术语及定义相关说明

1.局部实际尺寸

局部实际尺寸（Da、da），简称实际尺寸，是指在实际要素的任意正截面上，两对应点之间测得的距离。由于存在形位误差和测量误差，因此，其各处的局部实际尺寸可能不尽相同，如图3-69所示。

图3-69　局部实际尺寸

2.实体极限和实体尺寸

1）最大实体极限和最大实体尺寸。最大实体极限是对应于最大实体尺寸的极限尺寸。最大实体尺寸是孔或轴具有允许的材料量为最多时的极限尺寸（MMS）。即轴的上极限尺寸和孔的下极限尺寸。孔的最大实体尺寸用DM表示，轴的最大实体尺寸用dM表示。

2）最小实体极限和最小实体尺寸：最小实体极限是对应于最小实体尺寸的极限尺寸。最小实体尺寸是：孔或轴具有允许的材料量为最少时的极限尺寸（LMS）。即轴的下极限尺寸和孔的上极限尺寸。孔的最小实体尺寸用DL表示，轴的最小实体尺寸用dL表示。

最大实体极限是在同一设计的零件中装配感觉最难的状态，即可能获得最紧的装配结果的状态，它也是工件强度最高的状态；最小实体极限是装配感觉最易的状态，即可获得最松的装配结果的状态，它也是工件强度最低的状态。最大和最小实体极限都是设计规定的合格工件的材料量的两个极限状态，如图3-70所示。

根据实体尺寸的定义可知，要素的实体尺寸是由设计给定的，当设计给出要素的极限尺寸时，其相应的最大最小实体尺寸也就确定了。

图3-70　最大、最小实体状态与尺寸

3.作用尺寸

1）体外作用尺寸是指在被测要素的给定长度上，与实际内表面（孔）体外相接的最大理想轴的尺寸，简称孔的作用尺寸，用Dfe表示；在被测要素的给定长度上，与实际外表面（轴）体外相接的最小理想孔的尺寸，称为轴的体外作用尺寸，简称轴的作用尺寸，用dfe表示。对于关联要素，该理想外（内）表面的轴线或中心面必须与基准保持图样上给定的几何关系。图3-71为单一要素的体外作用尺寸，图（a）为孔的体外作用尺寸，图（b）为轴的体外作用尺寸。图3-72为关联要素（轴）的体外作用尺寸，图（a）为图样标注，图（b）为轴的体外作用尺寸，最小理想孔的轴线必须垂直于基准面A。

图3-71　单一要素的体外作用尺寸

由图3-69和3-71可以直观地看出，内外表面的体外作用尺寸Dfe、dfe与其实际尺寸Da、da以及形位误差f形位之间的关系，可以用下式表示：可以看出，作用尺寸的大小由其实际尺寸和形位误差共同确定。一方面，按同一图样加工的一批零件，其实际尺寸各不相同，因此，其作用尺寸也不尽相同；另一方面，由于形位误差的存在，外表面的作用尺寸大于该表面的实际尺寸，内表面的作用尺寸小于该表面的体外作用尺寸。因此，形位误差影响内外表面的配合性质。例如，φ30H7（）/h6（）孔轴配合，其最小间隙为零。若孔轴加工后不存在形状误差，即具有理想形状，且其实际尺寸均为30，则装配后，具有最小间隙量为0；若加工后，孔具有理想形状，且实际尺寸为30，如图3-73（a）所示，而轴的轴线发生了弯曲，即存在形状误差f形位，且实际尺寸为30，如图3-73（b）所示。显然，装配后具有过盈量。若要保证配合的最小间隙量为0，必须将孔的直径扩大为dfe＝φ30＋f形位＝da＋f形位。因此，体外作用尺寸实际上是对配合起作用的尺寸。

图3-72　关联要素（轴）的体外作用尺寸

图3-73　轴线直线度误差对配合性质的影响

由上所述，得出作用尺寸的特点：

（1）作用尺寸是假想的圆柱直径；是在装配时起作用的尺寸。

（2）对单个零件来说，作用尺寸是唯一的；对一批零件而言，作用尺寸是不同的。

(3)da≤dfe，Da≥Dfe。

2）体内作用尺寸在被测要素的给定长度上，与实际内表面（孔）体内相接的最小理想轴的尺寸，称为内表面（孔）的体内作用尺寸，用Dfi表示；与实际外表面（轴）体内相接的最大理想孔的尺寸，称为外表面（轴）的体内作用尺寸，用dfi表示。对于关联要素，该理想外表面或内表面的轴线或中心面必须与基准保持图样上给定的几何关系。图3-74（a）和图3-74（b）分别是孔和轴单一要素的体内作用尺寸。

图3-74　单一要素的体内作用尺寸

体内作用尺寸是对零件强度起作用的尺寸。

4.实体实效状态和实体实效尺寸

1）最大实体实效状态和最大实体实效尺寸在给定长度上，实际要素处于最大实体状态，且其中心要素的形状或位置误差等于给出公差值时的综合极限状态，称为最大实体实效状态，用MMVC表示。实际要素在最大实体实效状态下的体外作用尺寸，称为最大实体实效尺寸，用MMVS表示。

图3-75（a）为单一要素（孔）的图样标注，图3-75（b）为实际孔的最大实体实效状态和最大实体实效尺寸示意图。图3-76（a），为关联要素轴的图样标注，图3-75（b）为实际轴的最大实体实效状态和最大实体实效尺寸示意图。(www.xing528.com)

图3-75　单一要素（孔）的最大实体实效尺寸和最大实体实效状态图

图3-76　关联要素轴的最大实体实效尺寸和最大实体实效状态

2）最小实体实效状态和最小实体实效尺寸在给定长度上，实际要素处于最小实体状态，且其中心要素的形状或位置误差等于给出公差值时的综合极限状态，称为最小实体实效状态。用LMVC表示。实际要素在最小实体实效状态下的体内作用尺寸，称为最小实体实效尺寸，用LMVS表示。

图3-77（a）为单一要素孔的图样标注，图3-77（b）为实际孔的最小实体实效状态和最小实体实效尺寸。图3-78（a）为关联要素轴的图样标注，图3-78（b）为实际轴的最小实体实效状态和最小实体实效尺寸。

图3-77　单一要素的最小实体实效尺寸和最小实体实效状态

图3-78　关联要素轴的最小实体实效尺寸和最小实体实效状态

5.理想边界

理想边界是指由设计给定的具有理想形状的极限边界。对于内表面（孔），它的理想边界是相当于一个具有理想形状的外表面；对于外表面（轴），它的理想边界是相当于一个具有理想形状的内表面。

设计时，根据零件的功能和经济性要求。常给出以下几种理想边界：

1）最大实体边界（MMB）：当理想边界的尺寸等于最大实体尺寸时，称为最大实体边界，如图3-79和图3-80所示。

2）最大实体实效边界（MMVB）：当尺寸为最大实体实效尺寸时的理想边界。

边界是用来控制被测要素的实际轮廓的。如对于轴，该轴的实际圆柱面不能超越边界，以此来保证装配。而形位公差值则是对于中心要素而言的，如轴的轴线直线度采用最大实体要求，则是对轴线而言。应该说形位公差值是对轴线直线度误差的控制，而最大实体实效边界则是对其实际的圆柱面的控制，这一点应注意。

图3-79　单一要素的最大实体边界

图3-80　关联要素的最大实体边界

3）最小实体边界（LMB）：尺寸为最小实体尺寸时的理想边界。

4）最小实体实效边界（LMVB）：尺寸为最小实体实效尺寸时的理想边界。

例3-2　按图3-81（a）、3-81（b）加工孔、轴零件，测得直径为φ16，其轴线的直线度误差为0.02，求最大实体尺寸、体外作用尺寸和最大实体实效尺寸。

图3-81

解：（a）① 最大实体尺寸　　dM＝dmax＝φ16

② 体外作用尺寸　dfe＝da＋f形位＝16＋0.02＝φ16.02

③ 最大实体实效尺寸　dMV＝dM＋t形位＝16＋0.04＝φ16.04

（b）① 最大实体尺寸　DM＝Dmin＝φ16.05

② 体外作用尺寸　Dfe＝Da－f形位＝16－0.02＝φ15.98

③ 最大实体实效尺寸　DMV＝DM－t形位＝16.05－0.04＝φ16.01