如何正确选择几何公差项目及确定公差数值？

时间：2023-06-18 理论教育 版权反馈

【摘要】：几何公差的选用，包括正确选择几何公差项目、基准、公差原则及确定公差数值等方面的内容。若零件的几何公差要求高于或低于未注几何公差规定的公差数值时，则应在图样中标注几何公差。几何公差数值的选用，在实际中目前一般采用类比法。2）几何公差项目各公差等级的应用范围及应用举例见表2-26～表2-30。

正确合理地选择几何公差，对于保证产品的功能，提高产品质量，获得较佳的综合经济效益是非常重要的。几何公差的选用，包括正确选择几何公差项目、基准、公差原则及确定公差数值等方面的内容。

根据零件要素的几何特征和结构特点，充分考虑和满足各要素的功能要求，尽可能考虑便于检测和经济性，结合对比各几何公差项目的特点，正确合理的选择几何公差项目。例如，零件的要素为圆柱时，适宜选用圆柱度综合控制圆柱的形状误差；如果考虑圆柱度在某些情况下检测不便，则可选用圆度、直线度和素线平行度等项目来控制圆柱的形状误差。也可选择径向全跳动，既控制圆柱度误差，又可控制同轴度误差。如果圆柱径向截面轮廓为形状误差的主要项目，则可只单独标出圆度公差，其他按未注形状公差即可满足要求。位置公差项目的选择考虑的因素较多，既要分析位置公差项目所能控制的误差，又要考虑检测的方便，如加工后的回转体同时存在形状误差和位置误差，要确定其轴线不很方便，即不太宜于选用同轴度；若不要求区分出轴线及要素的形状误差和位置误差时，采用跳动公差检测方便，并在一定条件下还可限制有关项目的误差要求，如径向圆跳动反映了测量部位的圆表面形状误差和该圆柱面轴线对基准轴线的同轴度误差；轴向圆跳动反映了该端面部分平面度误差和垂直度误差（被测要素轮廓形状与基准对称者除外）。

当零件的几何公差要求，采用一般工艺条件在机床设备上加工即可保证时，图样中可不予标注，但不是对几何公差无要求，而应按GB/T 1184—1996几何公差未注公差的规定。若零件的几何公差要求高于或低于未注几何公差规定的公差数值时，则应在图样中标注几何公差。

几何公差数值的选用，在实际中目前一般采用类比法。采用类比法选择公差数值时应考虑如下问题：

1）选取的公差数值，应使零件的性能和经济费用都具有最佳效果，其数值应符合表2-14～表2-17数系的规定。

2）几何公差项目各公差等级的应用范围及应用举例见表2-26～表2-30。

3）各种常用加工方法能达到的几何公差项目的公差等级，见表2-31～表2-35。

4）形状公差（T_形）、位置公差（T_位）和尺寸公差（T_尺寸）三者的协调关系，其原则为T_形＜T_位＜T_尺寸。对于采用最大实体要求或包容要求的具有中心的要素，其几何公差可大于或小于尺寸公差，但一般仍选取尺寸公差大于几何公差。

对于圆柱表面的形状公差和尺寸公差，经实测表明，圆度误差、圆柱度误差与尺寸误差之间存在一定的关系；大多数经机械加工的零件，其圆度、圆柱度误差约占尺寸误差的50%以下。各级圆度、圆柱度公差带占各级尺寸公差带的百分比见表2-36，同轴度、对称度、圆跳动和全跳动公差等级与尺寸公差等级的对应关系见表2-37。

表2-26 直线度和平面度公差等级应用举例

表2-27 圆度和圆往度公差等级应用举例

表2-28 平行度公差等级应用举例

表2-29 垂直度和倾斜度公差等级应用举例

（续）

表2-30 同轴度、对称度、圆跳动和全跳动公差等级应用举例

表2-31 加工方法能达到的直线度和平面度公差等级

（续）

(www.daowen.com)

表2-32 加工方法能达到的圆度、圆往度公差等级

表2-33 加工方法能达到的平行度公差等级

表2-34 加工方法能达到的垂直度和倾斜度公差等级

表2-35 加工方法能达到的同轴度、对称度、圆跳动和全跳动公差等级

表2-36 圆度和圆往度公差等级与尺寸公差等级的对应关系

（续）

表2-37 同轴度、对称度、圆跳动和全跳动公差等级与尺寸公差等级的对应关系

注：6、7、8、9级为常用的几何公差等级，7级为基本级。

5）在一定的加工条件下，表面的形状误差与表面粗糙度有一定的关系。通常表面粗糙度Ra值占平面度误差的20%～25%。为保证形状公差的要求，表面粗糙度选取应当考虑：中等尺寸段和中等精度，Ra值约占形状公差的25%～20%；高精度的形状公差数值和高等级表面粗糙度参数值数量级相近时，Ra数值与形状公差的比例、对圆柱面一般取0.5，对平面取1；对于小尺寸零件，由于常采用成形刀具、高效率的加工方法而导致表面粗糙，对于长度与直径比较大的细长零件，由于加工时的振动使表面粗糙，Ra与形状公差均取较大比例。

形状公差的公差等级与表面粗糙度Ra数值的对应关系见表2-38和表2-39。

表2-38 直线度和平面度公差等级与对应的表面粗糙度Ra数值