选择几何公差值的方法和技巧

几何公差值决定了几何公差带的宽度或直径，是控制零件制造精度的直接指标，应合理确定几何公差值，以保证产品的功能、提高产品的质量，降低制造成本。几何公差值的选择原则是：在满足零件功能要求的前提下，应尽量选用较低的公差等级，并考虑加工的经济性、结构和刚性等具体问题。

5.2.2.1　图样上注出几何公差值的规定

对于几何公差有较高要求的零件，均应在图样上按照规定的标注方法注出公差值。按国家标准规定，几何公差中，除线、面轮廓度及位置未规定公差等级外，其余项目均有规定公差等级。其中，除圆度和圆柱度外，几何公差分为12个等级，1级精度最高，12级精度最低，其中6、7级为基本级。圆度和圆柱度增加了精度更高的0级。标准还给出了各几何公差项目的公差值表和位置度数系表，见表5.4～表5.8。

表5.4　直线度和平面度公差值　μm

表5.5　圆度和圆柱度公差值　μm

表5.6　平行度、垂直度和倾斜度公差值　μm

续表

表5.7　同轴度、对称度、圆跳动和全跳动公差值　μm

续表

表5.8　位置度系数　μm

注：n为正整数。

5.2.2.2　几何公差值的确定方法

在满足功能要求的前提下，应选择最经济的公差值。根据零件的功能要求，考虑加工的经济性和零件的结构、刚性，按照类比法确定几何公差值时，应考虑以下几个方面的因素。

（1）几何公差各项目公差值的大小具有如下三种关系。

①形状公差与方向、位置、跳动公差的关系。同一要素上给定的形状公差值应小于方向、位置、跳动公差值，方向公差值应小于位置公差值。例如，同一平面上的平面度公差值应小于该平面对基准平面的平行度公差值。

②几何公差和尺寸公差的关系。圆柱形零件的形状公差一般应小于其尺寸公差值，线对线或面对面的平行度公差值应小于其相应距离的尺寸公差值。圆度、圆柱度公差值约为同级尺寸公差的一半，因而一般可按同级选取。例如，尺寸公差为IT6，则圆度、圆柱度公差通常也选IT6，必要时也可比尺寸公差等级高1～2级。

③几何公差与表面粗糙度的关系。通常表面粗糙度Ra值可占形状公差值的20%～25%。

（2）在满足功能要求的前提下，考虑加工的难易程度，测量条件等，选用几何公差等级时应适当降低1～2级。例如，细长且比较大的轴和孔，距离较大的轴和孔，宽度较大（一般大于1/2长度）的零件表面。另外，当孔相对于轴，以及线对线和线对面的平行度、垂直度公差相对于面对面的平行度、垂直度公差，都应降低1～2级。

（3）确定与标准件相配合的零件几何公差值，不但要考虑几何公差国家标准的规定，而且应遵守其他有关国家标准的规定。

表5.9～表5.12列出了常见的几种几何公差等级的应用举例，以供参考。

表5.9　直线度、平面度公差等级的应用

表5.10　圆度、圆柱度公差等级的应用

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表5.11　平行度、垂直度、倾斜度公差等级的应用

表5.12　同轴度、对称度、跳动公差等级的应用

5.2.2.3　图样上未注几何公差值的规定

一般每个机械零件的全部要素都有形状、方向和位置公差要求，但在下列情况下，机械零件的某些要素的几何公差不必在图样上标注：

①几何公差等级低于国家标准《形状和位置公差　未住公差值》（GB/T 1184—1996）要求的几何公差。

②几何公差要求用通用机床设备加工就能达到的，图样上不必标注其几何公差值。

在图样上采用未注几何公差值时，应在图样的标题栏附近或在技术要求中标出未注公差的等级及标准编号，如GB/T 1184—K、GB/T 1184—H等，也可在企业标准中做统一规定。在同一张图样中，未注公差值应采用同一个公差等级。

国标标准对未注公差也规定了相应的公差等级。

（1）直线度、平面度的未注公差值分H、K和L三个公差等级。其中“基本长度”是指被测长度，对于平面是指被测面的长边或圆平面的直径，见表5.13。

表5.13　直线度、平面度的未注公差值

（2）圆度的未注公差值规定采用相应的直径公差值，但不能大于表5.16中的径向圆跳动值。

（3）圆柱度误差由圆度、轴线直线度、素线直线度和素线平行度组成。其中每一项均由其注出公差值或未注公差值控制。

（4）线轮廓度、面轮廓度未作规定，受线轮廓、面轮廓的线性尺寸或角度公差的控制。

（5）平行度未注公差值等于相应的尺寸公差值。

（6）垂直度未注公差值见表5.14，分H、K和L三个公差等级。

表5.14　垂直度的未注公差值　mm

（7）对称度未注公差值见表5.15，分H、K和L三个公差等级。

表5.15　对称度的未注公差值　mm

（8）位置度未注公差值未作规定，因为属于综合性误差，由各分项公差值控制。

（9）圆跳动未注公差值见表5.16，分H、K和L三个公差等级。

表5.16　圆跳动的未注公差值　mm

（10）全跳动未注公差值未作规定。全跳动属于综合项目，可通过圆跳动、直线度公差值或其他注出或未注出的尺寸公差值控制。