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3.1 零件几何要素和几何公差的特征项目
3.1.1 零件几何要素及其分类
构成机械零件几何特征的若干点、线、面统称为几何要素，简称要素。例如图S-1a所示的零件上，点要素有圆锥顶点5和球心8；线要素有素线6和轴线7；面要素有球面1、圆锥面2、环状端平面3和圆柱面4。几何公差的研究对象就是构成零件几何特征的要素。由于其状态、结构、地位和功能不同，几何要素可有多种分类方式：
1.要索按结构特征分类
（1）组成要素
组成要素（轮廓要素）是指零件的表面和表面上的线，例如图3-1a所示零件上的球面1、圆锥面2、圆柱面4、环状端平面3和圆锥面、圆柱面的素线6以及图3-1b所示零件上的相互平行的两个平面9。组成要素中，按是否具有定形尺寸可分为：
①尺寸要素。例如图3-1中的圆柱面4、球面1、圆锥面2和两平行平面9。
②非尺寸要素。例如图3-1的环状端平面3。
（2）导出要素
导出要素（中心要素）是指由一个或几个尺寸要素的对称中心得到的中心点、中心线或中心平面，例如图3-1a所示零件上的圆柱面4的轴线7、球面1的球心8和图3-1b所示两平行平面9的中心平面P。
2.要素接存在状态分类
（1）理想要素
理想要素是指具有几何学意义的要素，即几何的点、线、面。它们不存在任何误差。零件图上表示的要素均为理想要素。
（2）实际要素
实际要素是指加工后零件上实际存在的要素。在测量和评定几何误差时，通常以测得要素代替实际要素。测得要素也称提取要素，是指按规定的方法，由实际要素提取有限数目的点所形成的近似实际要素。
3.要索按检测关系分类
（1）被测要素
被测要素是指图样上给出了几何公差的要素，也称注有公差的要素，是检测的对象。
（2）基准要素
基准要素是指图样上规定用来确定被测要素的方向或位置关系的要素。基准则是检测时用来确定实际被测要素方向或位置关系的参考对象，是理想要素。基准由基准要素建立。
4.要素按功能关系分类
（1）单一要素
单一要素是指按本身功能要求而给出形状公差的被测要素。
（2）关联要素
关联要素是指对基淮要素有功能关系而给出方向、位置或跳动公差的被测要素。应当指出，基淮要素按本身功能要求可以是单一要素或是关联要素。
3.1.2 几何公差含义及其特征项目
几何公差是指实际被测要素对图样上给定的理想形状、理想方向和位置的允许变动量。其中，形状公差是指实际单一要素的形状所允许的变动量。方向、位置和跳动公差是指实际关联要素相对于基准的方向和位置所允许的变动量。
GB/T1182-2008规定的几何公差的特征项目分为形状公差、方向公差、位置公差和跳动公差四大类，共有19个，它们的名称和符号见表3-1。
3.1.3 几何公差带的特性
几何公差带是用来限制实际被测要素变动的区域，这个区域可以是平面的或空间的。只要实际被测要素全部落在给定的公差带内，就表明其合格。除非另有要求，实际被测要素在公差带内可以具有任何形状、方向和位管。
几何公差带具有形状、大小、方向和位置等特性。
（1）几何公差带的形状取决于被测要素的几何形状、给定的几何公差特征项目和标注形式。表3-2列出了几何公差带的九种主要形状。
（2）几何公差带的大小用它的宽度或直径来表示，由给定的公差值决定。如果几何公差值为公差带的直径，则应在公差值数字前加注Φ或SΦ。
（3）几何公差带的方向和位置则由给定的几何公差特征项目和标注形式确定。
公差带的方向是指与公差带延伸方向相垂直的方向，通常即被测要素指引箭头所指的方向。因此，几何公差带的方向应与包容实际被测要素的最小区域一致。对于位置公差带，其方向应与基准保持图样上给定的几何关系。
公差带的位置可分为固定的和浮动的两种情况。位置公差带的位置相对于基准要素是完全确定的，不随实际被测要素的尺寸、形状和位置的改变而变动。
