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[摘 要]无论是在产品的设计还是零件的加工中几何量精度都是一个重要环节。几何量精度设计不仅要满足产品的使用要求，保证产品的质量，还要考虑到加工制造的成本。几何量精度可分为尺寸精度，形状与位置精度，表面粗制度，圆锥和角度的精度和尺寸链。本文主要讲述了在实际生产中尺寸精度，形状与位置精度及尺寸链的应用。
[关键词]几何量精度，互换性，尺寸链，公差配合，位置度公差
中图分类号：TB92 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）03-0353-01
1 尺寸精度在工艺过程中的应用
在实际生产中根据设计给出的尺寸精度，计算配合量，对以加工超差的轴（或孔）进行配车，给出所需配合孔（或轴）的尺寸。
例题1：某件轴尺寸φ51.3-0.08 -0.119加工后实测为φ51.16 。该轴尺寸与孔尺寸φ51.3+0.046 0配合。求超差轴所配合的孔尺寸。
解：依题可知设计给定
ES=+0.046，EI=0，es=-0.08，ei=-0.119
计算理论间隙为： X max=ES-ei=+0.046-（-0.119）=+0.165
X min=EI-es=0-（-0.08）=+0.08
轴实际尺寸φ51.16，可认为它的上下偏差都为0，与其配合的孔尺寸也为φ51.16，上偏差为X max，下偏差为X min，即配合尺寸为φ51.16+0.165 +0.08，计算到这里基本可以结束，但为了加工者操作方便，将下偏差取正后为φ51.24+0.085 0 。
经过配合后，既可保证零件间的装配精度和适用要求，又可解决由于设计要求公差精度高带来的加工困难，降低成本，较少废品率。
2 工艺尺寸链的应用
在制定零件工艺过程中，经常需要用工艺尺寸链来解决基准不重合时求解工序尺寸的问题。工艺尺寸链的原理并不复杂，但在实际利用尺寸链求解工序尺寸时，容易计算错误。所以在实际应用时需要加倍细致。
例题2：某零件工艺规程中精车时部分尺寸需要进行尺寸链换算来保证设计尺寸要求。相关设计尺寸如图1，求工序尺寸要如何安排。
分析：根据设计图给定可知φ17长度为16。
15工序精加工将右端加工到设计尺寸，即加工端长度为16；因为左端面有后序余量，所以总长要求为31.5。
20工序精加工将右端加工到设计尺寸。平端面保证总长31，加工φ19保证4；Φ22段是間接保证的，尺寸为11。
解：对20工序建立尺寸链如图2
31±0.1为增环，16和4为减环，11±0.2为封闭环。
根据计算公式封闭环公差等于所有组成环公差之和可知，上述减环的公差和为0.4-0.2=0.2 。而尺寸4在设计图中的公差为0.2，假设我们按设计尺寸计算的话，那么尺寸16就相当于零公差，这样在加工过程中是不合理的。
为了避免出现“零公差”的情况，我们将20工序尺寸4公差加严，可为4±0.05 。那么尺寸16的公差可以按尺寸链公式来计算得出。
ES 0=-；0.2=0.1-（-0.05+EI 16） ；
EI 16=0.1+0.05-0.2=-0.05
EI 0=-；-0.2=-0.1-（0.05+ES 16） ；
ES 16=-0.1-0.05+0.2=0.05
即，尺寸16公差为16±0.05。
总结：15工序加工时φ17按16±0.05加工，总长31.5可按未注公差±0.2加工；20工序加工时先保证总长为31±0.1，φ19按4±0.05加工，这样就能间接保证φ22段长度为11±0.2.
3形位公差在生产中的应用
评定机器零件质量好坏的重要参数是几何精度，它不仅取决于零件的尺寸精度，而且还取决于构成形体的各几何要素的形状及其相互位置的精度。而在实际编制工艺文件时，对设计图上形位公差原则及相关要求总是处于概念不清，不明要求的状态。下面结合实例论述一下形位公差原则中的最大实体要求。
例题3：某零件工艺规程中55工序车加工四个偏心螺纹孔，要求相对于基准A（φ174-0.043 -0.083），特S44.2×1.5位置度要求为φ0.2 M
分析：该位置度表示被测螺纹轴线对基准A的位置度公差，同时满足最大实体要求。当被测孔均为最大实体要求时，其轴线对基准A的位置度公差为φ0.2 。
各孔应满足下列要求（按螺纹中经φ43.08 +0.21 +0.05计算）：
实际尺寸在φ43.13～φ43.29mm之内；
实际轮廓不应超出最大实体实效边界，及其体外作用尺寸不小于最大实体实效尺寸D MV=D M-t=43.13-0.2=φ42.93mm。
当该孔处于最小实体状态时，其轴线的位置度误差允许达到最大值，即等于位置度公差（φ0.2mm）与孔的尺寸公差（0.16mm）之和φ0.36mm。如图3 。
该工序加工后由三坐标检验螺纹的位置度，并直接给出检测值。经过上述分析可知，当位置度大于0.2时，即判定螺纹位置度超差是不严谨的。所以，理解设计要求，明确技术条件的具体含义，对工艺过程控制及检验都是至关重要的。直接避免对产品的错误判断造成不必要的经济损失。
4 总结
本文用三个章节简述了尺寸精度，形位公差及尺寸链的相关要求及定义。通过解决实际工作中遇到的具体问题——配车，计算工序尺寸和技术条件分析，掌握了几何量精度的运用方法，以最有效的方式满足产品的设计使用要求，降低不必要的生产浪费，保证获得最佳的技术经济效益。
[关键词]几何量精度，互换性，尺寸链，公差配合，位置度公差
中图分类号：TB92 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）03-0353-01
1 尺寸精度在工艺过程中的应用
在实际生产中根据设计给出的尺寸精度，计算配合量，对以加工超差的轴（或孔）进行配车，给出所需配合孔（或轴）的尺寸。
例题1：某件轴尺寸φ51.3-0.08 -0.119加工后实测为φ51.16 。该轴尺寸与孔尺寸φ51.3+0.046 0配合。求超差轴所配合的孔尺寸。
解：依题可知设计给定
ES=+0.046，EI=0，es=-0.08，ei=-0.119
计算理论间隙为： X max=ES-ei=+0.046-（-0.119）=+0.165
X min=EI-es=0-（-0.08）=+0.08
轴实际尺寸φ51.16，可认为它的上下偏差都为0，与其配合的孔尺寸也为φ51.16，上偏差为X max，下偏差为X min，即配合尺寸为φ51.16+0.165 +0.08，计算到这里基本可以结束，但为了加工者操作方便，将下偏差取正后为φ51.24+0.085 0 。
经过配合后，既可保证零件间的装配精度和适用要求，又可解决由于设计要求公差精度高带来的加工困难，降低成本，较少废品率。
2 工艺尺寸链的应用
在制定零件工艺过程中，经常需要用工艺尺寸链来解决基准不重合时求解工序尺寸的问题。工艺尺寸链的原理并不复杂，但在实际利用尺寸链求解工序尺寸时，容易计算错误。所以在实际应用时需要加倍细致。
例题2：某零件工艺规程中精车时部分尺寸需要进行尺寸链换算来保证设计尺寸要求。相关设计尺寸如图1，求工序尺寸要如何安排。
分析：根据设计图给定可知φ17长度为16。
15工序精加工将右端加工到设计尺寸，即加工端长度为16；因为左端面有后序余量，所以总长要求为31.5。
20工序精加工将右端加工到设计尺寸。平端面保证总长31，加工φ19保证4；Φ22段是間接保证的，尺寸为11。
解：对20工序建立尺寸链如图2
31±0.1为增环，16和4为减环，11±0.2为封闭环。
根据计算公式封闭环公差等于所有组成环公差之和可知，上述减环的公差和为0.4-0.2=0.2 。而尺寸4在设计图中的公差为0.2，假设我们按设计尺寸计算的话，那么尺寸16就相当于零公差，这样在加工过程中是不合理的。
为了避免出现“零公差”的情况，我们将20工序尺寸4公差加严，可为4±0.05 。那么尺寸16的公差可以按尺寸链公式来计算得出。
ES 0=-；0.2=0.1-（-0.05+EI 16） ；
EI 16=0.1+0.05-0.2=-0.05
EI 0=-；-0.2=-0.1-（0.05+ES 16） ；
ES 16=-0.1-0.05+0.2=0.05
即，尺寸16公差为16±0.05。
总结：15工序加工时φ17按16±0.05加工，总长31.5可按未注公差±0.2加工；20工序加工时先保证总长为31±0.1，φ19按4±0.05加工，这样就能间接保证φ22段长度为11±0.2.
3形位公差在生产中的应用
评定机器零件质量好坏的重要参数是几何精度，它不仅取决于零件的尺寸精度，而且还取决于构成形体的各几何要素的形状及其相互位置的精度。而在实际编制工艺文件时，对设计图上形位公差原则及相关要求总是处于概念不清，不明要求的状态。下面结合实例论述一下形位公差原则中的最大实体要求。
例题3：某零件工艺规程中55工序车加工四个偏心螺纹孔，要求相对于基准A（φ174-0.043 -0.083），特S44.2×1.5位置度要求为φ0.2 M
分析：该位置度表示被测螺纹轴线对基准A的位置度公差，同时满足最大实体要求。当被测孔均为最大实体要求时，其轴线对基准A的位置度公差为φ0.2 。
各孔应满足下列要求（按螺纹中经φ43.08 +0.21 +0.05计算）：
实际尺寸在φ43.13～φ43.29mm之内；
实际轮廓不应超出最大实体实效边界，及其体外作用尺寸不小于最大实体实效尺寸D MV=D M-t=43.13-0.2=φ42.93mm。
当该孔处于最小实体状态时，其轴线的位置度误差允许达到最大值，即等于位置度公差（φ0.2mm）与孔的尺寸公差（0.16mm）之和φ0.36mm。如图3 。
该工序加工后由三坐标检验螺纹的位置度，并直接给出检测值。经过上述分析可知，当位置度大于0.2时，即判定螺纹位置度超差是不严谨的。所以，理解设计要求，明确技术条件的具体含义，对工艺过程控制及检验都是至关重要的。直接避免对产品的错误判断造成不必要的经济损失。
4 总结
本文用三个章节简述了尺寸精度，形位公差及尺寸链的相关要求及定义。通过解决实际工作中遇到的具体问题——配车，计算工序尺寸和技术条件分析，掌握了几何量精度的运用方法，以最有效的方式满足产品的设计使用要求，降低不必要的生产浪费，保证获得最佳的技术经济效益。