非标注线性与角度尺寸公差的现行标准

• 1
  非标注线性与角度尺寸的实际覆盖范围
• 2
  ISO 2768 如何划分线性与角度极限
• 3
  直线度、平面度与标准的第二部分
• 4
  加工人员如何处理通用公差标注
• 5
  通用公差不适用的情形
• 6
  ISO 2768-m 线性与角度极限速览

机加工零件出厂时附带图纸。图纸上大多数尺寸带有明确公差，其余尺寸则没有。这些未标注公差的尺寸并非不受约束，它们受图纸标题栏或注释中引用的通用公差规则约束。非标注线性与角度尺寸这一说法，描述的正是这套规则：设计者未单独标注公差的任何尺寸的默认极限。

这一做法由来已久且实用。在大型焊接件或盖板的每个尺寸上都写公差，只会增加图面杂乱，而非加强控制。图纸改为标注一个通用公差等级，所有未标注公差的尺寸都继承其尺寸段对应的极限偏差。加工人员看一次标题栏，就掌握了整张图纸的目标值。

这里涉及两类尺寸。线性尺寸包括长度、宽度、台阶高度、槽深、半径、倒角长度和中心距。角度尺寸包括面与面之间的角度、斜面与基准之间的角度，以及沉孔或燕尾槽的夹角。两者由同一通用标准处理，但尺寸段和偏差值不同。

有一点需要先说明。通用公差是制造默认值，不是设计意图。如果某个尺寸影响配合、功能、密封或装配，就需要单独标注公差。通用公差适用于确实不太重要的尺寸。把它当作真正公差分析的替代品，正是设计与车间之间大多数争执的起点。

ISO 2768-1 涵盖未单独标注公差的线性与角度尺寸。它定义了四个等级，通常标记为 f（精密）、m（中等）、c（粗糙）和 v（很粗糙）。等级写在标题栏中，例如“General tolerances ISO 2768-m”。一旦出现这一行，图纸上所有未标注公差的尺寸都采用 m 级的表列数值。

线性公差表按尺寸段划分。对于 m 级，0.5 mm 至 6 mm 的尺寸为 ±0.1 mm。6 mm 至 30 mm 为 ±0.2 mm。30 mm 至 120 mm 为 ±0.3 mm，120 mm 至 400 mm 为 ±0.5 mm，400 mm 至 1,000 mm 为 ±0.8 mm。更大的尺寸段放宽到 ±1.2 mm 和 ±2 mm。偏差随尺寸增大，因为同一工艺在短特征上能保持更紧的百分比，在长特征上则不能。

角度公差表单独列出，采用较短的边长。对于 m 级，边长至 10 mm 为 ±1°，至 50 mm 为 ±0°30′，至 120 mm 为 ±0°20′，至 400 mm 为 ±0°10′，超过 400 mm 为 ±0°5′。其逻辑是几何性的：小的角度误差乘以长边会变成大的线性误差，因此边长越长，允许的角度越紧。

f 级约为 m 级数值的一半，适合本就控制严格的车间。c 级约为 m 级的两倍，v 级约为四倍，用于重型焊接件和粗铸件。选择等级是成本决策。图纸标注 2768-f，等于告诉车间对每个未标注公差的特征都要放慢加工，这会体现在报价中。

ISO 2768-1 处理尺寸。ISO 2768-2 处理未单独标注几何公差的特征的形式和位置。它定义了三个等级：H、K 和 L。H 级最紧，K 级居中，L 级最松。等级写在通用公差注释旁，例如“ISO 2768-mK”。

2768-2 的表格涵盖表面的直线度和平面度、表面的垂直度、对称度以及圆跳动。每个数值随特征的名义长度缩放。在 K 级下，100 mm 长的平面其平面度允差约为 0.1 mm，而在 L 级下同一表面允许约两倍。

这对用螺栓连接到另一零件的零件很重要。平面度在 0.1 mm 以内的壳体端面可能在配合铸件上翘动，拧紧螺栓时间隙闭合。如果图纸依赖通用形式公差，这种翘动是允许的。如果设计者需要贴合接合，单独标注平面度数值才是诚实的表达方式。

一个常见缺口：ISO 2768-2 的通用等级不涵盖圆柱度、同轴度或孔的位置度。这些需要明确的几何公差。没有位置度公差的孔组仅由中心距的线性通用公差控制，这通常远松于紧固件所需的间隙。

拿到新图纸，我们首先看标题栏。如果标注 ISO 2768-mK，我们就按 m 级线性公差带和 K 级形状公差带制定工艺方案。该图纸上 250 mm 的尺寸目标是 ±0.5 mm，没必要去追 ±0.05 mm。

其次看哪些尺寸自带公差。这些尺寸决定装夹、刀具选择和检测。五轴零件上，±0.005 mm 的内孔可能需要单独的精加工走刀和恒温检测，而周围未注公差的型腔深度在同一循环内按一般公差带加工。

第三，检查冲突。这种情况比预想的更常见。某个尺寸在图纸上未注公差，却可能被别处更严的标注完全约束，例如某个内孔的位置同时也决定了中心距。此时以更严的要求为准，一般公差不再适用。

第四，考虑材料行为。6061 铝支架很容易满足一般公差带。细长的 316L 轴或 AZ31B 镁合金壳体在加工后因内应力释放而变形，未注公差的长度可能过夜就漂出公差带。风险确实存在时，我们在 DFM 说明中标注，而不是发货后碰运气。

一般公差是默认值，而默认值会在可预见的地方失效。首先是任何决定配合的尺寸。轴承内孔、定位销孔、密封槽或轴颈需要真实公差，通常还需要配合代号。把它们留作未注公差、依赖一般公差带，装配时就会出现压装打滑或间隙配合卡死。

其次是任何会累积的尺寸。如果一条链上三个未注公差长度各带 ±0.3 mm，最坏情况下累积可达 0.9 mm。对盖板可能没问题，对连杆机构则不可接受。一般公差并不知道自己处在尺寸链中，设计师必须自己算这笔账。

第三是薄壁和细长特征。PEEK 零件上 0.8 mm 的壁在切削力下会让刀，加工出的厚度变化超出一般公差带。散热器上 3 mm 宽的鳍片或长悬伸加强筋同理。这些是工艺限制，不是表格限制。

第四是表面纹理。一般公差标准对表面粗糙度只字未提。未注公差的表面加工后可为 Ra 1.6–3.2 μm，图纸要求时可为 Ra 0.8–1.6 μm，精加工后可为 Ra 0.2–0.8 μm。密封面需要特定粗糙度时必须标注，没有一般注释能覆盖。