公差原则

　　

任何实际要素，都同时存在有形位和尺寸误差。有些形位误差和尺寸误差密切相关。而影响零件使用性能的，有时主要是形位误差，有时主要是尺寸误差，有时则主要是它们的综合结果而不必区分出它们各自的大小。因而在设计上，为简明扼要地表达设计意图并为工艺提供便利，应根据需要赋予要素的形位公差和尺寸公差以不同的关系。我们把处理形位公差和尺寸公差关系的原则称为公差原则。

　　

公差原则包括独立原则和相关要求。

　　

相关要求又包括：

　　

1、包容要求

　　

2、最大实体要求

　　

3、最小实体要求

　　

4、可逆要求

　　

单一要素的实效尺寸：(Virtual Size of Individual Feature)

　　

对孔 实效尺寸＝最小极限尺寸－中心要素的形状公差

　　

对轴 实效尺寸＝最大极限尺寸＋中心要素的形状公差

　　

关联要素的实效尺寸：(Virtual Size of Related feature)

　　

对孔 实效尺寸＝最小极限尺寸－中心要素的位置公差

　　

对轴 实效尺寸＝最大极限尺寸＋中心要素的位置公差

　　

一、独立原则(Independent Principle)

　　

1、独立原则的含义(Meanings of Independent Principle)

　　

独立原则是指给出的尺寸公差和形位公差相互无关，分别满足要求的公差原则。即，极限尺寸只控制实际尺寸，不控制要素本身的形位误差；不论要素的实际尺寸大小如何，被测要素均应在给定的形位公差带内，并且其形位误差允许达到最大值。遵守独立原则时，实际尺寸一般用两点法测量，形位误差使用通用量仪测量。

　　

2、独立原则的识别(Identification of Independent Principle)

　　

凡是对给出的尺寸公差和形位公差未用特定符号或文字说明它们有联系者，就表示它们遵守独立原则。

　　

3、独立原则的应用 (Application of Independent Principle)

　　

尺寸公差和形位公差按独立原则给出，总是可以满足零件的功能要求，故独立原则的应用十分广泛，是确定尺寸公差和形位公差关系的基本原则。这里仅着重指出以下诸点。

　　

（1）影响要素使用性能的主要是形位误差或主要是尺寸误差，这时采用独立原则能经济合理地满足要求。

　　

如印刷机滚筒，的圆柱度误差与其直径的尺寸误差、测量平板的平面度与其厚度的尺寸误差，都是前者有决定性影响；油道或气道孔轴线的直线度误差与其直径的尺寸误差，一般前者的影响较小。

　　

　　

图3-4-1 印刷机滚筒

　　

（2）要素的尺寸公差和其某方面的形位公差直接满足的功能不同，需要分别满足要求。如齿轮箱上孔的尺寸公差（满足与轴承的配合要求）和相对其他孔的位置公差(满足齿轮的啮合要求，如合适的侧隙、齿面接触精度等)就应遵守独立原则。

　　

（3）在制造过程中需要对要素的尺寸作精确度量以进行选配或分组装配时，要素的尺寸公差和形位公差之间应遵守独立原则。

　　

二、相关要求(Related Requirement)

　　

相关要求是指图样上给定的形位公差和尺寸公差相互有关的公差原则。

　　

1、包容要求(Envelope Requirement)

　　

(1)包容要求的含义 包容要求是要求实际要素处处不得超越最大实体边界的一种公差原则，即实际轮廓要素应遵守最大实体边界,作用尺寸不超出（对孔不小于，对轴不大于）最大实体尺寸。按照此要求，如果实际要素达到最大实体状态，就不得有任何形位误差；只有在实际要素偏离最大实体状态时，才允许存在与偏离量相关的形位误差。

　　

遵守包容要求时局部实际尺寸不能超出(对孔不大于，对轴不小于)最小实体尺寸。

　　

　　

图3-4-2 要素遵守包容要求

　　

a) 图示 b) 最大实体边界 c)补偿关系及合格区域

　　

要素遵守包容要求时，应该用光滑极限量规检验

　　

(2)包容要求的标注 按包容要求给出公差时，需在尺寸的上、下偏差后面或尺寸公差带代号后面加注符号，如图所示；

　　

遵守包容要求而对形位公差需要进一步要求时，需另用框格注出形位公差，当然，形位公差值一定小于尺寸公差。见图3-4-3。

　　

　　

图3-4-3 遵守包容要求且对形位公差有进一步要求

　　

(3)包容要求的应用 包容要求常常用于有配合要求的场合。例如， 孔与 轴的间隙配合中，所需要的间隙是通过孔和轴各自遵守最大实体边界来保证的，这样才不会因孔和轴的形状误差在装配时产生过盈。