CAD标注中的公差详解：类型、表示方法及应用181

在CAD制图中，精确的尺寸标注至关重要，它直接影响到产品的制造和最终质量。然而，在实际生产中，完全达到图纸上标注的精确尺寸往往是不现实的，甚至是不经济的。这时，公差就显得尤为重要。公差定义了允许的尺寸偏差范围，它规定了零件尺寸的允许变动量，保证零件能够满足装配和功能要求，同时兼顾生产的可行性。本文将深入探讨CAD标注后面的公差，涵盖其类型、表示方法、应用以及需要注意的事项。

一、公差的类型

CAD标注中的公差主要分为以下几种类型：

1. 尺寸公差: 这是最常见的公差类型，它限定了零件尺寸允许的偏差范围。尺寸公差通常由一个基本尺寸和一个公差值组成，例如“20±0.1”，表示基本尺寸为20，允许的上偏差为+0.1，下偏差为-0.1。尺寸公差可以进一步细分为：
* 对称公差: 上偏差和下偏差的绝对值相等，例如“20±0.1”。
* 不对称公差: 上偏差和下偏差的绝对值不相等，例如“20+0.15/-0.05”，表示上偏差为+0.15，下偏差为-0.05。这种类型的公差通常用于反映生产工艺的实际情况，或者为了满足特定功能要求。

2. 几何公差: 几何公差用来控制零件的形状、方向、位置等几何特性。它与尺寸公差不同，它不直接控制尺寸大小，而是控制尺寸的精度和相互关系。常用的几何公差包括：
* 直线度: 控制直线的直线性。
* 平面度: 控制平面的平整度。
* 圆度: 控制圆的圆度。
* 圆柱度: 控制圆柱体的圆柱度。
* 垂直度: 控制线或面与基准面的垂直度。
* 平行度: 控制线或面与基准面的平行度。
* 角度: 控制两线或两面之间的夹角。
* 位置度: 控制被测要素的中心线或中心平面相对于基准的允许偏差。
* 跳动: 控制旋转体或被测要素在一个旋转轴或基准轴线上的允许偏差。
* 同轴度: 控制两个轴线的同轴度。
* 对称度: 控制要素相对于对称平面的对称性。

3. 形位公差: 这是一种综合性的公差，它同时控制尺寸公差和几何公差。形位公差通常以符号和数值的形式表示，例如Φ20 H7/f6，其中Φ20表示基本尺寸，H7和f6分别表示孔和轴的公差等级。形位公差的应用使得公差标注更加简洁和规范。

二、公差的表示方法

CAD标注中的公差表示方法主要有以下几种：

1. 直接标注法: 将公差直接写在尺寸数字的后面，例如“20±0.1”、“20+0.15/-0.05”。这是最常用的方法，简单明了。

2. 表格标注法: 将多个零件的公差信息集中在一个表格中，方便查阅和管理。这种方法适用于公差项目较多的情况。

3. 几何公差标注法: 使用相应的几何公差符号和数值来表示几何公差，例如，用符号“┴”表示垂直度，并在旁边标注允许的偏差值。

4. GB/T 1184-1996 (ISO 286-1:1988) 等级配合制: 使用标准公差带和配合制来标注公差，例如“Φ20 H7/f6”。这种方法在机械设计中应用广泛，具有规范性强，易于理解的特点。

三、公差的应用及注意事项

公差的合理应用能够保证产品的质量和生产的可行性。在应用公差时，需要注意以下事项：

1. 选择合适的公差等级: 公差等级的选择要根据零件的功能要求、加工工艺和经济性等因素综合考虑。过高的公差等级会增加生产成本，而过低的公差等级则可能无法满足功能要求。

2. 公差标注的规范性: 公差标注必须规范、清晰、完整，避免歧义。应遵循国家标准和行业标准，使用统一的符号和表示方法。

3. 公差的叠加效应: 多个公差叠加会产生累积误差，应在设计时充分考虑公差的叠加效应，避免最终产品的尺寸偏差超出允许范围。