幾何尺寸和公差（Geometric Dimensioning and Tolerancing，GD&T），包括尺寸公差和幾何公差。通過幾何公差的圖紙標注，可以有效且精確地表達產品的功能， 同時盡量地放大制造公差，降低產品的成本，提高產品的合格率。GD&T 幾何公差功能 標注示例如圖 1?1 所示，設計工程師通過 GD&T中的相關原則、符號、基準和各種公差，精確地在圖紙上表達產品的功能。制造工藝工程師通過 GD&T圖紙能夠很好地理解產品 的功能要求，并加工出合格的產品。質量工程師根據 GD&T圖紙對產品的要求，對實際 產品進行尺寸公差檢測，有效地判定哪些產品是合格的。GD&T 標注的圖紙可以統一不同部門的工程師及供應商對圖紙的理解，圖紙解釋是唯一的，不會引起歧義，GD&T 是工程師們的共同圖紙語言。
圖 1?1 GD&T幾何公差功能標注示例
表面要素是指零件的實際物理表面，如銷、孔、槽的表面。也就是說，能夠用手指感知并能留下指紋的表面就叫作表面要素。表面要素標注示例如圖 1?2 所示，圖中共有7個表面要素。
對立標注示例如圖 1?3所示，在圖 1-3（a）中，A和B是完全對立的兩個相互平行的表面，因為在A平面上的任意一點，在B平面上都能夠找到對立的另一個點。在圖1-3（b）中，A和B是部分對立的兩個相互平行的表面，因為A平面上的點只有一部分能夠在B平面上找到對立的點。在圖1-3（c）中，A和B是非對立的兩個相互平行表面，因為兩個平面找不到對立的點。
圖 ?3 對立標注示例
實際局部尺寸標注示例如圖1?5所示，實際局部尺寸是指規則尺寸要素任意一個橫截面兩點之間的尺寸大小。實際局部尺寸的測量工具常常是千分尺或游標卡尺。
圖 ?5 實際局部尺寸標注示例
對于外部尺寸要素，如圓柱，實際包容配合面就是在材料外面與實際零件最高點接觸的一個最小包容面，即最小外接包容圓柱面。
對于內部尺寸要素，如圓孔，實際包容配合面就是在材料外面與實際零件最高點接觸的一個最大包容面，即最大內切包容圓柱面。
非關聯實際包容配合面是指與內部尺寸要素或外部尺寸要素材料外面最高點接觸的一個理想包容配合面，它不與任何基準相關聯，即不受任何基準約束。非關聯實際包容配合面標注示例如圖1?7所示，包容配合面不需要和圖紙中的基準保持理想的方向和位置關系，圖中圓柱的實際包容配合面即最小外接圓柱面不需要和基準A垂直。公眾號：solidworks非標機械設計
軸線是理想的直線，一般是圓柱尺寸要素的非關聯實際包容配合面的軸線。軸線和中心線標注示例如圖1?9所示，對于外部尺寸要素（如圓柱），軸線就是實際圓柱的非關聯實際包容配合面，即最小外接包容圓柱面的軸線。對于內部尺寸要素（如圓孔），軸線就是實際圓孔的非關聯實際包容配合面，即最大內切包容圓柱面的軸線。
當幾何公差使用最小實體即修飾符號時，圖紙表示被管控的尺寸要素在最小實體尺寸時，允許的幾何公差是圖紙標注的公差值，沒有公差補償。當被管控尺寸要素的非關聯實際包容配合面尺寸偏離最小實體尺寸時，幾何公差是可以得到補償的，補償值就等于非關聯實際包容配合面尺寸與最小實體尺寸的差值，最小實體要求的公差補償標注示例如圖1?16所示。當非關聯實際包容配合面尺寸等于最小實體尺寸9.8時，公差補償值為0；當非關聯實際包容配合面尺寸等于9.9時，與最小實體尺寸9.8比較，偏離了（多了）0.1，公差補償值為0.1，公差補償值加上基本公差值就等于總體平面度公差允許值。當非關聯實際包容配合面尺寸等于最大實體尺寸10.2時，公差補償值為0.4。
公差補償對于零件圖紙設計非常重要，設計者合理使用公差補償可以在保證功能的前提下，放大制造公差，提高產品合格率，最大限度地降低產品成本。
內邊界是尺寸要素最差的邊界。對于內部尺寸要素，如孔，其內邊界的大小等于孔的最大實體尺寸（即最小極限尺寸）減去對應的幾何公差值。對于外部尺寸要素，如軸，其內邊界大小等于軸的最小實體尺寸（即最小極限尺寸）減去對應的幾何公差值。內邊界解釋標注示例如圖1?17所示，孔的直徑尺寸是8±0.2，垂直度公差是0.2。其孔的內邊界大小等于孔的最大實體尺寸7.8減去0.2的垂直度公差，內邊界大小等于7.6。內邊界概念常用于內部尺寸要素，如孔。這是因為內邊界決定了內部尺寸要素的裝配邊界。
外邊界是尺寸要素最差的邊界。對于內部尺寸要素，如孔，其外邊界大小等于最小實體尺寸（即最大極限尺寸）加上對應的幾何公差值。對于外部尺寸要素，如軸，其外邊界大小等于最大實體尺寸（即最大極限尺寸）加上對應的幾何公差值。
外邊界解釋標注示例如圖1?18所示，軸的直徑尺寸是8±0.2，垂直度公差是0.2。其軸的外邊界大小等于軸的最大實體尺寸8.2加上0.2的垂直度公差值，其外邊界大小等于8.4。外邊界多用于軸類等外部尺寸要素，因為外邊界決定外部尺寸要素裝配邊界。
實效狀態是一個固定的邊界，它是由尺寸要素所標注的最大實體或最小實體要求，以及在這個實體要求下的幾何公差共同形成的一個固定尺寸邊界。實效狀態對應的固定尺寸的邊界簡稱實效邊界。
尺寸要素的內邊界和外邊界是由其非關聯實際包容配合面尺寸和相對應的幾何公差共同形成的一個邊界，它的尺寸大小不一定是一個固定值，這與它的幾何公差使用的公差要求有關系，如最大實體要求、最小實體要求、與要素尺寸無關原則。內部尺寸要素孔的幾何公差使用的最大實體要求，即公差框格的公差值后面加了修飾符號，那么孔的內邊界就是一個固定值。外部尺寸要素軸的幾何公差使用的最大實體要求，即公差框格的公差值后面加了修飾符號，那么軸的外邊界就是一個固定值。如果幾何公差采用與要素尺寸無關原則，孔和軸都沒有一個固定的內邊界或外邊界。
實效狀態是一個固定尺寸的邊界，當幾何公差采用最大實體要求和最小實體要求時，實效狀態邊界等于尺寸要素的內邊界，或者等于尺寸要素的外邊界。如果幾何公差采用與要素尺寸無關原則，因為尺寸要素沒有固定尺寸的內邊界和外邊界，所以沒有實效狀態。
內部尺寸要素采用最大實體要求時的實效邊界標注示例如圖1?19所示。由圖1?19可知，直徑尺寸為20的孔的位置度0.1采用的是最大實體要求修飾符號，即位置度公差0.1后面加了，由公差補償可知，孔允許的位置度公差是隨著孔的非關聯實際包容配合面尺寸變化而變化的。當孔的非關聯實際包容配合面尺寸等于最大實體尺寸（即最小極限尺寸）時，孔允許的位置度公差是0.1。當孔的非關聯實際包容配合面尺寸大于最大實體尺寸時，孔允許的位置度公差就補償放大，補償值等于孔的非關聯實際包容配合面尺寸與最大實體尺寸的差值，具體關系參見圖1?19中左下角的表格。再由內、外邊界的定義可知，孔的內邊界直徑尺寸是19.7，外邊界直徑尺寸是20.7?？椎奈恢枚炔捎昧俗畲髮嶓w要求，其內邊界是一個固定值，每個孔的非關聯實際包容配合面尺寸減去對應的位置度公差值結果一樣。由實效狀態定義可知，孔的實效狀態邊界大小等于孔的內邊界大小。
內部尺寸要素采用最小實體要求時的實效邊界標注示例如圖1?20。所示。由圖1?20?？芍?，直徑尺寸為20的孔的位置度0.1采用的是最小實體要求，即位置度公差0.1后面加了修飾符號，由公差補償可知，孔允許的位置度公差是隨著孔的非關聯實際包容配合面尺寸變化而變化的。當孔的非關聯實際包容配合面尺寸等于最小實體尺寸（即最大極限尺寸）時，孔允許的位置度公差是0.1。當孔的非關聯實際包容配合面尺寸小于最大極限尺寸時，孔允許的位置度公差就要補償放大，補償值等于孔的非關聯實際包容配合面尺寸與最小實體尺寸的差值，具體關系參見圖1?20。中左下角的表格。再由內、外邊界的定義可知，孔的內邊界直徑尺寸是19.3，外邊界直徑尺寸是20.3?？椎奈恢枚炔捎昧俗钚嶓w要求，其外邊界是一個固定值，每個孔的非關聯實際包容配合面尺寸加上對應的位置度公差值結果一樣。由實效狀態定義可知，孔的實效狀態邊界大小等于孔的外邊界大小。
內部尺寸要素采用與要素尺寸無關原則時的實效狀態標注示例如圖1?21。所示。由圖1?21?？芍?，直徑尺寸為20的孔的位置度0.1采用的是與要素尺寸無關原則，即位置度公差0.1后面沒有和修飾符號?？自试S的位置度公差值是一個固定值0.1，沒有公差補償，不會隨著孔的非關聯實際包容配合面尺寸變化而改變。具體關系參見圖1?21。中左下角的表格。再由內、外邊界的定義可知，孔的內邊界直徑尺寸是19.7，外邊界直徑尺寸是20.3。每個孔的直徑尺寸不一樣，但允許的位置度公差值固定不變，所以沒有一個固定尺寸的內邊界和外邊界，由實效狀態定義可知，與要素尺寸無關原則下孔沒有實效狀態。公眾號：solidworks非標機械設計
外部尺寸要素采用最大實體要求時的實效邊界標注示例如圖1?22。所示。由圖1?22可知，直徑尺寸為20的軸的位置度0.1采用的是最大實體要求，即位置度公差0.1后面加了修飾符號，由公差補償可知，軸允許的位置度公差是隨著軸的非關聯實際包容配合面尺寸變化而變化的。當軸的非關聯實際包容配合面尺寸等于最大實體尺寸（即最大極限尺寸）時，軸允許的位置度公差是0.1。當軸的非關聯實際包容配合面尺寸小于最大實體尺寸時，軸允許的位置度公差就要補償放大，補償值等于軸的非關聯實際包容配合面尺寸與最大實體尺寸的差值，具體關系參見圖1?22中左下角的表格，再由內、外邊界的定義可知，軸的內邊界直徑尺寸是19.3，外邊界直徑尺寸是20.3。軸的位置度采用了最大實體要求，其外邊界是一個固定值，每個軸的非關聯實際包容配合面尺寸加上對應的位置度公差值結果一樣。由實效狀態定義可知，軸的實效狀態邊界大小等于軸的外邊界大小。
外部尺寸要素采用最小實體要求時的實效邊界標注示例如圖1?23。所示。由圖1?23?？芍?，直徑尺寸為20的軸的位置度0.1采用的是最小實體要求，即位置度公差0.1后面加了修飾符號，由公差補償可知，軸允許的位置度公差是隨著軸非關聯實際包容配合面尺寸變化而變化的。當軸的非關聯實際包容配合面尺寸等于最小實體尺寸（即最小極限尺寸）時，軸允許的位置度公差是0.1。當軸的非關聯實際包容配合面尺寸大于最小極限尺寸時，軸允許的位置度公差就要補償放大，補償值等于軸的非關聯實際包容配合面尺寸與最小實體尺寸的差值，具體關系參見圖1?23。中左下角的表格，再由內、外邊界的定義可知，軸的內邊界直徑尺寸是19.7，外邊界直徑尺寸是20.7。軸的位置度采用了最小實體要求，其內邊界是一個固定值，每個軸的非關聯實際包容配合面尺寸減去對應的位置度公差值結果一樣。由實效狀態定義可知，軸的實效邊界大小等于軸的內邊界大小。
外部尺寸要素采用與要素尺寸無關原則時的實效邊界標注示例如圖1?24。所示。由圖1?24?？芍?，直徑尺寸為20的軸的位置度0.1采用的是與要素尺寸無關原則，即位置度公差0.1后面沒有和修飾符號。軸允許的位置度公差值是一個固定值0.1，沒有公差補償，不會隨著軸的非關聯實際包容配合面尺寸變化而改變，具體關系參見圖1?24。中左下角的表格。再由內、外邊界的定義可知，軸的內邊界直徑尺寸是19.7，外邊界直徑尺寸是20.3。每個軸的直徑尺寸不一樣，但允許的位置度公差值固定不變，所以沒有一個固定尺寸的內邊界和外邊界，由實效狀態定義可知，與要素尺寸無關原則下軸沒有實效狀態。
位置度和輪廓度公差應用在兩個或多個要素和尺寸要素，用下列標注方式可以把它們當作成組考慮。
（8）Simultaneousrequirement——同時要求。
理論位置是由圖紙中的理論尺寸確定的，一般指的是三維模型上的位置。理論位置標注示例如圖1?26所示，在圖1?26中，通過兩個理論尺寸20就確定了孔相對基準的理論位置。
兩個或多個斷開的要素，標注了“CF”符號，表示把它們當作單個連續要素。連續要素標注示例如圖1?27所示，圖中CF表示3個斷開的平面當作一個連續平面要素，在0.1的平面度公差帶里。
連續尺寸要素是指兩個或多個規則的尺寸要素，或者一個被斷開了的規則尺寸要素標注了“CF”符號，表示把它們當作單個規則的尺寸要素。連續尺寸要素標注示例如圖1?28所示，圖中CF表示直徑為22.1～22.2之間的軸，當作單個連續的軸管控。
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