公差标注正负：详解尺寸公差的正负偏差与应用141

在机械制图和工程设计中，公差标注是确保产品质量和互换性的关键环节。它规定了零件尺寸允许的偏差范围，直接影响到零件的配合性能和产品的功能。而理解公差标注中的“正”与“负”，则是掌握公差精髓的第一步。许多初学者对公差标注中的正负偏差感到困惑，本文将详细解释公差标注的正负含义，并结合实例说明其在实际应用中的重要性。

首先，我们需要明确“公差”的定义。公差是指允许尺寸变动的最大极限值与最小极限值之差。它反映了制造过程中允许的误差范围。而为了更清晰地表达这个范围，我们引入了“上偏差”和“下偏差”的概念。上偏差是指最大极限尺寸与基本尺寸之差；下偏差是指最小极限尺寸与基本尺寸之差。

上偏差 (ES)：表示零件尺寸允许的最大正偏差，即尺寸可以比基本尺寸大多少。如果上偏差为正值，表示允许尺寸大于基本尺寸；如果上偏差为零，表示尺寸不能大于基本尺寸；如果上偏差为负值，则表示尺寸必须小于基本尺寸。

下偏差 (EI)：表示零件尺寸允许的最小负偏差，即尺寸可以比基本尺寸小多少。如果下偏差为负值，表示允许尺寸小于基本尺寸；如果下偏差为零，表示尺寸不能小于基本尺寸；如果下偏差为正值，则表示尺寸必须大于基本尺寸。(这种情况比较少见，通常用于某些特殊的配合要求)。

公差标注的形式多种多样，常见的形式包括：极限偏差标注法和公差带标注法。极限偏差标注法直接标注零件的尺寸最大极限值和最小极限值，例如：Ø20⁺⁰.⁰⁵₋⁰.⁰³，表示直径为20mm，最大极限尺寸为20.05mm，最小极限尺寸为19.97mm。而公差带标注法则使用基本尺寸和公差值来表示，例如：Ø20 ±0.02，表示基本尺寸为20mm，公差为0.04mm（上偏差和下偏差各为0.02mm）。

正偏差和负偏差的判断关键在于基本尺寸。基本尺寸是公差标注中的参考尺寸，通常是设计尺寸或名义尺寸。上偏差和下偏差都是相对于基本尺寸而言的。只有明确了基本尺寸，才能正确判断上偏差和下偏差的正负。

举例说明：

假设一个轴的标注为：Ø20⁺⁰.⁰₂₋⁰.⁰₁。基本尺寸为20mm。

• 上偏差 ES = +0.02mm (正值，表示尺寸可以比基本尺寸大0.02mm)

• 下偏差 EI = -0.01mm (负值，表示尺寸可以比基本尺寸小0.01mm)

最大极限尺寸 = 20 + 0.02 = 20.02mm

最小极限尺寸 = 20 - 0.01 = 19.99mm

在这个例子中，上偏差为正，下偏差为负，这是最常见的情况。

再来看一个特殊的例子：假设一个孔的标注为：Ø20⁺⁰.⁰₅₋⁰.⁰。基本尺寸为20mm。

• 上偏差 ES = +0.05mm (正值，表示尺寸可以比基本尺寸大0.05mm)

• 下偏差 EI = 0mm (零值，表示尺寸不能小于基本尺寸)

最大极限尺寸 = 20 + 0.05 = 20.05mm