尺寸公差、形位公差、表麵（miàn）粗糙度數值上的關係（xì）

1、形狀公差和尺寸公差（chà）的數值關係

尺寸公差的精度確定後，形狀公差有一個合適的值與之對應（yīng），即一般取尺寸公差值的（de）50%左右作為形狀（zhuàng）公差值；取行業內儀表尺寸公差值的20%左右作為形狀公差值；在重工業中，約70%的尺寸公差值用作形狀公差值（zhí）。可以看出，尺寸公差（chà）的精度越高，形狀公差占尺寸公差的比例越小。因（yīn）此，在設計（jì）和標注尺寸和形狀公差要求時，除特殊情況外（wài），在確定尺寸（cùn）精度時，一般采用尺寸公差值的50%作為形狀公差值，這對製造和質量（liàng）保證都是有（yǒu）利的。

2.形狀公差和位（wèi）置公差的數值關係（xì）。

形狀公（gōng）差和位置（zhì）公差也（yě）有一定的關係。從誤差形成的原（yuán）因看，形狀誤差是由機床振動、刀具振動、主軸跳動（dòng）等原因引起的；位置誤差是由機床導軌不平行、刀具夾緊不平行或垂直、夾緊力等原因造成的。從公差帶的定義來看，位置誤差包括被測表麵的形狀誤差，比如平行度誤差中的平麵度（dù）誤（wù）差，所以位置誤差遠大於形狀誤差。所以（yǐ）一般（bān）來說，在（zài）沒（méi）有進（jìn）一步要求的情況下，如果給定了位置公差，就不會給（gěi）定形狀公差。有（yǒu）特殊要求時，可同時標（biāo）注形狀和位置公差要求，但標注的形狀（zhuàng）公差值應小於標注的位置公差（chà）值，否則（zé）生產時零件不能（néng）按設計要求製造（zào）。

3.形狀公差與表麵粗糙度的關係

雖然形狀誤差和表麵粗糙度在數（shù）值和測量上沒有直接的關係，但在一定（dìng）的加工條（tiáo）件（jiàn）下，它們之間存在一定的比例關係。據（jù）實驗研究，在一（yī）般精度（dù）下，表麵粗糙度占形狀公差的1/5 ~ 1/4。因此，為了保（bǎo）證形狀公差（chà），應適當限（xiàn）製相應表麵粗糙度高（gāo）度參數的最大允（yǔn）許值。

通常，尺寸公差、形狀公差、位置公（gōng）差（chà）和表麵粗糙度之間的公（gōng）差值具有以下（xià）關係:尺寸公差>位置公差>形狀公（gōng）差>表麵粗糙度高度參數。

從（cóng）尺寸、形狀和位置與表麵粗糙度的數值（zhí）關係（xì）中不難看出，設計時應處理好它們之間的（de）數值關係，並在圖上（shàng）標注公差值（zhí）如（rú）下:給定同一表麵的粗糙度值應小於其形（xíng）狀公差值；且形（xíng）狀（zhuàng）公差值（zhí）應小於其位置（zhì）公差值；每個位置差（chà）應小於其尺寸公差值（zhí）。否則（zé）會給製造業帶來各種麻煩。但在設計工作中涉（shè）及最多的是如何處理尺寸公差與（yǔ）表麵粗糙度的關係（xì）以及（jí）各種擬（nǐ）合精度與表麵粗糙度的關係。

通（tōng）常，根據以下關係確（què）定（dìng）:

1.當（dāng）形狀（zhuàng）公差為尺寸公差的60%(中等相對（duì）幾何（hé）精度)時，Ra≤0.05 it；；

2.當形（xíng）狀公（gōng）差為（wéi）尺寸公差的40%(相對（duì）幾何精度（dù）較高)時，Ra≤0.025 it；；

3.當形狀公（gōng）差為尺寸公差的25%(相對幾何精度（dù）高)時，Ra≤0.012 it；；

4.當（dāng）形狀公差小於尺寸公差（chà）的25%(超高相對（duì）幾何精度)時，Ra≤0.15Tf(形狀公差值)。

最簡單的參考值:尺寸公差為粗糙度的3-4倍，最經濟。

二、形位公差的選擇

1.形狀和位（wèi）置公差項目的選擇（zé）

充分發揮綜合控製項目的作用，減少圖紙上的形位公差項目（mù）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，同軸度（dù）公差（chà）常（cháng）常用徑向圓跳（tiào）動公差或徑向圓跳動公差來（lái）代替。但需要注意的是，徑向圓跳動是同軸度誤差和圓柱麵（miàn）形狀誤差的綜合，所以取而代之的是，給出的跳動公差值應略大於（yú）同（tóng）軸度公差值，否則會過於嚴格。

2.公差原則的選擇

根據被測元件的功能要求，充分發揮（huī）公差的作用以及采用（yòng）這種公差原則的可行性和經濟性。

獨立性原則用於尺寸精度和形狀位置精度要求（qiú）相差較大，需要單獨滿足要求，或者兩（liǎng）者之間沒有聯係（xì）的場（chǎng）合，以保證運動（dòng）精度（dù），密封性能，不標注公差。

包含要（yào）求主要用（yòng）於需要嚴格保證（zhèng）合作性質的情況。

最大實體要求用於中心元素，一般用於要求附件可裝配的（de）場（chǎng）合（hé）(沒有匹配屬性要求)。

最小實體要求主要用於需要保（bǎo）證零件強（qiáng）度和最小壁厚的（de）情況。

可逆要求與最大(最小)實體要求相結（jié）合，可（kě）以充分利用公差帶，擴大被測元件的實際尺寸範圍，提高效益。可以（yǐ）在不影響性能的（de）情況下選擇。

3.基準元素的選擇（zé）

1)參考零件的選擇

(1)選擇零件在機器中所處的結合（hé）麵作為參考（kǎo）位置。例如箱體的底麵和側麵、盤類零件的軸線、旋轉零（líng）件的軸承軸頸（jǐng）或軸承孔等。

(2)基準元件應具有足夠的尺寸和剛度，以確保穩定可靠的定位（wèi）。例如，由兩個或多個遠軸組成的（de）公共（gòng）基準軸比一個基準（zhǔn）軸更穩定（dìng）。

(3)選擇加工相（xiàng）對精確的表麵作（zuò）為參考位置。

(4)盡量統一裝配、加工和測試的基準。這樣，不僅可以消除由於基（jī）準不統一造成的誤差；還可以簡化夾具和量具的設計製造，方便測量。

2)基線量的確定

一般來說，基準的數量應根據公差項目的（de）定向和定位幾何功能的要求來（lái）確定。方位公差通常隻需要一個基（jī）準，而定位（wèi）公差需要一個或多個基準。比如平行度、垂直度、同軸度的公差項目，一般隻用一個平麵或一（yī）個（gè）軸作為基（jī）準元素（sù）；對於位置公差項目，需要確定孔係的位置（zhì）精度，因此可以使用兩（liǎng）個或三個基（jī）準元（yuán）素。

3)基準序列的排列

當選擇兩個以上（shàng）的基準元素時，應（yīng）定義基準元素的（de）順序，並按照第一、第二和第三（sān）順（shùn）序（xù）寫入公差框架。第一個基準元（yuán）素是主元素，其次是第二個基準元素。

4.形狀和位置（zhì）公差值的選擇

總（zǒng）原則:在滿足零件功能（néng）的前提下，選擇（zé）最經濟的公（gōng）差值。

◆根據零件的功能要求，考（kǎo）慮加工經濟（jì）性、零件的結構和剛度，按表確定元素的公差值。並考慮以下因素:

◆同一元素給定的形狀（zhuàng）公差應小於位置（zhì）公差值；

◆圓柱形零件的形狀公差值(軸線直（zhí）線度除外)應小於其尺寸公差（chà）值；如同在平麵中一樣，平麵度公差值應小於平麵與基準的平行度公差值。

◆平行度公差值應小於其對應的距離公差值。

◆表麵粗糙度與形狀公差的近似比例關係:一般表麵粗糙度的Ra值可取形狀公差值（zhí）的（de）20%~25%。

◆對（duì）於下列情況，考慮到加工的（de）難易程度和除主要參數外其他因素的（de）影響，在滿足零（líng）件功能要求的情況下，選（xuǎn）擇應適當降低1 ~ 2級:

○孔相對於軸（zhóu）；

○細長較（jiào）大的（de）軸和孔；大距離的軸和孔；

○寬（kuān）度較（jiào）大(大於1/2長度)的零件表（biǎo）麵；

○線對線和線對線平行度和相對於麵的垂直度公差。

5.形狀和位置沒有規定公差。

為了簡化圖紙，對於一般機床能保證的形位（wèi）精度，沒有必要在圖紙（zhǐ）上注（zhù）明形位公差。未注明的形位（wèi）公差按（àn）GB/T1184-1996執行。大致內容如下:

(1)未標注的直線度、平（píng）麵度、垂直度、對稱性和圓（yuán）跳動規定了三個公差等級(H、K、L)。

(2)未注圓度公差值等（děng）於直徑公差值（zhí），但不能大（dà）於未注（zhù）徑向圓跳動公（gōng）差值。

(3)未注圓柱度的公差值沒有規定，由要素圓度、素線直線度和相對素線（xiàn）平行度的公差控製。

(4)未注平行度的公差值等於被（bèi）測元素與基準元素之間的（de）尺寸公差和被測元素的形狀（zhuàng）公差(直線度或平麵度)的未注公差值中的較（jiào）大者，取兩（liǎng）者中較長者為基準。

(5)同軸度的公差值沒有規定。必要時，未提及的同軸度公差值應等於未提及的（de）圓跳動公差。

(6)無蓋線輪廓、表麵輪廓、傾斜度和位置的公差值由（yóu）每個元素的線性尺寸（cùn）公差或角度公差（chà）控製（zhì）。

(7)沒有規定（dìng）所有跳動公差值。

6.形（xíng）狀和（hé）位置中未注明的公差值的圖紙表（biǎo）示

如果沒有注明GB/T1184-1996中規定的公差值，應在標題欄或技術要求中注明標準和等級代號。:“GB/T1184—K”.

圖紙上沒有“公差（chà）原則按GB/T 4249”的（de）工作公差，應按GB/T 1800.2-1998的要求（qiú）執行。