公差选用原则
公差选用原则
选用公差等级的原则，是在满足使用要求的前提下，尽可能选择较 低的公差等级，以便更好地解决产品零件的使用要求与加工成本之 间的矛盾。
公差等级与使用情况和加工方法的对应关系见附录A。
1.图样上注出公差 1.1塑料件 按GB/T14486《工程塑料模塑塑料件尺寸公差》合理选取。
1.2金属切削件 按GB/T1800.3《极限与配合 基础 第3部分：标准公差和基本偏差数 值表》合理选取。
1.3 冲压件 按GB/T 13914《冲压件尺寸公差》合理选用。
1.4 铸造件 按GB/T6414《铸件 尺寸公差与机械加工余量》合理选取。
2.图样上未注公差 2.1塑料件 按GB/T14486-MT5执行。
2.2金属切削件 按国家标准GB/T1804-m执行。
2.3 冲压件 按GB/T15055-m执行。
2.4 铸造件 按GB/T6414-CT5执行。
3.形状和位置公差 3.1图样上注出公差 按GB/T1184附录B合理选用。
3.2未注公差 按国家标准GB/T1184-K执行。
4. 角度公差 4. 1 图样上注出角度公差 4. 1.1 冲压件 按GB/T13915《冲压件角度公差》合理选 用。
4. 1.2 其它 按GB/T1804-m执行。
4.2未注角度公差 4. 2.1 冲压件 按GB/T13915-AT5（BT5）执行。
4. 2.2 其它 按GB/T1804-m执行。
。
公差原则
公差原则在设计零件时，根据功能和互换性要求，对零件重要的几何要素，常常需要同时给定尺寸公差、形状和位置公差。
确定形状和位置公差与尺寸公差之间相互关系所遵循的原则称之为公差原则。
一、术语和定义为了正确理解和应用公差原则，介绍有关术语和定义如下：1. 尺寸用特定单位表示长度值的数字。
在技术图样中和在一定范围内，已注明共同单位（如在尺寸标注中，以mm为通用单位）时，均可只写数字，不写单位。
2. 基本尺寸由设计给定的尺寸。
它是设计者经过计算或根据经验而确定的，通常还应按标准选取。
它是计算极限尺寸和极限偏差的起始尺寸。
孔和轴配合的基本尺寸相同。
3. 实际尺寸通过测量所得的尺寸。
由于存在测量误差，所以实际尺寸并非尺寸的真值。
同时，由于形状误差等影响，在零件的同一表面的不同部位上，其实际尺寸也往往是不等的。
4. 极限尺寸允许尺寸变化的两个界限值。
两个极限尺寸中较大的一个称为最大极限尺寸，较小的一个称为最小极限尺寸（图1-1）。
5. 最大实体状态（简称MMC）和最大实体尺寸（MMS）孔或轴在尺寸公差范围以内，具有材料量最多时的状态称为最大实体状态。
在此状态下的尺寸，称为最大实体尺寸。
它是孔的最小极限尺寸和轴的最大极限尺寸的统称。
6. 最小实体状态（简称LMC）和最小实体尺寸（LMS）孔或轴在尺寸公差范围内，具有材料最少时的状态称为最小实体状态。
在此状态下的尺寸称为最小实体尺寸。
它是孔的最大极限尺寸和轴的最小极限尺寸的统称。
7. 作用尺寸（1）单一要素的作用尺寸（简称作用尺寸）：在配合面的全长上，与实际孔内接的最大理想轴的尺寸，称为孔的作用尺寸；与实际轴外接的最小理想孔的尺寸，称为轴的作用尺寸。
由图1-2可知，由于实际孔、轴都有形状误差，当孔和轴配合时，孔显得小了，轴显得大了。
即孔的作用尺寸小于孔的实际尺寸。
因此，能否取得预期的配合效果，不完全取决于孔、轴的实际尺寸，而应同时考虑孔、轴的作用尺寸。
（2）关联要素的作用尺寸（简称关联作用尺寸）；指在结合面的全长上，与实际孔内接（或与轴外接）的最大（或最小）理想轴（或孔）的尺寸（B1），而该理想轴（或理想孔）必须与基准要素保持图纸上给定的几何关系（图1-3）。
形状公差值选用原则
形状公差值选用原则总的原则是：在满足零件功能要求的前提下，考虑工艺经济性和检测条件，选择最经济的公差值。
根据零件的功能要求，结构，刚性和加工经济性等条件，采用类比法，按公差表中数系确定要素的公差值，并应考虑公差值之间的协调关系：（1）同一要素上给定的形状公差值应小于位置公差值。
如同一平面上，平面度公差值应小于该平面对基准的平行度公差值。
（2）圆柱形零件的形状公差值，一般情况下应小于其尺寸公差。
圆度、圆柱度公差值小于同级的尺寸公差值的1/3 ，因而可按同级选取。
如尺寸公差为IT6 ，则圆度、圆柱度公差通常也选为6 级。
（3）对于下列情况，考虑到加工难易程度和除主要参数外其他参数的影响，在满足零件功能要求的前提下，可适当降低1~2 级。
孔相对于轴; 细长的轴和孔，; 距离较大的轴和孔，; 宽度较大( 一般小于1/2 长度) 的零件表面，线对线和线对面相对于面对面的平行度、垂直度公差。
（4）选用形状公差等级时，还应注意协调形状公差与表面粗糙度之间的关系。
通常情况下，表面粗糙度的数值约占形状误差值的20%～25%。
（5）在通常情况下，零件被测要素的形状误差比位置误差小得多，因此给定平行度或垂直度公差的两个平面，其平面度公差等级，应不低于平行度或垂直度的公差等级；同一圆柱面的圆度公差等级应不低于其径向圆跳动公差等级。
直线度，平面度公差(μm)直线度，平面度公差(μm).jpg主参数L(mm)精度等级123456789101112≤100.20.40.8 1.2235812203060 >10～160.250.51 1.5 2.5461015254080 >16～250.30.6 1.2235812203050100 >25～400.40.8 1.5 2.5461015254060120>40～630.5123581220305080150 >63～1000.6 1.2 2.5461015254060100200 >100～1600.8 1.53581220305080120250>160～25012461015254060100150300 >250～4001.22.5581220305080120200400>400～6301.5361015254060100150250500>630～10002481220305080120200300600 >1000～16002.551015254060100150250400800>1600～25003612203050801202003005001000 >2500～400048152540601001502504006001200 >4000～6300510203050801202003005008001500 >6300～1000061225406010015025040060010002000圆度，圆柱度公差(μm)圆度，圆柱度公差(μm).jpg主参数L(mm)精度等级0123456789101112≤30.10.20.30.50.8 1.22346101425 >3～60.10.20.40.61 1.5 2.5458121830 >6～100.120.30.40.61 1.5 2.5469152236>10～180.150.30.50.8 1.2235811182743 >18～300.20.30.61 1.5 2.546913213352 >30～500.250.40.61 1.5 2.5471116253962 >50～800.30.50.8 1.223581319304674 >80～1200.40.61 1.5 2.546101522355487 >120～1800.61 1.22 3.5581218254063100 >180～2500.8 1.223 4.57101420294672115 >250～3151 1.6 2.5468121623325281130 >315～4001.223579131825365789140 >400～5001.52.546810152027406397155平行度，垂直度，倾斜度公差(μm)平行度，垂直度，倾斜度公差(μm).jpg主参数L(mm)精度等级123456789101112≤100.40.8 1.53581220305080120 >10～160.512461015254060100150 >16～250.6 1.2 2.5581220305080120200 >25～400.8 1.5361015254060100150250 >40～6312481220305080120200300 >63～1001.2 2.551015254060100150250400 >100～1601.5361220305080120200300500 >160～25024815254060100150250400600 >250～4002.551020305080120200300500800>400～63036122540601001502504006001000 >630～100048153050801202003005008001200 >1000～160051020406010015025040060010001500 >1600～250061225508012020030050080012002000 >2500～40008153060100150250400600100015002500 >4000～630010204080120200300500800120020003000 >6300～100001225501001502504006001000150025004000同轴度，对称度，园跳动和全跳动公差(μm)同轴度，对称度，园跳动和全跳动公差(μm).jpg主参数L(mm)精度等级123456789101112≤10.40.61 1.5 2.5461015254060 >1～30.40.61 1.5 2.54610204060120 >3～60.50.8 1.2235812255080150 >6～100.61 1.5 2.54610153060100200 >10～180.8 1.2235812204080120250 >18～301 1.5 2.54610152550100150300 >30～50 1.2235812203060120200400 >50～1201.5 2.5461015254080150250500 >120～250235812203050100200300600 >250～5002.5461015254060120250400800 >500～35812203050801503005001000800 >800～1250 4610 15 25 4060100 200400 6001200>1250～2000 5 8 12 20 30 50 80 120 250 500 800 1500>2000～3150 6 10 15 25 40 60 100 150 300 600 1000 2000>3150～5000 8 12 20 30 50 80 120 20 400 800 1200 2500>5000～8000 10 15 25 40 60 100 150 250 500 1000 1500 3000>8000～1000012 20 30 50 80 120 200 300 600 1200 2000 4000称：未注形位公差的公差值及确定方法 标准：摘自GB/T1184—1996直线度、平面度 垂 直 度 对 称 度 圆 跳 动 基本长度公差等级 基本长度公差等级 基本长度公差等级 公差等级 HKLHKLHKLHKL≤10 0.02 0.05 0.1 ≤100 0.2 0.4 0.6 ≤100 0.5 0.6 0.60.1 0.2 0.5＞10～30 0.05 0.10.2＞30～100 0.10.20.4＞100～300 0.2 0.40.8 ＞100～300 0.3 0.6 1＞100～300 0.5 0.6 1 ＞300～1 000 0.3 0.6 1.2 ＞300～1 000 0.4 0.8 1.5 ＞300～1 000 0.5 0.8 1.5＞1 000～3 000 0.4 0.8 1.6 ＞1000～3 0000.5 12＞1000～3 0000.5 1 2公差项目公 差 值圆度等于给出的直径公差值，但不能大于径向圆跳动值圆柱度不作规定。
检具的公差设计原则
检具的公差设计原则一、引言检具是用于测量和验证零件尺寸和形状的工具。
在制造过程中，为了保证零件的精度和质量，检具的公差设计非常关键。
本文将介绍一些常用的检具公差设计原则，旨在帮助读者更好地理解和应用公差设计。
二、公差的定义公差是指允许的尺寸偏差范围，即零件在制造过程中允许存在的误差。
公差的设计直接影响到零件的装配性和功能性。
因此，合理的公差设计是确保零件质量和性能的基础。
三、公差设计原则1. 功能要求原则公差的设计应首先满足零件的功能要求。
根据零件的用途和工作环境，确定关键尺寸和形状的公差范围。
例如，对于连接件，应确保其装配和连接的可靠性；对于密封件，应确保其密封性能符合要求。
2. 可制造性原则公差设计应考虑到制造工艺的可行性。
根据零件的制造工艺特点，合理设置公差范围，避免过高或过低的公差造成制造难度或成本增加。
同时，应尽量减少零件的复杂性，简化制造工艺。
3. 统计原则公差设计应基于统计数据和可靠性分析。
通过对零件尺寸的统计分析，确定合理的公差范围，以保证零件在正常使用条件下的稳定性和可靠性。
同时，还可以根据所需的可靠性水平，确定适当的公差控制限。
4. 适应性原则公差设计应考虑到零件的使用环境和工作条件。
根据零件在不同工况下的应力和变形情况，设置合理的公差范围，以保证零件在各种工况下的性能和寿命。
5. 经济性原则公差设计应考虑到经济因素。
在满足功能和质量要求的前提下，尽量减小公差范围，以降低制造成本。
同时，还可以通过合理的公差分配，提高检具的利用率和检验效率，降低检具的制造和维护成本。
四、公差设计的方法1. 基于功能要求的公差设计方法根据零件的功能要求，确定关键尺寸和形状的公差范围。
可以通过分析零件的功能结构和工作原理，确定公差分配的原则和方法。
例如，对于装配件，可以采用配合公差设计；对于传动件，可以采用运动链公差设计。
2. 基于统计分析的公差设计方法通过对大量零件尺寸的统计分析，确定合理的公差范围。
公差原则(新)
（3）包容要求的应用
仅用于单一尺寸要素，主要用于保证单一要素间的配合性质。 主要用于需要严格保证配合性质的场合。如回转轴的轴径和滑动轴
承、滑动套筒、 滑块和滑块槽等。
二、 相关要求
2.最大实体要求 (MMR) (1)最大实体要求的含义和图样标注
最大实体要求是指被测要素的实际轮廓应遵守其最大 实体实效边界，且当其实际尺寸偏离其最大实体尺寸时 ，允许其形位误差值超出图样上（在最大实体状态下） 给定的形位公差值的一种要求。
最大实体边界（Maximum Material Boundary，MMB): ：最大实体状态 的理想形状的极限包容面。
3.4 公差原则
外要ห้องสมุดไป่ตู้的最大实体状 态和最大实体边界
3.4 公差原则
内要素的最大实体状 态和最大实体边界
（2）最小实体状态（LMC）和最小实体尺寸（ LMS）
最小实体状态(Least Material Condition，LMC)：实际要素在给定长度 上处处位于尺寸极限尺寸之内，并具有实体最小（即材料最少）时的状 态。
当该要求用于被测要素时，应在图样上用符号 标 注在被测要素的几何公差值之后。当应用于基准要素 时，应在图样上用符号 标注在基准字母之后。
1）最大实体要求用于被测要素
当最大实体要求应用于被测要素时，要素的几何 公差值是在该要素处于最大实体状态时给出的。
当被测要素偏离其最大实体状态，即实际尺寸偏 离其最大实体尺寸时，几何误差值可以超出在最大实 体状态下给出的几何公差值，实质上相当于几何公差 值可以得到补偿。
(MMS)和该要素轴线、中心平面的定向或定位形位公差所形成的综 合极限状态。
• 最小实体实效尺寸(DLV,dLV)：最小实体实效状态下的体外作用尺寸。 • 最小实体实效边界（LMVB）：最小实体实效状态对应的极限包容面
公差与配合的选择
制度
是规定了公差和配合最大最小值之间的范围、 精度和符号的规程。
公差选择的原则与方法
在进行公差选择时，需要根据设计要求和生产工艺等因素，遵循一些基本的原则和方法。
1
确定公差带
根据零件尺寸和精度要求，选择合适的公差带。
2
确定基本偏差
根据公差带确定基本偏差。
3
确定配合形式
根据零件要求和工艺要求，选择合适的配合形式。
常见问题 螺纹接合力不够 轴配合过紧或不可装配 薄壁零件变形
解决方法 重新选择公差尺寸和等级，或更换材料。 重新选择公差带和等级，或调整制造工艺。 重新设计零件的结构和厚度，或考虑铸造、锻 造等制造工艺。
总结与结论
选择公差和配合要根据零件的材料、加工工艺、要求的精度和功能等因素综合考虑，以达到设计要求和 生产要求。 要在实际工程中正确选用公差和配合，需要深入理解这些概念和方法的含义，保证产品的质量和可靠性。
常见的配合类型和标准
配合类型和标准随着工业的发展和种国际标准化组织， 对配合标准提出了全球通用的 标准。
装配工具
各种类型的配合都需要使用不 同的装配工具进行组装。
配合测试
需要对不同的配合类型进行一 系列的基础实验和测试。
配合选择的实际案例分析
在机械设计中，实际的配合选择通常需要综合考虑零部件的功能、材料、制造工艺和成本等因素。
1 案例一
选择红色基本偏差，配合清K9,结构尺寸min,max确定W，选入R7公差等级。
2 案例二
选择中间基本偏差，配合过盈H8/f8,选择公差等级IT6。
3 案例三
选择绿色基本偏差，配合过渡H7/j6，选择公差等级IT7。
公差与配合的常见问题与解决方法
公差与配合的选择原则
二、极限与配合的选用
计算法选择配合 若两工件结合面间的过盈或间隙量确定后，可以通 过计算并查表选定其配合。根据极限间隙（或极限过 盈）确定配合的步骤是： 1) 首先确定基准制， 2) 根据极限间隙（或极限过盈）计算配合公差， 3) 根据配合公差查表选取孔、轴的公差等级， 4) 按公式计算基本偏差值， 5) 反查表确定基本偏差代号， 6) 校核计算结果。
活塞 连杆 过渡配合 活塞销 + 0 _ m6 H7 g6 m6
+ 0 _
fD
G7
M7
h6
M7
Байду номын сангаас
间隙配合
教材图2-16基准制选择示例(一)
fD
过渡配合
（4）与标准件配合的基准制选择 若与标准件(零件或部件)配合，应以标准件为 基准件、来确定采用基孔制还是基轴制。 如平键、半圆键等键联接，由于键是标准件， 键与键槽的配合应采用基轴制；滚动轴承外圈与箱 体孔的配合应采用基轴制，滚动轴承内圈与轴的配 合应采用基孔制。
极限与配合的选择原则:实质上是尺寸的精度设计。
圆柱结合的精度设计
圆柱结合的精度设计实际上就是圆柱结合 的公差与配合的选用，它是机械设计与制造中 至关重要的一环，公差与配合的选用是否恰当， 对机械的使用性能和制造成本有着很大的影响。 圆柱结合的精度设计包括：
配合制的选用 公差等级的选用 配合的选用
配合制的选用
二、极限与配合的选用
配合种类的选择 本质:在确定了基准制的基础上，根据使用 中允许间隙或过盈的大小及变化范围，选定非 基准件的基本偏差代号。有的配合同时确定基 准件与非基准件的公差等级。 方法：1.计算法 2.试验法 3.类比法
二、极限与配合的选用
公差选用原则范文
公差选用原则范文公差是指零件尺寸允许的偏差范围，是衡量零件尺寸精度的重要指标。
在机械制造中，公差的选用原则非常重要，它不仅关系到产品的质量和性能，还与成本和生产效率密切相关。
以下是公差选用的一些原则：1.实用原则：公差的选用应以实用为原则，即要使零件既能满足使用要求，又能在制造条件下实现。
公差范围不宜过于严格，否则会增加成本和难度。
同时，为了提高产品的互换性和互换性，应尽量采用标准公差。
2.功能原则：公差的选用应基于零件功能的要求。
如对于传动件，公差应保证合理的传动精度和噪音要求；对于密封件，公差应能保证良好的密封性能；对于定位件，公差应能保证其定位精度等。
3.经济原则：公差的选用应考虑经济性原则。
公差的要求越高，对加工工艺和设备的要求就越高，生产成本也就越高。
因此，在经济性和功能性之间要进行权衡，选择合理的公差。
需要权衡的因素包括材料成本、设备成本、加工难度、手工加工等。
4.正确互换性原则：公差的选用应追求正确的互换性。
互换性是指两个零件之间的尺寸公差能够保证互相替换下，能够满足设计要求。
为了保证互换性，应尽量采用标准公差，并按照标准公差进行加工和检验。
5.拟合要求原则：公差的选用应符合拟合要求原则。
拟合要求是指零件之间的形状、位置和尺寸之间的相互关系。
公差的选用要满足设计的拟合要求，确保各零件之间能良好地协作，实现预期的配合质量。
6.安全可靠性原则：公差的选用应考虑零件的安全可靠性。
对于关键部件或承受较大力、扭矩、速度等载荷的部件，公差选取应更为严格，以确保其安全可靠运行。
7.实验反馈原则：公差选用还应基于实验反馈原则。
通过不断的试制、试装和试验，及时获取零件加工和使用中出现的问题和缺陷，并根据实验结果进行调整和改进，逐步优化公差选用。
综上所述，公差选用的原则应综合考虑实用性、功能性、经济性、互换性、拟合要求、安全可靠性和实验反馈等因素。
合理的公差选用能够有效提高产品质量和性能，同时降低生产成本和难度。
形位公差的选择方法
8、9
常用于形位精度要求一般、尺寸公差等级为IT9至IT11的零件。8级用于拖拉机发动机分配轴轴颈，与 9级精度以下齿轮相配的轴，水泵叶轮，离心泵体，棉花精梳机前后滚子，键槽等；9级用于内燃机气 缸套配合面，自行车中轴等
三、确定形位公差的数值
三、确定形位公差的数值
按类比法确定形位公差值时，应考虑以下几个方面： 1) 形位公差各项目数值大小关系。 2) 在满足功能要求的前提下，考虑加工的难易程度、测量 条件等，应适当降低1～2级。 3) 确定与标准件相配合的零件形位公差值，不但要考虑形 位公差国家标准的规定，还应遵守有关的国家标准的规定。
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标注改错1
正确答案
标注改错2
正确答案
公差带四要素分析
如图所示销轴的三种形位公差标注，它们 的公差带有何不同？
分析
图a为给定方向上素线的直线度，其公差带为宽 度等于公差值0．02mm的两平行平面间的区域。
图b为轴线在任意方向的直线度，其公差带为直 径等于公差值0．02mm的圆柱体内的区域。
C
60ο Φ0.01 B C
标注举例5
下面给出图例，进一步说明常见形位公差的含义及其标注方 法，图例中仅标出与形位公差有关的尺寸。 图为滚动轴承座 圈的有关形位公差。
(a）圆度公差带是在同一正截面上，半径差为公差值0.004的 两同心圆之间的区域。
(b）垂直度公差带是距离为公差值0.015且垂直于基准线的两 平行平面之间的区域。
同一要素有多项公差要求的注法
0.02 0.01
0.05 B 0.02
0.05 B
0.02 0.02
0.01
标注举例1
（1）Ф 100h6外圆对 孔Ф45P7的轴线的径 向圆跳动公差 0.025mm； （2）Ф100h6外圆的圆 度公差为0.004mm；
公差原则(新)
图4-74
图4-75 基准要素本身采用最小实体要求的标注
图4-75
（2）采用最小实体要求要素的合格条件
外表面
LMS d a MMS d fi LMVS
MMS d a LMS D fi LMS
或
内表面
或
d min d a d max d fi d min t 形位
当该孔处于最大实体状态时，其轴线对基准平面的任意方向垂 最大实体实效边界为 50-0.08= 直度公差为0.08，当孔的实际尺寸小于最大实体尺寸时，其轴 49.92 线对基准平面的任意方向垂直度误差可以超出图样给出的公差 值0.08。 实际尺寸控制在50 当Da=50.07mm时，轴线的直线度公差t=0.07+0.08=0.15mm 50.13之间；对 当Da=50.13mm时，轴线的直线度公差t=0.13+0.07=0.21mm 应的垂直度误差允
3.4 公差原则
公差原则：确定几何公差与尺寸公差之间相互关系所遵循 的原则。 独立原则（IP): 图样上给定的几何公差与尺寸公差相互无 关，分别满足要求。 相关要求：图样上给定的几何公差与尺寸公差相互有关的 要求。 • 包容要求(ER):要求实际要素遵循最大实体边界，加注带 圆圈的符号 E • 最大实体要求(MMR)：要求其实际轮廓处处不得超越最大 实体实效边界，加注带圆圈的符号 M • 最小实体要求(LMR)：要求其实际轮廓处处不得超越最小 实体实效边界，加注带圆圈的符号 L • 可逆要求(RR)：可逆要求是一种反补偿要求，在符号(M, L)后加注带圆圈的符号 R
a b c
独立要求 包容要求 独立要求与 包容要求 最大实体要求
无 最大实体边界 最大实体边界 最大实体实效边 界
公差原则与公差要求
边界是设计给定的具有理想形状的极限包容面（既包括内表
面，也包括外表面）。 单一要素的边界没有方向和位置的约束，
关联要素的边界应与基准保持图样上给定的方向或位置关系。
边界尺寸 （BS）— 按边界尺寸分 :
3
是指理想形状的极限包容面的直径或宽度。
（1）最大实体边界 为（MMMMSB的）包—容面。
（2）最大实体实效边界 （MMMVMSV的B包）容—面。
检测：包容要求一般用光滑极限极限量规检验。
合格
四、最大实体要求（MMR）
用于中心要素的一种相关要求
定义：用MMVB控制被测要素的实际尺寸和形位误差的综合 结果，要求EFS不超出MMVS(MMVB)， 并且实际尺寸不超出 极限尺寸。
对轴 对孔
dfe≤dMV=dM+ t形位 Dfe≥DMV=DM- t形位
具有理想形状且边界尺寸（BS） 具 有 理 想 形 状 且 BS 为
（3）最小实体边界 包（容LM面B。）—
（4）最小实体实效边界 （LMLVMSV的B包）容—面。
具有理想形状 且 BS 为LMS的 具 有 理 想 形 状 且 BS 为
例4.1 按图4.51 加工孔和轴得 Da(da)=Φ16 , f-=0.02，
2.最小实体状态（LMC）和最小实体尺寸（LMS）
1
LMC— 是指实际要素在给定长度上处处位于尺寸公差带内，
并具有实体最小（即材料最少，重量最轻）的状态。
LMS —是指在LMC下的尺寸。
对孔 DL= Dmax
对轴 dL= dmin
3.体外作用尺寸（EFS）见P99 图4.50
EFS 是 指 被 测要—素在给定长度 上，与实际内表面 （孔）体外相接的 最大理想面或与实 际外表面（轴）体 外相接的最小理想 面的直径或宽度。 孔
互换性与测量技术基础：第四章 (3)公差原则
2.2单一要素的体内作用尺寸 轴：dfi =da- t△;
孔：Dfi =Da+t△
关联要素的体内作用尺寸
2 作用尺寸
作用尺寸是实际尺寸和形位误差的综 合尺寸。
对一批零件而言，每个零件的实际尺寸和 误差都不一定相同，但每个零件的体外或体内 作用尺寸只有一个。
对于被测实际轴，dfe≥dfi;而对于被测实际 孔，Dfe≤Dfi
公差原则
公差原则
公差原则：处理形位公差与尺寸公差
之间关系而确立的原则。
I. 独立原则
包容要求 II. 相关要求 最大实体要求
最小实体要求 可逆要求
一、术语及定义
1.局部实际尺寸：
在实际要素的任一正截面上，两对
应点之间测得的距离。
Da
da
注意：由于零件存在尺寸和形位误差， 所以要素各处的尺寸往往是不同的。
1）图样标注： ø10
0 0.2
0.1 M
2）分析：实效边界：尺寸为ø10.1 mm的理想孔
实际尺寸合格范围：9.8—10 mm。
实际尺寸为ø9.8mm时，轴线直线度公差0.3 mm。
实际尺寸为ø10 mm时，轴线直线度公差0.1 mm
2、最大实体原则用于关联要素
被测要素与基准要素同时对同轴度进行补偿
辨析实效尺寸与作用尺寸
区别： 实效尺寸是实体尺寸和形位公差的
综合尺寸。对同一批零件而言是定值
作用尺寸是局部实际尺寸和形位误
差的综合尺寸。对同一批零件而言是变 化值
联系： 实效尺寸是作用尺寸的极限值
实效尺寸举例
一、基本概念
5 边界
理想边界是设计时给定的具有理想形状的极限包容面。 边界尺寸是极限包容面的直径或距离。
公差原则详解
•定义：处理尺寸公差和形位公差关系的原则原则。
•分类：公差原则的定义公差原则独立原则相关原则包容原则最大实体原则最小实体原则尺寸的概念尺寸基本尺寸实际尺寸极限尺寸作用尺寸实体尺寸•尺寸：用特定单位表示线性尺寸值的数值用特定单位表示线性尺寸值的数值。
•基本尺寸：由设计给定的尺寸，一般要求符合标准的尺寸系列寸系列。
•实际尺寸：通过测量所得的尺寸通过测量所得的尺寸。
包含测量误差包含测量误差，，且同一表面不同部位的实际尺寸往往也不相同一表面不同部位的实际尺寸往往也不相同。
用Da Da、、da da表表示。
•极限尺寸：允许尺寸变化的两个界限值允许尺寸变化的两个界限值。
两者中大的称为最大极限尺寸为最大极限尺寸，，小的称为最小极限尺寸小的称为最小极限尺寸。
孔和轴的最大、最小极限尺寸分别为D max 、d max 和D min 、d min 表示。
尺寸的概念体内作用尺寸•在被测要素的给定长度上，与实际内表面与实际内表面（（孔）体内相接的最小理想面体内相接的最小理想面，，或与实际外表面或与实际外表面（（轴）体内相接的最大理想面的直径或宽度的直径或宽度，，称为体内作用尺寸。
D fi =Da Da++Δ，d fi =da da--Δ尺寸的概念关联要素的体外作用尺寸•是局部实际尺寸与位置误差综合的结果是局部实际尺寸与位置误差综合的结果。
是指结合面全长上是指结合面全长上，，与实际孔内接与实际孔内接（（或与实际轴外接实际轴外接））的最大的最大（（或最小或最小））的理想轴（或孔或孔））的尺寸的尺寸。
而该理想轴而该理想轴（（或孔或孔））必须与基准要素保持图样上给定的功能关系须与基准要素保持图样上给定的功能关系。
•最大实体状态最大实体状态（（MMC MMC））：孔或轴具有允许的材料量为最多时的状态多时的状态。
•最大实体尺寸尺寸（（MMS MMS））：对应于孔或轴的最大材料量（实体大小实体大小））的那个极限尺寸的那个极限尺寸，，即：轴的最大极限尺寸轴的最大极限尺寸d d max ；孔的最小极限尺寸孔的最小极限尺寸D D min 。
公差选用原则
-
20
最大实体要求应用举例（一）
如图所示，该轴应满足下列要求：
实际尺寸在Ø19.7mm～Ø20mm之内；
实际轮廓不超出最大实体实效边界，即其体外作用尺寸不大于最
大实体实效尺寸dMV=dM+t=20+0.1=20.1mm
0.1
-
0.2
24
最大实体要求的两种特殊应用
当给出的形位公差值为零时，则为零形位公差。 此时，被测要素的最大实体实效边界等于最大 实体边界，最大实体实效尺寸等于最大实体尺 寸。
当形位误差小于给出的形位公差，又允许其实 际尺寸超出最大实体尺寸时，可将可逆要求应 用于最大实体要求。从而实现尺寸公差与形位 公差相互转换的可逆要求。此时，在形位公差 框格中最大实体要求的形位公差值后加注 “ R ”。
0 Da/mm
-
17
最大实体要求
定义：控制被测要素的实际轮廓处于其最大实 体实效边界之内的一种公差要求。当其实际尺 寸偏离最大实体尺寸时，允许其形位误差值超 出其给出的公差值，即形位误差值能得到补偿。
标注：应用于被测要素时，在被测要素形位公 差框格中的公差值后标注符号“ M ”；应用于 基准要素时，应在形位公差框格内的基准字母 代号后标注符号“ M ”。
ø80+0。25 公差（0.25 ）之和ø 0.65mm。 0.65 位置度
ø 0.4 L A
0.40
6 A
8（D=DM）
0.25
0.65 Da
8.25（DL）
8.65（DLV）
-
34
§5 形位公差的选择-自学
形位公差的选择
形位公差
1．形位公差特征的选择 总原则：在保证零件功能要求的前提下，应尽量使形位公差 项目减少，检测方法简便，以获得较好的经济效益。 (1) 考虑零件的几何特征 (2) 考虑零件的使用要求 (3) 考虑形位公差的控制功能
各项形位公差的控制功能不尽相同，选择时应尽量发挥 能综合控制的公差项目的职能，以减少形位公差项目。 (4) 考虑检测的方便性
来确定基准的数量。
(3) 基准顺序的安排 当选用两个或三个基准要素时，就要明确基准要素的次
序，并按顺序填入公差框格中。
形位公差
3．形位公差等级(公差值)的选择
形位公差等级的选择原则与尺寸公差选用原则相同，即在 满足零件使用要求的前提下，尽量选用低的公差等级。
(1) 形位公差和尺寸公差的关系 一般满足关系式：T形状<T位置<T尺寸
除线轮廓度、面轮廓度以及位置度未规定公差等级外， 其余11项均有规定。一般划分为12级，即1～12级，精 度依次降低，仅圆度和圆柱度划分为13级，即增加了一 个0级，以便适应注公差的总原则是：实际要素的功能允许形位公 差等于或大于未注公差值，一般不需要单独注出，而采用未 注公差。如功能要求允许大于未注公差值，而这个较大的公 差值会给工厂带来经济效益，则可将这个较大的公差值单独 标注在要素上，因此，未注公差值是一般机床或中等制造精 度就能保证的形位精度，为了简化标注，不必在图样上注出 的形位公差。
确定公差项目必须与检测条件相结合，考虑现有条件检 测的可能性与经济性。当同样满足零件的使用要求时，应选 用检测简便的项目。
形位公差
2．基准要素的选择
(1) 基准部位的选择 选择基准部位时，主要应根据设计和使用要求，零件
的结构特征，并兼顾基准统一等原则进行。
形位公差标准(GB1184-80)
形位公差标准（GB1184-80）机械制造中形位误差与圆柱面的尺寸误差一样，是不可避免的。
因此就要考虑，哪些切削表面应加以较严格的控制，并在图样上注出其极限数值。
这是由零件在机器上的位置、功用和装配精度要求来决定的。
零件上圆柱表面的形状误差，在间隙配合中会使间隙分布不均匀，接触不良，从而降低配合精度，加快磨损，减短使用寿命；在过盈配合中，则会使配合各处的过盈量大小不一，影响连接强度。
零件表面的位置误差，除影响配合以外，还影响机器的装配精度及工作时的运动精度。
1、形位公差等级和数值的选用原则在GB1184-80中，除位置度用计算得出外，对形位公差规定了12个等级，其中，9~12级的数值较大，可以不再图样上一一标注，而对选定的等级在图样中加以说明。
对于需要在图样中加以较严格控制的形位公差值，应根据零件的功能要求，考虑加工的经济性和零件的结构、刚性等因素选定，并需注意下列情况。
1）在同一要素上给出的形状公差值应小于位置公差值。
2）圆柱表面的形状公差值（轴线的直线度除外），一般情况下，应小于其尺寸公差值。
3）平行度公差值应小于其相应的距离公差值。
4）对于下列情况，考虑到加工难易程度和其他参数的影响，在满足零件的功能要求下，适当降低1~1级选用。
A．细长比较大的轴和孔；B．孔相对于轴；C．距离较大的轴或孔；D．宽度较大（一般大于1/2长度）的零件表面；E．线对线和线对面相对于面对面的平行度及垂直度。
2、形状公差标准直线度、平面度主参数L（mm）公差等级12345678910公差值（μm）≤100.20.40.8 1.223581220＞10~160.250.51 1.5 2.546101525＞16~250.30.6 1.22358122030＞25~400.40.8 1.5 2.54610152540＞40~630.51235812203050＞63~1000.6 1.2 2.5461015254060＞100~1600.8 1.53581220305080＞160~25012461015254060100＞250~400 1.2 2.5581220305080120＞400~630 1.5361015254060100150＞630~10002481220305080120200＞1000~16002.551015254060100160250＞361220305080120200300＞2500~40004815254060100150250400圆度、圆柱度主参数d （mm）公差等级012345678910公差值（μm）≤30.10.20.30.50.8 1.2234610＞3~50.10.20.40.61 1.5 2.545812＞6~100.120.250.40.61 1.5 2.546915＞10~180.150.30.50.8 1.223581118＞18~300.20.40.61 1.5 2.54691321＞30~500.250.50.61 1.5 2.547111625＞50~800.30.60.8 1.22358131930＞80~1200.40.81 1.5 2.54610152235＞120~1800.61 1.22 3.55812182540＞180~2500.8 1.223 4.571014202946＞ 1.0 1.6 2.54681216233252＞315~4001.2235791318253657＞400~5001.52.54681015202740633、位置公差标准平行度、垂直度、倾斜度主参数L，d（mm）公差等级12345678910公差值（μm）≤100.40.8 1.535812203050＞10~160.512461015254060＞16~250.6 1.2 2.5581220305080＞25~400.8 1.5361015254060100＞40~6312481220305080120＞63~100 1.2 2.551015254060100150＞100~160 1.5361220305080120200＞160~25024815254060100150250＞250~400 2.551020305080120200300＞400~6303612254060100150250400＞630~10004815305080120200300500＞1000~1600510204060100150250400600＞1600~2500612255080120200300500800＞2500~400081530601001502504006001000＞4000~6300102040801202003005008001200＞6300~1000012255010015025040060010001500同轴度、对称度、圆跳动和全跳动主参数L，d（mm）公差等级12345678910公差值（μm）≤10.40.61 1.5 2.546101525＞1~30.40.61 1.5 2.546102040＞3~60.50.8 1.22358122550＞6~100.61 1.5 2.54610153060＞10~180.8 1.2235812204080＞18~301 1.5 2.54610152550100＞30~50 1.2235812203060120＞50~120 1.5 2.5461015254080150＞120~250235812203050100200＞250~500 2.5461015254060120250＞500~8003581220305080150300＞800~1250461015254060100200400＞581220305080120250500 1250~2000＞61015254060100150300600 2000~3150＞81220305080120200400800 3150~5000＞10152540601001502505001000 5000~8000＞12203050801202003006001200 8000~10000。
公差分配原则
车身公差分配系统1. 公差选用的三原则：1.1. 汽车车身及零件的公差系统是汽车质量系统的一个重要组成部分。
车身的精度是其他质量项目的基础。
1.2. 公差选用必须按汽车相关各项功能要求来决定。
1.3. 必须选用是现有工艺可行的公差。
原则A讲的是汽车车身及零件的公差系统与整车质量的关系。
由于车身是整车的结构基础，车身的精度在很大的程度上决定了整车的外观质量和功能。
原则B强调的是功能性。
必须深刻的理解各项功能的具体要求，以及车身精度对于各项功能的直接和间接影响。
公差过松则造成质量问题，如果过紧则提高生产成本，浪费资源。
原则C关注的是工艺可行性。
车身精度控制对于现今的技术是相当困难的，现有的模具技术是车身精度的瓶颈。
设计工程师必须了解每个公差的实际可行性。
为了制定切实可行的公差，设计工程师应以功能为目标，以工艺技术为其局限，找出可能的最佳质量目标。
2. 允许公差系统的结构与分类2.1. 允许公差系统的结构2.1.1. 公差系统的统一性本公司规定了对冲压件，分装总成，及时车身的统一的制造精度要求及相应的允许公差。
虽然不同等级的车有不同的质量标准，但是，所有的车的设计精度是一致的，因此，此系统适用于所有的车型。
公差系统不因车而异。
2.1.2. 公差的标注必需性车身，分总成，及其钣金件的设计图必须有明确的精度要求，公差的标注就是表达此精度要求。
同一件在不同工艺过程中，如果其形状有变化，必须按过程分开标注。
为了保证设计图的简明扼要，只在有精度要求的地方才考虑加标注。
即使是有精度要求的地方，也可能不需要加标注，而由未注公差来控制。
因此允许公差的标注分二类，即明文的标注公差和未注公差表。
未注公差的作用是规定一个车身系统的一般精度要求。
在有精度要求，但未加标注情况下，未注公差就作为不言而喻的公差。
标注公差则分二类，第一类是有特殊需要的尺寸及关键尺寸，例如，特别紧的公差要求，有的是由功能需要而来。
这是必须标注的。
同一件在不同工艺过程，如果尺寸有变化，必须按过程分开标注。
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0.65 Da
ø0.4 L
6 A
8（D=DM） 8.25（DL）
0.25
8.65（DLV）
表示最大实体要求应用于 4×ф 8mm 均布四孔的轴线 对基准 A 的点置度公差（ ф 0.2 ），且最大实体要求 也应用于基准要素 A 。基准要素 A 本身的轴线直线度 公差采用最大实体要求（ф 0.02）。
最大实体要求应用于基准要素标注
图a表示最大实体要求应用于4-ф 8均布四孔的轴线对基准A 的位置度公差，且最大实体要求也应用于基准要素A，基准 要素A本身遵循独立原则（未注形位公差） 图b表示最大实体要求应用于4-ф 8均布四孔的轴线对基准A 的位置度公差,且最大实体要求也应用于基准要素A，基准 要素A本身采用包容要求。
ø 0 M A
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A
可逆要求（最大实体要求）
可逆要求应用于最大实体要求时，被测要素 的实际轮廓应遵守最大实体实效边界，当其 实际尺寸偏离最大 实体尺寸时，允许其形位 误差得到补偿，而当其形位误差小于给出的 形位公差时，也允许其实际尺寸超出最大实 体尺寸，即其尺寸公差值可以增大，这种要 求称之为“可逆的最大实体要求”，在图样 上的形位公差框格中的形位公差后加注符号 MR。
最小实体要求用于被测要素举例
ø 80+0。25
如图所示，该孔应满足下列要求， 实际尺寸在ø 8mm～ ø 8.25mm之内； 实际轮廓不超出关联最小实体边界，即其关联体内作用尺寸不大 于最小实体实效尺寸DLV=DL+t=8.25+0.4=8.65mm。 当该孔处于最大实体状态时，其轴线对A基准的位置度误差允许 达到最大值，等于图样中给出的位置度公差（ ø 0.4 ）与孔尺寸 0.65 位置度 公差（0.25 ）之和ø0.65mm。
最大实体要求应用举例（一）
如图所示，该轴应满足下列要求： 实际尺寸在Ø19.7mm～Ø20mm之内； 实际轮廓不超出最大实体实效边界，即其体外作用尺寸不大于最 大实体实效尺寸dMV=dM+t=20+0.1=20.1mm 当该轴处于最小实体状态时，其轴线直线度误差允许达到最大值， 即等于图样给出的直线度公差值（Ø0.1mm）与轴的尺寸公差 直线度/mm (0.3mm)之和Ø 0.4mm。 Ø0.1 M
§4 公差原则
公差原则的定义 有关作用尺寸、状态和边界的基本概念
独立原则
包容要求、最大实体要求、最小实体要求
公差原则的定义
定义：处理尺寸公差和形位公差关系的 规定。 公差原则 分类：
独立原则 相关原则
包容要求
最大实体要求
最小实体要求
基本概念、符号
局部实际尺寸（Da、da）：实际要素的 任意正截面上，两对应点间的距离。 体外作用尺寸 最大（小）实体状态（MMC、LMC） 最大（小）实体尺寸（MMS、LMS） 边界、最大（小）实体边界 最大实体实效状态（MMVC、LMVC） 最大实体实效边界 最大实效尺寸（MMVS、LMVS）
最大实体实效边界 39.9
最大实体要求的两种特殊应用
当给出的形位公差值为零时，则为零形位公差。 此时，被测要素的最大实体实效边界等于最大 实体边界，最大实体实效尺寸等于最大实体尺 寸。 当形位误差小于给出的形位公差，又允许其实 际尺寸超出最大实体尺寸时，可将可逆要求应 用于最大实体要求。从而实现尺寸公差与形位 公差相互转换的可逆要求。此时，在形位公差 框格中最大实体要求的形位公差值后加注 “ R ”。
0.4 0.3 0.1 -0.3 -0.2 Ø19.7 Da/mm
ø20（dM） Ø 20.1(dMV)
最大实体要求应用实例（二）
如图所示，被测轴应满足下列要求：
实际尺寸在ø 11.95mm～ø 12mm之内； 实际轮廓不得超出关联最大实体实效边界，即关联体外作用尺寸不 大于关联最大实体实效尺寸dMV=dM+t=12+0.04=12.04mm 当被测轴处在最小实体状态时，其轴线对A基准轴线的同轴度误差允 许达到最大值，即等于图样给出的同轴度公差（ ø0.04 ）与轴的尺 寸公差（0.05）之和（ ø0.09 ）。
Da
体外
体内
da
体内
单一要素的体外作用尺寸
在被测要素的给定长度 上，与实际内表面（孔） 体外相接的最大理想面， 或与实际外表面（轴） 体外相接的最小理想面 的直径或宽度，称为体 外作用尺寸，即通常所 称作用尺寸。 孔：Dfe,轴：dfe
图例
— Ø0.012 -0.025
A2
A3
φ50
局部实际尺寸和单一要素的体外作用尺寸
φ30
包容要求应用举例
如图所示，圆柱表面遵守包容要求。 圆柱表面必须在最大实体边界内。该边界的尺 寸为最大实体尺寸ø 20mm， 其局部实际尺寸在ø19.97mm～ø 20mm内。
直线度/mm 0.03 0.02 -0.03 Ø19.97 -0.02 ø20（dM） 0 Da/mm
E
最大实体要求
Ø12
0 -0. 05
ø0.04 M
A
包容要求与最大实体要求
包容要求 轴
公差原则含义 dfe ≤dM=dmax da ≥dL=dmin Dfe≥DM=Dmin Da≤DL=Dmax
最大实体要求 轴
dfe≤dMV=dM+t形位 dmin≤da≤dmax Dfe≥DMV=DM-t形位 Dmin≤Da≤Dmax
A4
关联要素的体外作用尺寸
孔：指结合面全长上，与实际孔内接的 最大的理想轴的尺寸。而该理想轴必须 与基准要素保持图样上给定的功能关系。 轴：指结合面全长上，与实际轴外接的 最小的理想孔的尺寸。而该理想孔必须 与基准要素保持图样上给定的功能关系。
图例
-0.013 -0.028
G基准平面
G dfe
包容要求
定义：实际要素应遵守最大实体边界，其 局部实际尺寸不得超过最小实体尺寸。 标注：在单一要素尺寸极限偏差或公差带 代号之后加注符号“○ ”， 应用：适用于单一要素。主要用于需要严 格保证配合性质的场合。 边界：最大实体边界。 测量：可采用光滑极限量规（专用量具）。
包容要求标注
φ30h7 E
Ø200-0.3
ø0.1 M R
0.1 ø 19.7mm(dL) 0.1 da
Home
Ø20(dM)
ø20.1(dMV)
最大实体要求应用于基准要素（略）
最大实体要求应用于基准要素时，基准要 素应遵守相应的边界，即其体外作用尺寸 偏离其相应边界时，允许基准要素在一定 的范围内浮动。 分：基准要素本身采用最大实体要求、基 准要素本身不采用最大实体要求
最大实体要求标注
Φ0.1 M Φ0.015 M AM
用于被测要素时
A
用于被测要素和基准要素时
最大实体要求的应用（被测要素）
应用：适用于中心要素。主要用于只要求可装配性的 零件，能充分利用图样上给出的公差，提高零件的合 格率。 边界：最大实体要求应用于被测要素，被测要素遵守 最大实体实效边界。即：体外作用尺寸不得超出最大 实体实效尺寸，其局部实际尺寸不得超出最大实体尺 寸和最小实体尺寸。 最大实体实效尺寸：MMVS=MMS±t t—被测要素的形位公差，“+”号用于轴，“-”号用于 孔。
最大实体实效边界：尺寸为最大实体实效尺寸的边界。
最大实体实效尺寸（单一要素）
最大实体实效尺寸（关联要素）
独立原则来自定义：图样上给定 的每一个尺寸和形 状、位置要求均是 独立的，应分别满 足要求。 标注：不需加注任 何符号。
φ30
标注
Φ0.015
独立原则的应用
应用：适用于尺寸精度与形位精度精度 要求相差较大，需分别满足要求，或两 者无联系，保证运动精度、密封性，未 注公差等场合。 测量：应用独立原则时，形位误差的数 值一般用通用量具测量。
零形位公差举例
如图所示孔的轴线对A的垂直度公差，采用最大实体要求的零形 位公差。该孔应满足下列要求： 实际尺寸在ø 49.92mm～ ø 50.13mm内； 实际轮廓不超出关联最大实体边界，即其关联体外作用尺寸不 小于最大实体尺寸D=49.92mm。 当该孔处在最大实体状态时，其轴应与基准A垂直；当该孔尺寸 偏离最大实体尺寸时，垂直度公差可获得补偿。当孔处于最小实 体尺寸时，垂直度公差可获得最大 补偿值0.21mm。 ø 50+0.13 –0.08
最大实体要求应用于基准要素
基准本身采用最大实体要求时，其相应 的边界最大实体实效边界，此时，基准 代号应直接标注在形成该最大实体实效 边界的形位公差框格下面。 基准本身不采用最大实体要求时，其相 应的边界最大实体边界，此时，基准代 号应标注在基准的尺寸线处，其连线与 尺寸线对齐。
最大实体要求应用于基准要素标注
最小实体要求（略）
定义：控制被测要素的实际轮廓处于其最小实体实效 边界之内的一种公差要求。 标注：在被测要素形位公差框格中的公差值后标注符 号 L 。应用于基准要素时，应在形位公差框格内的基 准字母代号后标注符号“ L ”。 应用：适用于中心要素。主要用于需保证零件的强度 和壁厚的场合。 边界：最小实体实效边界。即：体内作用尺寸不得超 出最小实体实效尺寸，其局部实际尺寸不得超出最大 实体尺寸和最小实体尺寸。DLV=DL±t 内表面为“+”， 外表面为“-”。
最大实体实效状态（尺寸、边界）
MMVC ：图样上给定的被测要素处于最大实体状态，其 对应的中心要素形位误差等于形位公差所形成的综合极限 状态。