CAD尺寸标注：极限尺寸详解及技巧143

在CAD制图中，准确的尺寸标注至关重要，它直接关系到产品的制造和装配精度。而极限尺寸作为一种特殊的尺寸标注方式，更是体现了工程设计对精度和公差的严格要求。本文将深入探讨CAD尺寸标注中的极限尺寸，包括其定义、标注方法、应用场景以及一些实用技巧，帮助读者更好地理解和应用极限尺寸标注。

一、什么是极限尺寸？

极限尺寸是指零件图样上允许的最大尺寸和最小尺寸。它由最大极限尺寸（最大尺寸）和最小极限尺寸（最小尺寸）组成。最大极限尺寸是指零件允许达到的最大尺寸，最小极限尺寸是指零件允许达到的最小尺寸。任何超出这两个极限尺寸的零件都将被视为不合格品。极限尺寸的标注反映了零件尺寸的公差范围，明确了加工和检验的标准。与单一标注尺寸不同，极限尺寸更能体现对产品质量和精度控制的要求。例如，一个轴的直径标注为Φ20+0.02-0.01，则表示该轴的直径最大允许值为20.02mm，最小允许值为19.99mm，超出此范围的轴都为不合格品。

二、极限尺寸的标注方法

在CAD中，标注极限尺寸主要有两种方法：

1. 直接标注法: 这种方法直接在尺寸数值的上下分别标注最大极限尺寸和最小极限尺寸。例如，"20+0.02-0.01"，其中“20”为基本尺寸，“+0.02”为上偏差，“-0.01”为下偏差。上偏差为正值，表示尺寸的最大允许偏差；下偏差为负值，表示尺寸的最小允许偏差。这种方法清晰直观，易于理解。

2. 公差带标注法: 这种方法利用公差带的形式来表示极限尺寸。公差带是由基本尺寸、公差和公差带位置共同决定的。公差带位置通常用字母表示，例如“H”、“h”、“IT7”等，这些字母代表不同的公差等级和位置。CAD软件通常提供相应的公差标注工具，可以方便地进行公差带标注。这种方法更规范，尤其适用于需要严格控制尺寸精度的场合。

三、极限尺寸的应用场景

极限尺寸在机械设计中应用广泛，尤其是在以下场景中显得尤为重要：

1. 配合件的设计: 配合件的尺寸精度直接影响其功能的实现。例如，轴和孔的配合，需要精确控制轴径和孔径的极限尺寸，以保证所需的过盈配合、间隙配合或过渡配合。

2. 精密机械部件的设计: 对于精密机械部件，例如手表零件、精密仪器部件等，尺寸精度要求极高，需要采用极限尺寸标注来严格控制其制造精度。

3. 装配要求严格的部件: 对于一些装配要求严格的部件，例如飞机零件、汽车发动机零件等，需要采用极限尺寸标注，以保证部件的装配精度和可靠性。

4. 需要进行严格质量检验的零件: 采用极限尺寸标注可以方便质量检验人员根据尺寸极限进行检验，确保产品质量符合标准。

四、CAD软件中的极限尺寸标注技巧

不同CAD软件的极限尺寸标注方法略有不同，但基本原理相同。以下是一些通用的技巧：

1. 充分利用CAD软件的公差标注功能: 大多数CAD软件都提供了丰富的公差标注工具，可以方便地进行极限尺寸标注。熟练掌握这些工具可以提高绘图效率和精度。

2. 选择合适的公差等级: 根据零件的功能和精度要求，选择合适的公差等级。公差等级越高，尺寸精度要求越高，制造成本也越高。

3. 合理设置尺寸标注样式: 设置合适的尺寸标注样式，例如字体大小、箭头样式、标注线样式等，可以提高图纸的可读性和美观性。

4. 注意尺寸标注的完整性和清晰性: 尺寸标注要完整、清晰，避免歧义。对于复杂的零件，可以采用分段标注的方法，提高图纸的可读性。