尺寸公差与几何公差的区别

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什么是形位公差？

“几何特性”是指物体的形状、大小和位置关系，“公差”是指“允许误差”。“形位公差”不仅定义了尺寸，还定义了形状和位置的允许误差。

(1)尺寸公差和形位公差的区别

设计图的标注方法大致可以分为“尺寸公差”和“形位公差”两大类。

尺寸公差控制每个零件的长度。几何公差控制形状、平行度、倾斜度、位置、跳动等。

请将表面(A)加工成平行度不超过0.02。

(2)形位公差的优势

为什么需要标注几何公差？

零件将变得不合格或有缺陷。

原因是图纸上没有标注平行度。相应的责任不在于处理器，而在于设计者的公差标注。

用形位公差标注同一零件的图纸，可以得到如下图的设计图。在尺寸信息的基础上，将平行度和平面度等几何公差信息添加到此图中。这样就可以避免单纯标注尺寸公差带来的问题。

如果标注同一个部件的图纸，可以得到如下图的设计图。在尺寸信息的基础上，将平行度和平面度等几何公差信息添加到此图中。这样就可以避免单纯标注尺寸公差带来的问题。

综上所述，形位公差的优势在于能够正确高效地传达尺寸公差无法体现的设计者意图。

(3)独立性原则

尺寸公差和形位公差控制的公差是不同的。尺寸公差控制长度，而几何公差控制形状和位置。

所以尺寸公差和形位公差没有区别。结合这两种公差可以实现高效的公差标注。

另外，尺寸公差和形位公差是用不同的测量设备和检测方法来测量的。例如，尺寸公差将使用游标卡尺、千分尺等。测量两点之间的距离。此时下图中的尺寸公差全部合格。

但是形位公差会使用圆度仪和三坐标测量仪来检测圆度和中心轴的位置。根据规定的公差范围，可以判定为不合格。也就是说，会按照尺寸公差判定为合格，而按照形位公差判定为不合格。

因此，我们可以认为尺寸公差控制和形位公差控制基本上没有相关性。这种思维方式就是“独立原则”。

(4)ISO中的定义

尺寸和几何特征之间的关系定义如下。

ISO 8015-1985

除非另有规定，图纸中所示的所有要求，如尺寸公差和几何公差，与所有其他尺寸、公差或特性无关，并且独立起作用。

如上所述，独立性原则是ISO明确规定的国际标准。然而，在美国和其他国家，一些企业可能遵循不适用独立性原则的ASME(美国机械工程师学会)标准。因此，在与境外企业进行贸易时，建议提前通过协商明确规格要求。

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几何公差图纸和符号

几何公差由图纸上的符号规定。目前，形位公差共有16种符号，按控制公差分类。

(1)形位公差特征的分类和符号

几何公差的符号如下。所谓“适用要素”的“独立要素”，就是与基准无关的要素(不标注基准)。“基准”是确定姿势、位置和跳跃的理论理想元素集。“相关元素”是与基准相关的元素，用于指定姿态、位置和跳动公差。

几何公差符号列表(相关规范:ISO5459)

(2)真位置度理论(由方框包围的尺寸值)

用“TED:理论上的精确尺寸”标注形位公差(位置、轮廓、倾斜度)的思维方式。TED将用一个方框(□)将理论上正确的尺寸括起来，并在形状控制框中填入与该位置相关的公差。

1)位置的指定

如下图所示指定位置时，尺寸公差标注的参考尺寸和公差将成为尺寸公差之和(累积公差)，无法指定正确的位置。但是，当TED用于标记时，由于没有附加公差，所以不会造成累积公差的问题。

2)公差带的指定

当公差带被指定时，真实位置理论将在公差值的中心正确地标记由TED控制的位置。

当元素是点时，公差带是以该点为圆心的圆(a)或球；当元素是直线时，公差带是平行的两个平面(B ),直线单独且正确地留出公差值的一半，或以直线为中心的圆柱形公差带(C)。

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什么是数据？

基准是指在机械加工和尺寸测量中用作基准的面、线和点。

(1)ISO中的定义

ISO 5459:2011定义:位置(公差)和/或姿态(公差)的公差带，或适用于实际组成元素(一个以上)的设定元素(一个以上)，选择用来定义代表执行状态的理想元素。

(2)基准的类型

基准分为“基准元素”和“模拟基准元素”。也有两个以上的基准组合来指定元素的“基准系统”。

基准:实际元素(表面、孔等。)的目标，用于设置基准。

模拟基准元素:实际表面(平板、轴承、心轴等。)具有极其精确的形状，在设置基准时与基准元件相连。

基准:为了设置具有公差元素的基准，组合使用两个或更多具有不同基准的基准组。

标记为基准的零件面没有完美的形状。因此，平板、直尺、芯轴等。必须使用更精确的表面作为接触的实际基准。

(3)基准元素的绘图标注

基准可由以下符号标记(基准符号)。这些符号由挖空或涂黑的三角形标记。并且代表基准的英文字母必须与图纸方向一致。

此外，作为对象的区域将根据绘图中基准符号的位置而变化。为了严格传达设计意图，请注意标记基准点的位置。

1)标记轴线或中心平面时

将尺寸线与基准结合，并标记基准元素。标记的基准形体中心将成为基准轴或基准中心平面。

2)标记母线时

标注时，需要错开基准元件的尺寸线和基准。标记的基准形体中心将成为基准轴或基准中心平面。

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形状控制框架

形位公差用“形状控制框”表示。形状控制框架应该包含以下元素。

答:几何特征符号

标记几何公差的类型。

b:直径符号(如有必要)

必须标记的几何特征如下。

二维平面中圆的面积:位置和同心度

三维圆柱区域:真直线度、平行度、直角、倾斜度、位置和同轴度。

三维空间中球体的面积:位置度

c:几何公差值

公差的值。单位是mm(毫米)。

d:实体容忍、公共容忍区等。

包括“(最高实体要求)”，“最低实体要求”，“CZ(公共区)”等。以及其他等等。

e:优先基准

指定设计者首先需要设定为基准的部分作为基准。在标记多个基准时，从左到右、从高到低的优先级进行标记。

通常设计者会根据优先级顺序来决定基准字母，所以越早的字母优先级越高。