加工公差101：CNC加工公差完整指南

加工公差101：CNC加工公差完整指南

在机械加工中，加工公差是确保零件精度和装配质量的关键因素。本文将详细介绍CNC加工中的各种公差标准和应用方法，帮助读者更好地理解和控制加工精度。

线性和角度尺寸的一般公差

线性和角度尺寸的一般公差是指在机械加工中加工产品时应遵守的公差范围。在这种情况下，图面上只标示线性尺寸和角度尺寸，而不标示特定的加工公差。这有助于确保我们的产品能够精确地匹配其他组件并满足我们的装配要求。

通用公差标准在各个国家的名称略有不同，在中国，它们通常被称为GBT1804标准，它对应于ISO2768-1国际标准。ISO 2768-1是一项标准，涉及线性和角度尺寸的一般公差，特别是那些没有单独公差指示的标准。本标准适用于内部尺寸、外部尺寸、阶台尺寸、直径、半径、外半径、距离、断边倒角高度等多尺寸。加工公差图表中的图形显示了ISO 2768-1标准的一般线性公差和一般角度公差。

ISO2768-1标准

（注：角度尺寸的长度根据角的短边长度确定，圆锥角则根据圆锥单元线的长度确定。）

上表中，当加工图纸上没有标注具体的加工公差时，可以参考上表来确定应遵循什么公差，以控制产品的精度。

有人可能会问，我可以按照最小加工公差来控制所有尺寸吗？对于这种情况，我们需要考虑机床公差和量具公差。例如，长度越长，对机床的要求就越高，对质检工具的要求就越高，而这一般是很难做到的。例如，当我们对长度为500的工件进行测量时，测量结果本身就会存在误差，因此对所有尺寸采用最小公差是比较难实现的。

形位公差

几何公差的理解同样非常简单，顾名思义，它表示为形状和位置确定的公差。一般用于控制形状、孔位、螺纹孔位的尺寸。如果形位公差超过特定标准，就会出现以下问题：

1. 产品无法有效嵌入指定位置。
2. 孔位不正确，导致无法与其他工件对中。
3. 螺栓不能垂直锁定到位。
4. 轴类零件转动时，有跳动等现象。

因此，几何公差将直接影响机械的安装和使用。即使强制安装，也可能有脱落、松动等重大风险。鉴于形位公差涉及的知识点较多，以下我们将详细介绍在数控加工过程中可能出现的形位公差的表示方法。

形状公差的分类

通常，形状公差通常分为以下几个部分：直线度、平面度、圆度和圆柱度。

1. 直线度

直线度的标志是短水平线（-），它作为限制实际直线相对于理想直线的变化量的指标。它代表了针对直线不直的潜在问题所提出的需求。

直线度是指零件上直线单元的实际形状保持理想直线的状态。它也称为直线度。直线度公差表示实际线与理想线相比所允许的最大变化。这意味着，在图中所提供的加工公差所允许的变化范围为实际线的公差。

如图1所示，理想状态的销轴构成一条几何直线。在实际加工过程中，受各种误差因素的影响，会产生不规则的形状。为了确保零件使用的功能要求，在销轴的整个长度L上，最大弯曲度不得超过该值。

2. 平面度

平面度的符号是平行四边形（▱），它是限制实际平面相对于理想平面的变化量的指标。平面度表示零件内平面单元的实际形状需要保持理想平面的表示。这通常称为平坦度。

例如，平面度呈现或展示了对表精度有要求的安装表面。当与配合部件结合的翘曲程度可以忍受或接受达到0.1毫米时，指示或显示是明智或明智的选择。而且您也能够展示或展示远处面孔的平坦度。需要牢记或记住的一点是，当您渴望或渴望两张脸在同一平面上的那一刻。在这种情况或情况下，请与公差值一起或一起附上“CZ（公共公差区域）”符号。此符号确保或保证远处的形状被包围或包含在公共公差带内。确定CZ必要性的范例或实例在于或取决于是否存在附接到安装表面的单一部件或单独或不同的部件。

平面度公差是指实际表面相对于平面所允许的最大变化量。这意味着，在所提供的图中，它用于限制实际表面加工公差所允许的变的公差范围。这是针对平面不平坦的问题而提出的要求。

如图2所示，所需的平面度公差为0.08，即两个平行平面之间的面积。

3. 圆度

圆度的符号是圆（○），是限制实际圆相对于理想圆的变化量的指标。是具有圆柱面（包括圆锥面和球面）的零件在法截面上的圆形轮廓的要求。

圆度不仅适用于圆柱轴，也适用于圆锥轴。假设圆柱轴或圆锥轴的横截面应为正圆，与正圆的偏差允许最大为0.1毫米。在这种情况下，最好做出指示。规定各轴任意断面落在两个同心圆的公差带内。此时，公差值前不应加φ。如果名称为圆度，那么容易在公差值前加上φ，但因为圆度是大小两日元的半径差，所以没有φ。另外，由于圆度不受轴线限制，因此通过从表示轴线的尺寸线的延长线上除去圆度来表示。（请参考图3。）

公差带必须在同一法截面内，半径差为公差值0.03mm的两个同心圆之间的区域。

4. 圆柱度

圆柱度的符号是夹在两条斜线（/○/）之间的圆，是限制实际圆柱面相对理想圆柱面变化量的指标。它控制圆柱体横断面和轴截面的各类形状误差，如圆度、素线直线度、轴线直线度等。圆柱体是圆柱体各类形状误差的总指标。

假设您渴望一个具有完美横截面且没有任何翘曲的轴，并且倾向于允许与完美圆的偏差以及沿轴的翘曲最大为0.1毫米。在这种情况下，您可以提供指示。它规定整个圆柱体的表面位于半径差为0.1毫米的两个圆柱体之间。就像直线度一样，将直径符号φ赋予圆柱度是很诱人的，但正确的答案是不要这样做。此外，由于它不会引导轴线，因此通过将其从尺寸线的延长线上移除来表示。（请参考图4。）

（公差带是两个同轴圆柱面之间半径差为公差值0.1mm的区域。）

几何定位公差的分类

1. 并行性

它通常由符号(//)表示。换句话说，它表示通常所说的保持平行的程度，表示零件上真正测量的元素相对于参考保持相等距离的情况。每当你需要两个表面或特征彼此同步运行并且必须保持恒定距离时，平行度被证明是有效的。每当你有一个零件需要在需要相互参考的两个平面之间完美配合时，它就会被证明很方便。虽然表面平行度似乎可以确保一个平面与另一个平面匹配，但它也可以应用于孔或圆柱体的两侧以防止锥度。任何具有两个关键平面（例如齿轮）的零件都需要平行度。平行度公差构成被测元素的实际方向与平行于参考的理想方向之间的最大允许偏差。

例如图5中公差值前加标记Φ，则公差带在基准平行直径Φ0.03mm的圆柱面内。

1. 垂直度

一般用符号（⊥）来表示，通常表示两个元素之间保持正交关系的程度，表示零件上被测元素相对于被测元素保持精确的90°夹角的情况。垂直度公差构成被测元素的实际方向与垂直于参考的理想方向之间的最大允许偏差。

只要有两个表面需要恒定的90°角，垂直度就会生效。法兰轴承和临界方边经常提到它。垂直度也经常指定在圆柱体的角落上，其中平底必须垂直于弯曲的侧面。垂直度通常在孔的中心轴上表示。实际上，孔总是需要垂直于所钻的表面。在这种情况下，它会与MMC一起指示，以确保如果需要将销钉或螺栓插入此孔中，零件可以垂直进入整体并始终配合。

如图6所示，表面A与公差表面垂直，余裕为0.08mm。

1. 同心度

同心度，又称同轴度，一般用符号（◎）来表示，该符号表示通常所说的同轴程度，表示被测零件上的轴继续保持在同一位置的情况。一条直线。

由于其复杂性，同心度通常保留给需要高精度才能正常工作的零件。这传动齿轮，需要始终同轴以避免振荡和磨损，可能需要同心度以确保所有轴正确对齐。等质量或惯性问题是同心度标注的主要原因之一，但它们通常通过跳动设计得更好。实际上，在大多数情况下，跳动或位置的使用应该取代同心度的需要，而且更容易测量。同心度公差是指被测实际轴与参考轴相比所允许的偏差量。（请参见图7。）

例如，当公差值以符号标注时，公差带构成直径0.08毫米的圆柱体之间的区域。

1. 圆跳动

一般来说，圆跳动以符号(↗)表示，它表示零件上的回转表面在受限测量表面内相对于参考轴保持在固定位置的情况。

跳动与其3D组件“总跳动”一起，是以下领域中非常流行的符号：GD&；T由于它对旋转部件施加控制。它们可用于任何旋转部件，例如钻头、齿轮、轴、轮轴和无数工具机部件。汽车和工业行业经常在任何旋转部件上使用此GD&T符号。当需要调节快速旋转部件（如引擎或变速箱）的振荡或振动时，跳动通常会发挥作用。一旦零件开始旋转，可能就会产生跳动。

圆跳动公差是指实际被测元件沿着参考轴轴向旋转一整圈时，在限定的测量范围内所允许的最大变动量。图8对此进行了说明。

所示轴面A相对截面的跳动不能超过0.1mm。

结论

今天，我们介绍了线性公差、角度公差以及众多形位公差的多种表示方法，以及国际通用标准的特定公差数据。除了上述引入的公差之外，还存在一种称为零公差处理的理想状态。零公差加工涉及设计组装余量以达到最低水准。然而，对于工具机以及在设计中将各种公差纳入相应尺寸的方法，需要根据产品的实际使用方式来确定。当然，如果您仍然对如何更好地设计您的产品有疑问，您可以选择专业的公司来寻求协助。