公差标注和几何公差

零件图的尺寸标注零件图上的尺寸是制造、检验零件的重要依据，生产中要求零件图中的尺寸不允许有任何差错。

在零件图上标注尺寸，除要求正确、完整和清晰外，还应考虑合理性，既要满足设计要求，又要便于加工、测量。

一、关于尺寸（1）功能尺寸系指对于机件的工作性能、装配精度及互换性起重要作用的尺寸。

功能尺寸对于零件的装配位置或配合关系有决定性的作用，因而常具有较高的精度。

这些尺寸是尺寸链中重要的一环，常为了满足设计要求而直接注出。

例如，有装配要求的配合尺寸，有连接关系的定位尺寸、中心距等。

（2）非功能尺寸系指不影响机件的装配关系和配合性能的一般结构尺寸。

这些尺寸一般精度都不高。

例如，无装配关系的外形轮廓尺寸、不重要的工艺结构（如倒角、倒圆、退刀槽、凹槽、凸台、沉孔）的尺寸等。

（3）公称尺寸是某一要素或零件尺寸的名义值。

例如，平垫圈的公称尺寸是与之相配的螺栓的公称直径，而实际上该垫圈的孔径要大于这个公称尺寸。

（4）基本尺寸是设计时给定的、用以确定结构大小或位置的尺寸。

基本尺寸又是确定尺寸公差的基数，它与公称尺寸的性质是不同的。

（5）参考尺寸是指在图样中不起指导生产和检验作用的尺寸。

它仅仅是为了便于看图方便而给出的参考性尺寸。

参考尺寸只有基本尺寸而不带公差，为了区别于其他未注公差的尺寸，标注时应加圆括号表示。

（6）重复尺寸是指某一要素的同一尺寸在图样中重复注出，或对机件的结构尺寸注成封闭的尺寸链，因其中一环由图样中的其他尺寸和存在的几何关系可以推算出来，此时又不加圆括号者，这都称为重复尺寸。

机件每一要素的尺寸一般都只能标注一次，不应重复出现，以避免尺寸之间产生不一致或相互矛盾的错误。

二、正确地选择尺寸基准要合理标注尺寸，必须恰当地选择尺寸基准，即尺寸基准的选择应符合零件的设计要求并便于加工和测量。

零件的底面、端面、对称面、主要的轴线、中心线等都可作为基准。

图7-7 轴承座的尺寸基准1．设计基准和工艺基准根据机器的结构和设计要求，用以确定零件在机器中位置的一些面、线、点，称为设计基准。

根据零件加工制造、测量和检验等工艺要求所选定的一些面、线、点，称为工艺基准。

图7-7所示为轴承座。

轴承孔的高度是影响轴承座工作性能的功能尺寸，图中尺寸40±0.02以底面为基准，以保证轴承孔到底面的高度。

其他高度方向的尺寸，如10、12、58均以底面为基准。

在标注底板上两孔的定位尺寸时，长度方向应以底板的对称面为基准，以保证底板上两孔的对称关系，如俯视图中尺寸65。

其他长度方向的尺寸，如主视图中φ10、45、35，俯视图中90、8均以对称面为基准。

底面和对称面都是满足设计要求的基准，是设计基准。

轴承座上方螺孔的深度尺寸，若以轴承底板的底面为基准标注，就不易测量。

应以凸台端面为基准标注尺寸6，这样，测量就较方便，故轴承座上方平面是工艺基准。

标注尺寸时，应尽量使设计基准与工艺基准重合，使尺寸既能满足设计要求，又能满足工艺要求。

如图7-7中底面是设计基准，加工时又是工艺基准。

二者不能重合时，主要尺寸应从设计基准出发标注。

2．主要基准与辅助基准每个零件都有长、宽、高三个方向的尺寸，每个方向至少有一个尺寸基准，且都有一个主要基准，即决定零件主要尺寸的基准。

如图7-7中底面为高度方向的主要基准，对称面为长度方向的主要基准，圆筒的后端面为宽度方向的主要基准。

为了便于加工和测量，通常还附加一些尺寸基准，称为辅助基准。

辅助基准必须有尺寸与主要基准相联系。

如图7-7中高度方向的主要基准是底面，而轴承孔轴线与轴承座上方平面为辅助基准（工艺基准），40±0.02和58两个尺寸为辅助基准与主要基准之间的联系尺寸。

三、标注尺寸应注意的几个问题1．功能尺寸应直接标注为保证设计的精度要求，功能尺寸应直接注出。

如图7-8中的装配图表明了零件凸块与凹槽之间的配合要求。

在零件图中应直接注出功能尺寸40 和40 ，以及11、12，能保证两零件的配合要求。

而右图中的尺寸，则需经计算得出，是不合理的。

图7-8 直接注出功能尺寸2．避免注成封闭的尺寸链图7-9为阶梯轴，在左图中，长度方向的尺寸a、b、c、d首尾相连，构成一个封闭的尺寸链。

因为封闭尺寸链中每个尺寸的尺寸精度，都将受链中其他各尺寸误差的影响（即b+c+d≠a），加工时很难保证总长尺寸a的尺寸精度。

所以，在这种情况下，应当挑选一个不重要的尺寸空出不注（称为开口环），以使尺寸误差累积在此处，如右图中的尺寸注法。

图7-9 避免注成封闭的尺寸链3．考虑加工方法、符合加工顺序为使不同工种的工人看图方便，应将零件上的加工面与非加工面尺寸，尽量分别注在图形的两边，如图7-10所示。

对同一工种的加工尺寸，要适当集中标注，以便于加工时查找，如图7-11所示。

图7-10 加工面与非加工面的尺寸注法图7-11 同工种加工的尺寸注法4．考虑测量方便孔深尺寸的标注，除了便于直接测量，也要便于调整刀具的进给量。

图7-12中错误注法图例中的孔深尺寸14、38的注法，则不便于用深度尺直接测量；右图中的尺寸5、5、29在加工时无法直接测量，套筒的外径需经计算才能得出。

图7-12 标注尺寸应便于测量5．长圆孔的尺寸注法机件上长圆形的孔或凸台，由于作用和加工方法的不同，而有不同的尺寸注法。

一般情况下（如键槽、散热孔以及在薄板零件上冲出的加强肋等），采用第一种注法。

当长圆孔是装入螺栓时，中心距就是允许螺栓变动的距离，也是钻孔的定位尺寸，此时采用第二种注法。

在特殊情况下，可采用特殊注法，此时宽度“8”与半径“R4”不认为是重复尺寸，如图7-13所示。

图7-13 长圆孔尺寸的注法四、零件上常见结构的尺寸标注零件上常见的销孔、锪平孔、沉孔、螺孔等结构，可参照表7-1标注尺寸。

它们的尺寸标注分为普通注法和旁注法两种形式，两种注法为同一结构的两种注写形式。

标注尺寸时，可根据图形情况及标尺寸的位置参照选用。

表7-1 零件上常见孔的尺寸注法一、幾何公差1.定義：幾何公差係表示物體幾何型態之公差：包括形狀公差及位置公差，亦即一種幾何型態或其所在位置公差，係指一公差區域。

而該型態或其位置，必須界於此公差區域內。

2.應用準則(1)應用長度或角度公差有時無法達到管制某種幾何型態之目的，則需註明幾何公差，幾何公差與長度公差或角度公差相牴觸時應以幾何公差為準。

(2)某一幾何公差可能自然限制第二種幾何公差，若此兩種幾何公差區域相同時，則不必標註第二種幾何公差，若第二種幾何公差之公差區域較小時，則不可省略。

1.平行度公差限定時，同時亦限制該平面之真平度誤差。

2.垂直度公差限定時，同時亦限制該平面之真平度誤差。

3.對稱度公差限定時，同時亦限制真平度與平行度誤差。

4.同心度公差限定時，同時亦限制真直度與對稱度誤差。

3. 幾何公差符號4.標註例公差框格：公差標註在一個長方形框格內，此長方形框格分成兩隔或多格，框格內由左至右依順序填入下列各項●左起第一格內，填入幾何公差符號。

●第二格內，填入公差數值，若公差區域為圓形或圓柱，則應在此數值前加一"ψ"符號。

●如需標示基準，則填入代表該基準或多個基準之字母。

●如有與公差有關之註解，如"6孔"或"6x"可加註在框格上方在公差區域內，對形狀之指示，可寫在公差框格之附近或用一引線連接之本圓柱之表面須介於兩個同軸線而半徑差為上表面須介於與基準面平行且相距之間。

圍繞基準軸線C旋轉二、表面符號1.基本符號（標註時，數字及文字說明以朝上、朝左為原則）(1) 切削加工符號(2) 表面粗超度(3) 加工方法之代號(4) 基準長度（單位為mm，若基準長度為0.8則可省略不寫）(5) 刀痕方向符號(6) 加工裕度2.說明(1) 切削加工符號(2) 表面粗糙度工作物經過各種加工製造後，表面形成精粗不等的情形稱為表面粗糙度，表面粗糙度單位為μｍ（ 1 μｍ = 0.001 mm = 10-6 mm ）◆粗糙度種類：（R a、R z、R max）●R a（中心線平均粗糙度）：在表面輪廓曲線擷取某一測量長度（基準長度），將範圍內上下面相加除以基準長度即能得到。

●R z（十點平均粗糙度）：基準長度內表面輪廓曲線之第三高峰與第三低谷的和稱之。

●R max（最大粗糙度）：基準長度內表面輪廓曲線之最高峰與最低谷的和稱之。

中國國家標準（CNS）係採用中心線平均粗糙度，其粗糙度數字後不加a。

但若為十點平均粗糙度，則粗糙度數字後需加z；最大粗糙度，則粗糙度數字後需加s 三者關係：4R a = R z =R max◆表面粗度值●超光面(▽▽▽▽)：加工表面光滑如鏡面（範圍 0.01a ~0.16a）●精切面(▽▽▽)：幾乎福法以觸覺或視覺分辨加工表面稱之（範圍 0.25a ~1.6a）●細切面(▽▽)：加工之表面用手觸摸似甚光滑，但仍能由視覺分辨其刀痕（範圍 2.0a ~6.3a）●粗切面(▽)：表面可由視覺及觸覺分辨殘留之刀痕（範圍 8.0a ~25a）●光胚面(～)：一般鑄造、鍛造、壓鑄、輥軋、氣焰、電弧切割等無血加工所得之表面（範圍 32a ~125a）◆粗糙度等級（在數字前加N，一共分為12級）(3)(4) 刀痕方向符號(5) 加工裕度(6) 基準長度●一般加工，未註明基準長者，採用0.8mm為主●超光面→0.08mm，0.25mm●精切面→0.8mm●細切面→2.5mm●粗切面→8mm，25mm。