ISO/DIS 5459-2

Geometrical Products Specifications (GPS) -- Geometrical tolerancing : Datums and datum systems

Spécification géométrique des produits (GPS) -- Tolérancement géométrique : Références spécifiées et systèmes de références spécifiées

Standards Content (sample)

DRAFT INTERNATIONAL STANDARD ISO/DIS 5459-2
ISO/TC 213 Secretariat: DS
Voting begins on Voting terminates on
2002-08-15 2003-01-15

INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION • МЕЖДУНАРОДНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ • ORGANISATION INTERNATIONALE DE NORMALISATION

Geometrical Products Specifications (GPS) — Geometrical
tolerancing: Datums and datum systems —
Part 2:
Explanations and indications in technical product
documentation

Spécification géométrique des produits (GPS) — Tolérancement géométrique: Références spécifiées et systèmes

de références spécifiées —
Partie 2: Explications et indication dans la documentation technique de produits
ICS 01.100.20; 17.040.10
ISO/CEN PARALLEL ENQUIRY

The CEN Secretary-General has advised the ISO Secretary-General that this ISO/DIS covers a

subject of interest to European standardization. In accordance with the ISO-lead mode of

collaboration as defined in the Vienna Agreement, consultation on this ISO/DIS has the same

effect for CEN members as would a CEN enquiry on a draft European Standard. Should this draft

be accepted, a final draft, established on the basis of comments received, will be submitted to a

parallel two-month FDIS vote in ISO and formal vote in CEN.

To expedite distribution, this document is circulated as received from the committee

secretariat. ISO Central Secretariat work of editing and text composition will be undertaken at

publication stage.

Pour accélérer la distribution, le présent document est distribué tel qu'il est parvenu du

secrétariat du comité. Le travail de rédaction et de composition de texte sera effectué au

Secrétariat central de l'ISO au stade de publication.

THIS DOCUMENT IS A DRAFT CIRCULATED FOR COMMENT AND APPROVAL. IT IS THEREFORE SUBJECT TO CHANGE AND MAY NOT BE REFERRED TO

AS AN INTERNATIONAL STANDARD UNTIL PUBLISHED AS SUCH.

IN ADDITION TO THEIR EVALUATION AS BEING ACCEPTABLE FOR INDUSTRIAL, TECHNOLOGICAL, COMMERCIAL AND USER PURPOSES, DRAFT

INTERNATIONAL STANDARDS MAY ON OCCASION HAVE TO BE CONSIDERED IN THE LIGHT OF THEIR POTENTIAL TO BECOME STANDARDS TO WHICH

REFERENCE MAY BE MADE IN NATIONAL REGULATIONS.
© International Organization for Standardization, 2002
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ISO/DIS 5459-2
Copyright notice

This ISO document is a Draft International Standard and is copyright-protected by ISO. Except as permitted

under the applicable laws of the user’s country, neither this ISO draft nor any extract from it may be

reproduced, stored in a retrieval system or transmitted in any form or by any means, electronic,

photocopying, recording or otherwise, without prior written permission being secured.

Requests for permission to reproduce should be addressed to ISO at the address below or ISO’s member

body in the country of the requester.
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ii � ISO 2002 – All rights reserved
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ISO/DIS 5459-2
Contents
Page

1 Scope..............................................................................................................................................................1

2 Normative references....................................................................................................................................1

3 Terms and definitions....................................................................................................................................1

4 Role of datums ...............................................................................................................................................2

5 Basic concepts...............................................................................................................................................2

5.1 General............................................................................................................................................................2

5.2 Intrinsic characteristics of associated surfaces.........................................................................................3

5.3 Single datums, common datums and datum-systems...............................................................................3

6 Graphical language........................................................................................................................................4

6.1 General............................................................................................................................................................4

6.2 Designation of the surface(s) .......................................................................................................................5

6.3 Specification of datums or datum-systems ................................................................................................6

6.4 Writing and reading rules..............................................................................................................................6

Annex A (informative) Invariance classes...............................................................................................................13

Annex B (informative) Restrictions in relation to some practices .......................................................................14

Annex C (informative) Examples............................................................................................................................15

Annex D (informative) Former practices .................................................................................................................49

Annex E (informative) Relationship to the GPS matrix model..............................................................................51

Bibliography ..............................................................................................................................................................52

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ISO/DIS 5459-2
Foreword

ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies (ISO

member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO technical

committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been established has

the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and non-governmental, in

liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the International Electrotechnical

Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.

International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 3.

Draft International Standards adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting.

Publication as an International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.

ISO 5459 was prepared by the technical committee ISO/TC 213 Dimensional and geometrical product

specifications and verification and consists of the following parts under the general title Geometrical product

specifications (GPS) – Geometrical tolerancing: Datums and datum-systems :
 Part 1 : Vocabulary
 Part 2 : Explanations and indication on technical product documentation
 Part 3 : Association methods

Together with ISO 5459-1, this part of ISO 5459 cancels and replaces ISO 5459:1981 which has been technically

revised.
Annexes A to E are for information only.
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ISO/DIS 5459-2
Introduction

This part of ISO 5459 is a Geometrical Product Specification standard and is to be regarded as a General GPS

standard (see ISO/TR 14638). It influences the chain links 1 and 2 of the chain of standards on datums.

For more detailed information of the relation of this standard to the GPS matrix model see annex E.

For the definitive presentation (proportions and dimensions) of symbols for geometrical tolerancing, see ISO

7083:1983.

The previous version of ISO 5459 dealt only with planes, cylinders and spheres. There is a need to consider all

types of surfaces which are more and more used in industry. The definitions of classes of surfaces as given in

annex A are a way to be exhaustive and unambiguous.

NOTE Any needed addition identified during the elaboration of ISO 5459-3 and ISO 5459-4 will be added in a technical

corrigendum. In particular, the drawing indication corresponding to the modifiers for non default rules and the corresponding

definition will be developped at this stage.
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DRAFT INTERNATIONAL STANDARD ISO/DIS 5459-2
Geometrical Products Specifications (GPS) — Geometrical
tolerancing: Datums and datum systems —
Part 2:
Explanations and indications in technical product
documentation
1 Scope

This part of ISO 5459 describes the rules, explanations and manner in which datums and datum-systems are

indicated in technical product documentation.
2 Normative references

The following normative documents contain provisions which, through reference in this text, constitute provisions of

this International Standard. For dated references, subsequent amendments to, or revisions of, any of these

publications do not apply. However, parties to agreements based on this International Standard are encouraged to

investigate the possibility of applying the most recent editions of the normative documents indicated below. For

undated references, the latest edition of the normative document referred to applies. Members of ISO and IEC

maintain registers of currently valid International Standards.

ISO 128-24: 1999, Technical drawings — General principles of presentation — Part 24: Lines on mechanical

engineering drawings.

ISO 1101: - , Technical drawings - Geometrical tolerancing - Tolerances of form, orientation, location and run-out -

Generalities, definitions, symbols, indications on drawings.

ISO 2692:- , Geometrical Product Specifications (GPS) – Geometrical tolerancing - Maximum material requirement

(MMR) and least material requirement (LMR).

ISO 5459-1:- , Geometrical Product Specifications (GPS) – Geometrical tolerancing: Datums and datum-systems –

Part 1: Vocabulary .

ISO 14660-1:1999, Geometrical Product Specifications (GPS) – Geometrical features - Part 1: General terms and

definitions.

ISO/TS 17450-1: - , Geometrical Product Specifications (GPS) – General concepts – Part 1: Model for

geometrical specification and verification.
3 Terms and definitions

For the purposes of this International Standard, the definitions of ISO 1101, ISO 2692, ISO 5459-1, ISO 14660-1

and ISO/TS 17450-1 apply.

NOTE For the purpose of this standard, the term “theorectically exact dimension” has been abbreviated TED.

Under revision
Under preparation
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ISO/DIS 5459-2
4 Role of datums

Tolerancing of geometrical features consists in the limitation of the geometrical deviations in relation to their

nominal form, orientation and/or location. This limitation is achieved by defining zones in which toleranced features

shall be located. According to the function, two cases may exist:
 zones are oriented and located between each others,
 zones are oriented and located by other features called datums.

Datum(s) or datum-system(s) is (are) theoretically exact geometric features (point, straight line, plane) which

situate (orientate and/or locate):

 virtual conditions in the case of complementary requirements , e.g maximum material requirement, by using

TEDs; or
 tolerance zones for toleranced features by using TEDs.

These datum(s) or datum-system(s) consist of one or more situation feature(s) of surfaces associated to the

features used for establishing datums (see Table A.1).
Therefore it is necessary:

  to designate features (surfaces, lines or points) to be used for establishing these datums,

 to specify datum(s) or datum-system(s) to be taken into account for each geometrical tolerance.

NOTE Datums and datum-systems are features and not coordinate systems. Coordinate systems can be built on the

datums.
5 Basic concepts
5.1 General
Datums can be established on complete surfaces or on portions of surfaces.

The geometric type of these surfaces belongs to one of the following invariance classes (see Annex A):

 complex (e.g. a hyperbolic paraboloid)
 prismatic (e.g. a prism)
 revolute (e.g. a cone, a torus)
 cylindrical (i.e. a cylinder)
 planar (i.e. a plane)
 spherical (i.e. a sphere).

NOTE Helical surfaces are not considered in this standard. In most functional cases where threads are involved, the

combined rotation and translation of the helix is not needed for datum purposes. In these cases, the pitch cylindrical surface is

used for datum ; the major or minor cylindrical surface can also be considered and specified.

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ISO/DIS 5459-2
5.2 Intrinsic characteristics of associated surfaces

Intrinsic characteristics of associated surfaces can be theoretically exact or variable according to the following

cases:

 for virtual conditions, the intrinsic characteristics of the considered feature are theoretically exact: defined by

virtual sizes corresponding to maximum or least material conditions,

 for tolerance zones, unless otherwise specified, an intrinsic characteristic is considered as

 theoretically exact when for at least one possible value of this characteristic, the invariance class of the

considered feature has changed,

 variable when for all possible value of this characteristic (0 mm, 0°, 180°, ...), the invariance class of the

considered feature is the same.

NOTE 1 This approach has some restrictions in relation to some practices (see annex B).

NOTE 2 A cylinder (invariance class: cylindrical) has only one intrinsic characteristic : its diameter. When varying, its value

can be 0 (zero). Then the cylinder becomes a straight line. This straight line belongs also to the cylindrical invariance class.

Therefore the diameter is considered as variable.

NOTE 3 A feature constituted of two parallel cylinders (invariance class : prismatic) has five intrinsic characteristics :

 the two angles that define the parallelism : if the two axes are no more parallel, then the invariance class

of the feature changes (complex). Therefore the two angles shall be considered as theoretically exact.

 the two diameters of the cylinders : According to NOTE 2, the two diameters are considered as variable.

 the distance between the two axes : when varying, the value of this distance can be 0 (zero). Then the

surface becomes two coaxial cylinders. This surface belongs to the cylindrical invariance class. As the

invariance class has changed, this distance shall be considered as theoretically exact.

5.3 Single datums, common datums and datum-systems
5.3.1 Single datums

A single datum is characterized by one or more situation feature(s) based on one surface considered alone.

The feature associated to the surface (or to the portions of the surface) used for establishing the datums is

obtained without external orientation or location constraints.

The intrinsic characteristics of associated surfaces shall be considered as variable or theoretically exact as given in

5.2.

When a single datum used alone fully constrains the situation of the tolerance zone, it is not allowed to use datum-

systems.
5.3.2 Common datums

A common datum is characterized by one or more situation features resulting from the collection of the considered

surfaces.

In order to determine the situation feature(s) which characterize the collection surface, the invariance class of this

collection surface shall be found by considering all the surfaces together and by observing the invariance degrees

for which the collection surface is invariant.
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ISO/DIS 5459-2

NOTE 1 Table A.1 gives the invariance classes as a function of these invariance degrees and the corresponding situation

features.

The collection surface associated to the surfaces (or to the portions of the surfaces) used for establishing the

datums, is obtained without external orientation or location constraints; therefore the association is global and the

surfaces (constituting the collection surface) are not associated individually.

The intrinsic characteristics of associated surfaces shall be considered as variable or theoretically exact as given in

5.2.

When a common datum used alone fully constrains the situation of the tolerance zone, it is not allowed to use

datum-systems.
5.3.3 Datum-systems

A datum-system is constituted by an ordered list of two or three datums. These datums are single or common. A

datum-system is characterized by two or three situation features resulting from the collection of the considered

surfaces.

In order to determine the situation feature(s) which characterize(s) the collection surface, the invariance class of

this collection surface shall be found by considering all the surfaces together and by observing the invariance

degrees for which the collection surface is invariant.

NOTE Table A.1 gives the invariance classes as a function of these invariance degrees and the corresponding situation

features.

The association of the surfaces, corresponding to each datum, associated to the surfaces (or to the portions of the

surfaces) used for establishing the datums, is made one after the other, in the order defined by the system. The

relative orientation between the datums is theoretically exact but the relative location is not.

The first datum in the list is called "primary datum"; the second, is called "secondary datum", and the third, is called

"tertiary datum". This order defines the orientation constraints for the association operation : the primary datum

imposes orientation constraints to the secondary and tertiary datums; the secondary datum imposes orientation

constraints to the tertiary datum.

When two datums are sufficient to fully constrain the situation of the tolerance zone, a third datum cannot be

meaningfully applied, and shall not be specified to modify the result of the 2 previous datums.

The secondary datum can not modify the situation constraints of the tolerance zone given by the primary datum.

The tertiary datum can not modify the situation constraints of the tolerance zone given by the primary or secondary

datums.
6 Graphical language
6.1 General

To express on the drawing geometrical tolerance with datum(s), it is necessary to:

 designate the complete surface(s) of the workpiece which will be taken as datum; when complete surface is

not required, designate the considered portion(s) (surfaces, lines or points) and the corresponding dimensions

and locations;
 specify single datum(s), common datum(s) or datum-system(s);

 indicate orientation and location constraints in relation to the corresponding datums;

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 indicate the objective of the association;
 indicate the use of maximum or minimum material requirement.
6.2 Designation of the surface(s)
6.2.1 Datum indicator

Those surfaces to be used for establishing datums are indicated by a rectangle linked to a filled or an open triangle

by a leader line (see Figure 1).

NOTE There is no difference in the meaning between a filled and an open triangle.

Figure 1

FAST COMMENT: All the figures given in this standard are not completely according to

ISO/TC 10 rules. They will be redrawn properly during the DIS enquiry.
6.2.2 Datum letter

A surface used for establishing datums is identified by a capital letter placed in the datum indicator.

NOTE 1 It is recommended not to use the letters I, O, Q, and X which can be misinterpreted.

NOTE 2 If a large drawing has exhausted the alphabet, or if it seems useful for the comprehension of the drawing, it is

recommended to continue using the same letter repeatingly eg. two times, three times etc. eg. BB, CCC etc. In order to facilitate

the reading of the standard, only one letter is used in the rest of the standard.

6.2.3 Datum targets

When the complete surface is not used, it is necessary to indicate the considered portion(s) lying on the surface

(surfaces, lines or points) and the corresponding dimensions and locations. These portions are called datum

targets.

The datum targets to be used for datums are indicated by a leader line terminated by

 a cross, if the datum target is a point (see Figure 2);

 two crosses connected by a long-dashed double-dotted narrow line (type 05.1 of ISO 128-24) if the datum

target is a line (see Figure 3); this line can be a straight line or a line of any shape, which can be closed, in that

case the two crosses are omitted;

 a hatched area surrounded by a long-dashed double-dotted narrow line (type 05.1 of ISO 128-24) if the datum

target is an area (see Figure 4).
Figure 2
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ISO/DIS 5459-2
Figure 3
Figure 4

A datum target is indicated by datum target indicator divided into two compartments by a horizontal line, linked to

an arrow (see Figure 5).
Figure 5

The lower compartment is reserved for a letter and a number (from 1 to n) which designate the datum target.

The upper compartment is reserved for additional information, such as dimensions of the datum target area.

FAST COMMENT: Examples of datum targets should be added to Annex C.
6.3 Specification of datums or datum-systems

The datum (or datum-system) is specified through the third (and if necessary fourth and if necessary fifth)

compartment of the tolerance frame (see Figure 6) as described in 6.1 of ISO 1101.

Figure 6
6.4 Writing and reading rules
6.4.1 Writing rules

Rule W1: if the surface used for establishing the datum has no intrinsic characteristic or no intrinsic characteristic

considered as variable, then this surface is designated by one datum indicator placed either on the outline of the

surface, or on an extension line of the surface (see Figure 7a), or on a reference line with a leader line pointing to

the surface (see Figure 7b) or by a leader line only pointing to the surface.

NOTE When the surface is hidden, the hidden part of the leader line or reference line shall be dashed and terminate by an

open dot (see Figure 7c).
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ISO/DIS 5459-2
AAA
BBB
AAA AAA
a) b) c)
Figure 7

Rule W2: if a surface used for establishing the datum has an intrinsic characteristic considered as variable, then

this surface is designated by one datum indicator placed as an extension of a dimension line, which may have or

may not have a size indication, see Figure 8.
Figure 8

Rule W3: if the intrinsic characteristic(s) of a surface(s) used for establishing datum(s) is(are) considered as

theoretically exact for the association, then their value(s) is (are) identified either by a TED(s) or by an implicit

TED(s).

NOTE 1 The values of 0 mm, 0°, 90° and 180° are implicit TEDs and are not indicated.

NOTE 2 See C.1.3 for an example.

Rule W4: if an intrinsic characteristic(s) of surface(s) used for establishing datum(s) is(are) considered as variable

for the association, then their value (s) is (are) indicated by a plus-minus tolerance following the dimension.

Rule W5: if the datum target is a point, then the datum target indicator is linked to a cross placed on the surface.

NOTE The location of the point shall be defined by dimensions without tolerances.

Rule W6: if the datum target is a line, then the datum target indicator is linked to a line placed on the surface.

NOTE The length and the location of the line shall be defined by dimensions without tolerances.

Rule W7: if the datum target is any line on the considered surface, then the drawing indication « AL » is added on

the right side of the datum target indicator (see Figure 9).
Figure 9
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Rule W8: if the datum target is an area, then the datum target indicator is linked to a hatched area placed on the

surface.

NOTE The extent and the location of this area shall be defined by dimensions without tolerances. The dimensions of the

area are indicated either,

- when this area is circular (see Figure 10) or square (see Figure 11), in the upper compartment of the datum target indicator, or

placed outside and connected to the appropriate compartment by either a leader line or by leader lines and reference lines

when there is not sufficient space within the compartment, or
- when the area is neither square nor circular, directly on the drawing.
Figure 10 Figure 11

Rule W9: if the datum is established from datum targets, then the letter identifying the surface is repeated on the

right side of the datum indicator followed by the list of numbers identifying the targets (separated by comas) (see

Figure 12).

NOTE When several datum targets on the same surface are used, their relative location shall be defined by dimensions

without tolerances.
Figure 12

Rule W10: If the datum is a single datum, then it is indicated only by one letter in one compartment of the tolerance

frame.

NOTE The letter given in the tolerance frame shall be the same as the letter given in the datum indicator.

Rule W11: If the datum is a single datum used alone, then the tolerance frame has only three compartments and

the datum letter is indicated in the third compartment (see Figure 14a).

NOTE The letter given in the tolerance frame shall be the same as the letter given in the datum indicator.

Rule W12: If the datum is a common datum, then it is indicated through a list of letters separated by a hyphen(s) in

one compartment of the tolerance frame.

NOTE 1 There is in principle as many letters as surfaces used for establishing the common datum.

NOTE 2 The letters are the same as the letters given in the datum indicators.

NOTE 3 There is no difference in the meaning whatever the order of the letters in the list is.

NOTE 4 When the number of surfaces is more than 2, and when not ambiguous, it is possible to simplify the drawing

indication by :
 using only one datum indicator,
 using only one doubled letter separated by a hyphen in the list,

 adding the complementary indication of x times corresponding to the number of surfaces in the collection (e.g

6x) on the right side of a datum indicator, pointing one of the surfaces (see Figure 13).

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NOTE 5 When a collection of surfaces is used to establish a common datum and when it is identified by only one datum

indicator accompanied by x times, then it is possible to use this indication to establish a single datum on each of the surfaces

considered individually. In this case, each single datum is indicated by a single letter in the tolerance frame.

NOTE 6 See C.2.7 for an example.
Figure 13

Rule W13: if the datum is a common datum used alone, then the tolerance frame has only three compartments and

the list of datum letters separated by a hyphen(s) is indicated in the third compartment of the tolerance frame (see

Figure 14b).
a) single datum used alone
b) common datum used alone
c) single datums used in a system
d) single datums used in a system
e) single datums and common datums used in a system
Figure 14

Rule W14: If the datums (single or common) consist of all the situation features, which are all needed, then no

complementary indication (PL, SL, PT) is added to the letter(s) in the tolerance frame.

Rule W15: If the datums (single or common) consist of two or three situation features, which are not all needed,

then a complementary indication is added to the letter(s) in the tolerance frame:

 indication (PL) if only the plane is needed (see Figure 15),
 indication (SL) if only the straight line is needed (see Figure 16),
 indication (PT) if only the point is needed (see Figure 17).

NOTE When it is obvious which situation feature is to be used according to the specification, the indication (PL), (SL) or

(PT) can be omitted (see example on Figure C.4)
Figure 15
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ISO/DIS 5459-2
Figure 16
B (PT) A-B (PT)
Figure 17

Rule W16: if the datum is a datum-system, then there exists more than three compartments in the tolerance frame

and each compartment (after the second) contains a letter or a list of letters separated by a hyphen(s).

NOTE 1 The identification corresponding to the primary datum is placed in the 3rd compartment of the tolerance frame ; the

identification corresponding to the secondary datum is placed in the 4th compartment of the tolerance frame; the identification

corresponding to the tertiary datum is placed in the 5th compartme
...

PROJET DE NORME INTERNATIONALE ISO/DIS 5459-2
ISO/TC 213 Secrétariat: DS
Début du vote Vote clos le
2002-08-15 2003-01-15

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Spécification géométrique des produits (GPS) —
Tolérancement géométrique: Références spécifiées et
systèmes de références spécifiées —
Partie 2:
Explications et indication dans la documentation technique de
produits

Geometrical Products Specifications (GPS) — Geometrical tolerancing: Datums and datum systems —

Part 2: Explanations and indications in technical product documentation
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ENQUÊTE PARALLÈLE ISO/CEN

Le Secrétaire général du CEN a informé le Secrétaire général de l'ISO que le présent ISO/DIS couvre

un sujet présentant un intérêt pour la normalisation européenne. Conformément au mode de

collaboration sous la direction de l’ISO, tel que défini dans l'Accord de Vienne, une

consultation sur cet ISO/DIS a la même portée pour les membres du CEN qu'une enquête au

sein du CEN sur un projet de Norme européenne. En cas d'acceptation de ce projet, un projet final,

établi sur la base des observations reçues, sera soumis en parallèle à un vote de deux mois sur le

FDIS au sein de l'ISO et à un vote formel au sein du CEN.

To expedite distribution, this document is circulated as received from the committee

secretariat. ISO Central Secretariat work of editing and text composition will be undertaken at

publication stage.

Pour accélérer la distribution, le présent document est distribué tel qu'il est parvenu du

secrétariat du comité. Le travail de rédaction et de composition de texte sera effectué au

Secrétariat central de l'ISO au stade de publication.

CE DOCUMENT EST UN PROJET DIFFUSÉ POUR OBSERVATIONS ET APPROBATION. IL EST DONC SUSCEPTIBLE DE MODIFICATION ET NE PEUT ÊTRE

CITÉ COMME NORME INTERNATIONALE AVANT SA PUBLICATION EN TANT QUE TELLE.

OUTRE LE FAIT D'ÊTRE EXAMINÉS POUR ÉTABLIR S'ILS SONT ACCEPTABLES À DES FINS INDUSTRIELLES, TECHNOLOGIQUES ET COMMERCIALES,

AINSI QUE DU POINT DE VUE DES UTILISATEURS, LES PROJETS DE NORMES INTERNATIONALES DOIVENT PARFOIS ÊTRE CONSIDÉRÉS DU POINT

DE VUE DE LEUR POSSIBILITÉ DE DEVENIR DES NORMES POUVANT SERVIR DE RÉFÉRENCE DANS LA RÉGLEMENTATION NATIONALE.

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Notice de droits d’auteur

Ce document de l’ISO est un projet de Norme internationale qui est protégé par les droits d’auteur de l’ISO.

Sauf autorisé par les lois en matière de droits d’auteur du pays utilisateur, aucune partie de ce projet ISO ne

peut être reproduite, enregistrée dans un système d’extraction ou transmise sous quelque forme que ce soit

et par aucun procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie, les enregistrements ou autres,

sans autorisation écrite préalable.

Les demandes d’autorisation de reproduction doivent être envoyées à l’ISO à l’adresse ci-après ou au

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Les contrevenants pourront être poursuivis.
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ENQUETE PARALLELE ISO/CEN

Le Secrétaire général du CEN a informé le Secrétaire général de l’ISO que le présent projet ISO/DIS couvre un

sujet présentant un intérêt pour la normalisation européenne. Conformément au paragraphe 5.1 de l’Accord de

Vienne, une consultation sur cet ISO/DIS a la même portée pour les membres du CEN qu’une enquête au

sein du CEN sur un projet de Norme européenne. En cas d’acceptation de ce projet, un projet final, établi sur la

base des observations reçues, sera soumis en parallèle à un vote de deux mois sur le FDIS au sein de l’ISO et à

un vote formel au sein du CEN.
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ISO/DIS 5459-2
Sommaire Page

Avant-propos.............................................................................................................................................................. v

Introduction ............................................................................................................................................................... vi

1 Domaine d'application.................................................................................................................................. 1

2 Références normatives................................................................................................................................. 1

3 Termes et définitions .................................................................................................................................... 2

4 Rôle des références spécifiées.................................................................................................................... 2

5 Concepts de base ......................................................................................................................................... 2

5.1 Généralités..................................................................................................................................................... 2

5.2 Caractéristiques intrinsèques des surfaces associées ............................................................................ 3

5.3 Références spécifiées simples, communes et systèmes de références spécifiées.............................. 3

6 Langage graphique....................................................................................................................................... 5

6.1 Généralités..................................................................................................................................................... 5

6.2 Désignation de la ou des surfaces.............................................................................................................. 5

6.3 Spécification des références spécifiées ou systèmes de références spécifiées................................... 6

6.4 Règles d’écriture et de lecture..................................................................................................................... 7

Annexe A (informative) Classes d’invariance........................................................................................................ 13

Annexe B (informative) Restrictions applicables à certaines pratiques............................................................. 14

Annexe C (informative) Exemples........................................................................................................................... 15

Annexe D (informative) Anciennes pratiques........................................................................................................ 53

Annexe E (informative) Relation avec la matrice GPS.......................................................................................... 55

Bibliographie ............................................................................................................................................................ 56

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ISO/DIS 5459-2
Avant-propos

L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de

normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée aux

comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du comité

technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales, en

liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec la Commission

électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.

Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,

Partie 3.

Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour

vote. Leur publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités

membres votants.

La Norme internationale ISO 5459 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 213, Spécification et vérification

dimensionnelles et géométriques des produits et comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général

Spécification géométrique des produits (GPS) — Tolérancement géométrique: Références spécifiées et systèmes

de références spécifiées:
 Partie 1 : Vocabulaire

 Partie 2 : Explications et indication dans la documentation technique de produits

 Partie 3 : Méthodes d’association
Les Annexes A à E sont informatives.
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ISO/DIS 5459-2
Introduction

La présente partie de l'ISO 5459 est une norme de spécification géométrique des produits (GPS) qui doit être

considérée comme une norme GPS générale (voir l'ISO/TR 14638). Elle influence les maillons 1 et 2 de la chaîne

de normes sur les références spécifiées.

Pour de plus amples informations sur les relations entre la présente norme et la matrice GPS, voir l'Annexe E.

Pour la présentation définitive (proportions et dimensions) des symboles pour le tolérancement géométrique, voir

l’ISO 7083:1983.

La précédente version de l’ISO 5459 ne traitait que des plans, cylindres et sphères. Il y a un besoin de pouvoir

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 A sont un moyen d’être exhaustif et univoque.

NOTE Tout complément nécessaire identifié au cours de l’élaboration de l’ISO 5459-3 et de l’ISO 5459-4 sera ajouté dans

le cadre d’un rectificatif technique. En particulier, l’indication sur le dessin correspondant aux modificateurs pour les règles non

par défaut et la définition correspondante seront développées à ce niveau.
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PROJET DE NORME INTERNATIONALE ISO/DIS 5459-2
Spécification géométrique des produits (GPS) —
Tolérancement géométrique: Références spécifiées et
systèmes de références spécifiées —
Partie 2:
Explications et indication dans la documentation technique de
produits
1 Domaine d'application

La présente partie de l’ISO 5459 décrit les règles, les explications et la manière dont les références spécifiées et

les systèmes de références spécifiées sont indiqués dans la documentation technique de produits.

2 Références normatives

Les documents normatifs suivants contiennent des dispositions qui, par suite de la référence qui y est faite,

constituent des dispositions valables pour la présente partie de l'ISO 5459. Pour les références datées, les

amendements ultérieurs ou les révisions de ces publications ne s’appliquent pas. Toutefois, les parties prenantes

aux accords fondés sur la présente partie de l'ISO 5459 sont invitées à rechercher la possibilité d'appliquer les

éditions les plus récentes des documents normatifs indiqués ci-après. Pour les références non datées, la dernière

édition du document normatif en référence s’applique. Les membres de l'ISO et de la CEI possèdent le registre des

Normes internationales en vigueur.

ISO 128-24:1999, Dessins techniques — Principes généraux de représentation — Partie 24 : Traits utilisés pour

les dessins industriels.

ISO 1101:- , Dessins techniques — Tolérancement géométrique — Tolérancement de forme, orientation, position

et battement — Généralités, définitions, symboles, indications sur les dessins.

ISO 2692:- , Spécification géométrique des produits (GPS) — Tolérancement géométrique — Exigence du

maximum de matière (MMR) et exigence du minimum de matière (LMR).

ISO 5459-1 : , Spécification géométrique des produits — Tolérancement géométrique : Références spécifiées et

systèmes de références spécifiées — Partie 1 : Vocabulaire.

ISO 14660-1:1999, Spécification géométrique des produits (GPS) — Éléments géométriques — Partie 1 : Termes

généraux et définitions.

ISO/TS 17450-1 :- , Spécification géométrique des produits (GPS) — Concepts généraux — Partie 1 : Modèle

pour la spécification et la vérification géométriques.
1) En cours de révision
2) En cours d’élaboration
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ISO/DIS 5459-2
3 Termes et définitions

Pour les besoins de la présente Norme internationale, les termes et définitions donnés dans l’ISO 1101, l’ISO

2692, l’ISO 5459-1, l’ISO 14660-1 et l’ISO/TS 17450-1 s'appliquent.

NOTE Pour les besoins de la présente norme, le terme « dimension théorique exacte » a été abrégé en TED.

4 Rôle des références spécifiées

Le tolérancement des éléments géométriques consiste à limiter les écarts géométriques par rapport à leurs forme,

orientation et/ou position nominales. Cette limitation est obtenue en définissant des zones dans lesquelles les

éléments tolérancés doivent se trouver. Selon la fonction, deux cas peuvent exister :

 les zones sont orientées et positionnées entre elles ;

 les zones sont orientées et positionnées par d’autres éléments appelés références spécifiées.

La (les) référence(s) spécifiée(s) ou le (les) système(s) de références spécifiées est (sont) des éléments

géométriques théoriques exacts (point, droite, plan) qui situent (orientent et/ou positionnent) :

 des états virtuels dans le cas d’exigences complémentaires, par exemple l’exigence de maximum de matière,

au moyen de TEDs ; ou,
 des zones de tolérance pour des éléments tolérancés au moyen de TEDs.

Ces références spécifiées ou systèmes de références spécifiées comprennent un ou plusieurs éléments de

situation des surfaces associées aux éléments utilisés pour établir les références spécifiées (voir Tableau A.1).

Il est par conséquent nécessaire :

 de désigner des éléments (surfaces, lignes ou points) à utiliser pour établir ces références spécifiées ;

 de spécifier une (des) référence(s) spécifiée(s) ou un (des) système(s) de références spécifiées à prendre en

compte pour chaque tolérance géométrique.

NOTE Les références spécifiées et les systèmes de références spécifiées sont des éléments et non des systèmes de

coordonnées. Des systèmes de coordonnées peuvent être construits à partir des références spécifiées.

5 Concepts de base
5.1 Généralités

Les références spécifiées peuvent être établies sur des surfaces complètes ou des portions de surfaces.

Le type géométrique de ces surfaces appartient à l’une des classes d’invariance suivantes (voir l’Annexe A) :

 complexe (par exemple une hyperbolique parabolique) ;
 prismatique (par exemple un prisme) ;
 de révolution (par exemple un cône, un tore) ;
 cylindrique (c’est-à-dire un cylindre) ;
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 plane (c’est-à-dire un plan) ;
 sphérique (c’est-à-dire une sphère).

NOTE La présente norme ne prend pas en compte les surfaces hélicoïdales. Dans la plupart des cas fonctionnels

impliquant des filetages, 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 en référence spécifiée ; la surface cylindrique

extérieure ou intérieure peut également être prise en considération et spécifiée.

5.2 Caractéristiques intrinsèques des surfaces associées

Les caractéristiques intrinsèques des surfaces associées peuvent être théoriques exactes ou variables selon les

cas suivants :

 pour les états virtuels, les caractéristiques intrinsèques de l’élément considéré sont théoriques exactes :

définies par des tailles virtuelles correspondant aux états au maximum ou au minimum de matière ;

 pour les zones de tolérance, sauf spécification contraire, une caractéristique intrinsèque est considérée

comme :

 théorique exacte lorsque pour au moins une valeur possible de cette caractéristique, la classe

d’invariance de l’élément considéré a changé ;

 variable lorsque pour toutes les valeurs possibles de cette caractéristique (0 mm, 0°, 180°, …), la classe

d’invariance de l’élément considéré est identique.

NOTE 1 Cette approche comporte des restrictions par rapport à certaines pratiques (voir l’Annexe B).

NOTE 2 Un cylindre (classe d’invariance : cylindrique) n’a qu’une seule caractéristique intrinsèque : son diamètre.

Lorsqu’elle varie, sa valeur peut être 0 (zéro). Le cylindre devient alors une droite. Cette droite appartient également à la classe

d’invariance cylindrique. Par conséquent, le diamètre est considéré comme variable.

NOTE 3 Un élément constitué de deux cylindres parallèles (classe d’invariance : prismatique) a cinq caractéristiques

intrinsèques :

 les deux angles qui définissent le parallélisme : si les deux axes ne sont plus parallèles, la classe d’invariance de l’élément

change (complexe). Par conséquent, les deux angles doivent être considérés comme théoriques exacts ;

 les deux diamètres des cylindres : selon la NOTE 2, les deux diamètres sont considérés comme variables ;

 la distance entre les deux axes : lorsqu’elle varie, la valeur de cette distance peut être 0 (zéro). La surface se transforme

alors en deux cylindres coaxiaux. Cette surface appartient à la classe d’invariance cylindrique. Du fait du changement de la

classe d’invariance, cette distance doit être considérée comme théorique exacte.
5.3 Références spécifiées simples, communes et systèmes de références spécifiées
5.3.1 Références spécifiées simples

Une référence spécifiée simple est caractérisée par un ou plusieurs éléments de situation issus d’une surface

considérée seule.

L’élément associé à la surface (ou aux portions de la surface) utilisée pour établir la référence spécifiée est obtenu

sans contrainte extérieure d’orientation ou de position.

Les caractéristiques intrinsèques des surfaces associées doivent être considérées comme variables ou théoriques

exactes tel que décrit en 5.2.

Lorsqu’une référence spécifiée simple utilisée seule contraint complètement la situation de la zone de tolérance, il

n’est pas admis d’utiliser des systèmes de références spécifiées.
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ISO/DIS 5459-2
5.3.2 Références spécifiées communes

Une référence spécifiée commune est caractérisée par un ou plusieurs éléments de situation résultant de la

collection des surfaces considérées.

Afin de déterminer le ou les éléments de situation qui caractérisent la surface-collection, la classe d’invariance de

cette surface-collection doit être déterminée en considérant toutes les surfaces ensemble et en observant les

degrés d’invariance pour lesquels la surface-collection est invariante.

NOTE 1 Le Tableau A.1 fournit les classes d’invariance en fonction de ces degrés d’invariance et les éléments de situation

correspondants.

La surface-collection associée aux surfaces (ou aux portions des surfaces) utilisées pour établir les références

spécifiées est obtenue sans contrainte extérieure d’orientation ou de position ; par conséquent, l’association est

globale et les surfaces (qui forment la surface-collection) ne sont pas associées individuellement.

Les caractéristiques intrinsèques des surfaces associées doivent être considérées comme variables ou théoriques

exactes tel que décrit en 5.2.

Lorsqu’une référence spécifiée commune utilisée seule contraint complètement la situation de la zone de

tolérance, il n’est pas admis d’utiliser des systèmes de références spécifiées.
5.3.3 Systèmes de références spécifiées

Un système de références spécifiées est constitué d’une liste ordonnée de deux ou trois références spécifiées.

Ces dernières sont simples ou communes. Un système de références spécifiées est caractérisé par deux ou

trois éléments de situation résultant de la collection des surfaces considérées.

Afin de déterminer le ou les éléments de situation qui caractérisent la surface-collection, la classe d’invariance de

cette surface-collection doit être déterminée en considérant toutes les surfaces ensemble et en observant les

degrés d’invariance pour lesquels la surface-collection est invariante.

NOTE 1 Le Tableau A.1 fournit les classes d’invariance en fonction de ces degrés d’invariance et les éléments de situation

correspondants.

L’association des surfaces, correspondant à chaque référence spécifiée, associées aux surfaces (ou aux portions

des surfaces) utilisées pour établir les références spécifiées est réalisée successivement dans l’ordre défini par le

système. L’orientation relative entre les références spécifiées est théorique exacte mais la position relative ne l’est

pas.

La première référence spécifiée dans la liste est appelée « référence primaire », la deuxième est appelée

« référence secondaire » et la troisième « référence tertiaire ». Cet ordre définit les contraintes d’orientation pour

l’opération d’association : la référence primaire impose des contraintes d’orientation aux références secondaire et

tertiaire ; la référence secondaire impose des contraintes d’orientation à la référence tertiaire.

Lorsque deux références spécifiées suffisent à contraindre complètement la situation de la zone de tolérance, une

troisième référence spécifiée ne peut valablement pas être appliquée et ne doit pas être spécifiée pour modifier le

résultat des deux références spécifiées précédentes.

La référence secondaire ne peut pas modifier les contraintes de situation de la zone de tolérance données par la

référence primaire.

La référence tertiaire ne peut pas modifier les contraintes de situation de la zone de tolérance données par les

références primaire ou secondaire.
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6 Langage graphique
6.1 Généralités

Pour exprimer sur le dessin la tolérance géométrique avec le ou les références spécifiées, il est nécessaire de :

 désigner la ou les surfaces complètes de la pièce qui seront considérées comme référence spécifiée ; lorsque

la surface complète n’est pas nécessaire, il faut désigner la ou les portion(s) considérée(s) (surfaces, lignes ou

points) ainsi que les dimensions et positions correspondantes ;

 spécifier la ou les références spécifiées simples, communes ou systèmes de références spécifiées ;

 indiquer les contraintes d’orientation et de position par rapport aux références spécifiées correspondantes ;

 indiquer l’objectif de l’association ;
 indiquer l’utilisation d’exigence de maximum ou de minimum de matière.
6.2 Désignation de la ou des surfaces
6.2.1 Indicateur de référence spécifiée

Les surfaces à utiliser pour établir des références spécifiées sont indiquées par un rectangle relié à un triangle

plein ou vide par une ligne de repère (voir Figure 1).

NOTE Il n’existe aucune différence de signification entre un triangle plein et un triangle vide.

Figure 1
COMMENTAIRE DU GROUPE FAST: Toutes les figures de la présente norme ne sont pas

compètement conformes aux règles de l’ISO/TC 10. Elles seront refaites proprement

pendant l’enquête DIS.
6.2.2 Lettre de référence spécifiée

Une surface utilisée pour établir des références spécifiées est identifiée par une lettre majuscule placée dans

l’indicateur de référence spécifiée.

NOTE 1 Il est recommandé de ne pas utiliser les lettres I, O, Q et X susceptibles de prêter à confusion.

NOTE 2 En cas de dessin complexe nécessitant d’utiliser toutes les lettres de l’alphabet ou pour faciliter la compréhension

du dessin, il est recommandé de reprendre la même lettre en la répétant, par exemple deux fois, trois fois, etc. par exemple BB,

CCC, etc. Pour plus de commodité, la présente norme n’utilise qu’une seule lettre.

6.2.3 Références partielles

Lorsque la surface complète n’est pas utilisée, il est nécessaire d’indiquer la (les) portion(s) considérée(s) étant

située(s) sur la surface (surfaces, lignes ou points) ainsi que les cotes et positions correspondantes. Ces portions

sont appelées références partielles.
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ISO/DIS 5459-2

Les références partielles à utiliser pour les références spécifiées sont indiquées par une ligne de repère terminée

par :
 une croix si la référence partielle est un point (voir Figure 2) ;

 deux croix reliées par un trait mixte fin à deux points et un tiret long (type 05.1 de l'ISO 128-24) si la référence

partielle est une ligne (voir Figure 3) ; cette ligne peut être droite ou de toute autre forme qui peut être fermée,

auquel cas les deux croix sont omises ;

 une zone hachurée entourée d’un trait mixte fin à deux points et un tiret long (type 05.1 de l'ISO 128-24) si la

référence partielle est une zone (voir Figure 4).
Figure 2
Figure 3
Figure 4

Une référence partielle est indiquée par un indicateur de référence partielle, divisé en deux cases par une ligne

horizontale, relié à une flèche (voir Figure 5).
Figure 5

La case inférieure est réservée pour une lettre et un chiffre (de 1 à n) qui désignent la référence partielle.

La case supérieure est réservée aux informations complémentaires, telles que les dimensions de la zone de la

référence partielle.

COMMENTAIRE DE FAST: Des exemples de références partielles devraient être ajoutés à

l'Annexe C.
6.3 Spécification des références spécifiées ou systèmes de références spécifiées

La référence spécifiée (ou système de références spécifiées) est spécifiée par la troisième (et si nécessaire la

quatrième, voire la cinquième) case du cadre de tolérance (voir Figure 6) tel que décrit au 6.1 de l’ISO 1101.

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ISO/DIS 5459-2
Figure 6
6.4 Règles d’écriture et de lecture
6.4.1 Règles d’écriture

Règle W1 : si la surface utilisée pour établir la référence spécifiée n’a pas de caractéristique intrinsèque ou n'a pas

de caractéristique intrinsèque considérée comme variable, cette surface est alors désignée par un indicateur de

référence spécifiée placé soit sur le contour de la surface soit sur une ligne de prolongement de la surface (voir

Figure 7a), soit sur une ligne de référence contenant une ligne de repère pointant sur la surface (voir Figure 7b),

soit sur une ligne de repère seulement pointant sur la surface.

NOTE Lorsque la surface est cachée, la partie cachée de la ligne de repère ou de la ligne de référence doit être en

pointillé et se terminer par un point vide (voir Figure 7c).
AAA
BBB
AAA AAA
a) b) c)
Figure 7

Règle W2 : si une surface utilisée pour établir la référence spécifiée a une caractéristique intrinsèque considérée

comme variable, cette surface est alors désignée par un indicateur de référence spécifiée placé dans le

prolongement d’une ligne de cote, qui peut comporter ou non une indication de taille, voir Figure 8.

Figure 7

Règle W3 : si la (les) caractéristique(s) intrinsèque(s) de la (des) surface(s) utilisée(s) pour établir une (des)

référence(s) spécifiée(s) est (sont) considérée(s) comme théorique(s) exacte(s) pour l’association, leur(s) valeur(s)

est (sont) alors identifiée(s) soit par une (des) TED(s) soit par une (des) TED(s) implicite(s).

NOTE 1 Les valeurs de 0 mm, 0°, 90° et 180° sont des TEDs implicites et ne sont pas indiquées.

NOTE 2 Voir exemple en C.1.3.

Règle W4 : si une (des) caractéristique(s) intrinsèque(s) de surface(s) utilisée(s) pour établir une (des) référence(s)

spécifiée(s) est (sont) considérée(s) comme variable(s) pour l’association, leur(s) valeur(s) est (sont) alors

indiquée(s) par une tolérance en plus ou moins suivant la dimension.

Règle W5 : si la référence partielle est un point, l’indicateur de référence partielle est alors relié à une croix placée

sur la surface.
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ISO/DIS 5459-2
NOTE La position du point doit être définie par des dimensions sans tolérance.

Règle W6 : si la référence partielle est une ligne, l'indicateur de référence partielle est alors relié à une ligne placée

sur la surface.

NOTE La longueur et la position de la ligne doivent être définies par des dimensions sans tolérance.

Règle W7 : si la référence partielle est une ligne quelconque sur la surface considérée, l’indication de dessin

« AL » est alors ajoutée à droite de l'indicateur de référence partielle (voir Figure 9).

Figure 8

Règle W8 : si la référence partielle est une zone, l'indicateur de référence partielle est alors relié à une zone

hachurée placée sur la surface.

NOTE L’étendue et la position de cette zone doivent être définies par des dimensions sans tolérance. Les dimensions de

la zone sont indiquées soit :

 lorsque cette zone est circulaire (voir Figure 10) ou carrée (voir Figure 11), dans la case supérieure de l'indicateur de

référence partielle ou placées à l’extérieur et reliées à la case appropriée par une ligne de repère ou par des lignes de

repères et des lignes de référence lorsqu’il n’y a pas suffisamment de place dans la case ; ou

 lorsque la zone n’est ni carrée ni circulaire, directement sur le dessin.
Figure 10 Figure 11
Règle W9
...