數（shù）控加工形（xíng）狀公差與尺（chǐ）寸公差的數值關係

尺寸公差、形位公差和表麵粗糙（cāo）度（dù）之間的數值關係

1.形狀公差和尺寸公差之間（jiān）的數值關係

當尺寸公差精度確定後，形狀公（gōng）差有一（yī）個合適的值，即一（yī）般用尺寸公差值的50%左右作為形（xíng）狀公差值；儀表行業約20%的尺寸（cùn）公差值作為形狀公差值；重工業以尺（chǐ）寸公差值的70%左右作為形狀公差值。可以看出，尺寸公差（chà）精度越高，形狀公差占尺寸公（gōng）差的比例越小。因此，在設計和標注尺寸和形狀公差要（yào）求時，除特殊情況外，尺（chǐ）寸精度確（què）定後（hòu），一般采用尺寸公差值的50%作為形狀公差值，這（zhè）樣既有利（lì）於製造，又有利於質量保證。

2.形狀公差和位置公差的數值關係。

形狀（zhuàng）公差和位置（zhì）公差也有一定的關（guān）係。從產生誤差的原因來看，形狀誤差是由機（jī）床振動、刀具（jù）振動、主軸跳動等原（yuán）因引起的；位置誤差是由機床導軌不平行、刀具夾緊不平（píng）行或垂（chuí）直以及夾緊力（lì）的作用（yòng）引起的。從公差帶的定義來看，位置誤差包含了（le）被測（cè）表麵的形狀（zhuàng）誤差，比如平行度誤差中的平麵度誤差，所（suǒ）以位置誤差遠大於形狀誤差。所以一般情況下，當沒有進一步要求時，給出位置（zhì）公差，不再給出形狀公（gōng）差。當有特（tè）殊要（yào）求時，可同時標注形狀和位置公差要求，但標注的形狀公差值應小於標注的位置公差值，否則（zé）生產中不能按設計（jì）要求製造零件。

3.形狀公差與表麵粗糙度的關係

雖然形狀誤差和表麵粗（cū）糙度在數值和測量上沒有直接的關係，但在一定的加工條件下，它們之間存在（zài）一（yī）定的比例關係。根據實驗研究，在一般精度下，表麵粗糙度占形狀公差（chà）的1/5 ~ 1/4。因（yīn）此，為了保證形狀公差，應適當（dāng）限製相應表麵粗糙度高度參（cān）數的最大允許值。

一般（bān）而言，尺（chǐ）寸公差、形狀公差、位置公差和表麵粗糙度之間的公（gōng）差值具有（yǒu）以下關係:尺寸公差>位（wèi）置（zhì）公差>形（xíng）狀公差（chà）>表麵粗糙度高度參數（shù）。

從尺寸、形狀和表麵粗糙度的數值關係中不難看出，在（zài）設計中要處理（lǐ）好它們之間的數值關係，並在圖上標注公差值:給定表麵的（de）粗（cū）糙度值應小於（yú）其形狀公差值；形狀公差值應小於其位置公差值；位置差應小於其尺寸（cùn）公差值。否則會給製造業帶來各（gè）種麻煩（fán）。然（rán）而，如何處理尺寸公差與表麵粗糙度的關係（xì）以及各（gè）種擬合（hé）精度與表麵（miàn）粗糙度（dù）的關係是設計工作中涉（shè）及最多的。

一般來說，它是根據下列關係確定的:

1.當形狀公差為（wéi）尺寸公差的60%(中等相對幾（jǐ）何精度)時，Ra≤0.05 it；；

2.當形狀公差為尺寸公差（chà）的40%(相對（duì）幾（jǐ）何精度高)時，Ra≤0.025 it；；

3.當形（xíng）狀公差為尺寸公（gōng）差的25%(相對幾何（hé）精度高)時，Ra≤0.012 it；；

4.當形狀公差小於尺寸公（gōng）差的25%(超（chāo）高相對幾（jǐ）何精度)時，Ra≤0.15Tf(形狀公差值)。

最簡（jiǎn）單的參考值:尺寸（cùn）公差為粗糙度的3-4倍（bèi），最經濟（jì）。

形位公差的選擇

1.形狀和位置公差項目的選擇

充分發揮綜合控製項（xiàng）目的（de）作用（yòng），減少圖紙上（shàng）給（gěi）出的形位公差項目和相應的形位誤差檢測項目。

在滿足功能要求（qiú）的前提下，應選擇測量簡單的項（xiàng）目。例如，同軸（zhóu）度（dù）公差常常用（yòng）徑向圓跳動公差或徑向圓跳動公差來代替。但需要注意（yì）的是，徑向圓跳動是同軸度誤差和圓柱麵形狀誤（wù）差的綜合，所（suǒ）以取而代之的是跳動公差值要稍大於同（tóng）軸度（dù）公差值，否則會過於嚴格。

2、公差原則的選擇（zé）

應根據被測元件的功能要求，充（chōng）分（fèn）發揮公差的作用以及采用這種（zhǒng）公差原則的（de）可行性和經濟性。

獨立性原則用於尺寸精（jīng）度和形位精度相差較大，需要分別滿足要求，或者互不相關的場合，以保證（zhèng）運動精度和密封，不存在公差。

包容要（yào）求主要用於需要嚴格保（bǎo）證匹配屬（shǔ）性的情況（kuàng）。

最大實（shí）體要求用於中心元素，一般在要求零件可裝配時使用(不要求匹配性質)。

最小實體（tǐ）要求主要用於需要保證零件強度和最（zuì）小壁厚的場合（hé）。

可逆要求與最大(最小)實體要（yào）求相結合，可以充分利用公差帶（dài），擴大被測元素的實際尺寸範圍，提高效益。可以在不影響性能的前提下選擇（zé）。

3.基準元素的選擇

1)參考零件的選擇

(1)選擇零件在機器中所處的結合麵作為參考位置。例如箱體的底麵和側麵，盤（pán）類零件的軸線，旋轉零件的軸承軸頸或軸承孔（kǒng）等。

(2)基準元件應（yīng）具有足夠的尺寸和剛度，以確保穩定可靠的定位。例如，將兩個或多個相距較遠的軸（zhóu）組合起來形成一個公共參考軸比一個參考軸更（gèng）穩定。

(3)選擇（zé）加工更精確的表麵作為參考位置。

(4)盡量（liàng）統（tǒng）一裝配、加工和測試基準。這樣，不僅可以消除由於基準（zhǔn）不統一造成的誤差；還可以簡化夾具和量具的設計製造，測量方便。

2)基準量的確定

一般來說，基準的數量應（yīng）根據公差項（xiàng）目（mù）的定向和定位幾何的功能要求來確定（dìng）。大多數方向公差隻需要一個基準，而定位（wèi）公（gōng）差需要一個或多個基準。比如平行度、垂直度、同軸（zhóu）度的公差項目（mù），一般（bān）隻用一個平麵或一個軸作為（wéi）基準元素；對（duì）於位（wèi）置公差項（xiàng）目，有必要確定孔係統的位置精度，因此可以使用兩個或三個基準元素。

3).基準序列的排列

當選擇兩個以上的基（jī）準元素時，應明確基準元（yuán）素的順序，並按照第一、第二和（hé）第三（sān）的順序寫（xiě）在公差框中，第（dì）一個基準元（yuán）素為主，第二個基（jī）準元素為（wéi）次。

4.形（xíng）狀和位置（zhì）公（gōng）差值的選擇（zé）

總（zǒng）原則:在滿（mǎn）足零件功能的前提下，選擇最經濟的公差值。

根據零件的功能要求，考慮加工的經濟性以及零件的結構和剛（gāng）度，按表確定元件的公差值。並考慮以下因（yīn）素:

◆同一元素給定的形狀公差應小於位置公差值；

◆圓柱形（xíng）零件的形狀公差值(軸線直線度除外)應小於其尺寸公差值；在同一平麵上，平麵度公差值應小於該平麵對基（jī）準（zhǔn）的平行度公差值。

◆平行度公差值（zhí）應小於其（qí）對（duì）應的距離（lí）公差值。

◆表麵粗糙（cāo）度（dù）與形狀公差的近似比例關係:一（yī）般表麵粗糙度的Ra值可（kě）以是形狀公差值的(20%~25%)。

◆對於下列情況，考慮到加工的難易程度和除（chú）主要參（cān）數外其（qí）他（tā）因素的影響，在滿足零件功能要求的情況下，1 ~ 2級的選擇應（yīng）適當減少:

○孔相對於軸；

○細長且相對較大的軸和孔；大距離的軸和（hé）孔；

○寬度較大(超（chāo）過1/2長度)的零件表麵；

○線對線和線對（duì）線平行度和相對於麵的（de）垂直度公差。

5、形狀和位置無（wú）公差（chà）的規定。

為了簡化圖紙，對於（yú）一般機床（chuáng）加工能保證的形位精（jīng）度，不需要在圖紙上標注形位公差（chà），根據GB/T1184-1996不（bú）標（biāo）注形位公差。大致內容如（rú）下:

(1)規（guī）定了三個公差等級，即H、K和L，用於未標記的直線度、平麵度、垂直度、對稱性和圓跳動。

(2)未注圓度公差值等於直徑公差值，但不能大於徑向圓跳動（dòng）未注公差值。

(3)未注圓柱度（dù）的公差值沒（méi）有規定，由圓度、元件直線度和相對元件平行度的公差控製。

(4)未標注的平行度公差值等於被測元素與基準（zhǔn）元（yuán）素之間的尺寸公差和被測元素（sù）的形狀公差(直線度或平麵度)中的較大者，取兩者中較長者為基準。

(5)沒有規定同心（xīn）度公差值。如（rú）有必要，未注（zhù）同軸度（dù）公差值可取等於未注圓跳動公差。

(6)未標注的線輪廓度、麵（miàn）輪廓度、傾斜度和位（wèi）置的公差值由各要素標注或未標注（zhù）的線性尺寸公差或角度公差控製。

(7)未規定總跳動公差值。

6.沒有（yǒu）公差值的形狀和（hé）位置的繪圖表示。

如（rú）果采用GB/T1184-1996中規定的未（wèi）注公差值，應在標題欄或技術要求中注明標準和等級代號（hào）。

:“GB/T1184—K”.

該圖未按GB/T 4249標注工作公差，應按GB/T 1800.2-1998的要求執行。