ISO 5458:2018
(Main)Geometrical product specifications (GPS) — Geometrical tolerancing — Pattern and combined geometrical specification
Geometrical product specifications (GPS) — Geometrical tolerancing — Pattern and combined geometrical specification
This document establishes complementary rules to ISO 1101 to be applied to pattern specifications and defines rules to combine individual specifications, for geometrical specifications e.g. using the symbols POSITION, SYMMETRY, LINE PROFILE and SURFACE PROFILE, as well as STRAIGHTNESS (in the case where the toleranced features are nominally coaxial) and FLATNESS (in the case where the toleranced features are nominally coplanar) as listed in Annex C. These rules apply when a set of tolerance zones are grouped together with location or orientation constraints, through the use of the CZ, CZR or SIM modifiers. This document does not cover the use of the pattern specifications when the least and maximum material requirement is applied (see ISO 2692). This document does not cover the establishment of common datum (see ISO 5459) based on pattern features.
Spécification géométrique des produits (GPS) — Tolérancement géométrique — Spécification géométrique de groupes d'éléments et spécification géométrique combinée
Le présent document établit des règles complémentaires de celles de l'ISO 1101 à appliquer aux spécifications de groupes d'éléments et définit des règles pour combiner des spécifications individuelles, pour les spécifications géométriques, par exemple en utilisant les symboles de LOCALISATION, SYMÉTRIE, PROFIL DE LIGNE et PROFIL DE SURFACE, ainsi que les symboles de RECTITUDE (dans le cas où les éléments tolérancés sont nominalement coaxiaux) et de PLANÉITÉ (dans le cas où les éléments tolérancés sont nominalement coplanaires) comme listés en Annexe C. Ces règles s'appliquent lorsqu'un ensemble de zones de tolérances sont regroupées ensemble avec des contraintes de position ou d'orientation, en utilisant les modificateurs CZ, CZR ou SIM. Le présent document ne couvre pas l'utilisation des spécifications de groupes d'éléments lorsque l'exigence du minimum et du maximum de matière s'applique (voir l'ISO 2692). Le présent document ne couvre pas non plus l'établissement de référence spécifiée commune (voir l'ISO 5459) basée sur des éléments de groupe d'éléments.
General Information
Relations
Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 5458
Third edition
2018-05
Geometrical product specifications
(GPS) — Geometrical tolerancing —
Pattern and combined geometrical
specification
Spécification géométrique des produits (GPS) — Tolérancement
géométrique — Spécification géométrique de groupes d'éléments et
spécification géométrique combinée
Reference number
©
ISO 2018
© ISO 2018
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Published in Switzerland
ii © ISO 2018 – All rights reserved
Contents Page
Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Symbols and specification modifiers . 3
5 Principles . 3
5.1 General . 3
5.2 Concepts . 4
5.3 Rule A: for position specification . 4
5.4 Rules for pattern specification . 5
5.4.1 General. 5
5.4.2 Rule B: constraints . 5
5.4.3 Rule C: indication of a single indicator pattern specification . 6
5.4.4 Rule D: indication of a multiple indicator pattern specification . 8
5.4.5 Rule E: indication of multi-level single indicator pattern specification .12
5.5 Pattern characteristic .17
Annex A (informative) Former practice, important changes .18
Annex B (informative) Differences between ISO 5458:1998 and this document .20
Annex C (informative) Examples of pattern specifications .22
Annex D (normative) Relations and dimensions of graphical symbols .41
Annex E (informative) Concept diagram for pattern specification and relation with modifiers .42
Annex F (informative) Relation to the GPS matrix model .43
Bibliography .44
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.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular the different approval criteria needed for the
different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www .iso .org/directives).
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. Details of
any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or
on the ISO list of patent declarations received (see www .iso .org/patents).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation on the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and
expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the
World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT) see the following
URL: www .iso .org/iso/foreword .html.
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 213, Dimensional and geometrical product
specifications and verification.
This third edition cancels and replaces the second edition (ISO 5458:1998), which has been technically
revised.
The main changes to the previous edition are as follows:
— exception from the independency principle removed according to ISO 8015;
— rules harmonized to align with ISO 1101;
— unstated rules in ISO 5458:1998 removed;
— concept of “pattern” to control all types of geometrical features introduced more generically, rather
than applying it only with position symbol.
iv © ISO 2018 – All rights reserved
Introduction
This document is a geometrical product specification (GPS) standard and is to be regarded as a general
GPS standard (see ISO 14638). It influences chain links A, B and C for form, orientation and location.
The ISO/GPS matrix model given in ISO 14638 gives an overview of the ISO/GPS system of which this
document is a part. The fundamental rules of ISO/GPS given in ISO 8015 apply to this document and
the default decision rules given in ISO 14253-1 apply to specifications made in accordance with this
document, unless otherwise indicated.
For more detailed information of the relation of this document to the GPS matrix model, see Annex F.
ISO 1101 and other relevant documents, such as those dealing with the least and maximum material
requirement (ISO 2692) and the datum system (ISO 5459), should be taken into consideration when
using this document.
This document provides rules for the tolerancing of a tolerance zone pattern, i.e. a collection of tolerance
zones constrained to each other with or without reference to a datum system which does not lock all
degrees of freedom.
For the presentation of lettering (proportions and dimensions), see ISO 3098-2.
All figures in this document for the 2D drawing indications have been drawn in first-angle projection
with dimensions and tolerances in millimeters. It should be understood that third-angle projection
and other units of measurement could have been used equally well without prejudice to the principles
established.
Annexes A and B provide more information on the changes in practice and differences between this
document and ISO 1101 on one hand and ISO 5458:1998 on the other hand.
INTERNATIONAL STANDARD ISO 5458:2018(E)
Geometrical product specifications (GPS) — Geometrical
tolerancing — Pattern and combined geometrical
specification
IMPORTANT — The illustrations included in this document are intended to illustrate the text
and/or to provide examples of the related technical drawing specification; these illustrations
are not fully dimensioned and toleranced, showing only the relevant general principles.
In particular, many illustrations do not contain filter specifications. As a consequence, the
illustrations are not a representation of a complete workpiece, and are not of a quality that is
required for use in industry (in terms of full conformity with the standards prepared by ISO/
TC 10 and ISO/TC 213), and as such are not suitable for projection for teaching purposes.
1 Scope
This document establishes complementary rules to ISO 1101 to be applied to pattern specifications and
defines rules to combine individual specifications, for geometrical specifications e.g. using the symbols
POSITION, SYMMETRY, LINE PROFILE and SURFACE PROFILE, as well as STRAIGHTNESS (in the case
where the toleranced features are nominally coaxial) and FLATNESS (in the case where the toleranced
features are nominally coplanar) as listed in Annex C.
These rules apply when a set of tolerance zones are grouped together with location or orientation
constraints, through the use of the CZ, CZR or SIM modifiers.
This document does not cover the use of the pattern specifications when the least and maximum
material requirement is applied (see ISO 2692).
This document does not cover the establishment of common datum (see ISO 5459) based on pattern
features.
2 Normative references
The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content
constitutes requirements 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 1101, Geometrical product specifications (GPS) — Geometrical tolerancing — Tolerances of form,
orientation, location and run-out
ISO 8015, Geometrical product specifications (GPS) — Fundamentals — Concepts, principles and rules
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, uncertainties and ambiguities
ISO 22432, Geometrical product specifications (GPS) — Features utilized in specification and verification
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 8015, ISO 1101, ISO 17450-1,
ISO 17450-2, ISO 22432 and the following apply.
ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:
— ISO Online browsing platform: available at https: //www .iso .org/obp
— IEC Electropedia: available at http: //www .electropedia .org/
3.1
pattern specification
combined requirement indicated by a set of geometrical specifications, and controlled by a tolerance
zone pattern
Note 1 to entry: The geometrical features controlled by a pattern specification can be a set of compound features,
united features or single features, which can be features of size (linear or angular).
Note 2 to entry: Annex C provides examples of pattern specifications in Table C.1.
Note 3 to entry: The set of pattern features controlled by a pattern specification does not define a united feature.
A united feature can be a pattern feature, i.e. one of the members of the toleranced features controlled by a
pattern specification.
3.2
pattern feature
geometrical feature which is a member of the set of features controlled by a pattern specification
3.3
tolerance zone pattern
combination of more than one tolerance zone, having, without priority between them, constraints of
orientation and location, or constraints of orientation
Note 1 to entry: A tolerance zone pattern is composed of several tolerance zones which can have different nominal
geometries.
Note 2 to entry: A tolerance zone pattern can be established without external constraint or with orientation
constraint and/or location constraint from a datum system.
3.4
pattern characteristic
geometrical characteristic controlled by a pattern specification
3.5
theoretical exact feature pattern
TEF pattern
combination of more than one TEF having, without priority between them, constraints of orientation
and location, or constraints of orientation, used to establish the pattern characteristic
Note 1 to entry: A TEF pattern is composed of several TEFs which can have different nominal geometries and
constrained between them, with respect to their relative location and/or orientation.
Note 2 to entry: A TEF pattern can be established without external constraint or with orientation constraint
and/or location constraint from a datum system.
3.6
single indicator pattern specification
pattern specification, controlled by one tolerance indicator specification
3.7
multiple indicator pattern specification
pattern specification, controlled by more than one tolerance indicator specification
3.8
multi-level single indicator pattern specification
single indicator pattern specification applied to more than one group of toleranced features
2 © ISO 2018 – All rights reserved
3.9
internal constraint
location constraint and/or orientation constraint between the individual tolerance zones of the
tolerance zone pattern
3.10
external constraint
location constraint and/or orientation constraint between a tolerance zone or tolerance zone pattern
and a datum system
4 Symbols and specification modifiers
For the purposes of this document, the specification modifiers of Table 1 shall apply.
Rules for the presentation of graphical symbols shall be in accordance with Annex D.
Table 1 — Specification modifiers
Applied to Symbol Description Internal constraint Modifier defined in
Toleranced
UF United feature Not applicable ISO 1101
feature
SZ Separate zones None 5.1
Simultaneous require- Orientation and location
a,b
SIMi 5.4.4
ment No. i constraints
Tolerance zones
CZ Combined zone Orientation and location 5.4.3, 5.4.5 and ISO 1101
Combined zone rota-
CZR Orientation constraint only 5.4.3 and 5.4.5
tional only
a
An identification number i can be associated to the modifier SIM. In this case there is no space between SIM and i.
b
“SIM” in ISO 8785 is used for a family of “surface imperfection” parameters with indices (e.g. a, n, t, w, cd, ch, sh, n/A).
The modifier simultaneous requirement (SIM) as indicated in this document shall not be confused with the indication of a
surface imperfection parameter (e.g. SIM1 versus SIMt).
5 Principles
5.1 General
According to the feature principle (see ISO 8015:2011, 5.4), by default a geometrical specification
applies to one complete single feature as defined in ISO 22432. It is the designer’s responsibility to
select the features or portions of features to which a specification applies and either indicate that on a
2D drawing using appropriate symbology or define it in the CAD model.
According to the independency principle (see ISO 8015:2011, 5.5), by default a geometrical specification
that applies to more than one single feature applies to those features independently. The tolerance zones
defined by one tolerance indicator or by several tolerance indicators shall be considered independently
by default; this corresponds to the meaning of the modifier SZ. When the same geometrical specification
is applied to several toleranced features, for all geometrical specifications other than position
specifications, the indication of SZ modifier is redundant (see rule A for position specification, 5.3).
If it is required that the geometrical specification applies to the features simultaneously with some
constraint between the tolerance zones, it is the designer’s responsibility to either indicate this on a 2D
drawing or in the CAD model using appropriate pattern specifications.
In order to manage functional requirements for a set of features, they can be controlled simultaneously
by means of a pattern specification, using tolerance zone pattern modifiers CZ, CZR or SIMn.
The use of the concept of “simultaneous requirement” transforms a set of more than one geometrical
specification into a combined specification, i.e. a pattern specification.
There are two ways to create a tolerance zone pattern, either by using a single indicator pattern
specification with the CZ or CZR modifiers [see Figure 1 a) and rules C and E] or by using a multiple
indicator pattern specification using SIM modifiers [see Figure 1 b) and rule D (5.4.4)].
a) Single indicator pattern specification b) Multiple indicator pattern specification
Figure 1 — Example of pattern specifications
5.2 Concepts
A pattern specification consists of both a set of more than one geometrical feature and a tolerance zone
pattern. The set of tolerance zones in the tolerance zone pattern have internal constraints, which are
defined by implicit or explicit TEDs.
If necessary, external constraints to a tolerance zone pattern can be defined by referencing a datum
system, as defined in ISO 5459. The values of external constraints are defined by implicit or explicit TEDs.
The main specification elements of a pattern specification are:
— the identification of a single indicator pattern specification or a multiple indicator pattern
specification;
— the internal constraint (in orientation and/or in location) between the individual tolerance zones of
the tolerance zone pattern defined by TEDs;
— the tolerance zone pattern defined as a collection of individual tolerance zones;
— if applicable, external constraints (in orientation and/or in location) of the tolerance zone pattern
defined by TEDs from a datum system, see ISO 5459.
There is no functional difference between using n identical specifications or a pattern specification
(with n members) when these specifications refer to a datum system which locks all degrees of freedom
of the related tolerance zones. However, there is a difference from a characteristic point of view: there
is only one pattern characteristic defined for a pattern specification, whereas there are n geometrical
characteristics defined each one for the n individual specifications.
There is a functional difference between using n identical specifications or a pattern specification (with
n members) when the pattern specification refers to a datum system which does not lock all degrees of
freedom of the related tolerance zones, or when the pattern specification does not refer to a datum system.
The rules, applied for pattern specification and their repetitions, are given in 5.3 and 5.4. A concept
diagram in Annex E illustrates these rules. Examples with their meanings are given in Annex C.
5.3 Rule A: for position specification
When a position specification is applied to several geometrical features and the tolerance zones have at
least one unlocked non-redundant degree of freedom, either the SZ or CZ or CZR modifier shall always
be indicated in the tolerance section, see Figure 2 and for former practice, see Annex A.
4 © ISO 2018 – All rights reserved
Using the SZ modifier to a position specification without datum section makes the specification
meaningless.
NOTE This rule is in line with the independency principle stated in ISO 8015. However, ISO 5458:1998 was
in conflict with the independency principle, since a pattern specification without the CZ modifier implied that
the tolerance zones for the repeated specifications were related with internal constraints, and thus dependent
on each other (see Annex A and Annex B). Rule A (5.3), which includes the exception for position specification,
eliminates this conflict.
a) Pattern specification b) Not a pattern specification: Two c) Pattern specification
without a datum independent specifications with a datum
with a datum
Figure 2 — Example of geometrical specifications which are or are not pattern specification
5.4 Rules for pattern specification
5.4.1 General
To create a single indicator pattern specification, a geometrical specification shall be applied to a set
of more than one geometrical feature simultaneously. Internal constraints to define the tolerance zone
pattern between the individual tolerance zones shall be defined and, if necessary, external constraints
from a datum or datum system shall also be defined.
To create a multiple indicator pattern specification, a set of more than one separate geometrical
specification shall be applied to a set of more than one geometrical feature simultaneously. Internal
constraints to define the tolerance zone pattern between the individual tolerance zones shall be defined
and, if necessary, external constraints from a datum or datum system shall also be defined.
It is possible to indicate a repetition of an identical geometrical specification, as described in ISO 1101,
to control several geometrical features.
5.4.2 Rule B: constraints
A pattern specification defines internal constraints.
A pattern specification can define external constraints when the geometrical specification includes a
datum or datum system.
The internal constraints consist of the location constraints and/or the orientation constraints linking
the individual tolerance zones composing a tolerance zone pattern.
The external constraints define the location constraints and/or the orientation constraints linking the
tolerance zone pattern to a datum or datum system.
These internal or externals constraints are defined by TEDs, which can be explicit or implicit.
The following TEDs are implicit:
— 0 mm, when drawing lines appear straight and/or aligned and there is no explicit indication to the
contrary, see Figure 3, key a1 and a5;
— 0°, 90°, 180°, 270°, when drawing lines appear aligned (0°/180°) or perpendicular (90°/270°) and
there is no explicit indication to the contrary, see Figure 3, key a2;
— equally disposed angle, 360°/n, where n is the number of features in a pattern shown equally
disposed on a circle and there is no explicit indication to the contrary, see Figure 3, key a3.
— angular alignment between coaxial patterns (0° or 180° equivalent), see Figure 3, key a4.
NOTE To facilitate readability, it can be useful to indicate explicitly the TEDs, which could be considered as
implicit.
Figure 3 illustrates different implicit and explicit TEDs.
Without annotation, the explicit TEDs are indicated directly on the drawing with a dimension value
which is framed.
If the values of TEDs are extracted from the CAD model, then this shall be indicated near the title block
(as given in ISO 1101). Figure 3 is intended to illustrate and explain the implicit and explicit TEDs.
Key
a1 implicit linear TED of 0 mm
a2 implicit angular TED of 90° or 180° or 270°
a3 implicit equally disposed angular TED
a4 implicit symmetrically disposed angular TED
a5 implicit coaxially disposed linear TED of 0 mm
b explicit TED
Figure 3 — Implicit or explicit TEDs
5.4.3 Rule C: indication of a single indicator pattern specification
To create a single indicator pattern specification (see Figure 4), the modifier CZ or CZR shall appear in
a tolerance indicator which is applied to more than one geometrical feature. The modifier (CZ or CZR)
shall be shown in the tolerance section following the tolerance value (see ISO 1101).
When a single indicator pattern specification is defined, each individual tolerance zone in the tolerance
zone pattern has the same size and the same shape.
To create an additional level of pattern specification, see rule E (5.4.5).
6 © ISO 2018 – All rights reserved
a) Single indicator pattern specification with- b) Single indicator pattern specification
out a datum with a datum
Figure 4 — Example of single indicator pattern specifications
The modifier CZ indicates that a tolerance zone pattern is defined with internal orientation and location
constraints between the individual tolerance zones.
The modifier CZR indicates that a tolerance zone pattern is defined with internal orientation constraints
between the individual tolerance zones.
The internal constraints (orientation constraints and location constraints) shall be defined respectively
by angular TEDs and linear TEDs (implicit or explicit) (see rule B, 5.4.2).
NOTE The modifiers “CZ” or “CZR” do not constrain the sizes of the features of size.
Table 2 provides examples which illustrate the internal constraints introduced by the CZ or CZR
modifiers and the external constraints introduced by the datum or datum system.
Table 2 — Example of internal constraints with CZ or CZR and external constraints with datum
or datum system
Dimensions considered as TEDs for
External constraints
Internal con-
To locate or orientate tol-
Drawing indication Tolerance indicator straints in the tol-
erance zone or tolerance
erance zone pattern
zone pattern
None
None
(no pattern specifi-
(no datum or datum system)
cation)
None
Introduced by CZR
TEDs according to CAD model 123
None
rev c
Introduced by the datum A
Introduced by CZ in link with symbol charac-
teristic
5.4.4 Rule D: indication of a multiple indicator pattern specification
To create one multiple indicator pattern specification (see Figure 1), the modifier SIM, optionally
followed by an identification number without a space, shall be indicated in the adjacent indication area
of each related geometrical specification (see Figure 5).
The use of the SIM modifier (simultaneous requirement) transforms a set of more than one geometrical
specification into a combined specification (pattern specification). The tolerance zones for all the
specifications are locked together with location and orientation constraints (see Figures 6 and 7).
The specifications locked together with the SIM indications may or may not have
— the same tolerance value, and
— the same shape of tolerance zones (see Figure 7).
In the case of a multiple pattern specification defined with the SIM modifier:
— the individual geometrical specification shall not include the CZR modifier;
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— the individual geometrical specification can include the CZ modifier, but this is superfluous and may
be omitted.
NOTE Two tolerance zone patterns, to be related and rotationally aligned, both belong to the same SIM group.
a) Example 1 b) Example 2
Figure 5 — Examples of indication of simultaneous requirements from two separate
specifications
In Figure 5 a), the SIM modifier adjacent to the two tolerance indicators means that the two tolerance
zone patterns are combined into a single requirement. All five tolerance zones are locked together by
location and orientation constraints.
In Figure 5 b), the SIM1 modifier creates one simultaneous requirement, and the SIM2 modifier creates
a separate simultaneous requirement. The SIM1 and SIM2 requirements are unrelated to each other.
In Figure 6, there are two simultaneous requirements defined by the indication of SIM1 and SIM2. Each
simultaneous requirement shall be considered individually.
— SIM1: the two specifications linked together with the SIM1 indication each use a CZ modifier to
create a tolerance zone pattern. One of them is a pattern of three Ø0,1 tolerance zones for the three
extracted median lines of the Ø20 holes, and the other is a tolerance zone pattern of three Ø0,2
tolerance zones for the three extracted median lines of the Ø22 holes. The SIM1 modifier locks
the two tolerance zone patterns together into a combined tolerance zone pattern of six (3x + 3x)
cylindrical tolerance zones. All six tolerance zones are constrained with the following internal
constraint and external constraints.
Internal constraints:
— the axes of the individual cylindrical tolerance zones are on pitch cylinder of R40 and R35,
respectively;
— the axes of the individual cylindrical tolerance zones are parallel in each tolerance zone pattern,
implicit TEDs of 0°;
— the axes of the individual cylindrical tolerance zones are equally disposed on the pitch cylinders
implicit TED of 120° in each tolerance zone pattern;
— the axes of the two pitch cylinders are parallel, implicit TED 0°;
— distance of 0 mm between the axes of the two pitch cylinders, implicit TED of 0 mm;
— the two tolerance zone patterns are rotationally aligned, implicit TED of 0°.
External constraints:
— the two tolerance zone patterns are both located by the common datum axis, A-B, by the implied
TED of 0 mm between the axis of each pitch cylinder and the datum axis.
— SIM2: the two specifications linked together with the SIM2 indication each use a CZ modifier to
create a tolerance zone pattern. The tolerance zone pattern is composed of two tolerance zone
patterns combined:
— the first is a set of three tolerance zones consisting of two parallel planes 0,1 mm apart for the
three extracted median surfaces of the 35 mm slots;
— the second is a set of three tolerance zones consisting of two parallel planes 0,2 mm apart for
the three extracted median surfaces of the 34 mm slots.
The SIM2 modifier locks the two tolerance zone patterns together into a combined tolerance zone
pattern of six (3x + 3x) tolerance zones. All six tolerance zones are constrained with the following
internal constraints and external constraints.
Internal constraints:
— the three median planes of the individual tolerance zones have a straight line, implicit TED 0 mm,
as common intersection;
— the three median planes of the individual tolerance zones are equally angularly disposed around
the common intersecting straight line, implicit spacing of 120° (in each tolerance zone pattern);
— the common intersecting straight line of each tolerance zone pattern are parallel, implicit TED 0°;
— distance of 0 mm between the common intersecting straight lines of each tolerance zone,
implicit TED of 0 mm;
— the two tolerance zone patterns are rotationally aligned, implicit TED of 0°.
External constraints:
— the two tolerance zone patterns are both located by the common datum axis A-B by the implied
TEDs of 0mm and 0° between the common intersecting straight lines (of each tolerance zone
pattern) and the datum axis.
— The six tolerance zones constituting the SIM2 requirement are independent of, and unrelated to, the
six tolerance zones constituting the SIM1 requirement.
If the four pattern specifications on Figure 6 were indicated without any SIM modifiers, the four
tolerance zone patterns would be mutually unconstrained. Each of the four pattern specifications shall
be considered independently of the others. All four tolerance zone patterns are constrained externally
to datum A-B, but are rotationally independent from each other, i.e. without consideration of implicit
angular TEDs between the four tolerance zone patterns.
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Figure 6 — Example of two separate simultaneous requirements applied to different pattern
specifications
Figure 7 illustrates a multiple indicator pattern specification, and its interpretation, where the shapes
of tolerances zones constituting the tolerance zone pattern are different.
The symmetry specification defines two tolerance zones consisting of two parallel planes, and the
position specification defines two cylindrical tolerance zones. All four tolerance zones are locked
together by the SIM2 indication. The four tolerance zones have internal constraints (location and
orientation) to each other, and external constraints to datum A (location and orientation).
The use of tolerance zones with different shapes or different tolerance values in one tolerance zone
pattern can create difficulties in verification.
a) Drawing indication b) Illustration of the tolerance zone pattern
Key
a datum
b cylindrical tolerance zone
c two opposite planes tolerance zone
d external constraint
e internal constraint
Figure 7 — Example of a multiple indicator pattern specification composed of tolerance zones
with different shapes
5.4.5 Rule E: indication of multi-level single indicator pattern specification
5.4.5.1 General
The symbols give in Table 3 are used to describe a multi-level single indicator pattern specification.
Table 3 — Symbols
Symbol Description
k Number of identical groups
n Number of identical features
To create a multi-level single indicator pattern specification, the following shall be indicated:
a) a set of k groups, each consisting of n single features using:
1) n leader lines connecting the tolerance indicator to the n geometrical features and kx indicated
in the adjacent indication area, or
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2) an “all around” symbol (covering n features) defining one group and kx indicated in the adjacent
indication area, or
3) kx indicated in front of nx in the adjacent indication area with a slash as separator and a space
on both sides of the slash. The kx and nx shall be followed by a space and the identifier letter or
symbol to avoid ambiguities (e.g. 4x / 2x or 4x A / 2x B). The identification letter can be used
to establish a link with individual integral features, or with a group of integral features. When
used to identify a group of features, the group may be indicated on a drawing by surrounding
the features with a long-dashed double-dotted narrow line (line type 05.1 according to
ISO 128-24) (see Figure 9);
4) If the integral feature related to the toleranced feature is a feature of size, then the number
of groups shall be indicated followed by a space and the group identifier letter if applicable,
followed by a space, a slash and a space, followed by the number of features and a space and the
nominal size and its specification (general or individual), followed by a space and the feature
identifier letter if applicable (e.g. 3x B / 2x 10±0,05 A or 3x / 2x 10±0,05 or 3x / 2x 10).
b) in the tolerance section, a sequence of CZ and/or SZ and/or CZR:
1) if all the elements of the sequence are SZ, then
i) this specification does not define a pattern specification;
ii) the specification consists of a set of kx n independent tolerance zones, each applying to one
geometrical feature [see Figure 8 a)], and defining kxn geometrical characteristics;
2) if the first element of the sequence is SZ and the following elements are CZ, then the CZ
indication(s) defines each of the tolerance zone patterns, while the SZ indicates that the
tolerance zone patterns are separate and independent of each other:
i) there are k independent tolerance zone patterns (SZ), composed of n individual tolerance
zones locked together with orientation and location constraints (CZ);
ii) the specification consists of a set of k independent combined zones (tolerance zone
pattern), each applied to a set of n geometrical features [see Figure 8 b)], defining k pattern
characteristics;
3) if the first element of the sequence is CZR and the following elements are all CZ, then the CZ
indication(s) defines each of the tolerance zone patterns, while the CZR indicates that the
tolerance zone patterns are locked together with orientation constraints only:
i) there is one tolerance zone pattern, consisting of k tolerance zone patterns;
ii) the specification consists of one combined zone with orientation constraints only between
the k tolerance zone patterns [see Figure 8 c)] and defining one pattern characteristic;
4) if the first element of the sequence is SZ, followed by CZR, then the CZR indication defines
each of the tolerance zone patterns with internal constraints of orientation only, while the SZ
indicates that the tolerance zone patterns are separate and independent of each other:
i) there are k tolerance zone patterns, composed of n individual tolerance zones locked
together with orientation constraints only (no location constraints exist between the
individual tolerance zones);
ii) the specification consists of a set of k independent combined zones (tolerance zone
patterns), each applied to a set of n geometrical features [see Figure 8 d)], defining k
pattern characteristics;
5) if all the elements of the sequence are CZ, then
i) there is one tolerance zone pattern (a tolerance zone pattern of tolerance zone patterns);
ii) the specification consists of one combined zone (tolerance zone pattern), applied to a set of
kxn geometrical features [see Figure 8 e)] and defining one pattern characteristic.
NOTE A specification, applied to k identical tolerance zone patterns, each consisting of n geometrical
features, indicated by a CZ CZ modifier in the tolerance section, has the same meaning as a specification applied
to one tolerance zone pattern consisting of m(=k×n) geometrical features, indicated by one CZ modifier in the
tolerance section. These possibilities are shown in Figures 9 and 10.
Additional pattern levels can be indicated following the same logic (see 5.4.5.2).
a) Eight independent specifications b) Four independent pattern specifications
(with internal orientation and location con-
straint)
c) One pattern specification defined from d) Four independent pattern specifications
four dependent pattern specifications (in ori- (with internal orientation constraint)
entation)
e) One pattern specification defined from four
dependent pattern specifications (in orienta-
tion and location)
Figure 8 — Sets of single indicator pattern specifications with or without dependency
14 © ISO 2018 – All rights reserved
Indication Meaning
The first specification (SZ CZ without datum) controls four
independent pattern specifications. For each pattern specifi-
cation, the first specification is defined:
a) as toleranced feature, the collection of two extracted
median lines;
b) as tolerance zone, the tolerance zone pattern (combined
zone) composed of two cylindrical zones of diameter 0,2 mm
with orientation constraint (parallel between them) and with
location constraint between them at 24 mm apart.
The second specification (CZ CZ without datum) controls
four dependent pattern specifications resulting in only one
pattern specification considering:
a) as toleranced feature, the collection of eight extracted
median lines;
b) as tolerance zone, the tolerance zone pattern (combined
zone) composed of eight cylindrical zones of diameter 0,4 mm
with orientation constraint (parallel between them) and with
location constraint between them at 24 mm apart in vertical
direction and 30 mm in a horizontal direction.
The third specification (SZ CZ with datum B) defines four in-
dependent pattern specifications constrained in location from
datum B. For each pattern specification, the third specifica-
tion is defined:
a) as toleranced feature, the collection of two extracted
median lines;
b) as tolerance zone, the tolerance zone pattern (combined
zone) composed of two cylindrical zones of diameter 0,3 mm
with orientation constraint (parallel between them) and with
location constraint between them 24 mm apart and con-
strained from datum B to a distance of 20 mm.
The fourth specification (CZ CZ with datum system B) con-
trols four dependent pattern specifications, constrained in
location from datum B, resulting in only one pattern specifi-
cation considering:
a) as toleranced feature, the collection of eight extracted
median lines;
b) as tolerance zone, the tolerance zone pattern (combined
zone) composed of eight cylindrical zones of diameter 0,8 mm
with orientation constraint (parallel between them) and with
location constraint between them 24 mm apart in vertical
direction and 30 mm apart in a horizontal direction and con-
strained from the datum system B to a distance of 20 mm.
Figure 9 — Example of indication of multi-level single indicator pattern specification
Figure 10 — Alternative indication with the same meaning as in Figure 9
5.4.5.2 Sequences of modifiers
There shall be as many CZ/SZ/CZR indications as there are levels in the pattern.
If all non-redundant degrees of freedom for the tolerance zones are locked by datums, functionally
there is no difference between two sequences consisting of SZ only or CZ only. If a sequence of SZ/CZ is
omitted then it is equivalent to a sequence of SZ modifiers only.
CZ or CZR indications shall not precede an SZ indication.
CZ indications shall not precede a CZR indication.
For a set of k tolerance zone patterns each consisting of n tolerance zones, the last CZ applies to the
n individual tolerance zones. The previous element (CZ, CZR or SZ) applies to the k tolerance zone
patterns.
Table 4 shows sequences of modifiers (SZ, CZ and CZR) and whether they have a meaning.
Table 4 — Sequences of modifiers and their meaning
Sequence Meaning
SZ SZ Indicates independency of all features
SZ CZR Indicates independency between tolerance zone patterns (first level), each tolerance zone
pattern being composed of several tolerance zones with orientation constraints only (no
location constraint).
SZ CZ Indicates independency of tolerance zone patterns (first level)
CZR SZ Meaningless
CZR CZR Meaningless
CZR CZ Indicates dependency between tolerance zone patterns (first level) rotationally only, each
tolerance zone pattern being composed of several tolerance zones with orientation and
locati
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 5458
Troisième édition
2018-05
Spécification géométrique des
produits (GPS) — Tolérancement
géométrique — Spécification
géométrique de groupes d'éléments et
spécification géométrique combinée
Geometrical product specifications (GPS) — Geometrical tolerancing
— Pattern and combined geometrical specification
Numéro de référence
©
ISO 2018
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y compris la photocopie, ou la diffusion sur l’internet ou sur un intranet, sans autorisation écrite préalable. Une autorisation peut
être demandée à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
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Fax: +41 22 749 09 47
E-mail: copyright@iso.org
Web: www.iso.org
Publié en Suisse
ii © ISO 2018 – 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 et modificateurs de spécification.3
5 Principes .3
5.1 Généralités . 3
5.2 Concepts . 4
5.3 Règle A: spécification de position . 5
5.4 Règles concernant la spécification de groupe d’éléments . 5
5.4.1 Généralités . 5
5.4.2 Règle B: contraintes . . 6
5.4.3 Règle C: indication d’une spécification de groupe d’éléments d’indicateur simple 7
5.4.4 Règle D: indication d’une spécification de groupe d’éléments d’indicateurs
multiples . 8
5.4.5 Règle E: indication d’une spécification de groupe d’éléments d’indicateurs
à niveaux multiples .12
5.5 Caractéristique de groupe d’éléments .17
Annexe A (informative) Anciennes pratiques, changements importants .18
Annexe B (informative) Différences entre l’ISO 5458:1998 et le présent document .20
Annexe C (informative) Exemples de spécifications de groupes d’éléments .22
Annexe D (normative) Relations et dimensions des symboles graphiques .41
Annexe E (informative) Schéma conceptuel des spécifications de groupe d’éléments et
relation avec les modificateurs .42
Annexe F (informative) Relation avec le modèle de matrice GPS .43
Bibliographie .44
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 (IEC) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier de prendre note des différents
critères d'approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été
rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir www
.iso .org/directives).
L'attention est attirée 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. Les détails concernant
les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de
l'élaboration du document sont indiqués dans l'Introduction et/ou dans la liste des déclarations de
brevets reçues par l'ISO (voir www .iso .org/brevets).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un
engagement.
Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions
spécifiques de l'ISO liés à l'évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l'adhésion
de l'ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles
techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant: www .iso .org/avant -propos.
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 213, Spécifications et vérification
dimensionnelles et géométriques des produits.
Cette troisième édition annule et remplace la deuxième édition (ISO 5458:1998), qui a fait l'objet d'une
révision technique.
Les principales modifications par rapport à l’édition précédente sont les suivantes:
— suppression de l’exception au principe d’indépendance conformément à l’ISO 8015;
— harmonisation des règles pour s’aligner sur l’ISO 1101;
— élimination des règles non énoncées dans l’ISO 5458:1998;
— introduction plus générique du concept de «groupe d’éléments» pour contrôler tous les types
d’éléments géométriques, plutôt que de l’appliquer uniquement avec le symbole de position.
iv © ISO 2018 – Tous droits réservés
Introduction
Le présent document est une norme de spécification géométrique des produits (GPS) et doit être
considérée comme une norme GPS générale (voir l’ISO 14638). Elle influence les maillons A, B et C de la
chaîne de normes relatives à la forme, l’orientation et la position.
Le modèle de matrice ISO/GPS donnée dans l’ISO 14638 donne une vue d’ensemble du système
ISO/GPS dont le présent document fait partie. Les règles fondamentales de l’ISO/GPS données
dans l’ISO 8015 s’appliquent au présent document et les règles de décision par défaut de
l’ISO 14253-1 s’appliquent aux spécifications établies conformément au présent document, sauf
indication contraire.
Pour de plus amples informations sur la relation entre le présent document et le modèle de matrice GPS,
voir l’Annexe F.
Lors de l’utilisation du présent document, il convient de tenir compte de l’ISO 1101 et des autres
documents pertinents, tels que ceux traitant des exigences du minimum et du maximum de matière
(ISO 2692) et du système de références spécifiées (ISO 5459).
Le présent document spécifie des règles concernant le tolérancement d’un groupe de zones de tolérance,
c’est-à-dire une collection de zones de tolérances contraintes entre elles, avec ou sans référence à un
système de références spécifiées qui ne bloque pas tous les degrés de liberté.
Pour la présentation de l’écriture (proportions et dimensions), voir l’ISO 3098-2.
Toutes les figures du présent document comportant des indications de dessins en 2D ont été dessinées
en projection de premier dièdre, les dimensions et les tolérances étant exprimées en millimètres. Il y
a lieu de comprendre qu’une projection du troisième dièdre et d’autres unités de mesurage pourraient
tout aussi bien avoir été utilisées sans préjudice des principes établis.
Les Annexes A et B détaillent les modifications des pratiques et les différences entre le présent document
et l’ISO 1101 d’une part, et entre le présent document et l’ISO 5458:1998 d’autre part.
NORME INTERNATIONALE ISO 5458:2018(F)
Spécification géométrique des produits (GPS) —
Tolérancement géométrique — Spécification géométrique
de groupes d'éléments et spécification géométrique
combinée
IMPORTANT — Les illustrations contenues dans le présent document sont destinées à illustrer
le texte et/ou donner des exemples de la spécification de dessin technique associée. Ces
illustrations ne sont pas entièrement dimensionnées et tolérancées, afin de ne présenter que
les principes généraux pertinents. Notamment de nombreuses illustrations ne contiennent pas
de spécifications de filtre. Par conséquent, ces illustrations ne sont pas la représentation d’une
pièce complète, leur qualité ne permet pas de les utiliser dans l’industrie (car elles ne sont pas
totalement conformes aux normes élaborées par l’ISO/TC 10 et l’ISO/TC 213) et ne sont pas, en
tant que tel, adaptées pour la projection à des fins d’enseignement.
1 Domaine d’application
Le présent document établit des règles complémentaires de celles de l’ISO 1101 à appliquer aux
spécifications de groupes d’éléments et définit des règles pour combiner des spécifications individuelles,
pour les spécifications géométriques, par exemple en utilisant les symboles de LOCALISATION,
SYMÉTRIE, PROFIL DE LIGNE et PROFIL DE SURFACE, ainsi que les symboles de RECTITUDE (dans le
cas où les éléments tolérancés sont nominalement coaxiaux) et de PLANÉITÉ (dans le cas où les éléments
tolérancés sont nominalement coplanaires) comme listés en Annexe C.
Ces règles s’appliquent lorsqu’un ensemble de zones de tolérances sont regroupées ensemble avec des
contraintes de position ou d’orientation, en utilisant les modificateurs CZ, CZR ou SIM.
Le présent document ne couvre pas l’utilisation des spécifications de groupes d’éléments lorsque
l’exigence du minimum et du maximum de matière s’applique (voir l’ISO 2692).
Le présent document ne couvre pas non plus l’établissement de référence spécifiée commune (voir
l’ISO 5459) basée sur des éléments de groupe d’éléments.
2 Références normatives
Les documents suivants cités dans le texte constituent, pour tout ou partie de leur contenu, des
exigences 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 1101, Spécification géométrique des produits (GPS) — Tolérancement géométrique — Tolérancement
de forme, orientation, position et battement
ISO 8015, Spécification géométrique des produits (GPS) — Fondamentaux — Concepts, principes et règles
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, incertitudes et ambiguïtés
ISO 22432, Spécification géométrique des produits (GPS) — Éléments utilisés en spécification et vérification
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans les ISO 8015, ISO 1101,
ISO 17450-1, ISO 17450-2, ISO 22432 ainsi que les suivants s’appliquent.
L’ISO et l’IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en
normalisation, consultables aux adresses suivantes:
— ISO Online browsing platform: disponible à l’adresse https: //www .iso .org ./obp
— IEC Electropedia: disponible à l’adresse http: //www .electropedia .org/
3.1
spécification de groupe d’éléments
exigence combinée indiquée par un ensemble de spécifications géométriques, et contrôlée par un
groupe de zones de tolérance
Note 1 à l'article: Les éléments géométriques contrôlés par une spécification de groupe d’éléments peuvent
être un ensemble d’éléments composés, d’éléments unifiés ou d’éléments simples, qui peuvent être des entités
dimensionnelles (linéaires ou angulaires).
Note 2 à l'article: L’Annexe C donne des exemples de spécifications de groupes d’éléments dans le Tableau C.1.
Note 3 à l'article: L’ensemble d’éléments de groupe d’éléments contrôlés par une spécification de groupe
d’éléments ne définit pas un élément unifié. Un élément unifié peut être un élément de groupe d’éléments, c’est-à-
dire l’un des membres des éléments tolérancés contrôlés par une spécification de groupe d’éléments.
3.2
élément d’un groupe d’éléments
élément géométrique qui est un membre de l’ensemble des éléments contrôlés par une spécification de
groupe d’éléments
3.3
groupe de zones de tolérance
combinaison de plusieurs zones de tolérances ayant, sans priorité entre elles, des contraintes
d’orientation et de position, ou des contraintes d’orientation
Note 1 à l'article: Un groupe de zones de tolérance se compose de plusieurs zones de tolérances qui peuvent avoir
des géométries nominales différentes.
Note 2 à l'article: Un groupe de zones de tolérance peut être établi sans contrainte externe ou sans contrainte
d’orientation et/ou de position par rapport à un système de références spécifiées.
3.4
caractéristique d’un groupe d’éléments
caractéristique géométrique maîtrisée par une spécification de groupe d’éléments
3.5
groupe d’éléments théoriques exacts
groupe de TEF
combinaison de plusieurs éléments théoriques exacts (TEF) ayant, sans priorité entre eux, des
contraintes d’orientation et de position, ou des contraintes d’orientation, utilisée pour établir la
caractéristique de groupe d’éléments
Note 1 à l'article: Un groupe d’éléments de TEF se compose de plusieurs TEFs qui peuvent avoir des géométries
nominales différentes et contraints entre eux, en ce qui concerne leur position et/ou orientation relative.
Note 2 à l'article: Un groupe d’éléments de TEF peut être établi sans contrainte externe ou sans contrainte
d’orientation et/ou de position par rapport à un système de références spécifiées.
3.6
spécification de groupe d’éléments d’indicateur simple
spécification de groupe d’éléments, contrôlée par une seule spécification d’indicateur de tolérance
2 © ISO 2018 – Tous droits réservés
3.7
spécification de groupe d’éléments d’indicateurs multiples
spécification de groupe d’éléments, contrôlée par plusieurs spécifications d’indicateur de tolérance
3.8
spécification de groupe d’éléments d’indicateur simple à niveaux multiples
spécification de groupe d’éléments d’indicateur simple appliqué à plusieurs groupes d’éléments
tolérancés
3.9
contrainte interne
contrainte de position et/ou d’orientation entre les zones de tolérances individuelles du groupe de
zones de tolérance
3.10
contrainte externe
contrainte de position et/ou d’orientation entre une zone de tolérance ou un groupe de zones de
tolérance et un système de références spécifiées
4 Symboles et modificateurs de spécification
Pour les besoins du présent document, les modificateurs de spécification du Tableau 1 doivent
s’appliquer.
Les règles concernant la présentation des symboles graphiques doivent être conformes à l’Annexe D.
Tableau 1 — Modificateurs de spécification
Appliqué à Symbole Description Contrainte interne Modificateur défini dans
Élément
UF Élément unifié Non applicable ISO 1101
tolérancé
SZ Zones séparées Aucune 5.1
Contraintes d’orientation et
ab
SIMi Exigence simultanée n°i 5.4.4
de position
Zones de
tolérance
CZ Zone combinée Orientation et position 5.4.3, 5.4.5 et ISO 1101
Zone combinée en Contrainte d’orientation
CZR 5.4.3 et 5.4.5
rotation uniquement uniquement
a
Un numéro d’identification i peut être associé au modificateur SIM. Dans ce cas, il n’y a aucun espace entre SIM et i.
b
«SIM» dans l’ISO 8785 est utilisé pour la famille de paramètres «défauts de surface» avec des indices (par exemple a, n,
t, w, cd, ch, sh, n/A). L’exigence simultanée de modificateur (SIM) tel qu’indiquée dans le présent document ne doit pas être
confondu avec l’indication d’un paramètre de défaut de surface (par exemple SIM1 par opposition à SIMt).
5 Principes
5.1 Généralités
Par défaut, d’après le principe de l’élément (voir l’ISO 8015:2011, 5.4), une spécification géométrique
s’applique à un élément simple entier, tel que défini dans l’ISO 22432. Le concepteur est tenu de
sélectionner les éléments ou portions d’éléments auxquels une spécification s’applique, et soit de
l’indiquer sur un dessin en 2D en utilisant la symbologie appropriée, soit de le définir dans le modèle CAO.
Par défaut, d’après le principe de l’indépendance (voir l’ISO 8015:2011, 5.5), une spécification
géométrique qui s’applique à plusieurs éléments simples, s’applique à ces éléments de manière
indépendante. Les zones de tolérances définies par un ou plusieurs indicateurs de tolérance doivent, par
défaut, être considérées de manière indépendante; ceci correspond à la signification du modificateur SZ.
Lorsque la même spécification géométrique est appliquée à plusieurs éléments tolérancés, pour toutes
les spécifications géométriques autres que les spécifications de position, l’indication du modificateur SZ
est redondante (voir la règle A concernant la spécification de position, 5.3).
Si la spécification géométrique doit s’appliquer simultanément aux éléments avec une contrainte entre
les zones de tolérance, le concepteur est tenu de l’indiquer soit sur un dessin en 2D, soit dans le modèle
CAO en utilisant les spécifications de groupe d’éléments appropriées.
Afin de gérer les exigences fonctionnelles concernant un ensemble d’éléments, ces derniers peuvent
être contrôlés simultanément au moyen d’une spécification de groupe d’éléments, en utilisant les
modificateurs de groupe de zones de tolérance CZ, CZR ou SIMn.
L’utilisation du concept «d’exigence simultanée» transforme un ensemble de plusieurs spécifications
géométriques en une spécification combinée, c’est-à-dire une spécification de groupe d’éléments.
Un groupe de zones de tolérance peut être créé de deux manières: soit en utilisant une spécification
de groupe d’éléments d’indicateur simple avec les modificateurs CZ ou CZR [voir la Figure 1 a) et les
règles C et E], soit en utilisant une spécification de groupe d’éléments d’indicateurs multiples avec des
modificateurs SIM [voir la Figure 1 b) et la règle D (5.4.4)].
a) Spécification de groupe d’éléments b) Spécification de groupe d’éléments
d’indicateur simple d’indicateurs multiples
Figure 1 — Exemple de spécifications de groupe d’éléments
5.2 Concepts
Une spécification de groupe d’éléments se compose à la fois d’un ensemble de plusieurs éléments
géométriques et d’un groupe de zones de tolérance. L’ensemble de zones de tolérance dans le groupe
de zones de tolérance a des contraintes internes qui sont définies par des TEDs implicites ou explicites.
Si nécessaire, il est possible de définir des contraintes externes applicables à un groupe de zones de
tolérance, en faisant référence à un système de références spécifiées, tel que défini dans l’ISO 5459. Les
valeurs des contraintes externes sont définies par des TEDs implicites ou explicites.
Les principaux éléments de spécification d’une spécification de groupe d’éléments sont:
— l’identification d’une spécification de groupe d’éléments d’indicateur simple ou d’une spécification
de groupe d’éléments d’indicateurs multiples;
— la contrainte interne (en orientation et/ou en position) entre les zones de tolérances individuelles du
groupe de zones de tolérance défini par les TEDs;
— le groupe de zones de tolérance défini comme une collection de zones de tolérances individuelles;
— le cas échéant, des contraintes externes (en orientation et/ou en position) du groupe de zones de
tolérance défini par les TEDs à partir d’un système de références spécifiées (voir l’ISO 5459).
Il n’y a pas de différence fonctionnelle entre l’utilisation de n spécifications identiques ou une
spécification de groupe d’éléments (avec n membres) lorsque ces spécifications se rapportent à
un système de références spécifiées qui bloque tous les degrés de liberté des zones de tolérances
4 © ISO 2018 – Tous droits réservés
associées. Il existe toutefois une différence du point de vue de la caractéristique: il n’y a qu’une seule
caractéristique de groupe d’éléments définie pour une spécification de groupe d’éléments alors qu’il y a
n caractéristiques géométriques définies chacune pour les n spécifications individuelles.
Il existe une différence fonctionnelle entre l’utilisation de n spécifications identiques ou une
spécification de groupe d’éléments (avec n membres), lorsque la spécification de groupe d’éléments se
rapporte à un système de références spécifiées qui ne bloque pas tous les degrés de liberté des zones de
tolérances associées, ou lorsque la spécification de groupe d’éléments ne se rapporte pas à un système
de références spécifiées.
Les règles appliquées aux spécifications de groupe d’éléments et leurs répétitions sont énoncées aux 5.3
et 5.4. Un schéma conceptuel en Annexe E illustre ces règles. Des exemples avec leur signification sont
fournis à l’Annexe C.
5.3 Règle A: spécification de position
Lorsqu’une spécification de position est appliquée à plusieurs éléments géométriques et que les zones
de tolérance ont au moins un degré de liberté non redondant débloqué, le modificateur SZ ou CZ ou CZR
doit toujours être indiqué dans la section de tolérance, voir la Figure 2 et pour les anciennes pratiques,
voir l’Annexe A.
L’utilisation du modificateur SZ dans une spécification de position sans section de référence spécifiée
fait perdre toute signification à cette spécification.
NOTE Cette règle est en accord avec le principe d’indépendance énoncé dans l’ISO 8015. Cependant,
l’ISO 5458:1998 était en conflit avec le principe d’indépendance, puisqu'une spécification de groupe d’éléments
sans le modificateur CZ impliquait que les zones de tolérance pour les spécifications répétées étaient liées à des
contraintes internes, et étaient donc dépendantes les unes des autres (voir les Annexes A et B). La règle A (5.3),
qui inclut l’exception concernant la spécification de position, élimine ce conflit.
a) Spécification de groupe b) Pas de spécification de groupe d’éléments: c) Spécification de groupe
d’éléments sans référence deux spécifications indépendantes avec une d’éléments avec une
spécifiée référence spécifiée référence spécifiée
Figure 2 — Exemples de spécifications géométriques qui sont ou ne sont pas des spécifications
de groupe d’éléments
5.4 Règles concernant la spécification de groupe d’éléments
5.4.1 Généralités
Pour créer une spécification de groupe d’éléments d’indicateur simple, une spécification géométrique
doit être simultanément appliquée à un ensemble de plusieurs éléments géométriques. Des contraintes
internes destinées à définir le groupe de zones de tolérance entre les zones de tolérances individuelles
doivent être définies et, si nécessaire, des contraintes externes par rapport à une référence spécifiée ou
à un système de références spécifiées doivent également être définies.
Pour créer une spécification de groupe d’éléments d’indicateurs multiples, un ensemble de plusieurs
spécifications géométriques séparées doit être simultanément appliqué à un ensemble de plusieurs
éléments géométriques. Des contraintes internes destinées à définir le groupe de zones de tolérance
entre les zones de tolérances individuelles doivent être définies et, si nécessaire, des contraintes
externes par rapport à une référence spécifiée ou à un système de références spécifiées doivent
également être définies.
Il est possible d’indiquer une répétition d’une spécification géométrique identique, tel que décrit dans
l’ISO 1101, pour contrôler plusieurs éléments géométriques.
5.4.2 Règle B: contraintes
Une spécification de groupe d’éléments définit des contraintes internes.
Une spécification de groupe d’éléments peut définir des contraintes externes lorsque la spécification
géométrique comprend une référence spécifiée ou un système de références spécifiées.
Les contraintes internes consistent en des contraintes de position et/ou d’orientation reliant les zones
de tolérances individuelles composant un groupe de zones de tolérance.
Les contraintes externes définissent les contraintes de position et/ou d’orientation reliant le groupe de
zones de tolérance à une référence spécifiée ou un système de références spécifiées.
Ces contraintes internes ou externes sont définies par des TEDs, qui peuvent être explicites ou
implicites.
Les TEDs suivantes sont implicites:
— 0 mm, lorsque les lignes de dessin apparaissent droites et/ou alignées et qu’il n’y a aucune indication
explicite du contraire, voir la Figure 3, légendes a1 et a5;
— 0°, 90°, 180°, 270°, lorsque les lignes de dessin apparaissent alignées (0°/180°) ou perpendiculaires
(90°/270°) et qu’il n’y a aucune indication explicite du contraire, voir la Figure 3, légende a2;
— angle équidistant, 360°/n, où n est le nombre d’éléments dans un groupe d’éléments représentés
équidistants sur un cercle et qu’il n’y a aucune indication explicite du contraire, voir la Figure 3,
légende a3;
— alignement angulaire entre groupes d’éléments coaxiaux (équivalant à 0° ou 180°), voir la Figure 3,
légende a4.
NOTE Pour faciliter la lisibilité, il peut être utile d’indiquer explicitement les TEDs qui pourraient être
considérées comme implicites.
La Figure 3 représente différentes TEDs implicites et explicites.
Sans annotation, les TEDs explicites sont indiquées directement sur le dessin avec une valeur de
dimension encadrée.
Si les valeurs des TEDs sont extraites du modèle CAO, alors cela doit être indiqué à proximité du
cartouche (tel que donné dans l’ISO 1101). La Figure 3 est destinée à illustrer et expliquer les TEDs
implicites et explicites.
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Légende
a1 TED linéaire implicite de 0 mm
a2 TED angulaire implicite de 90° ou 180° ou 270°
a3 TED angulaire équidistante implicite
a4 TED angulaire symétrique implicite
a5 TED linéaire coaxiale implicite de 0 mm
b TED explicite
Figure 3 — TEDs implicites ou explicites
5.4.3 Règle C: indication d’une spécification de groupe d’éléments d’indicateur simple
Pour créer une spécification de groupe d’éléments d’indicateur simple (voir la Figure 4), le modificateur
CZ ou CZR doit apparaître dans un indicateur de tolérance qui est appliqué à plusieurs éléments
géométriques. Le modificateur (CZ ou CZR) doit être mis dans la section de tolérance, après la valeur de
tolérance (voir l’ISO 1101).
Lorsqu’une spécification de groupe d’éléments d’indicateur simple est définie, chaque zone de tolérance
individuelle dans le groupe de zones de tolérance a la même taille et la même forme.
Pour créer un niveau supplémentaire de spécification de groupe d’éléments, voir la règle E (5.4.5).
a) Spécification de groupe d’éléments b) Spécification de groupe d’éléments
d’indicateur simple sans référence spécifiée d’indicateur simple avec une référence
spécifiée
Figure 4 — Exemples de spécifications de groupe d’éléments d’indicateur simple
Le modificateur CZ indique qu’un groupe de zones de tolérance est défini avec des contraintes internes
d’orientation et de position entre les zones de tolérances individuelles.
Le modificateur CZR indique qu’un groupe de zones de tolérance est défini avec des contraintes
d’orientation internes entre les zones de tolérances individuelles.
Les contraintes internes (contraintes d’orientation et de position) doivent être définies respectivement
par des TEDs angulaires et des TEDs linéaires (implicites ou explicites) (voir la règle B, 5.4.2).
NOTE Les modificateurs «CZ» ou «CZR» ne contraignent pas les tailles des entités dimensionnelles.
Le Tableau 2 donne des exemples qui illustrent les contraintes internes introduites par les modificateurs
CZ ou CZR, ainsi que les contraintes externes introduites par la référence spécifiée ou le système de
références spécifiées.
Tableau 2 — Exemple de contraintes internes avec CZ ou CZR et de contraintes externes avec
une référence spécifiée ou un système de références spécifiées
Dimensions considérées comme des TEDs pour
Contraintes externes
Contraintes
pour positionner ou
Indicateur de internes dans le
Indication sur le dessin
orienter la zone de
tolérance groupe de zones de
tolérance ou le groupe de
tolérance
zones de tolérance
Aucune Aucune
(aucune (aucune référence spécifiée
spécification de ou aucun système de
groupe d’éléments) références spécifiées)
Aucune
Introduite par CZR
Aucune
TEDs selon le modèle CAO 123 rev c
Introduite par la référence
Introduite par CZ spécifiée A en lien avec la
caractéristique de symbole
5.4.4 Règle D: indication d’une spécification de groupe d’éléments d’indicateurs multiples
Pour créer une spécification de groupe d’éléments d’indicateurs multiples (voir la Figure 1), le
modificateur SIM, facultativement suivi d’un numéro d’identification sans espace, doit être indiqué
dans la zone d’indication adjacente de chaque spécification géométrique associée (voir la Figure 5).
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L’utilisation du modificateur SIM (exigence simultanée) transforme un ensemble de plusieurs
spécifications géométriques en une spécification combinée (spécification de groupe d’éléments). Les
zones de tolérances pour toutes les spécifications sont bloquées ensemble avec des contraintes de
position et d’orientation (voir les Figures 6 et 7).
Les spécifications bloquées ensemble avec les indications SIM peuvent avoir ou non
— la même valeur de tolérance, et
— la même forme de zones de tolérance (voir la Figure 7).
Dans le cas d’une spécification de groupes d’éléments multiples définie avec le modificateur SIM:
— la spécification géométrique individuelle ne doit pas inclure le modificateur CZR;
— la spécification géométrique individuelle peut comprendre le modificateur CZ, mais ce dernier est
superflu et peut être omis.
NOTE Deux groupes de zones de tolérance, à associer et à aligner en rotation, appartiennent tous deux au
même groupe de SIM.
a) Exemple 1 b) Exemple 2
Figure 5 — Exemples d’indication d’exigences simultanées à partir de deux spécifications
séparées
Sur la Figure 5 a), le modificateur SIM adjacent aux deux indicateurs de tolérance signifie que les deux
groupes de zones de tolérance sont combinés dans une seule exigence. Les cinq zones de tolérances sont
toutes bloquées ensemble par des contraintes de position et d’orientation.
Sur la Figure 5 b), le modificateur SIM1 crée une exigence simultanée et le modificateur SIM2 crée une
exigence simultanée séparée. Les exigences SIM1 et SIM2 ne sont pas liées l’une à l’autre.
Sur la Figure 6, il y a deux exigences simultanées définies par l’indication de SIM1 et SIM2. Chaque
exigence simultanée doit être considérée individuellement.
— SIM1: les deux spécifications liées ensemble avec l’indication SIM1 utilisent chacune un modificateur
CZ pour créer un groupe de zones de tolérance. L’une d’elles est un groupe d’éléments de trois zones
de tolérance Ø0,1 pour les trois lignes médianes extraites des trous Ø20, et l’autre est un groupe
de zones de tolérance des trois zones de tolérance Ø0,2 pour les trois lignes médianes extraites
des trous Ø22. Le modificateur SIM1 bloque ensemble les deux groupes de zones de tolérance dans
un groupe de zones de tolérance combiné de six (3x + 3x) zones de tolérances cylindriques. Les six
zones de tolérances sont toutes contraintes avec les contraintes internes et externes suivantes.
Contraintes internes:
— les axes des zones de tolérances cylindriques individuelles se situent respectivement sur les
cylindres primitifs de R40 et R35;
— les axes des zones de tolérances cylindriques individuelles sont parallèles dans chaque groupe
de zones de tolérance, TEDs implicites de 0°;
— les axes des zones de tolérances cylindriques individuelles sont équidistants sur les cylindres
primitifs, TED implicite de 120° dans chaque groupe de zones de tolérance ;
— les axes des deux cylindres primitifs sont parallèles, TED implicite de 0°;
— la distance entre les axes des deux cylindres primitifs est de 0 mm, TED implicite de 0 mm;
— les deux groupes de zones de tolérance sont alignés en rotation, TED implicite de 0°.
Contraintes externes:
— les deux groupes de zones de tolérance sont tous deux positionnés par l’axe de la référence
spécifiée commune, A-B, par la TED implicite de 0 mm entre l’axe de chaque cylindre primitif et
l’axe de la référence spécifiée.
— SIM2: les deux spécifications liées ensemble avec l’indication SIM2 utilisent chacune un modificateur
CZ pour créer un groupe de zones de tolérance. Le groupe de zones de tolérance se compose de deux
groupes de zones de tolérance combinés:
— le premier est un ensemble de trois zones de tolérance constituées de deux plans parallèles
espacés de 0,1 mm pour les trois surfaces médianes extraites des fentes de 35 mm;
— le second est un ensemble de trois zones de tolérance constituées de deux plans parallèles
espacés de 0,2 mm pour les trois surfaces médianes extraites des fentes de 34 mm.
Le modificateur SIM2 bloque ensemble les deux groupes de zones de tolérance dans un groupe de
zones de tolérance combiné de six (3x + 3x) zones de tolérance. Les six zones de tolérance sont
toutes contraintes avec les contraintes internes et externes suivantes.
Contraintes internes:
— les trois plans médians des zones de tolérances individuelles ont une droite, TED implicite de
0 mm, comme intersection commune;
— les trois plans médians des zones de tolérance individuelle sont angulairement équidistants
autour de la droite d’intersection commune, espacement implicite de 120° (dans chaque groupe
de zones de tolérance);
— les lignes droites d’intersection communes de chaque groupe de zones de tolérance sont
parallèles, TED implicite de 0°;
— la distance entre les lignes droites d’intersection communes de chaque zone de tolérance est de
0 mm, TED implicite de 0 mm;
— les deux groupes de zones de tolérance sont alignés en rotation, TED implicite de 0°.
Contraintes externes:
— les deux groupes de zones de tolérance sont tous deux positionnés par l’axe de la référence
spécifiée commune, A-B, par les TEDs implicites de 0 mm et 0° entre les lignes droites
d’intersection communes (de chaque groupe de zone de tolérance) et l’axe de la référence
spécifiée.
— Les six zones de tolérances constituant l’exigence SIM2 sont indépendantes des six zones de tolérance
constituant l’exigence SIM1 et ne sont pas liées à celles-ci.
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Si les quatre spécifications de groupe d’éléments à la Figure 6 étaient indiquées sans aucun modificateur
SIM, les quatre groupes de zones de tolérance seraient mutuellement non contraints. Chacune des
quatre spécifications de groupe d'éléments doit être considérée indépendamment des autres. Les
quatre groupes de zone de tolérance sont tous contraints de façon externe par rapport à la référence
spécifiée A-B, mais sont indépendants les uns des autres en rotation, c’est-à-dire sans tenir compte des
TEDs angulaires implicites entre les quatre groupes de zone de tolérance.
Figure 6 — Exemple de deux exigences simultanées séparées appliquées à différentes
spécifications de groupe d’éléments
La Figure 7 représente une spécification de groupe d’éléments d’indicateurs multiples, et son
interprétation, où les formes des zones de tolérances constituant le groupe de zones de tolérance sont
différentes.
La spécification de symétrie définit deux zones de tolérance constituées de deux plans parallèles, et la
spécification de position définit deux zones de tolérances cylindriques. Les quatre zones de tolérance
sont toutes bloquées par l’indication SIM2. Les quatre zones de tolérance ont des contraintes internes
(de position et d’orientation) les unes par rapport aux autres, et des contraintes externes par rapport à
la référence spécifiée A (de position et d’orientation).
L’utilisation de zones de tolérance avec différentes formes ou différentes valeurs de tolérance dans un
seul groupe de zones de tolérance peut entraîner des difficultés pour la vérification.
a) Indication sur le dessin b) Illustration du groupe de zones de
tolérance
Légende
a référence spécifiée
b zone de tolérance cylindrique
c zone de tolérance dans deux plans opposés
d contrainte externe
e contrainte interne
Figure 7 — Exemple de spécification de groupe d’éléments d’indicateurs multiples composée de
zones de tolérance avec différentes formes
5.4.5 Règle E: indication d’une spécification de groupe d’éléments d’indicateurs à niveaux
multiples
5.4.5.1 Généralités
Les symboles donnés dans le Tableau 3 sont utilisés pour décrire une spécification de groupe d’éléments
d’indicateur simple à niveaux multiples.
Tableau 3 — Symboles
Symbole Description
k Nombre de groupes identiques
n Nombre d’éléments identiques
Pour créer une spécification de groupe d’éléments d’indicateur simple à niveaux multiples, il faut
indiquer ce qui suit:
a) un ensemble de k groupes, chacun étant constitué de n éléments simples en utilisant:
1) n lignes repère reliant l’indicateur de tolérance aux n éléments géométriques et kx indiqué dans
la zone d’indication adjacente; ou
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2) un symbole «tout autour» (couvrant n éléments) définissant un groupe et kx indiqué dans la
zone d’indication adjacente; ou
3) kx indiqué devant nx dans la zone d’indication adjacente avec une barre de fraction oblique
en tant que séparateur, et un espace des deux côtés de la barre de fraction oblique. kx et nx
doivent être suivis d’un espace et de la lettre ou du symbole d’identification afin d'éviter toute
ambiguïté (par exemple 4x / 2x ou 4x A / 2x B). La lettre d’identification peut être utilisée
pour établir un lien avec des éléments intégraux individuels, ou avec un groupe d’éléments
intégraux. Lorsqu’il est utilisé pour identifier un groupe d’éléments, le groupe peut être indiqué
sur un dessin en entourant les éléments avec un trait mixte fin à deux points et un tiret long
(type 05.1 selon l’ISO 128-24) (voir Figure 9);
4) Si l’élément intégral lié à l’élément tolérancé est une entité dimensionnelle, alors le nombre
de groupes doit être indiqué suivi d’un espace et de la lettre d’identification du groupe le
cas échéant, suivis d’un espace, d’une barre de fraction oblique et d’un espace, suivis du
nombre d’éléments, d’un espace, de la dimension nominale et de sa spécification (générale ou
individuelle), suivis d’un espace et de la lettre d’identification de l’élément le cas échéant (par
exemple 3x B / 2x 10±0,05 A ou 3x / 2x 10±0,05 ou 3x / 2x 10).
b) dans la section de tolérance, une séquence de CZ et/ou SZ et/ou CZR:
1) si tous les éléments de la séquence sont SZ, alors
i) cette spécification ne définit pas une spécification de groupe d’éléments;
ii) la spécification consiste en un ensemble de kx n zones de tolérance indépendantes,
s’appliquant chacune à un élément géométrique [voir la Figure 8 a)], et définissant kxn
caractéristiques géométriques;
2) si le premier élément de la séquence est SZ et que les éléments suivants sont CZ, alors l’(les)
indication(s) CZ définit(ssent) chacun des groupes de zones de tolérance, alors que SZ indique
que les groupes de zones de tolérances sont séparés et indépendants les uns des autres:
i) il y a k groupes de zones de tolérance indépendants (SZ), composés de n zones de tolérances
individuelles bloquées ensemble avec des contraintes d’orientation et de position (CZ);
ii) la spécification consiste en un ensemble de k zones combinées indépendantes (groupe de
zones de tolérance), chacune étant appliquée à un ensemble de n éléments géométriques
[voir la Figure 8 b)], définissant k caractéristiques de groupe d’éléments;
3) si le premier élément de la séquence est CZR et que les éléments suivants sont tous CZ, alors
l’(les) indication(s) CZ définit(ssent) chacun des groupes de zones de tolérance, alors que CZR
indique que les groupes de zones de tolérance sont bloqués ensemble avec des contraintes
d’orientation seulement:
i) il y a un groupe de zones de tolérance, qui consiste en k groupes de zones de tolérance;
ii) la spécification consiste en une zone combinée avec des contraintes d’orientation
seulement entre les k groupes de zones de tolérance [voir la Figure 8 c)], et définissant une
caractéristique de groupe d’éléments;
4) si le premier élément de la séquence est SZ, suivi de CZR, alors l’indication CZR définit chacun des
groupes de zones de tolérance avec des contraintes internes d’orientatio
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.