?导读：
当我们在二维工程图上进行公差标注时，常常会纠结于用哪一种标注方式好 。不同背景的工程师对此有不同的看法 。
本篇文章会推荐一种最合理的公差标注方式 。
01
公差标注的四种方式
我们先来看两张图纸：
这两张图涵盖了线性尺寸公差的四种标注方式，分别是：
1）极限公差（包括单向极限公差），直接显示尺寸的上限值和小限值；
2）单向公差，公差带仅仅在基本尺寸的一边；
3）双向非对称公差，公差带在基本尺寸的两边 ， 非对称；
4）双向对称公差 ， 公差带在基本尺寸的两边 ， 对称 。
从数值的意义上来说，这四种标注方式都没有本质区别，它们的尺寸上下限均相同，可以相互转换，如下图所示 。
但是 ， 这就意味着在工程图公差标注时 ， 可以任意的选择任何一种方式吗？
注：本文中的公差标注方式讨论适用于通过模具制造的大批量零件，轴轴套的间隙配合、过盈配合和过渡配合不在本文讨论之列 。
02
哪种公差标注方式最合理？
在三维软件出现之前，工程师进行产品设计主要是以二维图纸为主，是二维设计思维 。
▲1958年的产品设计--好辛苦！
在这种情况之一，上述四种公差标注方式本质上区别不大 。
最有效的还有可能是第一种极限公差的方式，直观、简洁、一目了然，让生产加工的师傅一眼就能看清楚尺寸要求，避免转换 。
而当三维软件出现之后，我们的产品设计都是在三维图上进行 ， 是三维设计思维，二维图纸仅仅起辅助作用 。
在三维设计思维下，我认为第4种方式--双向对称公差--是最合理的方式 。这主要是基于以下理由：
1） 保证三维图形与二维图纸的一致
我们在进行产品设计时，通常是在三维软件里面绘制出零部件的三维图，产品设计的绝大多数工作都是围绕着三维图进行 。
在进行模具设计加工时，模具厂会直接根据三维图纸进行 ， 治具的设计加工也是如此 。
例如，对于单向公差19.8 0/ 0.4，直接按照三维图进行开模 ， 那么模具很有可能按照19.8去设计模具了，而实际上应该按照20.0去设计 。到时候就悲剧了！
所以，如果不采用三维图零件尺寸值与二维图纸名义值一致的方式（即使用双向对称公差），这有非常大的几率会造成最后零件开模加工后的尺寸，与当初设计的尺寸不一致；或者治具加工好之后，与零件无法做到完美配合 。
2）提高产品开发效率和质量
当然，我们可以说 ， 让模具厂参考工程师提供的工程图的尺寸进行开模，这样使用其它公差标注方式就没有什么问题了 。
但是 ， 如果这样做的话，每一个零件尺寸都需要进行转换 ， 然后再去更新3D，这样的工作量很大 。
同时，现在的产品开发周期要求极短，模具加工必须在很短时间内完成 ， 为此模具厂必须加班加点 。
这种额外增加的工作量必然会增加出错的概率 。因此，使用双向对称公差可以提高产品开发效率和质量、缩短产品开发周期 。
3）为公差分析的计算提供方便
以上四种方式均可以进行公差分析 ， 使用双向对称公差更直观、简洁，效率更高 。
4）为尺寸管控提供方便
对于一些关键尺寸及其公差，在生产时必须进行管控 。根据公差分析的计算方法，管控的方式会存在差异 。
如果采用极值法，只需要管控零件尺寸在公差范围之内即可，此时使用哪种标注方式问题都不大 。
如果采用统计法，则需要对制程能力进行管控，使用双向对称公差就会避免转化，提高效率 。
03
写在最后
公差标注是一个小事情、小细节，看上去微不足道，但是魔鬼往往就隐藏在小细节之中 。否则，我们稍不注意，就会犯下错误 。
保持科学严谨的设计态度，保持工匠精神 ， 不放过任何一个细节，这是工程师应该具备的基本素质 。
—END—
作者简介：
钟元，著有书籍《面向成本的产品设计：降本设计之道》和《面向制造和装配的产品设计指南》
聚焦降本设计知识分享和方案提供，
助工程师能力提高和升职加薪，
助企业降本和利润提升 。
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