談實際(組成)要素對幾何公差帶的影響

極限與配合標準、幾何公差標準是具有廣泛意義的基礎標準。實際（組成）要素是極限與配合國家標準中的術語，而幾何公差帶是形狀和位置公差國家標準中的術語，二者雖未處在同一個國家標準中，但卻有著非常緊密的聯系。正確分析和理解二者之間的關系，對國家標準的貫徹實施、理論研究及實際生產都有著重要的現實意義。

一、實際（組成）要素對幾何公差帶方向的影響

幾何公差帶的方向是指組成公差帶的幾何要素的延伸方向。形狀公差帶方向的確定方法是由圖樣上給定的方向和最小條件來確定，位置公差帶的方向由圖樣上給定的方向和定位基準的理想要素的方向和位置來確定。實際（組成）要素是通過測量而獲得的，由于存在著測量誤差，測量結果并不能完全代表被測要素的真實情況。從理論上講，幾何公差帶的方向應與圖樣上公差代號的指引線箭頭方向垂直，也就是說與測量方向垂直，如圖1所示。

從圖1中不難看出，圓柱體素線直度的形狀公差帶的實際方向比公差帶的坐標方向（理論方向）傾斜了一定的角度。產生這種結果的直接原因，就是由于圓柱體素線各處的實際輪廓不同，而引起各處的實際（組成）要素不相等，根據圖樣及最小條件所確定的素線的直線度公差帶的實際方向則與測量方向并非是互相垂直的關系。這就是實際（組成）要素對直線度公差帶方向產生的影響。由于形狀公差項目被測要素的輪廓各不相同，則實際（組成）要素對其公差帶方向的影響也各不相同，并且形狀公差帶的實際方向由最小條件決定，因此形狀公差帶實際方向與理論方向總存在著一定的差異。

二、實際尺寸對形狀公差帶位置的影響

在形狀公差中，公差帶的位置均是浮動的，影響形狀公差帶位置浮動的最根本原因就是被測要素的輪廓是隨著各點的實際尺寸而變化的，線輪廓度和面輪廓度作為單一被測要素時，公差帶的位置也是浮動的。現以平面度為例，通過圖2分析實際（組成）要素對平面度公差帶位置的影響。

從圖2a中可以看出，由于實際（組成）要素da1、da2的值相對較小，使平面度的公差帶處在尺寸公差帶原域中的下部。在圖2b中，由于實際（組成）要素da3、da4相對較大，而使平面度的公差帶處在尺寸公差帶區域中的上部，從而導致被測平面的實際位置發生了改變，即上下浮動。在通常情況下，同一被測要素的形狀公差值應小于位置公差值，而位置公差值應小于相對的尺寸公差值。因此，形狀公差帶的上下浮動范圍必須是在其對應的尺寸公差帶的區域之內，否則就意味著被測要素在局部的實際（組成）要素不合格，該處的實際形狀誤差必定超出被測要素的形狀公差值，該處的形狀同樣也不合格。

三、實際（組成）要素對形狀公差帶形狀和大小的影響

公差帶的形狀是由被測要素的幾何特征和設計要求確定，而實際尺寸不僅受測量過程的影響，更與被測要素的幾何特征密不可分。如被測要素可以是素線的直線度，也可以是軸線的直線度，它可以是圓柱體某一垂直于軸線的切面的圓度，也可以是球體過球心的任意切面的圓度。由于被測要素的幾何特征不同，從而使形狀公差帶的形狀也不相同。因此，實際（組成）要素受被測要素幾何特征的影響，也就間接影響形狀公差帶的幾何形狀特征。

形狀公差帶的大小用以體現形狀精度，設計時根據零件的功能要求而在圖樣上用公差框格注出。在一般情況下，實際（組成）要素基本長度越大，其相對應的形狀公差帶也越大，反之就越小。理解時，可以將尺寸公差的基本尺寸與標準公差值的大小相比較。也就是說在判斷零件的形狀公差等級高低時，不能僅從公差帶的大小來判定零件的形狀精度，還要看它的實際（組成）要素（基本長度）的大小。

綜上所述，實際（組成）要素對幾何公差帶的四個因素都有不同程度的影響，理清它們之間的關系，不論是對企業生產或是課堂教學，尤其是對國家標準的貫徹和實施，都有著重要的現實意義。

[作者單位：周口市技工學校（職業教育中心）]