尺寸公差、幾何公差、表面粗糙度之間的關係

一般由以下關係決定：

• 1、當形狀公差為尺寸公差的60%（中等相對幾何精度）時，Ra≤0.05IT；
• 2、當形狀公差為尺寸公差的40%時（相對幾何精度較高），Ra≤0.025IT；
• 3、當形狀公差為尺寸公差的25%時（相對幾何精度高），Ra≤0.012IT；
• 4、當形狀公差小於尺寸公差的25%（超高相對幾何精度）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。

1) 形狀公差與尺寸公差的數值關係

當尺寸公差精度確定後，形狀公差有一個合適的值，對應形狀公差值約為尺寸公差值的50%； 儀表行業尺寸公差值的20%左右作為形狀公差值； 重工業 70% 的尺寸公差值用作形狀公差值。 這可以看出。 尺寸公差精度越高，形狀公差與尺寸公差之比越小。 在設計尺寸和形狀公差要求時，除特殊情況外，在確定尺寸精度時，一般採用50%的尺寸公差值作為形狀公差值。 這有利於製造和確保質量。

2) 形狀公差與位置公差的數值關係

形狀公差和位置公差之間也有關係。 從誤差形成的原因來看，形狀誤差是由機器振動、刀具振動、主軸跳動等引起的； 位置誤差是由於機床導軌不平行、刀具夾緊不平行或不垂直、夾緊力作用等原因。因此，從公差帶的定義來看，位置誤差是形狀被測表面的誤差。 如果平行度誤差包含平面度誤差，則位置誤差遠大於形狀誤差。 因此，在一般情況下，當沒有進一步的要求時，就不再給定位置公差，不再給定形狀公差。 有特殊要求時，可同時標註形位公差要求，但標籤的形位公差值應小於標註的位置公差值。 否則在生產過程中無法按設計要求製造零件。

3) 形狀公差與表面粗糙度的關係

雖然形狀誤差和表面粗糙度在數值和測量上沒有直接關係，但在一定的加工條件下兩者之間存在一定的比例關係。 根據實驗研究，表面粗糙度佔一般精度的形狀公差。 1/5 到 1/4。 可見，為保證形狀公差，應適當限制相應表面粗糙度高度參數的最大允許值。

形狀公差選擇

1) 形位公差項目的選擇

應充分利用綜合控制項目的功能，減少圖紙上給出的幾何公差項目和相應的幾何誤差檢測項目。

在滿足功能要求的前提下，宜選擇測量簡單的項目。 例如，同軸公差經常被徑向圓跳動公差或徑向圓跳動公差代替。 但需要注意的是，徑向圓跳動是同軸度誤差和圓柱面形狀誤差的組合。 所以更換時，給定的抖動容差值應略大於同軸容差值，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，充分發揮公差的作用，採用公差原理的可行性和經濟性。

尺寸精度和位置精度和位置精度採用獨立性原則。 需要單獨滿足要求，否則兩者之間沒有聯繫，以確保運動精度、密封性和無公差。

包含要求主要用於需要嚴格協調的應用中。

中心元件需要最大的實體，通常用於裝配要求可組裝的地方（無配合要求）。

最低物理要求主要用於需要確保零件強度和最小壁厚的場合。

可逆要求與最大（最小）實體要求相結合，充分利用了公差帶，擴大了被測元件實際尺寸的範圍，提高了效率。 可以在不影響性能的情況下使用。

基準元素的選擇

1) 參考零件的選擇

• (1) 選擇零件在機器中定位的接合面作為參考零件。 例如，外殼的底面和側面，圓盤部分的軸線，旋轉部分的支撐軸頸或支撐孔等。
• (2) 參考元件應有足夠的尺寸和剛度，以保證定位穩定可靠。 例如，將兩個或更多相距更遠的軸組合成一個公共參考軸比一個參考軸更穩定。
• (3) 選擇一個曲面比較精密的曲面作為參考部分。
• (4) 使裝配、加工和測試基準盡可能統一。 這樣可以消除因基準不均勻引起的誤差，簡化夾具和量具的設計和製造，測量方便。

2) 基準數量的確定

一般而言，應根據公差項目的方向和定位幾何要求確定參考的數量。 大多數方向公差是針對一個基準的，而定位公差則需要一個或多個基準。 例如平行度、垂直度、同軸度公差項，一般只用一個平面或一個軸作為參考元素； 對於位置公差項，需要確定孔系的位置精度，可以用兩個或三個。 基準元素。

3) 基準訂單的安排

當選擇兩個或更多參考元素時，參考元素的順序將被澄清並以第一、第二和第三順序寫入公差網格。 第一個參考元素是主要的，第二個參考元素是第二個。 .

形狀公差值選擇

一般原則：在滿足零件功能的同時選擇最經濟的公差值。

◆ 根據零件的功能要求，綜合考慮加工的經濟性和零件的結構和剛性，按表確定各要素的公差值。 並考慮以下因素：

◆ 同一元素給出的形狀公差應小於位置公差值；

◆ 圓柱零件的形狀公差值（軸的直線度除外）應小於尺寸公差值； 如果是同一平面，平面度公差值應小於參考平面的平行度公差值。

◆ 平行度公差值應小於其對應的距離公差值。

◆ 表面粗糙度與形狀公差的近似比例關係：一般可取表面粗糙度的Ra值作為形狀公差值（20%~25%）。

◆ 對於以下情況，考慮到加工難度和除主要參數外其他因素的影響，在零件功能要求下，適當減少1~2的選擇：

•     ○ 孔相對軸；
•     ○ 細長大 軸s 和孔； 更大 軸s 和孔；
•     ○ 大寬度（大於1/2長度）的零件表面；
•     ○ 線對線和線對面對面的平行度和垂直度公差相對於面對面。

形狀和未填充公差

為了簡化圖紙，一般機床加工可以保證形狀和位置精度，不需要在圖紙上註入幾何公差。 形狀和未填充公差按GB/T1184-1996的規定執行。 一般內容如下：

• (1) H、K、L 三個公差等級規定為無標記直線度、平面度、垂直度、對稱度和圓跳動。
• (2) 不圓度公差值等於直徑公差值，但不能大於徑向圓跳動的未填充公差值。
• (3) 空心圓柱度公差值未規定，受元件圓度公差、素線直線度、相對素線平行度的射出或未填充公差控制。
• (4) 不平行度公差值等於被測元件與參考元件之間的尺寸公差和被測元件的形狀公差（直線度或平面度）中較大的一個，取兩個較長的元件作為基準。
• (5) 不合格同軸度公差值沒有規定。 如有必要，同軸度的未填充公差值等於圓跳動的未填充公差。
• (6) 無內襯輪廓、表面輪廓、傾斜度和位置的公差值均由每個元素的注入或未填充的線性尺寸公差或角度公差控制。
• (7) 未指定未註明的全彈跳容差值。

未填充公差值形狀的圖案表示

如採用GB/T1184-1996規定的未填充公差值，應在標題欄或技術要求中註明標準和等級代號。 ：《GB/T1184-K》。

《GB/T 4249 公差原則》的工作公差未在圖紙上標註，按《GB/T 1800.2-1998》的要求執行。

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