在机械工程和制造业领域,图纸上并非每一个尺寸都会标注特定的公差。为了简化图纸、提高效率并确保零件的基本精度,国际标准化组织(ISO)制定了ISO 2768标准。该标准为没有单独注明公差的线性和角度尺寸以及几何特征提供了一个通用的公差规范,是全球制造业广泛遵循的一项基础性准则。
ISO 2768标准的核心作用在于,当图纸上的某个尺寸没有明确给出其允许的偏差范围时,加工和检验人员可以依据此标准来确定一个默认的、可接受的公差。这避免了因信息缺失造成的误解和争议,也保证了零部件在功能和装配上的基本要求。
该标准主要分为两个部分:
- ISO 2768-1: 未注公差的线性和角度尺寸公差
- ISO 2768-2: 未注公差的几何公差
通常,在技术图纸的总技术要求中会以“ISO 2768-mK”或类似形式进行标注,这表示该图纸上所有未单独标注公差的尺寸和几何特征均需遵循ISO 2768-1的”m”(中等级)精度和ISO 2768-2的”K”(中等级)精度要求。
第一部分:ISO 2768-1 – 线性和角度尺寸公差
ISO 2768-1 针对的是长度、直径、半径、倒角高度等线性尺寸以及角度尺寸。它根据加工精度的不同,设立了四个公差等级:
- f (fine) – 精密级
- m (medium) – 中等级
- c (coarse) – 粗糙级
- v (very coarse) – 最粗级
制造商和设计师会根据零件的功能和成本要求,选择合适的公差等级。以下是针对不同尺寸范围和公差等级的允许偏差值(单位:毫米):
表1: 线性尺寸的允许偏差 (ISO 2768-1)
公称尺寸范围 (mm) | f (精密级) | m (中等级) | c (粗糙级) | v (最粗级) |
0.5 ~ 3 | ±0.05 | ±0.1 | ±0.2 | – |
> 3 ~ 6 | ±0.05 | ±0.1 | ±0.3 | ±0.5 |
> 6 ~ 30 | ±0.1 | ±0.2 | ±0.5 | ±1.0 |
> 30 ~ 120 | ±0.15 | ±0.3 | ±0.8 | ±1.5 |
> 120 ~ 400 | ±0.2 | ±0.5 | ±1.2 | ±2.5 |
> 400 ~ 1000 | ±0.3 | ±0.8 | ±2.0 | ±4.0 |
> 1000 ~ 2000 | ±0.5 | ±1.2 | ±3.0 | ±6.0 |
> 2000 ~ 4000 | – | ±2.0 | ±4.0 | ±8.0 |
表2: 角度尺寸的允许偏差 (ISO 2768-1) (偏差针对较短边的长度)
较短边长度范围 (mm) | f (精密级) | m (中等级) | c (粗糙级) | v (最粗级) |
≤ 10 | ±1° | ±1° | ±1°30′ | ±3° |
> 10 ~ 50 | ±0°30′ | ±0°30′ | ±1° | ±2° |
> 50 ~ 120 | ±0°20′ | ±0°20′ | ±0°30′ | ±1° |
> 120 ~ 400 | ±0°10′ | ±0°10′ | ±0°15′ | ±0°30′ |
> 400 | ±0°5′ | ±0°5′ | ±0°10′ | ±0°20′ |
第二部分:ISO 2768-2 – 几何公差
ISO 2768-2 关注的是零件的形状和位置精度,包括直线度、平面度、垂直度、对称度和跳动等。这部分同样设立了三个公差等级:
- H – 精密级
- K – 中等级
- L – 粗糙级
这些几何公差保证了即使尺寸在允许的偏差范围内,零件的形状和相对位置也不会出现过大的扭曲或偏斜。
表3: 直线度和平面度的通用公差 (ISO 2768-2)
公称尺寸范围 (mm) | H | K | L |
≤ 10 | 0.02 | 0.05 | 0.1 |
> 10 ~ 30 | 0.05 | 0.1 | 0.2 |
> 30 ~ 100 | 0.1 | 0.2 | 0.4 |
> 100 ~ 300 | 0.2 | 0.4 | 0.8 |
> 300 ~ 1000 | 0.3 | 0.6 | 1.2 |
> 1000 ~ 3000 | 0.4 | 0.8 | 1.6 |
表4: 垂直度的通用公差 (ISO 2768-2) (偏差针对较长边的长度)
较长边长度范围 (mm) | H | K | L |
≤ 100 | 0.2 | 0.4 | 0.6 |
> 100 ~ 300 | 0.3 | 0.6 | 1.0 |
> 300 ~ 1000 | 0.4 | 0.8 | 1.5 |
> 1000 ~ 3000 | 0.5 | 1.0 | 2.0 |
此外,ISO 2768-2还对对称度和跳动(圆跳动和全跳动)规定了通用公差。
表5: 对称度的一般公差
公称尺寸范围 (mm) | H | K | L |
≤ 100 | 0.5 | 0.6 | 0.6 |
> 100 ~ 300 | 0.5 | 0.6 | 1.0 |
> 300 ~ 1000 | 0.5 | 0.8 | 1.5 |
> 1000 ~ 3000 | 0.5 | 1.0 | 2.0 |
表6: 圆跳动的一般公差
公差等级 | 摆动公差 |
H | 0.1 |
K | 0.2 |
L | 0.5 |
重要性与应用
ISO 2768标准的实施,极大地简化了设计和制造流程。设计师无需为每一个非关键尺寸都耗费精力去计算和标注公差,而可以将注意力集中在对功能和装配至关重要的尺寸上。对于制造商而言,该标准提供了一个清晰的、全球通用的制造和检验依据,减少了沟通成本和潜在的质量纠纷。