ISO 5459:2024
(Main)Geometrical product specifications (GPS) — Geometrical tolerancing — Datums and datum systems
Geometrical product specifications (GPS) — Geometrical tolerancing — Datums and datum systems
This document specifies terminology, rules and methodology for the indication and understanding of datums and datum systems in technical product documentation. This document also provides explanations to assist the user in understanding the concepts involved. This document 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 document. NOTE 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
Le présent document spécifie la terminologie, les règles et la méthodologie pour indiquer et comprendre les références spécifiées et les systèmes de références spécifiées dans la documentation technique de produits. Le présent document fournit également des explications aidant l'utilisateur à la compréhension des concepts considérés. Le présent document 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) peut prendre différentes formes (physique ou mathématique) et ne fait pas l'objet du présent document. NOTE Les règles détaillées relatives aux exigences du maximum et du minimum de matière pour les références spécifiées sont données dans l'ISO 2692.
General Information
Relations
Standards Content (Sample)
International
Standard
ISO 5459
Third edition
Geometrical product specifications
2024-10
(GPS) — Geometrical tolerancing —
Datums and datum systems
Spécification géométrique des produits (GPS) — Tolérancement
géométrique — Références spécifiées et systèmes de références
spécifiées
Reference number
© ISO 2024
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be reproduced or utilized otherwise in any form or by any means, electronic or mechanical, including photocopying, or posting on
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Website: www.iso.org
Published in Switzerland
ii
Contents Page
Foreword .v
Introduction .vii
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Symbols . 5
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 Single datum established from a single feature .11
6.2.3 Common datum established from two or more single features simultaneously .11
6.2.4 Datum systems established in a defined sequence from two or more single
features . 13
6.3 Single datums, common datums and datum systems . 13
6.3.1 General . 13
6.3.2 Single datums . 13
6.3.3 Common datums . .14
6.3.4 Datum systems. 15
7 Graphical language .18
7.1 General .18
7.2 Indication of datum features .18
7.2.1 Datum feature indicator .18
7.2.2 Datum feature identifier.19
7.2.3 Datum targets .19
7.3 Specification of datums and datum systems . 23
7.4 Indication and meaning of rules .24
7.4.1 General .24
7.4.2 Rules .24
8 Specification operators for datum .47
8.1 ISO default specification operator for datum .47
8.2 Special specification operator for datum .47
8.2.1 General .47
8.2.2 Filtration specification elements for datum . 48
8.2.3 Association specification elements for datum . 49
8.3 Drawing-default specification operator for datums . 50
Annex A (normative) Association for datums . .51
Annex B (informative) Invariance classes . 61
Annex C (informative) Examples .63
Annex D (informative) Former practices .86
Annex E (informative) Examples of a datum system or a common datum established with
contacting features .90
Annex F (normative) Relations and dimensions of graphical symbols .96
Annex G (normative) Establishment of a datum coordinate system from a datum system .99
Annex H (informative) Filter symbols and attached nesting index .103
Annex I (informative) Issue of orientation and location constraints in datum systems .104
iii
Annex J (normative) Filtration of a datum feature which is nominally a plane .111
Annex K (informative) Relation to the GPS matrix model .114
Bibliography .115
iv
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 document 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).
ISO draws attention to the possibility that the implementation of this document may involve the use of (a)
patent(s). ISO takes no position concerning the evidence, validity or applicability of any claimed patent
rights in respect thereof. As of the date of publication of this document, ISO had not received notice of (a)
patent(s) which may be required to implement this document. However, implementers are cautioned that
this may not represent the latest information, which may be obtained from the patent database available at
www.iso.org/patents. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation of 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 www.iso.org/iso/foreword.html.
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 213, Dimensional and geometrical product
specifications and verification, collaboration with the European Committee for Standardization (CEN)
Technical Committee CEN/TC 290, Dimensional and geometrical product specification and verification, in
accordance with the Agreement on technical cooperation between ISO and CEN (Vienna Agreement).
This third edition cancels and replaces the second edition (ISO 5459:2011), which has been technically
revised.
The main changes are as follows:
— update of the Normative references and Bibliography;
— addition of definitions 3.20, 3.20.1 and 3.20.2;
— in Table 1, update of the symbol of the datum feature indicator;
— in Table 1, addition of the symbol of single datum target indicator, moveable datum target indicator,
restricted datum feature, indication of a situation feature and datum coordinate system indicator, and
addition of a note;
— in Table 2, addition of [SV], [SF] and [SFxx], and addition of a note;
— in Clause 6, addition of a paragraph before the example in 6.1, update of 6.2.1 and 6.2.2, replacement
of the first paragraph in 6.2.3 and 6.2.4, addition of the last paragraph in 6.3.2 and table titles added in
6.3.2 and subsequent tables renumbered;
— in Clause 7, addition of a note in 7.1, update of 7.2.1, 7.3, 7.4.2.1 and 7.4.2.2, update of the text and figures
in 7.4.2.4 up to Figure 22, update of the first paragraph of 7.4.2.6, update of Figure 39, addition of a new
rule 11 in 7.4.2.11 and a new rule 12 in 7.4.2.12;
— addition of a new Clause 8;
— in Annex A, update of the text between Figures A.1 and A.2, update of the first paragraph in A.2.1 and of
Figure A.4, addition of Notes 1 and 2 in A.2.2.3, and update of the row for the plane in Table A.2;
v
— addition of a new Clause D.4;
— update of Annex F, addition of new Annexes G to J, update of Annex K giving the relation to the GPS matrix
model.
Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A
complete listing of these bodies can be found at www.iso.org/members.html.
vi
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 to C of the chains of standards on datums.
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 the specifications made in accordance with this document, unless
otherwise indicated.
For more detailed information on the relationship of this document to other standards and the GPS matrix
model, see Annex K.
For the definitive presentation (proportions and dimensions) of symbols for geometrical tolerancing, see
ISO 7083.
The previous version of this document 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 document applies new concepts and terms that have not been used in previous ISO GPS standards. These
concepts are described in detail in ISO 14638, ISO 17450-1 and ISO 17450-2; therefore, it is recommended to
refer to these standards when using this document.
This document 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.
vii
International Standard ISO 5459:2024(en)
Geometrical product specifications (GPS) — Geometrical
tolerancing — Datums and datum systems
1 Scope
This document specifies terminology, rules and methodology for the indication and understanding of datums
and datum systems in technical product documentation. This document also provides explanations to assist
the user in understanding the concepts involved.
This document 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 document.
NOTE The detailed rules for maximum and least material requirements for datums are given in ISO 2692.
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 128-2:2022, Technical product documentation (TPD) — General principles of representation — Part 2: Basic
conventions for lines
ISO 1101, Geometrical product specifications (GPS) — Geometrical tolerancing — Tolerances of form,
orientation, location and run-out
ISO 2692, Geometrical product specifications (GPS) — Geometrical tolerancing — Maximum material
requirement (MMR), least material requirement (LMR) and reciprocity requirement (RPR)
ISO 4351, Geometrical product specifications (GPS) — Association
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
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 1101, ISO 2692, ISO 4351,
ISO 17450-1, ISO 17450-2 and the following apply.
ISO and IEC maintain terminology databases for use in standardization at the following addresses:
— ISO Online browsing platform: available at https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: available at https:// www .electropedia .org/
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 to entry: A datum feature can be a complete surface, a portion of a complete surface, or a feature of size.
Note 2 to entry: 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 to entry: 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 to entry: The associated feature for establishing a datum simulates the contact between the real surface of the
workpiece and other components.
Note 3 to entry: 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 to entry: 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 to entry: The concept of datums is inherently reliant upon the invariance class concept (see Annexes A and B).
Note 3 to entry: Datums with maximum material condition (MMC) or least material condition (LMC) are not covered
in this document (see ISO 2692).
Note 4 to entry: 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 identifier to limit the situation feature(s) taken into account relative to the surface.
Note 5 to entry: 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
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 1 to entry: 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 1 to entry: 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 1 to entry: 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 1 to entry: 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 to entry: Table B.1 is used to determine the invariance class of a datum or datum systems when using a
collection of surfaces.
Note 2 to entry: 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
objective function
formula that describes the goal of association from the datum feature and the ideal feature
(associated feature)
Note 1 to entry: In this document, the term “objective function” refers to “objective function for association”.
Note 2 to entry: The objective functions are usually named and mathematically described: maximum inscribed,
minimum zone, etc.
[SOURCE: ISO 4351:2023, 3.6, modified — “datum feature” replaced “input feature”. Notes to entry added.]
3.15
constraint
set of restrictions on variability of the mathematical parameters describing an associated feature (3.3) in the
optimization process
EXAMPLE Orientation constraint, location constraint, material constraint or intrinsic characteristic constraint
are the different types of constraint.
[SOURCE: ISO 4351:2023, 3.9, modified — “constraint” replaced “association constraint” as the term and in
the example. “intrinsic characteristic constraint” replaced “size constraint” in the example.]
3.15.1
orientation constraint
constraint (3.15) related to one or more rotational degrees of freedom of associated feature (3.3)
[SOURCE: ISO 4351:2023, 3.10, modified — “constraint” replaced “association constraint”.]
3.15.2
location constraint
constraint (3.15) related to one or more translational degrees of freedom of associated feature (3.3)
[SOURCE: ISO 4351:2023, 3.11, modified — “constraint” replaced “association constraint”.]
3.15.3
material constraint
constraint (3.15) on the associated feature (3.3), in relation to the material boundary of the datum feature
(3.2)
EXAMPLE The outside material constraint implies that all distances between the associated feature and the
datum feature are negative or equal to zero.
[SOURCE: ISO 4351:2023, 3.12, modified — “constraint” replaced “association constraint” and “datum
feature” replaced “input feature”.]
3.15.4
intrinsic characteristic constraint
size constraint
association constraint (3.15) on an intrinsic characteristic of associated feature (3.3) whether it is considered
fixed or variable
Note 1 to entry: The intrinsic characteristic of a cylinder is its diameter which is a size.
Note 2 to entry: In the collection surface, constituted by two parallel and not coaxial cylinders, there are more than
one intrinsic characteristic (two diameters, the distance between their axes and the angle of 0°).
3.16
association criterion
objective function with or without constraints, defined for an association
Note 1 to entry: Several constraints may be defined for an association.
Note 2 to entry: Association results (associated features) may differ, depending upon the choice of association
criterion.
Note 3 to entry: Default association criteria are defined in Annex A.
3.17
integral feature
surface or line on a surface
Note 1 to entry: An integral feature is intrinsically defined.
3.18
contacting feature
ideal feature of any type which is different from the nominal feature under consideration and is associated
with the corresponding datum feature
Note 1 to entry: 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
3.19
invariance class
group of ideal features for which the nominal surface is invariant for the same degrees of freedom
Note 1 to entry: There are seven invariance classes (see Annex B).
3.20
datum coordinate system
coordinate system established from a single datum, a common datum or a datum system
Note 1 to entry: Using a datum coordinate system is optional.
3.20.1
datum coordinate system indicator
indication defining a coordinate system
3.20.2
datum coordinate system identifier
label identifying a coordinate system
4 Symbols
Table 1 gives symbols to identify the datum feature and datum target used to establish a datum.
Table 2 gives the list of modifier symbols, which can be associated the datum identifier.
Table 1 — Datum features and datum target symbols
Description Symbol Sub-
clause
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
a
Single datum target indicator 7.2.3
Moveable datum target
7.2.3
a
indicator
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
Restricted datum feature 7.4.2.4
a
The terminator of the leader line is dependent of the type of datum target.
TTaabblle 1 e 1 ((ccoonnttiinnueuedd))
Description Symbol Sub-
clause
Indication of a situation feature
of a single datum, a common 7.4.2.12
datum or a datum system
For single datum For datum system
Datum coordinate system indi-
Annex G
cator
a
The terminator of the leader line is dependent of the type of datum target.
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
[SV] Size, variable 7.4.2.2
[SF] Size, fixed 7.4.2.2
[SFxx] Size, fixed with specified value xx 7.4.2.2
[DV] Distance, variable (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
NOTE Other symbols related to filtration and association are presented in Tables 8 to 10 and in Table H.1.
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
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 can 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);
1)
— 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.
Datums and datum systems are situation features, not coordinate systems. The set of situation feature is
established in a process including associations, but can also include some other geometrical operations (e.g.
intersection, translation, rotation). A complete datum system (allowing to lock all six degrees of freedom)
is a set of one point, one straight line and one plane (the point on the straight line in the plane). Coordinate
systems can be established from a datum or a datum system that locks all six degrees of freedom. In this
case, it shall be indicated in accordance with Annex G.
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 status (variable or fixed) of the intrinsic characteristics is described in 6.2.2, 6.2.3 or 6.2.4. For
rules, see also rule 2 (2A to 2D) in 7.4.2.2.
For datums with virtual conditions, see ISO 2692.
Issues of orientation and location constraints in datum systems are presented in Annex I.
1) Helical surfaces as such are not considered in this document. 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.
6.2.2 Single datum established from a single feature
The default status of the intrinsic characteristics for a single feature is:
— variable for the linear size of a feature of size (see Table 3);
— fixed for the angular size of a feature of size (see Table 3);
— fixed for an intrinsic characteristic which is not the linear size of a feature of size.
Table 3 — Default status of intrinsic characteristics of features of size
Feature of size Invariance class Intrinsic characteristic Default status
Variable
Cylinder Cylindrical Diameter
See example in C.2.2
Variable
Sphere Spherical Diameter
See example in C.2.4
Variable
Two parallel opposite planes Planar Distance between the two planes
See example in C.2.10
Fixed
Cone Revolute Angle
See example in C.2.3
Fixed
Wedge Prismatic Angle
See example in C.2.9
6.2.3 Common datum established from two or more single features simultaneously
The default status (variable or fixed) of the intrinsic characteristics of each associated feature establishing
the common datum is 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.
a) Drawing b) Integral real c) Extraction
indication surface of the
workpiece
d) Association e) Datum
Key
1 tolerance frame to be linked to a toleranced feature 5 extracted integral feature (optional)
2 nominal integral feature (which is a feature of size) 6 associated integral feature
3 nominal derived feature 7 derived feature of associated integral feature
4 real integral feature (datum feature in this case) 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.3.4). 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 default status (variable or fixed) of the intrinsic characteristics of each associated feature establishing
the datum system is as in 6.2.2 for a single datum and as in 6.2.3 for a common datum.
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.
Annex C gives examples of single datums, common datums and datum systems.
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.
For an example, see Table 4.
Table 4 — Example single datum taken from a cylinder or a plane
Invariance
Indication of
class and
Indication of datum datum in
Illustration of the meaning situation Datum
feature tolerance
feature
frame
(see Annex B)
Cylindrical
Axis of associ-
ated 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 Clause C.2.
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.2.10).
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
...
Norme
internationale
ISO 5459
Troisième édition
Spécification géométrique des
2024-10
produits (GPS) — Tolérancement
géométrique — Références
spécifiées et systèmes de références
spécifiées
Geometrical product specifications (GPS) — Geometrical
tolerancing — Datums and datum systems
Numéro de référence
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publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,
y compris la photocopie, ou la diffusion sur l’internet ou sur un intranet, sans autorisation écrite préalable. Une autorisation peut
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Tél.: +41 22 749 01 11
E-mail: copyright@iso.org
Web: www.iso.org
Publié en Suisse
ii
Sommaire Page
Avant-propos .v
Introduction .vii
1 Domaine d'application .1
2 Références normatives .1
3 Termes et définitions .1
4 Symboles .6
5 Rôle des références spécifiées.8
6 Concepts de base . 9
6.1 Généralités .9
6.2 Caractéristiques intrinsèques des surfaces associées aux éléments de référence.11
6.2.1 Généralités .11
6.2.2 Référence spécifiée simple établie à partir d'un élément simple .11
6.2.3 Référence spécifiée commune établie à partir de deux ou plusieurs éléments
simples simultanés .11
6.2.4 Systèmes de références établis dans un ordre défini à partir de deux éléments
simples ou plus . 13
6.3 Références spécifiées simples, références spécifiées communes et systèmes de
références spécifiées . 13
6.3.1 Généralités . 13
6.3.2 Références spécifiées simples . 13
6.3.3 Références spécifiées communes .14
6.3.4 Systèmes de références spécifiées. 15
7 Langage graphique .18
7.1 Généralités .18
7.2 Indication des éléments de référence .19
7.2.1 Indicateur d'élément de référence .19
7.2.2 Identifiant d'élément de référence .19
7.2.3 Références partielles .19
7.3 Spécification des références spécifiées ou des systèmes de références spécifiées. 23
7.4 Indication et signification des règles .24
7.4.1 Généralités .24
7.4.2 Règles . 25
8 Opérateurs de spécification pour référence spécifiée .50
8.1 Opérateur de spécification par défaut ISO pour référence spécifiée . 50
8.2 Opérateur de spécification spécial pour référence spécifiée. 50
8.2.1 Généralités . 50
8.2.2 Composants de spécification de filtrage pour référence spécifiée .51
8.2.3 Composants de spécification d’association pour référence spécifiée .52
8.3 Opérateur de spécification par défaut pour références spécifiées spécifique au dessin . 53
Annexe A (normative) Association pour références spécifiées .54
Annexe B (informative) Classes d'invariance .64
Annexe C (informative) Exemples .66
Annexe D (informative) Pratiques révolues .89
Annexe E (informative) Exemples d’un système de références spécifiées ou d’une référence
spécifiée commune établies à partir d'éléments de contact .94
Annexe F (normative) Relations et dimensions des symboles graphiques .101
Annexe G (normative) Établissement d’un système de coordonnées du système de références
spécifiées à partir d’un système de références spécifiées .104
iii
Annexe H (informative) Symboles de filtres et indice d’imbrication lié .108
Annexe I (informative) Question des contraintes d’orientation et de position dans les systèmes
de références spécifiées .109
Annexe J (normative) Filtrage d’un élément de référence qui est nominalement un plan .116
Annexe K (informative) Relation avec le modèle de matrice GPS .120
Bibliographie .121
iv
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’ISO attire l’attention sur le fait que la mise en application du présent document peut entraîner l’utilisation
d’un ou de plusieurs brevets. L’ISO ne prend pas position quant à la preuve, à la validité et à l’applicabilité de
tout droit de brevet revendiqué à cet égard. À la date de publication du présent document, l’ISO n'avait pas
reçu notification qu’un ou plusieurs brevets pouvaient être nécessaires à sa mise en application. Toutefois,
il y a lieu d’avertir les responsables de la mise en application du présent document que des informations
plus récentes sont susceptibles de figurer dans la base de données de brevets, disponible à l'adresse
www.iso.org/brevets. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne pas avoir identifié tout ou partie de
tels droits de propriété.
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 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, en collaboration avec le comité technique CEN/TC 290,
Spécification dimensionnelle et géométrique des produits, et vérification correspondante, du Comité européen
de normalisation (CEN) conformément à l’Accord de coopération technique entre l’ISO et le CEN (Accord de
Vienne).
Cette troisième édition annule et remplace la deuxième édition (ISO 5459:2011), qui a fait l’objet d’une
révision technique.
Les principales modifications sont les suivantes:
— mise à jour des références normatives et de la Bibliographie;
— ajout des définitions 3.20, 3.20.1 et 3.20.2;
— dans le Tableau 1, ajout du symbole de l’indicateur d’élément de référence;
— dans le Tableau 1, ajout du symbole de l’indicateur de référence partielle simple, de l’indicateur de
référence partielle mobile, de l’élément de référence restreint, de l’indication d’un élément de situation et
de l’indicateur du système de coordonnées de la référence spécifiée, et ajout d’une note;
— dans le Tableau 2, ajout de [SV], [SF] et [SFxx] et ajout d’une note;
— dans l'Article 6, ajout d’un paragraphe avant l’exemple en 6.1, mise à jour du 6.2.1 et 6.2.2, remplacement
du premier paragraphe en 6.2.3 et 6.2.4, ajout du dernier paragraphe en 6.3.2 et ajout des titres de tableau
en 6.3.2 et les tableaux suivants renumérotés;
v
— dans l'Article 7, ajout d’une note en 7.1, mise à jour du 7.2.1, 7.3, 7.4.2.1 et 7.4.2.2, mise à jour du texte et
des figures en 7.4.2.4 jusqu’à la Figure 22, mise à jour du premier paragraphe du 7.4.2.6; mise à jour de la
Figure 39, ajout de la nouvelle règle 11 en 7.4.2.11 et de la nouvelle règle 12 en 7.4.2.12;
— ajout du nouvel Article 8;
— dans l’Annexe A, mise à jour du texte entre les Figures A.1 et A.2, mise à jour du premier paragraphe en
A.2.1 et de la Figure A.4, ajout des Notes 1 et 2 en A.2.2.3 et mise à jour de la colonne pour le plan dans le
Tableau A.2;
— ajout du nouvel Article D.4;
— ajout de l’Annexe F, ajout des nouvelles Annexes G à J, mise à jour de l'Annexe K donnant la relation avec
le modèle de matrice ISO GPS.
Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent
document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes se
trouve à l’adresse www.iso.org/fr/members.html.
vi
Introduction
Le présent document est une norme de spécification géométrique des produits (GPS) qui doit être considérée
comme une norme GPS générale (voir ISO 14638). Elle influence les maillons A à C des chaînes de normes sur
les références spécifiées.
Le modèle de matrice ISO GPS de l’ISO 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 la relation entre le présent document et d'autres normes et le modèle
de matrice GPS, voir l'Annexe K.
Pour la présentation définitive (proportions et dimensions) des symboles pour le tolérancement géométrique,
voir l'ISO 7083.
La précédente version du présent document 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 exhaustives et univoques.
Le présent document 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 14638, l'ISO 17450-1 et l'ISO 17450-2; il est
donc recommandé de se référer à ces normes lorsque l'on utilise le présent document.
Le présent document fournit des outils permettant d'exprimer des contraintes de position ou d'orientation,
ou les deux, pour une zone de tolérance. Elle ne donne pas d'information sur la relation entre les références
spécifiées et les systèmes de références spécifiées, et les exigences ou applications fonctionnelles.
vii
Norme internationale ISO 5459:2024(fr)
Spécification géométrique des produits (GPS) —
Tolérancement géométrique — Références spécifiées et
systèmes de références spécifiées
1 Domaine d'application
Le présent document spécifie la terminologie, les règles et la méthodologie pour indiquer et comprendre les
références spécifiées et les systèmes de références spécifiées dans la documentation technique de produits.
Le présent document fournit également des explications aidant l'utilisateur à la compréhension des concepts
considérés.
Le présent document 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)
peut prendre différentes formes (physique ou mathématique) et ne fait pas l'objet du présent document.
NOTE Les règles détaillées relatives aux exigences du maximum et du minimum de matière pour les références
spécifiées sont données dans l'ISO 2692.
2 Références normatives
Les documents suivants sont cités dans le texte de sorte qu’ils 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 128-2:2022, Documentation technique de produits (TPD) — Principes généraux de représentation — Partie
2: Conventions de base pour les traits
ISO 1101, Spécification géométrique des produits (GPS) — Tolérancement géométrique — Tolérancement de
forme, orientation, position et battement
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 4351, Spécification géométrique des produits (GPS) — Association
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
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et les définitions de l’ISO 1101, l’ISO 2692, l’ISO 4351,
l’ISO 17450-1, l’ISO 17450-2 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 https:// www .electropedia .org/
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 à l'article: Un élément de référence peut être une surface complète, une portion d’une surface complète, ou une
entité dimensionnelle.
Note 2 à l'article: 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 à l'article: 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 à l'article: L'élément associé pour établir une référence spécifiée simule le contact entre la surface réelle de la
pièce et d'autres composants.
Note 3 à l'article: 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, sélectionnés 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 à l'article: 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 à l'article: Le concept de références spécifiées est directement lié au concept de classe d'invariance (voir
Annexes A et B).
Note 3 à l'article: Les références spécifiées comportant des conditions du maximum de matière (MMC) ou du minimum
de matière (LMC) ne font pas l'objet du présent document (voir l'ISO 2692).
Note 4 à l'article: Si une référence spécifiée est établie, par exemple sur une surface complexe, elle consiste en un plan,
une droite ou 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 l’identificateur de la référence spécifiée pour limiter le (les) élément(s) de situation pris
en compte en relation avec la surface.
Note 5 à l'article: Une illustration montrant les relations entre élément de référence, élément associé et référence
spécifiée est donnée à la Figure 4.
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 influencée par une contrainte en
orientation par la référence spécifiée primaire dans le système de références spécifiées
3.7
référence spécifiée tertiaire
référence spécifiée, dans un système de références spécifiées, qui est influencée par des contraintes depuis
la référence spécifiée primaire et depuis la référence spécifiée secondaire dans le 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 1 à l'article: 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 1 à l'article: 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 1 à l'article: Pour définir un système de références spécifiées, il est nécessaire de considérer la collection de
surfaces créée par les éléments de référence 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 1 à l'article: Lorsque la référence partielle est un point, une ligne ou une zone surfacique, elle est indiquée comme
un point de référence partielle, une ligne de référence partielle ou une surface de référence partielle, 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 à l'article: Le Tableau B.1 est utilisé pour donner la classe d'invariance d’une référence spécifiée ou de systèmes
de références spécifiées lorsqu'on utilise une collection de surfaces.
Note 2 à l'article: Deux plans d'intersection peuvent être considérés ensemble ou séparément. Lorsque les deux plans
d'intersection sont considérés simultanément comme une surface simple, cette surface est une collection de surfaces.
3.14
fonction objectif
formule qui décrit le but de l'association à partir de l’élément de référence et de l’élément idéal
(élément associé)
Note 1 à l'article: Dans le présent document, l'expression «fonction objectif» fait référence à «fonction objectif pour
l'association».
Note 2 à l'article: Les fonctions objectifs sont habituellement appelées et décrites mathématiquement: maximum
inscrit, zone minimale, etc.
[SOURCE: ISO 4351:2023, 3.6, modifiée — “élément de référence” remplace “élément d'entrée”. Notes à
l'article ajoutées.]
3.15
contrainte
ensemble de restrictions sur la variabilité des paramètres mathématiques décrivant un élément associé (3.3)
dans le processus d’optimisation
EXEMPLE Une contrainte d’orientation, une contrainte de position, une contrainte matière ou une contrainte
caractéristique intrinsèque sont les différents types de contraintes.
[SOURCE: ISO 4351:2023, 3.9, modifiée — “contrainte” remplace “contrainte d’association” comme terme et
dans l'exemple. “contrainte caractéristique intrinsèque” remplace “contrainte de taille” dans l'exemple.]
3.15.1
contrainte d’orientation
contrainte (3.15) liée à un ou plusieurs degrés de liberté en rotation de l’élément associé (3.3)
[SOURCE: ISO 4351:2023, 3.10, modifiée — “contrainte” remplace “contrainte d’association”.]
3.15.2
contrainte de position
contrainte (3.15) liée à un ou plusieurs degrés de liberté en translation de l’élément associé (3.3)
[SOURCE: ISO 4351:2023, 3.11, modifiée — “contrainte” remplace “contrainte d’association”.]
3.15.3
contrainte matière
contrainte (3.15) sur l’élément associé (3.3), en relation avec la frontière matière de l’élément de référence (3.2)
EXEMPLE La contrainte extérieure matière implique que toutes les distances entre l’élément associé et l’élément
de référence sont négatives ou égales à zéro.
[SOURCE: ISO 4351:2023, 3.12, modifiée — “contrainte” remplace “contrainte d’association” et “élément de
référence” remplace “élément d'entrée”.
3.15.4
contrainte caractéristique intrinsèque
contrainte de taille
contrainte (3.15) d'association sur une caractéristique intrinsèque d’un élément associé (3.3) qu’il soit
considéré fixe ou variable
Note 1 à l'article: La caractéristique intrinsèque d’un cylindre est son diamètre qui est une taille.
Note 2 à l'article: Dans la collection de surfaces, constituée de deux cylindres parallèles et non-coaxiaux, il y a plus
d’une caractéristique intrinsèque (les deux diamètres, la distance entre leurs axes et l’angle de 0°).
3.16
critère d'association
fonction objectif avec ou sans contrainte, définie pour l'association
Note 1 à l'article: Plusieurs contraintes peuvent être définies pour une association.
Note 2 à l'article: Les résultats d'association (éléments associés) peuvent différer en fonction du choix du critère
d'association.
Note 3 à l'article: Les critères d'association par défaut sont définis dans l'Annexe A.
3.17
élément intégral
surface ou ligne d'une surface
Note 1 à l'article: Un élément intégral est intrinsèquement défini.
3.18
élément de contact
élément idéal, de tout type, différent de l'élément nominal considéré et associé à l'élément de référence
correspondant
Note 1 à l'article: 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 trapézoïdale nominale (ensemble de deux surfaces non parallèles)
3 élément de référence: élément réel correspondant à la gorge trapézoïdale (ensemble de deux surfaces non parallèles)
Figure 1 — Exemple d'un élément de contact
3.19
classe d'invariance
groupe d'éléments idéaux pour lequel la surface nominale ne varie pas en considérant les mêmes degrés de liberté
Note 1 à l'article: Il y a sept classes d'invariance (voir Annexe B).
3.20
système de coordonnées du système de références spécifiées
système de coordonnées établi à partir d’une référence spécifiée, d’une référence spécifiée commune ou
d’un système de références spécifiées
Note 1 à l'article: L’utilisation d’un système de coordonnées du système de références spécifiées est facultative.
3.20.1
indicateur du système de coordonnées du système de références spécifiées
indication définissant un système de coordonnées
3.20.2
identifiant du système de coordonnées du système de références spécifiées
label identifiant un système de coordonnées
4 Symboles
Le Tableau 1 donne les symboles pour identifier les éléments de référence et les références partielles utilisés
pour établir une référence spécifiée.
Le Tableau 2 donne la liste des symboles des modificateurs qui peuvent être associés à l’identifiant de la
référence spécifiée.
Tableau 1 — Symboles des éléments de référence et des références partielles
Description Symbole Para-
graphe
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 partielle
7.2.3.2
simple
Cadre de référence partielle
7.2.3.2
mobile
Indicateur de référence partielle
7.2.3
a
simple
Indicateur de référence partielle
7.2.3
a
mobile
Point de référence partielle 7.2.3.3
Ligne de référence partielle
7.2.3.3
fermée
Ligne de référence partielle non
7.2.3.3
fermée
Zone de référence partielle 7.2.3.3
Élément de référence restreint 7.4.2.4
a
La terminaison de la ligne repère dépend du type de référence partielle.
TTaabblleeaau 1 u 1 ((ssuuiitte)e)
Description Symbole Para-
graphe
Indication d’un élément de
situation d’une référence spé-
cifiée, d’une référence spécifiée 7.4.2.12
commune ou d’un système de
références spécifiées
Pour un système de réfé-
Pour une référence spécifiée
rences spécifiées
Indicateur du système de
coordonnées du système de Annexe G
références spécifiées
a
La terminaison de la ligne repère dépend du type de référence partielle.
Tableau 2 — Symboles de 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 (Lower 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 (Contacting feature) 7.4.2.5
[SV] Taille variable (Size, variable) 7.4.2.2
[SF] Taille fixe (Size, fixed) 7.4.2.2
[SFxx] Taille fixe avec valeur spécifiée xx 7.4.2.2
[DV] Distance variable (pour la référence spécifiée commune) (Distance, 7.4.2.7
variable)
[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 7.4.2.8
>< Pour contrainte d'orientation seulement 7.4.2.8
7.4.2.10
Projection (pour une référence spécifiée secondaire ou tertiaire)
Voir ISO 2692
Exigence du minimum matière
Voir ISO 2692
Exigence du maximum matière
NOTE D’autres symboles liés au filtrage et à l’association sont présentés dans les Tableaux 8 à 10 et dans le
Tableau H.1.
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 degrés de liberté de la zone de tolérance
qui sont 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 la(les) référence(s) spécifiée(s) précédente(s) dans le système de références
spécifiées.
Quand la référence spécifiée bloque seulement les degrés de liberté en orientation, cela doit être indiqué par
le modificateur >< .
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°, et d'autre part en position
par la distance de 20 mm à partir du plan de jauge positionné perpendiculaire à l’axe du cône à 40° où le diamètre local
est égal à 30 mm. Dans cet exemple, la référence spécifiée est l'ensemble d'éléments de situation du cône dont l'angle
est fixé à 40°, c'est-à-dire l'axe du cône et le point d'intersection du plan de jauge et de cet axe. Voir Figure 3.
Dimensions en millimètres
a) Indication sur le dessin b) Illustration de la zone de tolérance
Légende
1 référence spécifiée A constituée par l'axe du cône associé, le point d'intersection du plan de jauge et cet axe
Figure 3 — Exemple d’une zone de tolérance contrainte en position à partir d'une référence
spécifiée
6 Concepts de base
6.1 Généralités
Les références spécifiées et les systèmes de références spécifiés sont des éléments géométriques théoriques
exacts utilisés avec des TED implicites ou explicites pour orienter 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 qui est 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);
— plane (c'est-à-dire un plan);
— cylindrique (c'est-à-dire un cylindre);
1)
— 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 une explication 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 utilisés pour les références
spécifiées. Les éléments associés peuvent être définis par une opération d'association comprenant les
contraintes provenant de l’élément lui-même 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 utilisés pour établir une référence spécifiée. Si un seul élément
simple est identifié, il établit une référence spécifiée simple. Si plusieurs éléments simples sont utilisés, ils
peuvent être soit considérés simultanément pour établir une référence spécifiée commune ou dans un ordre
prédéfini pour établir un système de références spécifiées (voir 6.3).
Le(s) élément(s) de référence utilisé(s) à utiliser pour établir chaque référence spécifiée doit(doivent) être
désigné(s) et identifié(s).
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.
Lorsqu'elles s'appliquent, toutes les contraintes supplémentaires doivent être définies pour l'association.
Les références spécifiées et les systèmes de références spécifiées sont des éléments de situation et non
des systèmes de coordonnées. L’ensemble d’éléments de situation est établi dans un processus qui inclut
les associations, mais aussi qui peut inclure d’autres opérations géométriques (par exemple intersection,
translation, rotation). Un système de références spécifiées complet (permettant de bloquer tous les six
degrés de liberté) est un ensemble d’un point, d’une ligne et d’un plan (le point sur la ligne dans le plan).
Des systèmes de coordonnées peuvent être établis à partir d’une référence spécifiée ou d’un système
de références spécifiées qui bloque tous les six degrés de liberté. Dans ce cas, cela doit être indiqué
conformément à l’Annexe G.
EXEMPLE Dans 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, la série suivante d'opérations est effectuée:
— une partition pour définir la surface réelle intégrale correspondant à l'élément nominal [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 A 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)].
1) Le présent document 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.
6.2 Caractéristiques intrinsèques des surfaces associées aux éléments de référence
6.2.1 Généralités
L’état par défaut (variable ou fixe) des caractéristiques intrinsèques est décrit en 6.2.2, 6.2.3 ou 6.2.4. Pour
les règles, voir également la règle 2 (2A à 2D) dans le 7.4.2.2.
Pour les références spécifiées comportant des états virtuels, voir l'ISO 2692.
Les questions des contraintes d’orientation et de position dans les systèmes de références spécifiées sont
présentées en Annexe I.
6.2.2 Référence spécifiée simple établie à partir d'un élément simple
L’état par défaut des caractéristiques intrinsèques pour un élément simple est:
— variable pour la taille linéaire d’une entité dimensionnelle (voir Tableau 3);
— fixe pour la taille angulaire d’une entité dimensionnelle (voir Tableau 3);
— fixe pour une caractéristique intrinsèque qui n’est pas la taille linéaire d’une entité dimensionnelle.
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.2.2
Sphère Sphérique Diamètre Variable
Voir exemple en C.2.4
Deux plans opposés Plane Distance entre les deux plans Variable
parallèles Voir exemple en C.2.10
Cône De révolution Angle Fixe
Voir exemple en C.2.3
Coin Prismatique Angle Fixe
Voir exemple en C.2.9
6.2.3 Référence spécifiée commune établie à partir de deux ou plusieurs éléments simples
simultanés
L’état par défaut (variable ou fixe) des caractéristiques intrinsèques de chaque élément associé établissant la
référence spécifiée commune est tel qu’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.
a) Indication sur le b) Surface réelle c) Extraction
dessin intégrale de la pièce
d) Association e) Référence
spécifiée
Légende
1 cadre de tolérance relié à un élément tolérancé 5 élément intégral extrait (facultatif)
2 élément intégral nominal (qui est une entité 6 élément intégral associé
dimensionnelle)
3 élément dérivé nominal 7 élément dérivé de l'élément intégral asso
...
Questions, Comments and Discussion
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