理解美标包容原则下的对直线度公差和平面度公差的例外

寂静回声

问




答

ASME GD&T（几何尺寸与公差）中的默认包容原则（Rule #1）是ASME Y14.5标准中的核心规则之一，其核心思想是：尺寸要素的实际轮廓必须完全位于由最大实体状态（MMC）定义的理想边界内。换句话说：
当零件处于最大实体尺寸（MMC）时，形状必须完美，不允许任何形状误差；
当实际尺寸偏离MMC时，允许的形状误差等于偏离量。

一个轴的直径标注为 ϕ20.0±0.1，则MMC为 ϕ20.1（材料最多的状态），其表面必须完全位于一个理想圆柱（ϕ20.1）的内部。


轴的实际直径为 ϕ19.9（LMC），则允许的形状误差最大为 20.1−19.9=0.2。然后尺寸公差与形状误差的总和不能超过MMC下完美形状的包容边界。

这确保了只要尺寸在公差范围内，零件就能正确装配（例如，轴可以插入孔中），而无需额外标注形状公差。

绝大多数机械零件的设计目的是 “与其他零件装配”（如轴与孔、螺栓与螺栓孔），而 “装配能否成功” 的关键，恰恰是特征处于 MMC 时的状态（此时特征最 “粗” 或最 “小”，最容易装不上）。
若默认 “独立原则”（几何公差与尺寸无关，无论尺寸如何都需满足固定几何公差），会导致制造精度要求过高、成本飙升，且多数情况下无必要（因为尺寸偏离 MMC 后，即使几何误差大一点，也不影响装配）。
默认包容原则，是 “以最低制造成本，确保核心功能（装配）达标” 的最优选择。


关于ASME GD&T 的公差原则是默认包容原则，但是它有些例外情况，比如不适合直线度公差和平面度公差吗？
包容原则本身会在尺寸公差范围内隐含地控制形状，例如轴的直线度或板状表面的平面度。如果这时候再单独设置一个直线度公差，就会与包容原则所允许的最大误差相抵触。

也就是说，在不违反包容原则的前提下，为表面单独指定直线度或平面度公差，这是不可能的。

所以就是不标注直线度公差和平面度公差，形状精度由尺寸公差隐含控制（包容原则）。
标注直线度公差和平面度公差，形状精度独立控制（独立原则）。
那也许你会问，圆柱度公差也可以标注出来呀。我就需要圆柱度公差也是高精度的，但圆柱度公差涉及到尺寸的边界。如果标注圆柱度公差，就相当于提高尺寸的精度，那就与尺寸公差相矛盾。而直线度公差是与尺寸的边界无关的，所以如果设计者想提高直线度公差并不会妨碍尺寸公差的。

山东土狗

例外里面是说给尺寸公差标注了直线度或者平面度。如果只是给某个面标注了平面度或者某个轴线标注了直线度是不打破包容原则的。实际操作中很少有人会使用这种例外情况。