
NOTE 2 Deux plans d'intersection peuvent être considérés ensemble ou séparément. Lorsque les deux plans sécants
sont considérés simultanément comme une surface simple, cette surface est une collection de surfaces.
3.14
entité dimensionnelle
forme géométrique définie par une dimension linéaire ou angulaire du type taille
NOTE Les entités dimensionnelles peuvent être un cylindre, une sphère, deux surfaces parallèles opposées, un
cône ou un coin.
[ISO 14660-1:1999, définition 2.2]
NOTE Dans la présente Norme internationale, les éléments qui ne sont pas des entités dimensionnelles au sens de
l'ISO 14660-1 sont utilisés pour établir une référence spécifiée comme entité dimensionnelle, par exemple une sphère
tronquée (voir l'exemple en C.1.4).
3.15
fonction objectif
fonction objectif pour l'association
formule qui décrit la qualité de l'association
NOTE 1 Dans la présente Norme internationale, l'expression «fonction objectif» fait référence à «fonction objectif pour
l'association».
NOTE 2 Les fonctions objectifs sont habituellement appelées et décrites mathématiquement: maximum inscrit, zone
minimale, etc.
3.16
association
opération utilisée pour ajuster un (des) élément(s) idéal(aux) à un (des) élément(s) non idéal(aux) selon un
critère d'association
[ISO 17450-1:—, définition 3.2]
3.17
contrainte
limitation sur l'élément associé
EXEMPLE Contrainte d'orientation, contrainte de position, contrainte matière ou contrainte de caractéristique
intrinsèque.
3.17.1
contrainte d'orientation
limitation à un ou plusieurs degrés de liberté en rotation
3.17.2
contrainte de position
limitation à un ou plusieurs degrés de liberté en translation
3.17.3
contrainte matière
condition supplémentaire de position d'un élément associé en relation avec la matière utilisée lors de
l'optimisation d'une fonction objectif
NOTE Une contrainte d'association peut être, par exemple, le fait que toutes les distances entre les éléments
associés et l'élément de référence sont positives ou égales à zéro, c'est-à-dire que les éléments associés sont extérieurs
à la matière.
3.17.4
contrainte de caractéristique intrinsèque
exigence complémentaire appliquée à la caractéristique intrinsèque de l'élément associé, qu'il soit considéré
fixe ou variable
3.18
critère d'association
fonction objectif avec ou sans contrainte, définie pour l'association
NOTE 1 Plusieurs contraintes peuvent être définies pour une association.
4 © ISO 2011 – Tous droits réservés
NOTE 2 Les résultats d'association (éléments associés) peuvent différer en fonction du choix du critère d'association.
NOTE 3 Les critères d'association par défaut sont définis dans l'Annexe A.
3.19
élément intégral
surface ou ligne d'une surface
NOTE Un élément intégral est intrinsèquement défini.
[ISO 14660-1:1999, défini 2.1.1]
3.20
élément de contact
élément idéal, de tout type, différent de l'élément nominal considéré et associé à l'élément de référence
correspondant
Voir Figure 1.
a) Élément de contact sur le modèle nominal b) Élément de contact sur la pièce réelle
Légende
1 élément de contact: sphère idéale en contact avec l'élément de référence ou l'élément considéré
2 éléments considérés: gorge de section trapézoïdale (ensemble de deux surfaces non parallèles)
3 éléments de référence: élément réel correspondant à la gorge trapézoïdale (ensemble de deux surfaces non
parallèles)
Figure 1 — Exemple d'un élément de contact
3.21
classe d'invariance
groupe d'éléments idéaux pour lequel la surface nominale ne varie pas en considérant les mêmes degrés de
liberté
NOTE Il y a sept classes d'invariance (voir Annexe B).
3.22
dimension théorique exacte
TED
dimension indiquée sur la documentation technique du produit, qui n'est pas affectée par une tolérance
individuelle ou générale
NOTE 1 Pour les besoins de la présente Norme internationale, le terme «dimension théorique exacte» a été abrégé
par TED (Theoretically Exact Dimension).
NOTE 2 Une dimension théorique exacte est une dimension utilisée dans une opération (par exemple association,
partition, construction, etc.).
NOTE 3 Une dimension théorique exacte peut être une dimension linéaire ou une dimension angulaire.
NOTE 4 Une TED peut définir
⎯ le prolongement ou la position relative d'une partie d'un élément,
⎯ la longueur de la projection d'un élément,
⎯ l'orientation ou la position théorique exacte d'un élément par rapport à un ou plusieurs éléments, ou
⎯ la forme nominale d'un élément
NOTE 5 Une TED est indiquée par une valeur dans un cadre rectangulaire.
[ISO 1101:2004/Amd.1:—, définition 3.7]
4 Symboles
Le Tableau 1 donne les symboles pour identifier les éléments de référence ou les références partielles utilisés
pour établir une référence spécifiée.
Le Tableau 2 donne la liste des symboles des modificateurs qui peuvent être associés à la lettre de la
référence spécifiée.
Tableau 1 — Symboles des éléments de référence et des références partielles
Description Symbole Paragraphe
Indicateur d'élément de
7.2.1
référence
Identifiant d'élément de
Lettre majuscule (A, B, C, AA, etc.) 7.2.2
référence
Cadre de référence
7.2.3.2
partielle simple
Cadre de référence
7.2.3.2
partielle mobile simple
Point de référence
7.2.3.3
partielle
Ligne de référence
7.2.3.3
partielle fermée
Ligne de reference
7.2.3.3
partielle non fermée
Zone de référence
7.2.3.3
partielle
6 © ISO 2011 – Tous droits réservés
Tableau 2 — Symboles des modificateurs
Symbole Description Paragraphe
[PD] Diamètre sur flancs (Pitch Diameter) 7.4.2.1
[MD] Diamètre extérieur (Major Diameter) 7.4.2.1
[LD] Diamètre intérieur (Minor Diameter) 7.4.2.1
[ACS] Toute section droite (Any Cross Section) 7.4.2.4
[ALS] Toute section longitudinale (Any Longitudinal Section) 7.4.2.4
[CF] Élément de contact (Contact Feature) 7.4.2.5
[DV] Distance variable (pour la référence spécifiée commune) (Variable Distance) 7.4.2.7
[PT] (élément de situation de type) Point 7.4.2.8
[SL] (élément de situation de type) Droite (Straight Line) 7.4.2.8
[PL] (élément de situation de type) Plan (Plane) 7.4.2.8
>< Pour contrainte d'orientation seulement 7.4.2.8
Projection (pour une référence spécifiée secondaire ou tertiaire) 7.4.2.10
Exigence du minimum de matière Voir l'ISO 2692
Exigence du maximum de matière Voir l'ISO 2692
5 Rôle des références spécifiées
Les références spécifiées font partie des spécifications géométriques (voir l'ISO 1101).
Les références spécifiées sont établies à partir de surfaces réelles identifiées sur les pièces.
Les références spécifiées permettent aux zones de tolérances d'être positionnées ou orientées (voir
Exemples 1 et 2) et aux conditions virtuelles d'être définies (par exemple condition virtuelle du maximum de
matière Ⓜ conformément à l'ISO 2692). Les références spécifiées peuvent être vues comme les moyens de
bloquer les degrés de liberté d'une zone de tolérance. Le nombre de ces degrés de liberté bloqués dépend de
la forme nominale des éléments utilisés pour établir la référence spécifiée ou le système de références
spécifiées; selon que la référence spécifiée est primaire, secondaire ou tertiaire; et de la caractéristique
tolérancée indiquée dans le cadre de tolérance géométrique.
Par défaut, une référence spécifiée, en fonction de sa forme, bloque tous les degrés de liberté de la zone de
tolérance qu'elle peut bloquer et qui
⎯ sont exigés par la caractéristique géométrique indiquée dans le cadre de tolérance, et
⎯ n'ont pas déjà été bloqués par les références spécifiées précédentes du système de référence.
Le modificateur >< doit être utilisé quand la référence spécifiée bloque seulement les degrés de liberté en
orientation.
EXEMPLE 1 La zone de tolérance, qui est l'espace compris entre deux plans parallèles distants de 0,1 mm, est
contrainte en orientation à partir de la référence spécifiée par un angle théoriquement exact de 75°. Dans cet exemple, la
référence spécifiée est l'élément de situation d'un cylindre (l'axe du cylindre associé). Voir Figure 2.
Dimensions en millimètres
a) Indication sur le dessin b) Illustration de la zone de tolérance
Légende
1 référence spécifiée A constituée de l'axe du cylindre associé
Figure 2 — Exemple de zone de tolérance contrainte en orientation à partir d'une référence spécifiée
EXEMPLE 2 La zone de tolérance, qui est l'espace compris entre deux plans parallèles distants de 0,2 mm, est
contrainte d'une part en orientation à partir d'une référence spécifiée par un angle de 70°, d'autre part en position par la
distance de 20 mm à partir du plan de jauge (le plan où le diamètre local du cône dont l'angle est fixé à 40° est égal à
30 mm). Dans cet exemple, la référence spécifiée est l'ensemble d'éléments de situation du cône associé dont l'angle est
fixé à 40°, c'est-à-dire l'axe de ce cône et le point d'intersection du plan de jauge et de cet axe. Voir Figure 3.
Dimensions en millimètres
a) Indication de dessin b) Illustration de la zone de tolérance
Légende
1 référence spécifiée A, qui est constituée par l'axe du cône associé et le point d'intersection du plan de jauge et de
l'axe
Figure 3 — Exemple de zone de tolérance contrainte en position à partir d'une référence spécifiée
8 © ISO 2011 – Tous droits réservés
6 Concepts de base
6.1 Généralités
Les références spécifiées ou les systèmes de références spécifiés sont des éléments géométriques
théoriques exacts utilisés avec des TED implicites ou explicites pour orienter et/ou positionner
a) des zones de tolérances pour des éléments tolérancés, ou
b) des états virtuels, par exemple dans le cas de l'exigence du maximum de matière (voir l'ISO 2692).
Une référence spécifiée correspond à un ensemble d'éléments de situation pour un élément idéal (élément de
forme parfaite). Cet élément idéal est un élément associé établi à partir des éléments de référence identifiés
d'une pièce. Les éléments de référence peuvent être des éléments complets ou des portions identifiées de
ceux-ci (voir Article 7).
Un système de références spécifiées est composé de plus d'une référence spécifiée.
Le type géométrique de ces éléments associés appartient à l'une des classes d'invariance suivantes:
⎯ sphérique (c'est-à-dire une sphère);
⎯ plan (c'est-à-dire un plan);
⎯ cylindrique (c'est-à-dire un cylindre);
2)
⎯ hélicoïdal (par exemple une surface filetée) ;
⎯ de révolution (par exemple un cône ou un tore);
⎯ prismatique (par exemple un prisme);
⎯ complexe (par exemple une surface de forme libre).
Chaque élément simple ou de collection appartient à une classe d'invariance (pour des explications sur les
classes d'invariance, le degré d'invariance et le degré de liberté, voir Annexe B).
Les éléments associés sont établis à partir d'éléments simples réels ou extraits identifiés pour les références
spécifiées. Les éléments associés peuvent être définis par une opération d'association comprenant les
contraintes provenant des éléments eux-mêmes ou à partir d'un ou plusieurs autres éléments. Les éléments
de situation qui composent la référence spécifiée sont définis à partir de ces éléments associés. Les
méthodes d'association par défaut sont données dans l'Annexe A.
Un ou plusieurs éléments simples peuvent être identifiés pour établir une référence spécifiée. Si un seul
élément simple est identifié, il est établi une seule référence spécifiée simple. Si plusieurs éléments simples
sont identifiés, ils peuvent être utilisés simultanément pour établir une référence spécifiée commune ou dans
un ordre prédéfini pour établir un système de références spécifiées (voir 6.3).
Les éléments de référence utilisés pour établir chaque référence spécifiée doivent être désignés et identifiés.
Les références spécifiées simples (voir 6.3.2), les références spécifiées communes (voir 6.3.3) ou les
systèmes de références spécifiées (voir 6.3.4), si applicable, doivent être spécifiées pour chaque spécification
géométrique.
2) La présente Norme internationale ne prend pas en compte les surfaces hélicoïdales. Elles sont considérées comme
des surfaces cylindriques car, dans la plupart des cas fonctionnels impliquant des surfaces hélicoïdales (filetages, pente
hélicoïdale, vis sans fin, etc.), la combinaison de rotation et de translation de l'hélice n'est pas nécessaire pour les besoins
de références spécifiées. Dans ces cas, la surface cylindrique sur flancs est utilisée pour établir la référence spécifiée. La
surface cylindrique extérieure ou intérieure peut également être prise en considération et spécifiée
Lorsqu'elles s'appliquent, toutes les contraintes complémentaires à prendre en compte pour l'association
doivent être définies.
NOTE Les références spécifiées et les systèmes de références spécifiées sont des éléments géométriques et non
des systèmes de coordonnées. Des systèmes de coordonnées peuvent être construits à partir des références spécifiées,
mais la présente Norme internationale ne fournit pas les moyens de les exprimer.
EXEMPLE À la Figure 4, la référence spécifiée est indiquée comme une référence spécifiée simple issue d'un
élément nominal, un cylindre, utilisé pour orienter ou positionner une zone de tolérance. Pour construire la référence
spécifiée, une série d'opérations est effectuée:
⎯ une partition pour définir la surface réelle intégrale par rapport à l'élément nominal correspondant [voir Figure 4 b)];
⎯ une extraction pour obtenir l'élément intégral extrait [voir Figure 4 c)];
⎯ un filtrage (voir Annexe A);
⎯ une association (voir l'Annexe B pour la méthode d'association) pour définir l'élément associé (dans ce cas, son type
est identique à l'élément nominal). L'élément associé [voir Figure 4 d)] est établi à partir de la surface non idéale
(dans le processus de spécification) ou de l'élément extrait (dans le processus de vérification).
La référence spécifiée est définie comme l'élément de situation (axe) du cylindre associé [voir Figure 4 e)].
6.2 Caractéristiques intrinsèques des surfaces associées aux éléments de référence
6.2.1 Généralités
Les contraintes par défaut des caractéristiques intrinsèques (variable ou fixe) doivent être définies
conformément à 6.2.2, 6.2.3 et 6.2.4.
Pour les références spécifiées comportant des états virtuels, voir l'ISO 2692.
6.2.2 Référence spécifiée simple établie à partir d'un élément simple
Les contraintes des caractéristiques intrinsèques de l'entité dimensionnelle simple sont par défaut
considérées comme variables pour les tailles linéaires et théoriques exactes pour les dimensions angulaires
ou pour les dimensions autres que les tailles (voir Tableau 3 et 7.4.2.2).
EXEMPLE Pour un cône, par défaut, l'angle est considéré comme un angle théoriquement exact. Pour un tore, par
défaut, la section droite est considérée comme une variable (taille du tore), mais il convient de considérer le diamètre
d'anneau médian de l'axe comme théoriquement exact.
Tableau 3 — État par défaut des caractéristiques intrinsèques des entités dimensionnelles
Entité dimensionnelle Classe d'invariance Caractéristique intrinsèque État par défaut
Cylindre cylindrique diamètre Variable
Voir exemple en C.1.2.
Sphère sphérique diamètre Variable
Voir exemple en C.1.4.
Deux plans parallèles plane distance entre les deux plans Variable
opposés Voir exemple en C.1.10.
Cône de révolution angle Théorique exact
Voir exemple en C.1.3.
Coin prismatique angle Théorique exact
Voir exemple en C.1.9.
10 © ISO 2011 – Tous droits réservés
a) Dessin b) Surface réelle c) Extraction
intégrale de la pièce
d) Association e) Référence spécifiée
Légende
1 cadre de tolérance relié à un élément tolérancé
2 élément intégral nominal (qui est une entité dimensionnelle)
3 élément dérivé nominal
4 élément intégral réel (élément de référence dans ce cas-ci)
5 élément intégral extrait (facultatif)
6 élément intégral associé
7 élément dérivé de l'élément intégral associé
8 référence spécifiée simple (élément de situation de la surface associée)
Dans l'exemple représenté à la Figure 4 e), l'élément dérivé (7) et l'élément de situation (8) sont semblables; cependant,
ce n'est pas toujours le cas.
Figure 4 — Illustration d'éléments utilisés pour établir
une référence spécifiée simple à partir d'un cylindre
6.2.3 Référence spécifiée commune établie simultanément à partir de deux éléments simples ou plus
Chaque caractéristique intrinsèque de chaque élément associé formant la collection d'éléments doit être prise
en compte comme en 6.2.2.
Les caractéristiques intrinsèques introduites par la collection d'éléments (définissant la relation entre les
éléments associés) doivent être considérées, par défaut, comme théoriquement exactes pour les dimensions
linéaires et angulaires.
EXEMPLE Une référence spécifiée commune est établie à partir de deux cylindres parallèles non coaxiaux (classe
d'invariance: prismatique). Chaque cylindre individuel comporte une caractéristique intrinsèque, son diamètre. La
collection d'éléments comporte aussi des caractéristiques intrinsèques: un angle défini par les deux axes en vraie
grandeur de la référence spécifiée, et une distance entre les deux axes (voir C.2.4). Les deux diamètres des cylindres
sont considérés par défaut comme variables, et l'angle de torsion et la distance entre les deux sont considérés comme
théoriquement exacts.
NOTE Voir également 6.3.3, 7.4.2.7 et 7.4.2.9 pour le cas spécial où l'utilisation du modificateur [DV] peut rendre
variables les dimensions linéaires entre les éléments formant la collection.
6.2.4 Systèmes de références établis dans un ordre défini à partir de deux éléments simples ou plus
Les caractéristiques intrinsèques de chaque élément associé formant le système de référence doivent être
prises en compte comme en 6.2.2.
Les caractéristiques intrinsèques introduites par la collection d'éléments (définissant la relation entre les
éléments associés) doivent être considérées comme variables pour les dimensions linéaires, mais comme
théoriques exactes pour les dimensions angulaires.
6.3 Références spécifiées simples, références spécifiées communes et systèmes de
références spécifiées
6.3.1 Généralités
Lorsqu'une surface simple ou une collection de surface est identifiée comme un élément de référence, les
degrés d'invariance pour lesquels la surface ne varie pas doivent être identifiés et comparés au Tableau B.1
afin de déterminer l'ensemble des éléments de situation (point, droite, plan ou hélice, ou une combinaison de
ceux-ci) qui composent la référence spécifiée.
6.3.2 Références spécifiées simples
Une référence spécifiée simple est composée par un ou plusieurs éléments de situation issus d'un élément
simple ou d'une portion de celui-ci.
NOTE Une référence spécifiée simple issue d'un cône comporte deux éléments de situation: son axe et un point de
son axe.
EXEMPLE Référence spécifiée simple à partir d'un cylindre ou d'un plan.
12 © ISO 2011 – Tous droits réservés
Indication de Classe
la référence d'invariance
Indication de l'élément spécifiée et élément Référence
Illustration de la signification
de référence dans le de situation spécifiée
cadre de (voir
tolérance
Annexe B)
Cylindrique
Axe du
cylindre
associé
Plane
Plan associé
Légende
1 élément associé (sans contrainte d'orientation)
2 droite qui est l'élément de situation du cylindre associé (son axe)
3 plan qui est l'élément de situation du plan associé (le plan associé lui-même)
NOTE Pour la méthode d'association, voir l'Annexe A.
Si une référence spécifiée simple est utilisée comme l'unique référence dans le cadre de tolérance, ou si la
référence spécifiée primaire est le système de références spécifiées, les éléments associés à l'élément
intégral réel (ou aux portions de celui-ci) utilisés pour établir la référence spécifiée sont obtenus sans
contrainte extérieure d'orientation ou de position.
Pour des contraintes appliquées lorsqu'une référence spécifiée simple est utilisée en «référence spécifiée
secondaire» ou en «référence spécifiée tertiaire», voir 6.3.4.
Des exemples complémentaires de références spécifiées simples sont donnés en C.1.
Pour une entité dimensionnelle constituée de deux plans parallèles opposés, la collection de surfaces,
associée aux surfaces (ou aux portions des surfaces) utilisées pour établir la référence spécifiée, est obtenue
avec une contrainte intérieure d'orientation; les surfaces associées qui forment la collection de surface sont
définies individuellement avec une contrainte intérieure de parallélisme et une contrainte de caractéristique
intrinsèque variable (voir C.1.10).
Une référence spécifiée secondaire ne doit pas être indiquée quand elle ne contraint pas plus de degrés de
liberté de la zone de tolérance que la référence spécifiée primaire.
Une référence spécifiée tertiaire ne doit pas être indiquée quand elle ne contraint pas plus de degrés de
liberté de la zone de tolérance que la référence spécifiée primaire et la référence spécifiée secondaire.
6.3.3 Références spécifiées communes
Une référence spécifiée commune est caractérisée par un ou plusieurs éléments de situation établis à partir
de la collection de surfaces.
Si la référence spécifiée commune est utilisée comme la seule référence spécifiée dans le cadre de tolérance,
ou s'il s'agit d'une référence spécifiée primaire dans le système de référence spécifiée, la collection des
éléments associés, utilisés pour établir les références spécifiées, est obtenue sans contrainte extérieure
d'orientation ou contrainte de position; par conséquent, les surfaces (qui forment la collection de surfaces)
sont associées simultanément. Pour les contraintes appliquées quand une référence spécifiée commune est
utilisée en «référence spécifiée secondaire» ou en «référence spécifiée tertiaire», voir 6.3.4.
Une référence spécifiée secondaire ne doit pas être spécifiée quand elle ne contraint pas plus de degrés de
liberté de la zone de tolérance que la référence spécifiée primaire.
Une référence spécifiée tertiaire ne doit pas être spécifiée quand elle ne contraint pas plus de degrés de
liberté de la zone de tolérance que la référence spécifiée primaire et la référence spécifiée secondaire.
Des exemples de références spécifiées communes sont donnés dans les exemples 1 et 2 de 6.3.4 (ces
exemples illustrent la différence entre les systèmes de références spécifiées et les références spécifiées
communes) et en C.2.
L'indication complémentaire [DV] (signifiant «distance variable») placée après les lettres identifiant une
référence spécifiée commune dans le cadre de référence, rend variable la distance entre les éléments de
situation. Voir également 7.4.2.9 et E.4.
6.3.4 Systèmes de références spécifiées
Un système de références spécifiées est constitué d'une liste ordonnée de deux ou trois références spécifiées
simples ou communes. Un système de références spécifiées est caractérisé par deux ou trois éléments de
situation résultant de la collection des surfaces considérées.
Les éléments associés pour établir le système de références spécifiées sont obtenus successivement, dans
l'ordre défini par la spécification géométrique. L'orientation relative des surfaces associées est théoriquement
exacte mais leur position relative est variable.
Cet ordre définit les contraintes d'orientation pour l'opération d'association: la référence spécifiée primaire
impose des contraintes d'orientation aux références spécifiées secondaire et tertiaire; la référence spécifiée
secondaire impose des contraintes d'orientation à la référence spécifiée tertiaire.
Une référence spécifiée secondaire doit être spécifiée s'il est nécessaire de contraindre plus de degrés de
liberté de la zone de tolérance que ceux contraints par la référence spécifiée primaire.
Une référence spécifiée tertiaire doit être spécifiée s'il est nécessaire de contraindre plus de degrés de liberté
de la zone de tolérance que ceux contraints par la référence spécifiée primaire et la référence spécifiée
secondaire.
Une référence spécifiée secondaire ou tertiaire ne doit pas être spécifiée si elle ne contraint pas plus de
degrés de liberté de la zone de tolérance que ceux contraints par la référence spécifiée primaire et,
...
МЕЖДУНАРОДНЫЙ ISO
СТАНДАРТ 5459
Второе издание
2011-08-15
Геометрические характеристики
изделий (GPS). Установление
геометрических допусков. Базы и
комплекты баз
Geometrical product specification (GPS) — Geometrical tolerancing —
Datums and datum systems
Ответственность за подготовку русской версии несёт GOST R
(Российская Федерация) в соответствии со статьёй 18.1 Устава ISO
Ссылочный номер
©
ISO 2011
ДОКУМЕНТ ЗАЩИЩЕН АВТОРСКИМ ПРАВОМ
© ISO 2011
Все права сохраняются. Если не задано иначе, никакую часть настоящей публикации нельзя копировать или использовать в
какой-либо форме или каким-либо электронным или механическим способом, включая фотокопии и микрофильмы, без
предварительного письменного согласия офиса ISO по адресу, указанному ниже, или членов ISO в стране регистрации
пребывания.
ISO copyright office
Case postale 56 • CH-1211 Geneva 20
Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
E-mail copyright@iso.org
Web www.iso.org
Опубликовано в Швейцарии
ii © ISO 2011 – Все права сохраняются
Содержание Страница
Предисловие .iv
Введение .v
1 Область применения .1
2 Нормативные ссылки .1
3 Термины и определения .2
4 Условные обозначения .7
5 Роль баз.8
6 Общие понятия.10
6.1 Общие положения .10
6.2 Существенные характеристики поверхностей, присоединенных к базовым
элементам .11
6.2.1 Общие положения .11
6.2.2 Единичная база, установленная от единичного элемента .11
6.2.3 Общая база, установленная от двух или более единичных элементов,
рассматриваемых совместно .12
6.2.4 Комплекты баз, установленные в определенной последовательности от двух или
более единичных элементов .14
6.3 Единичные базы, общие базы и комплекты баз.14
6.3.1 Общие положения .14
6.3.2 Единичные базы.14
6.3.3 Общие базы .16
6.3.4 Комплекты баз .16
7 Графический язык.19
7.1 Общие положения .19
7.2 Указание на чертеже базовых элементов.19
7.2.1 Индикатор базового элемента .19
7.2.2 Идентификатор базового элемента.20
7.2.3 Участки базирования .20
7.3 Спецификация баз и комплектов баз .23
7.4 Указание на чертеже и пояснение правил.23
7.4.1 Общие положения .23
7.4.2 Правила .24
Приложение A (нормативное) Присоединение для баз.39
Приложение B (информативное) Классы инвариантности.49
Приложение C (информативное) Примеры.51
Приложение D (информативное) Устаревшая практика .73
Приложение E (информативное) Примеры комплекта баз или общей базы, установленного
(установленной) с помощью контактирующих элементов .75
Приложение F (нормативное) Пропорции и размеры графических символов .81
Приложение G (информативное) Связь с матричной моделью GPS.82
Библиография.83
Предисловие
Международная организация по стандартизации (ISO) является всемирной федерацией национальных
организаций по стандартизации (комитетов-членов ISO). Разработка международных стандартов
обычно осуществляется техническими комитетами ISO. Каждый комитет-член, заинтересованный в
деятельности, для которой был создан технический комитет, имеет право быть представленным в этом
комитете. Международные государственные и негосударственные организации, имеющие связи с ISO,
также принимают участие в работах. Что касается стандартизации в области электротехники, то ISO
работает в тесном сотрудничестве с Международной электротехнической комиссией (IEC).
Проекты международных стандартов разрабатываются в соответствии с правилами, установленными в
Директивах ISO/IEC, Часть 2.
Основная задача технических комитетов заключается в подготовке международных стандартов.
Проекты международных стандартов, принятые техническими комитетами, рассылаются комитетам-
членам на голосование. Их опубликование в качестве международных стандартов требует одобрения
не менее 75 % комитетов-членов, принимающих участие в голосовании.
Следует иметь в виду, что некоторые элементы настоящего документа могут быть объектом
патентного права. ISO не может нести ответственность за идентификацию какого-либо одного или всех
патентных прав.
ISO 5459 подготовлен Техническим комитетом ISO/TC 213, Размерные и геометрические требования
к изделиям и их проверка.
Настоящее второе издание ISO 5459 отменяет и заменяет первое издание (ISO 5459:1981), которое
было технически пересмотрено.
iv © ISO 2011 – Все права сохраняются
Введение
ISO 5459 является стандартом на геометрические характеристики изделий (GPS) и должен
рассматриваться как общий стандарт GPS (см. ISO/TR 14638). Его положения следует учитывать в
трех связующих звеньях (с 1 по 3) серии стандартов на базы в матричной модели GPS.
Основная схема ISO/GPS, разработанная в ISO/TR 14638, дает общий обзор системы ISO/GPS.
Настоящий документ является частью этой системы. Главные правила системы ISO/GPS, изложенные
в ISO 8015, применяются к настоящему документу, а правило принятия решения по умолчанию,
заданное в ISO 14253-1, применяется к спецификациям, разработанным в соответствии с настоящим
документом, если не оговорено противное.
Для получения более полной информации о связи настоящего части международного стандарта с
матричной моделью GPS см. Приложение G.
Что касается полного представления (пропорций и размеров) графических изображений, относящихся
к установлению геометрических допусков, см. ISO 7083.
В предыдущей версии ISO 5459 в качестве баз рассматривались только плоскости, цилиндры и сферы.
Необходимо принять во внимание все типы поверхностей, используемых в промышленности (их
количество постоянно возрастает). Приложение B содержит исчерпывающие и точно выраженные
описания классов поверхностей.
В настоящей версии ISO 5459 применены новые принципы и термины, не употреблявшиеся в
предыдущих стандартах ISO GPS. Эти принципы изложены в документе ISO/TR 14638, ISO 17450-1 и
ISO 17450-2, поэтому при использовании ISO 5459 рекомендуется опираться на эти международные
стандарты.
Настоящий международный стандарт содержит средства для установления ограничений на
месторасположение или ориентацию (или на то и другое) поля допуска. В стандарте отсутствуют
сведения о связи баз или комплектов баз с функциональными требованиями, предъявляемыми к
изделию, или с его применением.
МЕЖДУНАРОДНЫЙ СТАНДАРТ ISO 5459:2011(R)
Геометрические характеристики изделий (GPS).
Установление геометрических допусков.
Базы и комплекты баз
1 Область применения
Настоящий международный стандарт содержит правила и методику указания и прочтения баз и
комплектов баз в технической документации на изделие, а также соответствующую терминологию. В
настоящем международной стандарте также приведены пояснения для облегчения понимания
основных принципов, на которых базируется настоящий стандарт.
Настоящий международный стандарт определяет оператор спецификации (см. ISO 17450-2),
применяемый для установления базы или комплекта баз. Оператор проверки (см. ISO 17450-2) может
принимать различные формы (физически или математически) и в настоящем международном
стандарте не обсуждается.
ПРИМЕЧАНИЕ Подробные правила, касающиеся требований максимума материала и минимума материала,
изложены в ISO 2692.
2 Нормативные ссылки
Следующие ссылочные документы являются обязательными при применении настоящего документа.
Для датированных ссылок применяется только указанная редакция ссылочного документа. Для
недатированных ссылок применяется последняя редакция ссылочного документа (включая все
поправки).
ISO 128-24:1999, Чертежи технические. Основные принципы изображения. Часть 24. Линии на
машиностроительных чертежах
ISO 1101:2004, Геометрические характеристики изделий (GPS). Установление геометрических
допусков. Допуски формы, ориентации, месторасположения и биения
1)
ISO 1101:2004/Amd 1:— , Геометрические характеристики изделий (GPS). Установление
геометрических допусков. Допуски формы, ориентации, месторасположения и биения.
Поправка 1:Представление геометрических характеристик изделий в виде трехмерной модели
ISO 2692:2006, Геометрические характеристики изделий (GPS). Установление геометрических
допусков. Требование максимума материала (MMR), требование минимума материала (LMR) и
требование взаимодействия (RPR)
ISO 3098-0, Документация техническая на продукцию. Шрифты для надписей. Часть 0. Общие
требования
ISO 3098-5, Техническая документация на продукцию. Шрифт для надписей и обозначений. Часть 5.
Шрифт из букв латинского алфавита, цифр и знаков, разработанный на основе
автоматизированного проектирования
ISO 14660-1:1999, Геометрические характеристики изделий (GPS). Геометрические элементы.
Часть 1: Основные термины и определения
1) Готовится к публикации.
ISO 17450-1, Геометрические характеристики изделий (GPS). Общие понятия. Часть 1: Модель
геометрической характеристики и проверки
ISO 17450-2, Геометрические характеристики изделий (GPS). Общие понятия. Часть 2: Основные
принципы, характеристики, операторы, погрешности и неопределенности
ISO 81714-1, Разработка графических символов для использования в технической документации на
изделия. Часть 1. Основные правила
3 Термины и определения
В настоящем стандарте применены термины и определения, установленные в ISO 1101, ISO 2692,
ISO 14660-1, ISO 17450-1, ISO 17450-2, а также нижеследующие термины и определения.
3.1
элемент положения
situation feature
точка, прямая линия, плоскость или винтовая линия, определяющие месторасположение и/или
ориентацию геометрического элемента
3.2
базовый элемент
datum feature
реальный (неидеальный) полный элемент, который используют для установления базы
ПРИМЕЧАНИЕ 1 Базовым элементом может быть полная поверхность, часть полной поверхности или
размерный элемент.
ПРИМЕЧАНИЕ 2 Иллюстрация, отображающая взаимосвязь между базовым элементом, присоединенным
элементом и базой, приведена на Рисунке 4.
3.3
присоединенный элемент
associated feature
присоединенный элемент для установления базы
associated feature for establishing a datum
идеальный элемент, совмещенный с базовым элементом в соответствии с условиями присоединения
ПРИМЕЧАНИЕ 1 По умолчанию присоединенный элемент имеет тот же тип, что и номинальный полный элемент,
используемый для установления базы (исключения см. в 7.4.2.5).
ПРИМЕЧАНИЕ 2 Присоединенный элемент для установления базы имитирует соприкосновение реальной
поверхности детали и других составных частей конструкции.
ПРИМЕЧАНИЕ 3 Иллюстрация, отображающая взаимосвязь между базовым элементом, присоединенным
элементом и базой, приведена на Рисунке 4.
3.4
база
datum
один или несколько элементов положения одного или нескольких элементов, присоединенных к
одному или нескольким реальным полным элементам, которые выбраны для определения
месторасположения и/или ориентации поля допуска или идеального элемента, представляющего,
например, воображаемую границу
ПРИМЕЧАНИЕ 1 База – теоретически точный эталон, она характеризуется плоскостью, прямой линией или
точкой, или сочетанием вышеупомянутых элементов.
2 © ISO 2011 – Все права сохраняются
ПРИМЕЧАНИЕ 2 Концепция баз в своей основе опирается на концепцию классов инвариантности (см.
Приложение A и Приложение B).
ПРИМЕЧАНИЕ 3 Базы с границей максимума материала (MMC) или границей минимума материала (см.
международный стандарт ISO 2692) в настоящем международном стандарте не рассматривают.
ПРИМЕЧАНИЕ 4 Если базу устанавливают, например, на составной поверхности, то база состоит из плоскости,
прямой линии или точки, либо из сочетания вышеупомянутых элементов. Для ограничения элемента (элементов)
положения, которые принимают во внимание по отношению к поверхности, к буквенному обозначению базы может
быть присоединен один из модификаторов [SL], [PL], [PT] или их комбинация.
ПРИМЕЧАНИЕ 5 Иллюстрация, отображающая взаимосвязь между базовым элементом, присоединенным
элементом и базой, приведена на Рисунке 4.
3.5
первичная база
primary datum
база, которая не подвержена ограничениям со стороны других баз
3.6
вторичная база
secondary datum
база, входящая в комплект баз, на ориентацию которой налагает ограничения первичная база
(входящая в комплект баз)
3.7
третичная база
tertiary datum
база, входящая в комплект баз, на которую налагают ограничения первичная и вторичная базы
(входящие в комплект баз)
3.8
единичная база
single datum
база, которая установлена от одного базового элемента, взятого от единичной поверхности или от
одного размерного элемента
ПРИМЕЧАНИЕ Класс инвариантности единичной поверхности может быть комплексным, призматическим,
винтовым, цилиндрическим, вращательным, планарным или сферическим. Каждому типу единичной поверхности
соответствует множество элементов положения, которые определяют базу (см. Таблицу B.1).
3.9
общая база
common datum
база, которую устанавливают от двух или более базовых элементов, рассматриваемых совместно
ПРИМЕЧАНИЕ Для определения общей базы необходимо рассмотреть поверхность набора, созданную
рассматриваемыми базовыми элементами. Класс инвариантности поверхности набора может быть комплексным,
призматическим, винтовым, цилиндрическим, вращательным, планарным или сферическим (см. Таблицу B.1).
3.10
комплект баз
datum system
совокупность двух или более элементов положения, установленных в определенном порядке от двух
или более базовых элементов
ПРИМЕЧАНИЕ Для определения комплекта баз необходимо рассмотреть поверхность набора, созданную
рассматриваемыми базовыми элементами. Класс инвариантности поверхности набора может быть комплексным,
призматическим, винтовым, цилиндрическим, вращательным, планарным или сферическим (см. Таблицу B.1).
3.11
участок базирования
datum target
часть базового элемента, которая номинально может являться точкой, отрезком линии или площадью
ПРИМЕЧАНИЕ Если участком базирования является точка, линия или площадь, то его обозначают как участок
базирования-точка, участок базирования–линия или участок базирования–площадка, соответственно.
3.12
подвижный участок базирования
moveable datum target
участок базирования с управляемым перемещением
3.13
поверхность набора
collection surface
две (или более) поверхности, рассматриваемые совместно как единичная поверхность
ПРИМЕЧАНИЕ 1 Классы инвариантности базы или комплектов баз (при использовании набора поверхностей)
приведены в Таблице B.1.
ПРИМЕЧАНИЕ 2 Две пересекающиеся плоскости можно рассматривать как совместно, так и по отдельности.
Если две пересекающиеся плоскости рассматривают совместно, как единичную поверхность, то эта поверхность
является поверхностью набора.
3.14
размерный элемент
feature of size
геометрическая форма, определяемая линейным или угловым размером
ПРИМЕЧАНИЕ Размерными элементами могут быть цилиндр, сфера, две параллельные плоскости, конус или
призма.
[ISO 14660-1:1999, 2.2]
ПРИМЕЧАНИЕ Некоторые размерные элементы, которые применяют в настоящем международном стандарте
для установления базы, не являются таковыми согласно ISO 14660-1, например, усеченная сфера (см. пример в
C.1.4).
3.15
целевая функция
objective function
целевая функция присоединения
objective function for association
формула, описывающая качество присоединения
ПРИМЕЧАНИЕ 1 В настоящем международном стандарте термин “целевая функция” называют “целевая
функция присоединения”.
ПРИМЕЧАНИЕ 2 Целевые функции обычно наименованы и описаны математически: максимальный вписанный,
минимальная зона и т.д.
3.16
присоединение
association
операция, которую применяют для присоединения (совмещения) идеального элемента (элементов) к
неидеальному элементу (элементам) в соответствии с условиями присоединения
[ISO 17450-1:—, 3.2]
4 © ISO 2011 – Все права сохраняются
3.17
ограничение
constraint
ограничение присоединенного элемента
ПРИМЕР Ограничение ориентации, ограничение месторасположения, ограничение материала или ограничение
существенной характеристики.
3.17.1
ограничение ориентации
orientation constraint
лишение одной или нескольких вращательных степеней свободы
3.17.2
ограничение месторасположения
location constraint
лишение одной или нескольких поступательных степеней свободы
3.17.3
ограничение материала
material constraint
дополнительное условие к месторасположению присоединенного элемента при оптимизации целевой
функции, относящееся к материалу элемента
ПРИМЕЧАНИЕ Например, ограничение присоединения может заключаться в том, что все расстояния между
присоединенным элементом и базовым элементом должны быть положительны или равны нулю, т.е.
присоединенный элемент должен располагаться вне материала.
3.17.4
ограничение существенной характеристики
intrinsic characteristic constraint
дополнительное требование к существенной характеристике присоединенного элемента
рассматривать ее как постоянную или переменную
3.18
условия присоединения
association criterion
целевая функция (с ограничениями или без), которая определена для присоединения
ПРИМЕЧАНИЕ 1 Для присоединения могут быть определены несколько ограничений.
ПРИМЕЧАНИЕ 2 Результаты присоединения (присоединенных элементов) могут быть различными в
зависимости от выбранного условия присоединения.
ПРИМЕЧАНИЕ 3 Условия присоединения по умолчанию приведены в Приложении A.
3.19
полный элемент
integral feature
поверхность или линия на поверхности
ПРИМЕЧАНИЕ Все полные элементы определены по своему существу.
[ISO 14660-1:1999, 2.1.1]
3.20
контактирующий элемент
contacting feature
идеальный элемент любого типа, отличающийся от рассматриваемого номинального элемента и
связанный с соответствующим базовым элементом
См. Рисунок 1.
a) Контактирующий элемент с номинальной моделью b) Контактирующий элемент с реальной деталью
Обозначение
1 контактирующий элемент: идеальная сфера, контактирующая с базовым элементом или рассматриваемым
элементом
2 рассматриваемые элементы: номинальный трапецеидальный паз (набор двух непараллельных поверхностей)
3 базовый элемент: реальный элемент, соответствущий трапецеидальному пазу (набор двух непараллельных
поверхностей)
Рисунок 1 — Пример контактирующего элемента
3.21
класс инвариантности
invariance class
группа идеальных элементов, для которых номинальная поверхность является инвариантной
относительно одних и тех же степеней свободы
ПРИМЕЧАНИЕ Существует 7 классов инвариантности (см. Приложение B).
3.22
теоретически точный размер
theoretically exact dimension
TED
размер, указанный в технической документации на изделие, на который не распространяются
индивидуальные или общие допуски
ПРИМЕЧАНИЕ 1 В настоящем международном стандарте термин “теоретически точный размер” имеет
аббревиатуру TED.
ПРИМЕЧАНИЕ 2 Теоретически точный размер – размер, который применяют при операциях (например,
присоединении, разделении, наборе…).
ПРИМЕЧАНИЕ 3 Теоретически точный размер может быть линейным или угловым.
ПРИМЕЧАНИЕ 4 Теоретически точный размер может определять:
⎯ удлинение или относительное месторасположение части одного элемента,
⎯ длину выступа элемента,
⎯ теоретически точную ориентацию или месторасположение одного элемента относительно одного или
нескольких других элементов, или
⎯ номинальную форму элемента.
6 © ISO 2011 – Все права сохраняются
ПРИМЕЧАНИЕ 5 Значение теоретически точного размера указывают на чертеже в прямоугольной рамке.
[ISO 1101:2004/Amd 1:—, 3.7]
4 Условные обозначения
В Таблице 1 приведены условные обозначения базовых элементов или участков базирования, которые
применяют для установления базы.
Таблица 2 содержит список модификаторов, которые могут быть присоединены к буквенному
обозначению базы.
Таблица 1 — Условные обозначения базовых элементов и участков базирования
Описание Условное обозначение Подаздел
Индикатор базового
7.2.1
элемента
Идентификатор базового Прописная буква (A, B, C, AA, и т.д.)
7.2.2
элемента
Рамка единичного участка
7.2.3.2
базирования
Рамка подвижного участка
7.2.3.2
базирования
Участок базирования–точка 7.2.3.3
Участок базирования –
7.2.3.3
замкнутая линия
Участок базирования –
7.2.3.3
незамкнутая линия
Участок базирования –
7.2.3.3
площадка
Таблица 2 — Условные обозначения модификаторов
Условное Описание Пораздел
обозначение
[PD] Диаметр делительной окружности 7.4.2.1
[MD] Наружный диаметр 7.4.2.1
[LD] Внутренний диаметр 7.4.2.1
[ACS] Любое поперечное сечение 7.4.2.4
[ALS] Любое продольное сечение 7.4.2.4
[CF] Контактирующий элемент 7.4.2.5
[DV] Переменное расстояние (для общей базы) 7.4.2.7
[PT] (тип элемента положения) Точка 7.4.2.8
[SL] (тип элемента положения) Прямая линия 7.4.2.8
[PL] (тип элемента положения) Плоскость 7.4.2.8
>< Только для ограничения ориентации 7.4.2.8
Выступающий (для вторичной или третичной 7.4.2.10
базы)
Требование минимума материала См. ISO 2692
Требование максимума материалаt См. ISO 2692
5 Роль баз
Базы формируют часть геометрической спецификации (см. ISO 1101).
Базы устанавливают от реальных поверхностей, идентифицированных на детали.
Базы определяют ориентацию или месторасположение полей допусков (см. примеры 1 и 2), а также
воображаемые границы (например, воображаемая граница максимума материала согласно
ISO 2692). Базы можно рассматривать как средство лишения поля допуска степеней свободы. Число
степеней свободы, которых лишено поля допуска, зависит от номинальной формы элементов,
используемых для установления базы или комплекта баз (независимо от того, является ли база
первичной, вторичной или третичной), и от характеристики, допуск которой указан в рамке
геометрического допуска.
По умолчнию, база лишает поле допуска всех тех степеней свободы, которых она только может
лишить (и которые обусловлены его формой) и
⎯ которых требует геометрическая характеристика, указанная в рамке допуска, и
⎯ которые не были лишены предшествующими базами (в комплекте баз).
Если база лишает поле допуска только степени свободы ориентации, то указывают модификатор ><.
ПРИМЕР 1 Ориентация поля допуска, которое является пространством между двумя параллельными
плоскостями, находящимися друг от друга на расстоянии 0,1 мм, ограничена теоретически точным размером 75°,
установленным от базы. В настоящем случае базой является элемент положения цилиндра (ось присоединенного
цилиндра). См. Рисунок 2.
8 © ISO 2011 – Все права сохраняются
Размеры в миллиметрах
a) Указание на чертеже b) Иллюстрация поля допуска
Обозначение
1 базу A составляет ось присоединенного цилиндра
Рисунок 2 — Пример поля допуска, ориентация которого ограничена базой
ПРИМЕР 2 Поле допуска является пространством между двумя параллельными плоскостями, находящимися
друг от друга на расстоянии 0,2 мм. Его ориентация ограничена размером 70°, установленным от базы, а
месторасположение – расстоянием 20 мм от плоскости шаблона, расположенной перпендикулярно оси конуса 40°
в том месте, где местный диаметр конуса равен 30 мм. В настоящем случае базой является совокупность
элементов положения конуса, т.е. ось конуса и точка пересечения плоскости шаблона и этой оси. См. Рисунок 3.
Размеры в миллиметрах
a) Указание на чертеже b) Иллюстрация поля допуска
Обозначение
1 базу A составляют ось присоединенного конуса, точка пересечения плоскости шаблона и этой оси
Рисунок 3 — Пример поля допуска, месторасположение которого ограничено базой
6 Общие понятия
6.1 Общие положения
Базы и комплекты баз являются теоретически точными геометрическими элементами, которые
применяют совместно с явными и неявными теоретически точными размерами, для определения
месторасположения или ориентации
a) полей допусков элементов с допуском, или
b) воображаемых границ, например, в случае требования максимума материала (см. ISO 2692).
База состоит из совокупности элементов положения идеального элемента (элемента совершенной
идентифицированных базовых элементов детали. Базовые элементы могут быть полными элементами
или их идентифицированными частями (см. Раздел 7).
Комплект баз состоит из нескольких баз (более одной).
Геометрический тип присоединенного элемента принадлежит одному из следующих классов
инвариантности:
⎯ сферическому (т.е. сфера);
⎯ планарному (т.е. плоскость);
⎯ цилиндрическому (т.е. цилиндр);
2)
⎯ винтовому (например, резьбовая поверхность) ;
⎯ вращательному (например, конус или тор);
⎯ призматическому (например, призма);
⎯ комплексному (например, поверхность произвольной формы).
Каждый единичный или составной элемент принадлежит одному из классов инвариантности
(пояснение классов инвариантности, степени инвариантности и степени свободы приведено в
Приложении B).
Присоединенные элементы устанавливают от реальных или выявленных единичных элементов,
используемых для установления базы. Присоединенный элемент может быть определен при помощи
операции присоединения, включающей ограничения, исходящие от самого элемента или одного или
нескольких других элементов. Элементы положения, составляющие базу, определяют от этих
присоединенных элементов. Методы присоединения, используемые по умолчанию, приведены в
Приложении А.
Для установления базы может быть использован один или несколько единичных элементов. Если
используют один единичный элемент, то он устанавливает единичную базу. Если используют
несколько единичных элементов, то их рассматривают либо совместно для установления общей базы
или в заранее определенном порядке следования для установления комплекта баз (см. 6.3).
2) Винтовые поверхности как таковые в настоящем международном стандарте не рассматривают. Их
рассматривают как цилиндрические поверхности, т.к. в большинстве случаев применения винтовых поверхностей
(резьба, винтовой уклон, червяк и т.д.), комбинация вращения и перемещения винтовой линии не является
необходимой для базы. В этих случаях для установления базы используют поверхность делительного цилиндра.
Также может быть расмотрена и задана наружная или внутренняя цилиндрическая поверхность.
10 © ISO 2011 – Все права сохраняются
Базовый элемент (элементы), используемый для установления каждой базы, обозначают и
идентифицируют.
Для каждой геометрической спецификации при необходимости задают единичные базы (см. 6.3.2),
общие базы (см. 6.3.3) или комплекты баз (см. 6.3.4).
При необходимости для операции присоединения задают любые дополнительные ограничения.
ПРИМЕЧАНИЕ Базы и комплекты баз являются геометрическими элементами, но не системами координат.
Системы координат могут быть построены на базах, однако возможность отобразить их в настоящем
международном стандарте отсутствует.
ПРИМЕР Базу (см. Рисунок 4), указанную на чертеже как единичную и произведенную от номинального
элемента (цилиндра), применяют для установления ориентации или месторасположения поля допуска. Базу
получают, применяя следующую последовательность операций:
⎯ разделение, для определения реальной полной поверхности, соответствующей номинальному элементу [см.
Рисунок 4 b)];
⎯ выявление, для получения полного выявленного элемента [см. Рисунок 4 c)];
⎯ фильтрация (см. Приложение A);
⎯ присоединение (о методике присоединения см. приложение A), для определения присоединенного элемента.
(В настоящем случае его тип совпадает с типом номинального элемента). Присоединенный элемент (см.
Рисунок 4 d) устанавливают от неидеальной поверхности (в процессе спецификации) или от выявленного
элемента (в процессе контроля).
База определена как элемент положения (ось) присоединенного цилиндра [см. Рисунок 4 e)].
6.2 Существенные характеристики поверхностей, присоединенных к базовым
элементам
6.2.1 Общие положения
Ограничение по умолчанию (переменное или постоянное) существенной характеристики определяют в
соответствии с 6.2.2, 6.2.3 или 6.2.4.
Для баз с воображаемыми границами см. ISO 2692:2006.
6.2.2 Единичная база, установленная от единичного элемента
По умолчанию ограничения существенной характеристики единичного размерного элемента по
являются переменными для линейных размеров и теоретически точными для угловых размеров и
величин, не являющимися размерами (см. Таблицу 3 и 7.4.2.2).
ПРИМЕР Угол конуса по умолчанию рассматривают как теоретически точный угол. Диаметр тора в
поперечном сечении рассматривают как переменный (размер тора), а средний диаметр кольца оси – как
теоретически точный.
Таблица 3 — Статусы по умолчанию существенных характеристик размерных элементов
Класс Существенная
Размерный элемент Статус по умолчанию
инвариантности характеристика
Цилиндр цилиндрический диаметр Переменный
См. пример в C.1.2.
Сфера сферическийl диаметр Переменный
См. пример в C.1.4.
Две параллельные планарный расстояние между двумя Переменный
противолежащие плоскости плоскостями См. пример в C.1.10.
Конус вращательный угол Теоретически точный
См. пример в C.1.3.
Призма призматический угол Теоретически точныйt
См. пример в C.1.9.
6.2.3 Общая база, установленная от двух или более единичных элементов, рассматриваемых
совместно
Существенные характеристики каждого из присоединенных элементов, устанавливающих общую базу,
рассматривают в соответствии с 6.2.2.
Существенные характеристики, вносимые набором элементов (определяющие взаимосвязь между
присоединенными элементами), по умолчанию рассматривают как теоретически точные как для
линейных, так и угловых размеров.
12 © ISO 2011 – Все права сохраняются
a) Указание на b) Полная реальная c) Выявление
чертеже поверхность детали
d) Присоединение e) База
Обозначение
1 рамка допуска, которую соединяют с элементом с допуском
2 номинальный полный элемент (который является размерным элеменотм)
3 номинальный производный элемент
4 реальный полный элемент (базовый элемент в данном случае)
5 выявленный полный элемент (необязательный)
6 присоединенный полный элемент
7 производный элемент присоединенного полного элемента
8 единичная база (элемент положения присоединенной поверхности)
В примере, показанном на Рисунке 4 e), производный элемент (обозначение 7) и элемент положения
(обозначение 8) одинаковы; однако это является частным случаем.
Рисунок 4 — Иллюстрация элементов, используемых для установления единичной базы от
цилиндра
ПРИМЕР Общая база установлена от двух параллельных не соосных цилиндров (класс инвариантности:
призматический). Каждый отдельный цилиндр имеет существенную характеристику – его диаметр. Набор
элементов также имеет существенные характеристики: угол, определяемый тем, что две оси ограничивают
перекос базы, и расстояние между двумя осями (см. С.2.4). Диаметры обоих цилиндров по умолчанию
рассматривают как переменные, угол перекоса и расстояние между двумя осями рассматривают как теоретически
точные.
ПРИМЕЧАНИЕ Частный случай, когда линейные размеры между элементами, составляющими набор, можно
рассматривать как переменные (при использовании модификатора [DV]), см. в 6.3.3, 7.4.2.7 и 7.4.2.9.
6.2.4 Комплекты баз, установленные в определенной последовательности от двух или более
единичных элементов
Существенные характеристики каждого из присоединенных элементов, устанавливающих комплект баз,
рассматривают в соответствии с 6.2.2.
Существенные характеристики, вносимые набором элементов (определяющие взаимосвязь между
присоединенными элементами), по умолчанию рассматривают как переменные для линейных
размеров и теоретически точные для угловых размеров.
6.3 Единичные базы, общие базы и комплекты баз
6.3.1 Общие положения
Если в качестве базового элемента обозначена единичная поверхность или поверхность набора, то
для определения совокупности элементов положения (точки, прямой линии, плоскости, винтовой линии
или их комбинации), составляющих базу, необходимо идентифицировать и сверить с Таблицей B.1
степени инвариантности, относительно которых поверхность инвариантна.
6.3.2 Единичные базы
Единичная база состоит из одного или нескольких элементов положения, основанных на одном
единичном элементе или на его части.
ПРИМЕЧАНИЕ Единичная база, взятая от конуса, имеет 2 элемента положения: его ось и точку на этой оси.
ПРИМЕР Единичная база, взятая от цилиндра или плоскости.
14 © ISO 2011 – Все права сохраняются
Класс инвари-
Указание базы антности и
Указание на чертеже
в рамке Пояснение элемент База
базового элемента
допуска положения (см.
Приложение B)
Цилиндрический
Ось
присоединен-
ного
цилиндра
Планарный
Присоединен-
ная плоскость
Обозначение
1 присоединенный элемент (без ограничения ориентации)
2 прямая линия, являющаяся элементом положения присоединенного цилиндра (его ось)
3 плоскость, являющаяся элементом положения присоединенной плоскости (сама присоединенная плоскость)
ПРИМЕЧАНИЕ Присоединение для единичных баз описано в Приложении A.
Если в рамке поля допуска указана единственная единичная база, или единичная первичная база из
комплекта баз, то на присоединенный (к реальному полному элементу или его части) элемент, который
используют для установления базы, не налагают сторонние ограничения ориентации или
месторасположения.
Если единичная база является вторичной или третичной, то на присоединенный элемент налагают
ограничения (см. 6.3.4).
Дополнительные примеры единичных баз приведены в C.1.
На поверхность набора, присоединенную к поверхностям (или к частям поверхностей) размерного
элемента, образованного двумя параллельными противолежащими плоскостями, который используют
для установления базы, налагают внутреннее ограничение ориентации; присоединенные поверхности
(составляющие поверхность набора) получают по отдельности с учетом внутреннего ограничения,
требующего их параллельности друг относительно друга, и переменного ограничения существенной
характеристики (см. С.1.10).
Вторичную базу не задают, если степени свободы поля допуска, которые она ограничивает, уже
ограничены первичной базой.
Третичную базу не задают, если степени свободы поля допуска, которые она ограничивает, уже
ограничены первичной и вторичной базами.
6.3.3 Общие базы
Общая база состоит из одного или нескольких элементов положения, установленных для поверхности
набора.
Если в рамке поля допуска указана единственная общая база или общая первичная база из комплекта
баз, то на набор присоединенных элементов, который используют для установления баз, не налагают
внешние ограничения ориентации или месторасположения, а следовательно, поверхности
(составляющие поверхность набора) присоединяют совместно, одновременно. Налагаемые
ограничения, если общая база является вторичной или третичной, изложены в 6.3.4.
Вторичную базу не задают, если степени свободы поля допуска, которые она ограничивает, уже
ограничены первичной базой.
Третичную базу не задают, если степени свободы поля допуска, которые она ограничивает, уже
ограничены первичной и вторичной базами.
Примеры общих баз приведены в 6.3.4 (в примерах 1 и 2 показана разницу между комплектом баз и
общей базой) и С.2.
Дополнительный модификатор [DV] (означающий “переменное расстояние”), который указывают на
чертеже после буквенного указания общей базы в рамке допуска, означает, что линейные размеры
между элементами положения являются переменными. См. также 7.4.2.9 и E.4.
6.3.4 Комплекты баз
Две или три единичных или общие базы, установленные в согласованном порядке, составляют
комплект баз. Комплект баз состоит из двух или трех элементов положения, являющихся результатом
набора рассматриваемых поверхностей.
Присоединенные элементы, которые используют для установления комплекта баз, получают
последовательно, один за другим, в последовательности, определенной геометрической
спецификацией. Ориентация присоединенных элементов друг относительно друга является
теоретически точной, а их месторасположение друг относительно друга – переменным.
Этот порядок следования определяет ограничения ориентации при операции присоединения:
первичная база налагает ограничения ориентации на вторичную и третичную базы; вторичная база
налагает ограничения ориентации на третичную базу.
Вторичную базу задают, если необходимо ограничить степени свободы поля допуска, которые не
ограничены первичной базой.
Третичную базу задают, если необходимо ограничить степени свободы поля допуска, которые не
ограничены первичной и вторичной базами.
Вторичную или третичную базы не задают, если степени свободы поля допуска, которые они
ограничивают, уже ограничены первичной базой.
Примеры комплектов баз дополнительно приведены в С.3.
16 © ISO 2011 – Все права сохраняются
ПРИМЕР 1 Общая база или комплект баз, взятые от цилиндра и плоскости.
Указание на чертеже Указание базы в Общая база или
Пояснение на детали
базового элемента рамке допуска комплект баз
Обозначение
1 первый присоединенный элемент без ограничения ориентации
2 второй присоединенный элемент, на ориентацию которого налагает ограничение первый присоединенный элемент
3 совместно присоединенные элементы с ограничением ориентации и ограничением месторасположения
4 наибольшее расстояние между присоединенными и базовыми элементами, определенное путем балансирования
5 прямая линия, являющаяся элементом положения присоединенного цилиндра (его ось)
6 точка пересечения прямой линии и плоскости
ПРИМЕЧАНИЕ 1 Ориентация и месторасположение баз отличаются и зависят от указаний баз на чертеже в рамке допуска.
ПРИМЕЧАНИЕ 2 Присоединение для комплекта баз описано в A.2.4.
ПРИМЕР 2 Общая база или комплект баз, взятые от двух цилиндров.
Указание на чертеже Указание базы в База или комплект
Пояснение на детали
базового элемента рамке допуска баз
Обозначение
1 первый цилиндр, присоединенный без ограничений
2 второй присоединенный цилиндр, на который первый присоединенный элемент налагает ограничение – параллельность
3 совместно присоединенные цилиндры с ограничением параллельности и ограничением месторасположения
4 наибольшее расстояние между присоединенными цилиндрами и базовыми элементами, определенное путем
балансирования
5 прямая линия, являющаяся осью первого присоединенного цилиндра
6 плоскость, в которой расположены оси двух присоединенных цилиндров
7 средняя прямая линия осей двух совместно присоединенных цилиндров
ПРИМЕЧАНИЕ 1 Ориентация и месторасположение баз отличаются и зависят от указаний баз на чертеже в рамке допуска.
Пример не отображает все возможности установления баз.
ПРИМЕЧАНИЕ 2 Метод присоединения приведен в Приложении А.
18 © ISO 2011 – Все права сохраняются
ПРИМЕР 3 Комплект баз, взятый от двух цилиндров и плоскости.
Указание на чертеже Указание базы в
Пояснение на детали База или комплект баз
базового элемента рамке допуска
Обозначение
1 первый элемент, присоединенный без ограничений
2 второй присоединенный элемент, на который первый присоединенный элемент налагает ограничение –
перпендикулярность ему
3 третий присоединенный элемент, на который налагают ограничения: первый присоединенный элемент –
перпендикулярность, и второй присоединенный элемент – параллельность
4 плоскость, являющаяся первым присоединенным элементом
5 точка пересечения плоскости и оси второго присоед
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.
Loading comments...