CAD公差标注详解：尺寸、几何公差及标注方法314

在机械制图和CAD设计中，公差标注是至关重要的环节，它直接影响着产品的质量、精度和互换性。准确理解和规范使用公差标注，对于工程师和设计师来说必不可少。本文将详细解读CAD中公差标注的含义，涵盖尺寸公差、几何公差以及相应的标注方法，力求帮助读者全面掌握这一核心技能。

一、 尺寸公差的含义及标注

尺寸公差是指允许的尺寸偏差范围，它定义了零件实际尺寸与图纸标注尺寸之间允许的最大和最小偏差。例如，一个标注为“∅20±0.1”的孔，表示该孔的实际直径允许在19.9mm到20.1mm之间波动。这个±0.1mm就是尺寸公差，它体现了对尺寸精度的要求。 尺寸公差的标注方法通常采用极限尺寸法、偏差法和基本尺寸法等。其中：

1. 极限尺寸法：直接标注零件的最大极限尺寸和最小极限尺寸，例如：20+0.1-0.05。这种方法直观易懂，但标注信息量较大。

2. 偏差法：标注基本尺寸和上下偏差，例如：∅20(ES=+0.1,EI=-0.05)。其中，ES表示上偏差，EI表示下偏差。这种方法简洁，但需要理解偏差的概念。

3. 基本尺寸法：只标注基本尺寸和公差带，例如：∅20 IT7。其中IT7代表公差等级，它与公差带的大小相关联，可以查阅相关标准GB/T 1804-2000《形状和位置公差》等查找对应尺寸的公差值。这种方法较为规范，适合批量生产。

在CAD软件中，尺寸公差的标注通常通过添加尺寸标注后，在对应的尺寸标注框内输入公差值来实现。不同的CAD软件可能略有差异，但基本原理相同。 需要注意的是，选择合适的公差等级至关重要，过高的精度要求会增加成本，而过低的精度则可能导致产品无法正常工作。

二、 几何公差的含义及标注

几何公差是指零件几何形状和位置的允许偏差，它控制的是零件的形状、方向、位置和跳动等方面的精度。与尺寸公差不同，几何公差更注重零件的整体精度和互换性。常见的几何公差包括：

1. 平行度：两平面或线之间的平行程度。
2. 垂直度：一条线或一个平面与另一条线或平面之间的垂直程度。
3. 直线性：一条线的直线程度。
4. 平面度：一个平面的平整程度。
5. 圆度：一个圆的圆形程度。
6. 圆柱度：一个圆柱体的圆柱形程度。
7. 位置度：一个特征的中心位置与基准位置之间的偏差。
8. 方向性：一个特征的方向与基准方向之间的偏差。
9. 跳动：一个旋转特征相对于基准轴的旋转跳动。
10. 径向跳动：一个旋转特征相对于基准轴的径向跳动。

几何公差的标注通常需要用到特征控制框（FCR），它包含公差值、几何公差类型、基准、修正符号等信息。在CAD软件中，通常通过选择对应的几何公差类型，并指定基准和公差值来进行标注。

例如，一个特征控制框标注为“∅0.1 A|B”，其中∅0.1表示位置度公差为0.1mm，A|B表示该位置度公差相对于基准A和B。 正确的基准选择对于几何公差的标注至关重要，它直接影响着零件的实际精度和装配性能。

三、 CAD软件中的公差标注

不同CAD软件（如AutoCAD、SolidWorks、Creo等）的公差标注方法略有差异，但基本原理相同。一般来说，都需要通过软件自带的标注工具来完成。 通常需要先创建尺寸标注或几何公差标注，然后在相应的对话框或属性面板中输入公差值、公差类型、基准等信息。有些软件还提供自动生成公差标注的功能，可以提高效率。

在使用CAD软件进行公差标注时，需要注意以下几点：

1. 遵循国家标准：公差标注必须符合国家标准，例如GB/T 1804-2000《形状和位置公差》。
2. 标注清晰完整：公差标注必须清晰易懂，完整地表达出尺寸公差和几何公差的要求。
3. 选择合适的公差等级：根据实际需要选择合适的公差等级，避免过高或过低。
4. 定期检查和更新：定期检查公差标注的准确性，并根据需要进行更新。

总之，准确的公差标注是保证产品质量和互换性的关键。熟练掌握CAD公差标注方法，对于每一个从事机械设计和制造的工程师来说都至关重要。 通过不断学习和实践，才能熟练运用公差标注，设计出高质量的产品。

2025-06-16

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