Geometrical product specifications (GPS) -- Geometrical tolerancing -- Pattern and combined geometrical specification

This document establishes complementary rules to ISO 1101 to be applied to pattern specifications and defines rules to combine individual specifications, for geometrical specifications e.g. using the symbols POSITION, SYMMETRY, LINE PROFILE and SURFACE PROFILE, as well as STRAIGHTNESS (in the case where the toleranced features are nominally coaxial) and FLATNESS (in the case where the toleranced features are nominally coplanar) as listed in Annex C. These rules apply when a set of tolerance zones are grouped together with location or orientation constraints, through the use of the CZ, CZR or SIM modifiers. This document does not cover the use of the pattern specifications when the least and maximum material requirement is applied (see ISO 2692). This document does not cover the establishment of common datum (see ISO 5459) based on pattern features.

Spécification géométrique des produits (GPS) -- Tolérancement géométrique -- Spécification géométrique de groupes d'éléments et spécification géométrique combinée

Le présent document établit des rčgles complémentaires de celles de l'ISO 1101 ŕ appliquer aux spécifications de groupes d'éléments et définit des rčgles pour combiner des spécifications individuelles, pour les spécifications géométriques, par exemple en utilisant les symboles de LOCALISATION, SYMÉTRIE, PROFIL DE LIGNE et PROFIL DE SURFACE, ainsi que les symboles de RECTITUDE (dans le cas oů les éléments tolérancés sont nominalement coaxiaux) et de PLANÉITÉ (dans le cas oů les éléments tolérancés sont nominalement coplanaires) comme listés en Annexe C. Ces rčgles s'appliquent lorsqu'un ensemble de zones de tolérances sont regroupées ensemble avec des contraintes de position ou d'orientation, en utilisant les modificateurs CZ, CZR ou SIM. Le présent document ne couvre pas l'utilisation des spécifications de groupes d'éléments lorsque l'exigence du minimum et du maximum de matičre s'applique (voir l'ISO 2692). Le présent document ne couvre pas non plus l'établissement de référence spécifiée commune (voir l'ISO 5459) basée sur des éléments de groupe d'éléments.

General Information

Status
Published
Publication Date
23-May-2018
Current Stage
6060 - International Standard published
Start Date
26-Jan-2018
Completion Date
24-May-2018
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ISO 5458:2018 - Geometrical product specifications (GPS) -- Geometrical tolerancing -- Pattern and combined geometrical specification
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ISO 5458:2018 - Spécification géométrique des produits (GPS) -- Tolérancement géométrique -- Spécification géométrique de groupes d'éléments et spécification géométrique combinée
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Standards Content (sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 5458
Third edition
2018-05
Geometrical product specifications
(GPS) — Geometrical tolerancing —
Pattern and combined geometrical
specification
Spécification géométrique des produits (GPS) — Tolérancement
géométrique — Spécification géométrique de groupes d'éléments et
spécification géométrique combinée
Reference number
ISO 5458:2018(E)
ISO 2018
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 5458:2018(E)
COPYRIGHT PROTECTED DOCUMENT
© ISO 2018

All rights reserved. Unless otherwise specified, or required in the context of its implementation, no part of this publication may

be reproduced or utilized otherwise in any form or by any means, electronic or mechanical, including photocopying, or posting

on the internet or an intranet, without prior written permission. Permission can be requested from either ISO at the address

below or ISO’s member body in the country of the requester.
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CH-1214 Vernier, Geneva
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Fax: +41 22 749 09 47
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Website: www.iso.org
Published in Switzerland
ii © ISO 2018 – All rights reserved
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 5458:2018(E)
Contents Page

Foreword ........................................................................................................................................................................................................................................iv

Introduction ..................................................................................................................................................................................................................................v

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

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

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

4 Symbols and specification modifiers .............................................................................................................................................. 3

5 Principles ..................................................................................................................................................................................................................... 3

5.1 General ........................................................................................................................................................................................................... 3

5.2 Concepts ....................................................................................................................................................................................................... 4

5.3 Rule A: for position specification ............................................................................................................................................ 4

5.4 Rules for pattern specification .................................................................................................................................................. 5

5.4.1 General...................................................................................................................................................................................... 5

5.4.2 Rule B: constraints ......................................................................................................................................................... 5

5.4.3 Rule C: indication of a single indicator pattern specification .................................................... 6

5.4.4 Rule D: indication of a multiple indicator pattern specification ............................................. 8

5.4.5 Rule E: indication of multi-level single indicator pattern specification ........................12

5.5 Pattern characteristic .....................................................................................................................................................................17

Annex A (informative) Former practice, important changes ...................................................................................................18

Annex B (informative) Differences between ISO 5458:1998 and this document ...............................................20

Annex C (informative) Examples of pattern specifications ........................................................................................................22

Annex D (normative) Relations and dimensions of graphical symbols ........................................................................41

Annex E (informative) Concept diagram for pattern specification and relation with modifiers ........42

Annex F (informative) Relation to the GPS matrix model ............................................................................................................43

Bibliography .............................................................................................................................................................................................................................44

© ISO 2018 – All rights reserved iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 5458:2018(E)
Foreword

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

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

through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical

committee has been established has the right to be represented on that committee. International

organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.

ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of

electrotechnical standardization.

The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are

described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular the different approval criteria needed for the

different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the

editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www .iso .org/directives).

Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of

patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of

any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or

on the ISO list of patent declarations received (see www .iso .org/patents).

Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not

constitute an endorsement.

For an explanation on the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and

expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the

World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT) see the following

URL: www .iso .org/iso/foreword .html.

This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 213, Dimensional and geometrical product

specifications and verification.

This third edition cancels and replaces the second edition (ISO 5458:1998), which has been technically

revised.
The main changes to the previous edition are as follows:
— exception from the independency principle removed according to ISO 8015;
— rules harmonized to align with ISO 1101;
— unstated rules in ISO 5458:1998 removed;

— concept of “pattern” to control all types of geometrical features introduced more generically, rather

than applying it only with position symbol.
iv © ISO 2018 – All rights reserved
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO 5458:2018(E)
Introduction

This document is a geometrical product specification (GPS) standard and is to be regarded as a general

GPS standard (see ISO 14638). It influences chain links A, B and C for form, orientation and location.

The ISO/GPS matrix model given in ISO 14638 gives an overview of the ISO/GPS system of which this

document is a part. The fundamental rules of ISO/GPS given in ISO 8015 apply to this document and

the default decision rules given in ISO 14253-1 apply to specifications made in accordance with this

document, unless otherwise indicated.

For more detailed information of the relation of this document to the GPS matrix model, see Annex F.

ISO 1101 and other relevant documents, such as those dealing with the least and maximum material

requirement (ISO 2692) and the datum system (ISO 5459), should be taken into consideration when

using this document.

This document provides rules for the tolerancing of a tolerance zone pattern, i.e. a collection of tolerance

zones constrained to each other with or without reference to a datum system which does not lock all

degrees of freedom.
For the presentation of lettering (proportions and dimensions), see ISO 3098-2.

All figures in this document for the 2D drawing indications have been drawn in first-angle projection

with dimensions and tolerances in millimeters. It should be understood that third-angle projection

and other units of measurement could have been used equally well without prejudice to the principles

established.

Annexes A and B provide more information on the changes in practice and differences between this

document and ISO 1101 on one hand and ISO 5458:1998 on the other hand.
© ISO 2018 – All rights reserved v
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 5458:2018(E)
Geometrical product specifications (GPS) — Geometrical
tolerancing — Pattern and combined geometrical
specification

IMPORTANT — The illustrations included in this document are intended to illustrate the text

and/or to provide examples of the related technical drawing specification; these illustrations

are not fully dimensioned and toleranced, showing only the relevant general principles.

In particular, many illustrations do not contain filter specifications. As a consequence, the

illustrations are not a representation of a complete workpiece, and are not of a quality that is

required for use in industry (in terms of full conformity with the standards prepared by ISO/

TC 10 and ISO/TC 213), and as such are not suitable for projection for teaching purposes.

1 Scope

This document establishes complementary rules to ISO 1101 to be applied to pattern specifications and

defines rules to combine individual specifications, for geometrical specifications e.g. using the symbols

POSITION, SYMMETRY, LINE PROFILE and SURFACE PROFILE, as well as STRAIGHTNESS (in the case

where the toleranced features are nominally coaxial) and FLATNESS (in the case where the toleranced

features are nominally coplanar) as listed in Annex C.

These rules apply when a set of tolerance zones are grouped together with location or orientation

constraints, through the use of the CZ, CZR or SIM modifiers.

This document does not cover the use of the pattern specifications when the least and maximum

material requirement is applied (see ISO 2692).

This document does not cover the establishment of common datum (see ISO 5459) based on pattern

features.
2 Normative references

The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content

constitutes requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For

undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.

ISO 1101, Geometrical product specifications (GPS) — Geometrical tolerancing — Tolerances of form,

orientation, location and run-out

ISO 8015, Geometrical product specifications (GPS) — Fundamentals — Concepts, principles and rules

ISO 17450-1, Geometrical product specifications (GPS) — General concepts — Part 1: Model for geometrical

specification and verification

ISO 17450-2, Geometrical product specifications (GPS) — General concepts — Part 2: Basic tenets,

specifications, operators, uncertainties and ambiguities

ISO 22432, Geometrical product specifications (GPS) — Features utilized in specification and verification

3 Terms and definitions

For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 8015, ISO 1101, ISO 17450-1,

ISO 17450-2, ISO 22432 and the following apply.
© ISO 2018 – All rights reserved 1
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ISO 5458:2018(E)

ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:

— ISO Online browsing platform: available at https: //www .iso .org/obp
— IEC Electropedia: available at http: //www .electropedia .org/
3.1
pattern specification

combined requirement indicated by a set of geometrical specifications, and controlled by a tolerance

zone pattern

Note 1 to entry: The geometrical features controlled by a pattern specification can be a set of compound features,

united features or single features, which can be features of size (linear or angular).

Note 2 to entry: Annex C provides examples of pattern specifications in Table C.1.

Note 3 to entry: The set of pattern features controlled by a pattern specification does not define a united feature.

A united feature can be a pattern feature, i.e. one of the members of the toleranced features controlled by a

pattern specification.
3.2
pattern feature

geometrical feature which is a member of the set of features controlled by a pattern specification

3.3
tolerance zone pattern

combination of more than one tolerance zone, having, without priority between them, constraints of

orientation and location, or constraints of orientation

Note 1 to entry: A tolerance zone pattern is composed of several tolerance zones which can have different nominal

geometries.

Note 2 to entry: A tolerance zone pattern can be established without external constraint or with orientation

constraint and/or location constraint from a datum system.
3.4
pattern characteristic
geometrical characteristic controlled by a pattern specification
3.5
theoretical exact feature pattern
TEF pattern

combination of more than one TEF having, without priority between them, constraints of orientation

and location, or constraints of orientation, used to establish the pattern characteristic

Note 1 to entry: A TEF pattern is composed of several TEFs which can have different nominal geometries and

constrained between them, with respect to their relative location and/or orientation.

Note 2 to entry: A TEF pattern can be established without external constraint or with orientation constraint

and/or location constraint from a datum system.
3.6
single indicator pattern specification
pattern specification, controlled by one tolerance indicator specification
3.7
multiple indicator pattern specification

pattern specification, controlled by more than one tolerance indicator specification

3.8
multi-level single indicator pattern specification

single indicator pattern specification applied to more than one group of toleranced features

2 © ISO 2018 – All rights reserved
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ISO 5458:2018(E)
3.9
internal constraint

location constraint and/or orientation constraint between the individual tolerance zones of the

tolerance zone pattern
3.10
external constraint

location constraint and/or orientation constraint between a tolerance zone or tolerance zone pattern

and a datum system
4 Symbols and specification modifiers

For the purposes of this document, the specification modifiers of Table 1 shall apply.

Rules for the presentation of graphical symbols shall be in accordance with Annex D.

Table 1 — Specification modifiers
Applied to Symbol Description Internal constraint Modifier defined in
Toleranced
UF United feature Not applicable ISO 1101
feature
SZ Separate zones None 5.1
Simultaneous require- Orientation and location
a,b
SIMi 5.4.4
ment No. i constraints
Tolerance zones
CZ Combined zone Orientation and location 5.4.3, 5.4.5 and ISO 1101
Combined zone rota-
CZR Orientation constraint only 5.4.3 and 5.4.5
tional only

An identification number i can be associated to the modifier SIM. In this case there is no space between SIM and i.

“SIM” in ISO 8785 is used for a family of “surface imperfection” parameters with indices (e.g. a, n, t, w, cd, ch, sh, n/A).

The modifier simultaneous requirement (SIM) as indicated in this document shall not be confused with the indication of a

surface imperfection parameter (e.g. SIM1 versus SIMt).
5 Principles
5.1 General

According to the feature principle (see ISO 8015:2011, 5.4), by default a geometrical specification

applies to one complete single feature as defined in ISO 22432. It is the designer’s responsibility to

select the features or portions of features to which a specification applies and either indicate that on a

2D drawing using appropriate symbology or define it in the CAD model.

According to the independency principle (see ISO 8015:2011, 5.5), by default a geometrical specification

that applies to more than one single feature applies to those features independently. The tolerance zones

defined by one tolerance indicator or by several tolerance indicators shall be considered independently

by default; this corresponds to the meaning of the modifier SZ. When the same geometrical specification

is applied to several toleranced features, for all geometrical specifications other than position

specifications, the indication of SZ modifier is redundant (see rule A for position specification, 5.3).

If it is required that the geometrical specification applies to the features simultaneously with some

constraint between the tolerance zones, it is the designer’s responsibility to either indicate this on a 2D

drawing or in the CAD model using appropriate pattern specifications.

In order to manage functional requirements for a set of features, they can be controlled simultaneously

by means of a pattern specification, using tolerance zone pattern modifiers CZ, CZR or SIMn.

The use of the concept of “simultaneous requirement” transforms a set of more than one geometrical

specification into a combined specification, i.e. a pattern specification.
© ISO 2018 – All rights reserved 3
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ISO 5458:2018(E)

There are two ways to create a tolerance zone pattern, either by using a single indicator pattern

specification with the CZ or CZR modifiers [see Figure 1 a) and rules C and E] or by using a multiple

indicator pattern specification using SIM modifiers [see Figure 1 b) and rule D (5.4.4)].

a) Single indicator pattern specification b) Multiple indicator pattern specification

Figure 1 — Example of pattern specifications
5.2 Concepts

A pattern specification consists of both a set of more than one geometrical feature and a tolerance zone

pattern. The set of tolerance zones in the tolerance zone pattern have internal constraints, which are

defined by implicit or explicit TEDs.

If necessary, external constraints to a tolerance zone pattern can be defined by referencing a datum

system, as defined in ISO 5459. The values of external constraints are defined by implicit or explicit TEDs.

The main specification elements of a pattern specification are:

— the identification of a single indicator pattern specification or a multiple indicator pattern

specification;

— the internal constraint (in orientation and/or in location) between the individual tolerance zones of

the tolerance zone pattern defined by TEDs;

— the tolerance zone pattern defined as a collection of individual tolerance zones;

— if applicable, external constraints (in orientation and/or in location) of the tolerance zone pattern

defined by TEDs from a datum system, see ISO 5459.

There is no functional difference between using n identical specifications or a pattern specification

(with n members) when these specifications refer to a datum system which locks all degrees of freedom

of the related tolerance zones. However, there is a difference from a characteristic point of view: there

is only one pattern characteristic defined for a pattern specification, whereas there are n geometrical

characteristics defined each one for the n individual specifications.

There is a functional difference between using n identical specifications or a pattern specification (with

n members) when the pattern specification refers to a datum system which does not lock all degrees of

freedom of the related tolerance zones, or when the pattern specification does not refer to a datum system.

The rules, applied for pattern specification and their repetitions, are given in 5.3 and 5.4. A concept

diagram in Annex E illustrates these rules. Examples with their meanings are given in Annex C.

5.3 Rule A: for position specification

When a position specification is applied to several geometrical features and the tolerance zones have at

least one unlocked non-redundant degree of freedom, either the SZ or CZ or CZR modifier shall always

be indicated in the tolerance section, see Figure 2 and for former practice, see Annex A.

4 © ISO 2018 – All rights reserved
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ISO 5458:2018(E)

Using the SZ modifier to a position specification without datum section makes the specification

meaningless.

NOTE This rule is in line with the independency principle stated in ISO 8015. However, ISO 5458:1998 was

in conflict with the independency principle, since a pattern specification without the CZ modifier implied that

the tolerance zones for the repeated specifications were related with internal constraints, and thus dependent

on each other (see Annex A and Annex B). Rule A (5.3), which includes the exception for position specification,

eliminates this conflict.

a) Pattern specification b) Not a pattern specification: Two c) Pattern specification

without a datum independent specifications with a datum
with a datum

Figure 2 — Example of geometrical specifications which are or are not pattern specification

5.4 Rules for pattern specification
5.4.1 General

To create a single indicator pattern specification, a geometrical specification shall be applied to a set

of more than one geometrical feature simultaneously. Internal constraints to define the tolerance zone

pattern between the individual tolerance zones shall be defined and, if necessary, external constraints

from a datum or datum system shall also be defined.

To create a multiple indicator pattern specification, a set of more than one separate geometrical

specification shall be applied to a set of more than one geometrical feature simultaneously. Internal

constraints to define the tolerance zone pattern between the individual tolerance zones shall be defined

and, if necessary, external constraints from a datum or datum system shall also be defined.

It is possible to indicate a repetition of an identical geometrical specification, as described in ISO 1101,

to control several geometrical features.
5.4.2 Rule B: constraints
A pattern specification defines internal constraints.

A pattern specification can define external constraints when the geometrical specification includes a

datum or datum system.

The internal constraints consist of the location constraints and/or the orientation constraints linking

the individual tolerance zones composing a tolerance zone pattern.

The external constraints define the location constraints and/or the orientation constraints linking the

tolerance zone pattern to a datum or datum system.

These internal or externals constraints are defined by TEDs, which can be explicit or implicit.

The following TEDs are implicit:

— 0 mm, when drawing lines appear straight and/or aligned and there is no explicit indication to the

contrary, see Figure 3, key a1 and a5;

— 0°, 90°, 180°, 270°, when drawing lines appear aligned (0°/180°) or perpendicular (90°/270°) and

there is no explicit indication to the contrary, see Figure 3, key a2;
© ISO 2018 – All rights reserved 5
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ISO 5458:2018(E)

— equally disposed angle, 360°/n, where n is the number of features in a pattern shown equally

disposed on a circle and there is no explicit indication to the contrary, see Figure 3, key a3.

— angular alignment between coaxial patterns (0° or 180° equivalent), see Figure 3, key a4.

NOTE To facilitate readability, it can be useful to indicate explicitly the TEDs, which could be considered as

implicit.
Figure 3 illustrates different implicit and explicit TEDs.

Without annotation, the explicit TEDs are indicated directly on the drawing with a dimension value

which is framed.

If the values of TEDs are extracted from the CAD model, then this shall be indicated near the title block

(as given in ISO 1101). Figure 3 is intended to illustrate and explain the implicit and explicit TEDs.

Key
a1 implicit linear TED of 0 mm
a2 implicit angular TED of 90° or 180° or 270°
a3 implicit equally disposed angular TED
a4 implicit symmetrically disposed angular TED
a5 implicit coaxially disposed linear TED of 0 mm
b explicit TED
Figure 3 — Implicit or explicit TEDs
5.4.3 Rule C: indication of a single indicator pattern specification

To create a single indicator pattern specification (see Figure 4), the modifier CZ or CZR shall appear in

a tolerance indicator which is applied to more than one geometrical feature. The modifier (CZ or CZR)

shall be shown in the tolerance section following the tolerance value (see ISO 1101).

When a single indicator pattern specification is defined, each individual tolerance zone in the tolerance

zone pattern has the same size and the same shape.
To create an additional level of pattern specification, see rule E (5.4.5).
6 © ISO 2018 – All rights reserved
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ISO 5458:2018(E)

a) Single indicator pattern specification with- b) Single indicator pattern specification

out a datum with a datum
Figure 4 — Example of single indicator pattern specifications

The modifier CZ indicates that a tolerance zone pattern is defined with internal orientation and location

constraints between the individual tolerance zones.

The modifier CZR indicates that a tolerance zone pattern is defined with internal orientation constraints

between the individual tolerance zones.

The internal constraints (orientation constraints and location constraints) shall be defined respectively

by angular TEDs and linear TEDs (implicit or explicit) (see rule B, 5.4.2).

NOTE The modifiers “CZ” or “CZR” do not constrain the sizes of the features of size.

Table 2 provides examples which illustrate the internal constraints introduced by the CZ or CZR

modifiers and the external constraints introduced by the datum or datum system.
© ISO 2018 – All rights reserved 7
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ISO 5458:2018(E)

Table 2 — Example of internal constraints with CZ or CZR and external constraints with datum

or datum system
Dimensions considered as TEDs for
External constraints
Internal con-
To locate or orientate tol-
Drawing indication Tolerance indicator straints in the tol-
erance zone or tolerance
erance zone pattern
zone pattern
None
None
(no pattern specifi-
(no datum or datum system)
cation)
None
Introduced by CZR
TEDs according to CAD model 123
None
rev c
Introduced by the datum A
Introduced by CZ in link with symbol charac-
teristic
5.4.4 Rule D: indication of a multiple indicator pattern specification

To create one multiple indicator pattern specification (see Figure 1), the modifier SIM, optionally

followed by an identification number without a space, shall be indicated in the adjacent indication area

of each related geometrical specification (see Figure 5).

The use of the SIM modifier (simultaneous requirement) transforms a set of more than one geometrical

specification into a combined specification (pattern specification). The tolerance zones for all the

specifications are locked together with location and orientation constraints (see Figures 6 and 7).

The specifications locked together with the SIM indications may or may not have
— the same tolerance value, and
— the same shape of tolerance zones (see Figure 7).
In the case of a multiple pattern specification defined with the SIM modifier:
— the individual geometrical specification shall not include the CZR modifier;
8 © ISO 2018 – All rights reserved
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ISO 5458:2018(E)

— the individual geometrical specification can include the CZ modifier, but this is superfluous and may

be omitted.

NOTE Two tolerance zone patterns, to be related and rotationally aligned, both belong to the same SIM group.

a) Example 1 b) Example 2
Figure 5 — Examples of indication of simultaneous requirements from two separate
specifications

In Figure 5 a), the SIM modifier adjacent to the two tolerance indicators means that the two tolerance

zone patterns are combined into a single requirement. All five tolerance zones are locked together by

location and orientation constraints.

In Figure 5 b), the SIM1 modifier creates one simultaneous requirement, and the SIM2 modifier creates

a separate simultaneous requirement. The SIM1 and SIM2 requirements are unrelated to each other.

...

NORME ISO
INTERNATIONALE 5458
Troisième édition
2018-05
Spécification géométrique des
produits (GPS) — Tolérancement
géométrique — Spécification
géométrique de groupes d'éléments et
spécification géométrique combinée
Geometrical product specifications (GPS) — Geometrical tolerancing
— Pattern and combined geometrical specification
Numéro de référence
ISO 5458:2018(F)
ISO 2018
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ISO 5458:2018(F)
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Tous droits réservés. Sauf prescription différente ou nécessité dans le contexte de sa mise en oeuvre, aucune partie de cette

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

être demandée à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.

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Publié en Suisse
ii © ISO 2018 – Tous droits réservés
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ISO 5458:2018(F)
Sommaire Page

Avant-propos ..............................................................................................................................................................................................................................iv

Introduction ..................................................................................................................................................................................................................................v

1 Domaine d’application ................................................................................................................................................................................... 1

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

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

4 Symboles et modificateurs de spécification.............................................................................................................................3

5 Principes .......................................................................................................................................................................................................................3

5.1 Généralités .................................................................................................................................................................................................. 3

5.2 Concepts ....................................................................................................................................................................................................... 4

5.3 Règle A: spécification de position ........................................................................................................................................... 5

5.4 Règles concernant la spécification de groupe d’éléments ................................................................................. 5

5.4.1 Généralités ............................................................................................................................................................................ 5

5.4.2 Règle B: contraintes ........................................................................................................................................... ............ 6

5.4.3 Règle C: indication d’une spécification de groupe d’éléments d’indicateur simple 7

5.4.4 Règle D: indication d’une spécification de groupe d’éléments d’indicateurs

multiples ................................................................................................................................................................................. 8

5.4.5 Règle E: indication d’une spécification de groupe d’éléments d’indicateurs

à niveaux multiples .....................................................................................................................................................12

5.5 Caractéristique de groupe d’éléments .............................................................................................................................17

Annexe A (informative) Anciennes pratiques, changements importants ...................................................................18

Annexe B (informative) Différences entre l’ISO 5458:1998 et le présent document ......................................20

Annexe C (informative) Exemples de spécifications de groupes d’éléments ...........................................................22

Annexe D (normative) Relations et dimensions des symboles graphiques ..............................................................41

Annexe E (informative) Schéma conceptuel des spécifications de groupe d’éléments et

relation avec les modificateurs ..........................................................................................................................................................42

Annexe F (informative) Relation avec le modèle de matrice GPS ........................................................................................43

Bibliographie ...........................................................................................................................................................................................................................44

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ISO 5458:2018(F)
Avant-propos

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

nationaux de normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est

en général confiée aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude

a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,

gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux.

L'ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui

concerne la normalisation électrotechnique.

Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont

décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier de prendre note des différents

critères d'approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été

rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir www

.iso .org/directives).

L'attention est attirée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de

droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable

de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant

les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de

l'élaboration du document sont indiqués dans l'Introduction et/ou dans la liste des déclarations de

brevets reçues par l'ISO (voir www .iso .org/brevets).

Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données

pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un

engagement.

Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions

spécifiques de l'ISO liés à l'évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l'adhésion

de l'ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles

techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant: www .iso .org/avant -propos.

Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 213, Spécifications et vérification

dimensionnelles et géométriques des produits.

Cette troisième édition annule et remplace la deuxième édition (ISO 5458:1998), qui a fait l'objet d'une

révision technique.

Les principales modifications par rapport à l’édition précédente sont les suivantes:

— suppression de l’exception au principe d’indépendance conformément à l’ISO 8015;

— harmonisation des règles pour s’aligner sur l’ISO 1101;
— élimination des règles non énoncées dans l’ISO 5458:1998;

— introduction plus générique du concept de «groupe d’éléments» pour contrôler tous les types

d’éléments géométriques, plutôt que de l’appliquer uniquement avec le symbole de position.

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ISO 5458:2018(F)
Introduction

Le présent document est une norme de spécification géométrique des produits (GPS) et doit être

considérée comme une norme GPS générale (voir l’ISO 14638). Elle influence les maillons A, B et C de la

chaîne de normes relatives à la forme, l’orientation et la position.

Le modèle de matrice ISO/GPS donnée dans l’ISO 14638 donne une vue d’ensemble du système

ISO/GPS dont le présent document fait partie. Les règles fondamentales de l’ISO/GPS données

dans l’ISO 8015 s’appliquent au présent document et les règles de décision par défaut de

l’ISO 14253-1 s’appliquent aux spécifications établies conformément au présent document, sauf

indication contraire.

Pour de plus amples informations sur la relation entre le présent document et le modèle de matrice GPS,

voir l’Annexe F.

Lors de l’utilisation du présent document, il convient de tenir compte de l’ISO 1101 et des autres

documents pertinents, tels que ceux traitant des exigences du minimum et du maximum de matière

(ISO 2692) et du système de références spécifiées (ISO 5459).

Le présent document spécifie des règles concernant le tolérancement d’un groupe de zones de tolérance,

c’est-à-dire une collection de zones de tolérances contraintes entre elles, avec ou sans référence à un

système de références spécifiées qui ne bloque pas tous les degrés de liberté.

Pour la présentation de l’écriture (proportions et dimensions), voir l’ISO 3098-2.

Toutes les figures du présent document comportant des indications de dessins en 2D ont été dessinées

en projection de premier dièdre, les dimensions et les tolérances étant exprimées en millimètres. Il y

a lieu de comprendre qu’une projection du troisième dièdre et d’autres unités de mesurage pourraient

tout aussi bien avoir été utilisées sans préjudice des principes établis.

Les Annexes A et B détaillent les modifications des pratiques et les différences entre le présent document

et l’ISO 1101 d’une part, et entre le présent document et l’ISO 5458:1998 d’autre part.

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NORME INTERNATIONALE ISO 5458:2018(F)
Spécification géométrique des produits (GPS) —
Tolérancement géométrique — Spécification géométrique
de groupes d'éléments et spécification géométrique
combinée

IMPORTANT — Les illustrations contenues dans le présent document sont destinées à illustrer

le texte et/ou donner des exemples de la spécification de dessin technique associée. Ces

illustrations ne sont pas entièrement dimensionnées et tolérancées, afin de ne présenter que

les principes généraux pertinents. Notamment de nombreuses illustrations ne contiennent pas

de spécifications de filtre. Par conséquent, ces illustrations ne sont pas la représentation d’une

pièce complète, leur qualité ne permet pas de les utiliser dans l’industrie (car elles ne sont pas

totalement conformes aux normes élaborées par l’ISO/TC 10 et l’ISO/TC 213) et ne sont pas, en

tant que tel, adaptées pour la projection à des fins d’enseignement.
1 Domaine d’application

Le présent document établit des règles complémentaires de celles de l’ISO 1101 à appliquer aux

spécifications de groupes d’éléments et définit des règles pour combiner des spécifications individuelles,

pour les spécifications géométriques, par exemple en utilisant les symboles de LOCALISATION,

SYMÉTRIE, PROFIL DE LIGNE et PROFIL DE SURFACE, ainsi que les symboles de RECTITUDE (dans le

cas où les éléments tolérancés sont nominalement coaxiaux) et de PLANÉITÉ (dans le cas où les éléments

tolérancés sont nominalement coplanaires) comme listés en Annexe C.

Ces règles s’appliquent lorsqu’un ensemble de zones de tolérances sont regroupées ensemble avec des

contraintes de position ou d’orientation, en utilisant les modificateurs CZ, CZR ou SIM.

Le présent document ne couvre pas l’utilisation des spécifications de groupes d’éléments lorsque

l’exigence du minimum et du maximum de matière s’applique (voir l’ISO 2692).

Le présent document ne couvre pas non plus l’établissement de référence spécifiée commune (voir

l’ISO 5459) basée sur des éléments de groupe d’éléments.
2 Références normatives

Les documents suivants cités dans le texte constituent, pour tout ou partie de leur contenu, des

exigences du présent document. Pour les références datées, seule l’édition citée s’applique. Pour les

références non datées, la dernière édition du document de référence s'applique (y compris les éventuels

amendements).

ISO 1101, Spécification géométrique des produits (GPS) — Tolérancement géométrique — Tolérancement

de forme, orientation, position et battement

ISO 8015, Spécification géométrique des produits (GPS) — Fondamentaux — Concepts, principes et règles

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

la spécification et la vérification géométriques

ISO 17450-2, Spécification géométrique des produits (GPS) — Concepts généraux — Partie 2: Principes de

base, spécifications, opérateurs, incertitudes et ambiguïtés

ISO 22432, Spécification géométrique des produits (GPS) — Éléments utilisés en spécification et vérification

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ISO 5458:2018(F)
3 Termes et définitions

Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans les ISO 8015, ISO 1101,

ISO 17450-1, ISO 17450-2, ISO 22432 ainsi que les suivants s’appliquent.

L’ISO et l’IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en

normalisation, consultables aux adresses suivantes:

— ISO Online browsing platform: disponible à l’adresse https: //www .iso .org ./obp

— IEC Electropedia: disponible à l’adresse http: //www .electropedia .org/
3.1
spécification de groupe d’éléments

exigence combinée indiquée par un ensemble de spécifications géométriques, et contrôlée par un

groupe de zones de tolérance

Note 1 à l'article: Les éléments géométriques contrôlés par une spécification de groupe d’éléments peuvent

être un ensemble d’éléments composés, d’éléments unifiés ou d’éléments simples, qui peuvent être des entités

dimensionnelles (linéaires ou angulaires).

Note 2 à l'article: L’Annexe C donne des exemples de spécifications de groupes d’éléments dans le Tableau C.1.

Note 3 à l'article: L’ensemble d’éléments de groupe d’éléments contrôlés par une spécification de groupe

d’éléments ne définit pas un élément unifié. Un élément unifié peut être un élément de groupe d’éléments, c’est-à-

dire l’un des membres des éléments tolérancés contrôlés par une spécification de groupe d’éléments.

3.2
élément d’un groupe d’éléments

élément géométrique qui est un membre de l’ensemble des éléments contrôlés par une spécification de

groupe d’éléments
3.3
groupe de zones de tolérance

combinaison de plusieurs zones de tolérances ayant, sans priorité entre elles, des contraintes

d’orientation et de position, ou des contraintes d’orientation

Note 1 à l'article: Un groupe de zones de tolérance se compose de plusieurs zones de tolérances qui peuvent avoir

des géométries nominales différentes.

Note 2 à l'article: Un groupe de zones de tolérance peut être établi sans contrainte externe ou sans contrainte

d’orientation et/ou de position par rapport à un système de références spécifiées.

3.4
caractéristique d’un groupe d’éléments
caractéristique géométrique maîtrisée par une spécification de groupe d’éléments
3.5
groupe d’éléments théoriques exacts
groupe de TEF

combinaison de plusieurs éléments théoriques exacts (TEF) ayant, sans priorité entre eux, des

contraintes d’orientation et de position, ou des contraintes d’orientation, utilisée pour établir la

caractéristique de groupe d’éléments

Note 1 à l'article: Un groupe d’éléments de TEF se compose de plusieurs TEFs qui peuvent avoir des géométries

nominales différentes et contraints entre eux, en ce qui concerne leur position et/ou orientation relative.

Note 2 à l'article: Un groupe d’éléments de TEF peut être établi sans contrainte externe ou sans contrainte

d’orientation et/ou de position par rapport à un système de références spécifiées.

3.6
spécification de groupe d’éléments d’indicateur simple

spécification de groupe d’éléments, contrôlée par une seule spécification d’indicateur de tolérance

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ISO 5458:2018(F)
3.7
spécification de groupe d’éléments d’indicateurs multiples

spécification de groupe d’éléments, contrôlée par plusieurs spécifications d’indicateur de tolérance

3.8
spécification de groupe d’éléments d’indicateur simple à niveaux multiples

spécification de groupe d’éléments d’indicateur simple appliqué à plusieurs groupes d’éléments

tolérancés
3.9
contrainte interne

contrainte de position et/ou d’orientation entre les zones de tolérances individuelles du groupe de

zones de tolérance
3.10
contrainte externe

contrainte de position et/ou d’orientation entre une zone de tolérance ou un groupe de zones de

tolérance et un système de références spécifiées
4 Symboles et modificateurs de spécification

Pour les besoins du présent document, les modificateurs de spécification du Tableau 1 doivent

s’appliquer.

Les règles concernant la présentation des symboles graphiques doivent être conformes à l’Annexe D.

Tableau 1 — Modificateurs de spécification
Appliqué à Symbole Description Contrainte interne Modificateur défini dans
Élément
UF Élément unifié Non applicable ISO 1101
tolérancé
SZ Zones séparées Aucune 5.1
Contraintes d’orientation et
SIMi Exigence simultanée n°i 5.4.4
de position
Zones de
tolérance
CZ Zone combinée Orientation et position 5.4.3, 5.4.5 et ISO 1101
Zone combinée en Contrainte d’orientation
CZR 5.4.3 et 5.4.5
rotation uniquement uniquement

Un numéro d’identification i peut être associé au modificateur SIM. Dans ce cas, il n’y a aucun espace entre SIM et i.

«SIM» dans l’ISO 8785 est utilisé pour la famille de paramètres «défauts de surface» avec des indices (par exemple a, n,

t, w, cd, ch, sh, n/A). L’exigence simultanée de modificateur (SIM) tel qu’indiquée dans le présent document ne doit pas être

confondu avec l’indication d’un paramètre de défaut de surface (par exemple SIM1 par opposition à SIMt).

5 Principes
5.1 Généralités

Par défaut, d’après le principe de l’élément (voir l’ISO 8015:2011, 5.4), une spécification géométrique

s’applique à un élément simple entier, tel que défini dans l’ISO 22432. Le concepteur est tenu de

sélectionner les éléments ou portions d’éléments auxquels une spécification s’applique, et soit de

l’indiquer sur un dessin en 2D en utilisant la symbologie appropriée, soit de le définir dans le modèle CAO.

Par défaut, d’après le principe de l’indépendance (voir l’ISO 8015:2011, 5.5), une spécification

géométrique qui s’applique à plusieurs éléments simples, s’applique à ces éléments de manière

indépendante. Les zones de tolérances définies par un ou plusieurs indicateurs de tolérance doivent, par

défaut, être considérées de manière indépendante; ceci correspond à la signification du modificateur SZ.

Lorsque la même spécification géométrique est appliquée à plusieurs éléments tolérancés, pour toutes

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ISO 5458:2018(F)

les spécifications géométriques autres que les spécifications de position, l’indication du modificateur SZ

est redondante (voir la règle A concernant la spécification de position, 5.3).

Si la spécification géométrique doit s’appliquer simultanément aux éléments avec une contrainte entre

les zones de tolérance, le concepteur est tenu de l’indiquer soit sur un dessin en 2D, soit dans le modèle

CAO en utilisant les spécifications de groupe d’éléments appropriées.

Afin de gérer les exigences fonctionnelles concernant un ensemble d’éléments, ces derniers peuvent

être contrôlés simultanément au moyen d’une spécification de groupe d’éléments, en utilisant les

modificateurs de groupe de zones de tolérance CZ, CZR ou SIMn.

L’utilisation du concept «d’exigence simultanée» transforme un ensemble de plusieurs spécifications

géométriques en une spécification combinée, c’est-à-dire une spécification de groupe d’éléments.

Un groupe de zones de tolérance peut être créé de deux manières: soit en utilisant une spécification

de groupe d’éléments d’indicateur simple avec les modificateurs CZ ou CZR [voir la Figure 1 a) et les

règles C et E], soit en utilisant une spécification de groupe d’éléments d’indicateurs multiples avec des

modificateurs SIM [voir la Figure 1 b) et la règle D (5.4.4)].
a) Spécification de groupe d’éléments b) Spécification de groupe d’éléments
d’indicateur simple d’indicateurs multiples
Figure 1 — Exemple de spécifications de groupe d’éléments
5.2 Concepts

Une spécification de groupe d’éléments se compose à la fois d’un ensemble de plusieurs éléments

géométriques et d’un groupe de zones de tolérance. L’ensemble de zones de tolérance dans le groupe

de zones de tolérance a des contraintes internes qui sont définies par des TEDs implicites ou explicites.

Si nécessaire, il est possible de définir des contraintes externes applicables à un groupe de zones de

tolérance, en faisant référence à un système de références spécifiées, tel que défini dans l’ISO 5459. Les

valeurs des contraintes externes sont définies par des TEDs implicites ou explicites.

Les principaux éléments de spécification d’une spécification de groupe d’éléments sont:

— l’identification d’une spécification de groupe d’éléments d’indicateur simple ou d’une spécification

de groupe d’éléments d’indicateurs multiples;

— la contrainte interne (en orientation et/ou en position) entre les zones de tolérances individuelles du

groupe de zones de tolérance défini par les TEDs;

— le groupe de zones de tolérance défini comme une collection de zones de tolérances individuelles;

— le cas échéant, des contraintes externes (en orientation et/ou en position) du groupe de zones de

tolérance défini par les TEDs à partir d’un système de références spécifiées (voir l’ISO 5459).

Il n’y a pas de différence fonctionnelle entre l’utilisation de n spécifications identiques ou une

spécification de groupe d’éléments (avec n membres) lorsque ces spécifications se rapportent à

un système de références spécifiées qui bloque tous les degrés de liberté des zones de tolérances

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associées. Il existe toutefois une différence du point de vue de la caractéristique: il n’y a qu’une seule

caractéristique de groupe d’éléments définie pour une spécification de groupe d’éléments alors qu’il y a

n caractéristiques géométriques définies chacune pour les n spécifications individuelles.

Il existe une différence fonctionnelle entre l’utilisation de n spécifications identiques ou une

spécification de groupe d’éléments (avec n membres), lorsque la spécification de groupe d’éléments se

rapporte à un système de références spécifiées qui ne bloque pas tous les degrés de liberté des zones de

tolérances associées, ou lorsque la spécification de groupe d’éléments ne se rapporte pas à un système

de références spécifiées.

Les règles appliquées aux spécifications de groupe d’éléments et leurs répétitions sont énoncées aux 5.3

et 5.4. Un schéma conceptuel en Annexe E illustre ces règles. Des exemples avec leur signification sont

fournis à l’Annexe C.
5.3 Règle A: spécification de position

Lorsqu’une spécification de position est appliquée à plusieurs éléments géométriques et que les zones

de tolérance ont au moins un degré de liberté non redondant débloqué, le modificateur SZ ou CZ ou CZR

doit toujours être indiqué dans la section de tolérance, voir la Figure 2 et pour les anciennes pratiques,

voir l’Annexe A.

L’utilisation du modificateur SZ dans une spécification de position sans section de référence spécifiée

fait perdre toute signification à cette spécification.

NOTE Cette règle est en accord avec le principe d’indépendance énoncé dans l’ISO 8015. Cependant,

l’ISO 5458:1998 était en conflit avec le principe d’indépendance, puisqu'une spécification de groupe d’éléments

sans le modificateur CZ impliquait que les zones de tolérance pour les spécifications répétées étaient liées à des

contraintes internes, et étaient donc dépendantes les unes des autres (voir les Annexes A et B). La règle A (5.3),

qui inclut l’exception concernant la spécification de position, élimine ce conflit.

a) Spécification de groupe b) Pas de spécification de groupe d’éléments: c) Spécification de groupe

d’éléments sans référence deux spécifications indépendantes avec une d’éléments avec une

spécifiée référence spécifiée référence spécifiée

Figure 2 — Exemples de spécifications géométriques qui sont ou ne sont pas des spécifications

de groupe d’éléments
5.4 Règles concernant la spécification de groupe d’éléments
5.4.1 Généralités

Pour créer une spécification de groupe d’éléments d’indicateur simple, une spécification géométrique

doit être simultanément appliquée à un ensemble de plusieurs éléments géométriques. Des contraintes

internes destinées à définir le groupe de zones de tolérance entre les zones de tolérances individuelles

doivent être définies et, si nécessaire, des contraintes externes par rapport à une référence spécifiée ou

à un système de références spécifiées doivent également être définies.

Pour créer une spécification de groupe d’éléments d’indicateurs multiples, un ensemble de plusieurs

spécifications géométriques séparées doit être simultanément appliqué à un ensemble de plusieurs

éléments géométriques. Des contraintes internes destinées à définir le groupe de zones de tolérance

entre les zones de tolérances individuelles doivent être définies et, si nécessaire, des contraintes

externes par rapport à une référence spécifiée ou à un système de références spécifiées doivent

également être définies.
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Il est possible d’indiquer une répétition d’une spécification géométrique identique, tel que décrit dans

l’ISO 1101, pour contrôler plusieurs éléments géométriques.
5.4.2 Règle B: contraintes
Une spécification de groupe d’éléments définit des contraintes internes.

Une spécification de groupe d’éléments peut définir des contraintes externes lorsque la spécification

géométrique comprend une référence spécifiée ou un système de références spécifiées.

Les contraintes internes consistent en des contraintes de position et/ou d’orientation reliant les zones

de tolérances individuelles composant un groupe de zones de tolérance.

Les contraintes externes définissent les contraintes de position et/ou d’orientation reliant le groupe de

zones de tolérance à une référence spécifiée ou un système de références spécifiées.

Ces contraintes internes ou externes sont définies par des TEDs, qui peuvent être explicites ou

implicites.
Les TEDs suivantes sont implicites:

— 0 mm, lorsque les lignes de dessin apparaissent droites et/ou alignées et qu’il n’y a aucune indication

explicite du contraire, voir la Figure 3, légendes a1 et a5;

— 0°, 90°, 180°, 270°, lorsque les lignes de dessin apparaissent alignées (0°/180°) ou perpendiculaires

(90°/270°) et qu’il n’y a aucune indication explicite du contraire, voir la Figure 3, légende a2;

— angle équidistant, 360°/n, où n est le nombre d’éléments dans un groupe d’éléments représentés

équidistants sur un cercle et qu’il n’y a aucune indication explicite du contraire, voir la Figure 3,

légende a3;

— alignement angulaire entre groupes d’éléments coaxiaux (équivalant à 0° ou 180°), voir la Figure 3,

légende a4.

NOTE Pour faciliter la lisibilité, il peut être utile d’indiquer explicitement les TEDs qui pourraient être

considérées comme implicites.
La Figure 3 représente différentes TEDs implicites et explicites.

Sans annotation, les TEDs explicites sont indiquées directement sur le dessin avec une valeur de

dimension encadrée.

Si les valeurs des TEDs sont extraites du modèle CAO, alors cela doit être indiqué à proximité du

cartouche (tel que donné dans l’ISO 1101). La Figure 3 est destinée à illustrer et expliquer les TEDs

implicites et explicites.
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ISO 5458:2018(F)
Légende
a1 TED linéaire implicite de 0 mm
a2 TED angulaire implicite de 90° ou 180° ou 270°
a3 TED angulaire équidistante implicite
a4 TED angulaire symétrique implicite
a5 TED linéaire coaxiale implicite de 0 mm
b TED explicite
Figure 3 — TEDs implicites ou explicites

5.4.3 Règle C: indication d’une spécification de groupe d’éléments d’indicateur simple

Pour cré
...

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