1.2 两代公差比较

子谦报到的第一天，就撞上公司的大事。

沈经理来到办公室，喜气洋洋地宣布：“兄弟们，好消息，今天总公司通知，我们已成功收购美国STAMIC 公司，所以现在我们应该是本行业世界第三大巨头了。最近STAMIC会有一位资深设计专家将到我们研发部做友好访问，你们抓住机会好好交流。子谦，你英文好，负责接待。”

子谦：“是，一定完成任务。”

1.2.1 位置尺寸与位置度

两周后，美国设计专家Mike来到了达路斯公司，子谦看到做了30年设计的白发苍苍的老前辈，暗自窃喜，立刻把自己的设计图给Mike看。

看完后，Mike锁住眉说：“子谦，为什么这个孔的位置用线性尺寸公差，而不用几何公差呢？”

子谦：“位置度好吗？”

Mike马上画了两个零件：零件一和零件二（图1-1）。假设零件一的轴径是 ϕ 6mm并处于理想状态（尺寸正好是6mm，无尺寸公差和几何公差），轴到两边的距离是10mm并处于理想状态；零件二的孔径为 ϕ 8mm并处于理想状态，假设产品底边和两侧面装配时贴平。

Mike：“装配图如图1-2所示，那么零件二的两种标注方法（图1-3和图1-4）有什么区别呢？”

子谦：“ X 的最大值是0.707mm，公差带是一个正方形； Y 的最大值是2mm，公差带是一个直径为 ϕ 2mm的圆；区别在于……”

这时，Mike拿出一份资料，说道：“假设此时孔中心做到图1-5中黑点的位置 A ，不在正方形内，但在 ϕ 2mm的圆内。同时，这个零件可以装配，所以尺寸公差将拒收合格零件哦。”

子谦一下陷入深思。

1.2.2 几何公差替代线性尺寸公差的缘由

一周后，Mike在座谈会上给大家分享了一个故事。20世纪40年代，很多地区的客户来到美国，要大批量采购军火。美国此时是全球唯一军火输出地，所以产品供不应求。于是身为资本家的军火商唯利是图，把稍微有点不合格的零件都放行试装，如果没问题就卖给别人。有个叫Dandy的年轻工程师爱研究问题。他发现能装配的零件都有一个共同特点，所有让步放行的零件都没有占用相配件的实效边界。

举个例子，假设图1-1中零件一保持如图所示理想状态，零件二水平方向的尺寸由10mm变成9.15mm（图1-5中 A 点），在线性位置尺寸的评价下是不合格的，但是可以装配，也不影响产品功能。

从此之后，Dandy带领大家开始研究企业中所有让步放行的零件，有一系列重大发现。

1）如图1-5所示，几何公差带面积比尺寸公差大57%。

2）如5.1.1节的内容，几何公差可以根据孔的尺寸变化得到更多的补偿。

3）如1.3节的内容，位置尺寸的基准标注不明确。

4）如3.2.3节多基准的尺寸公差会带来基准系的混淆。

5）几何公差可以设计效率极高的检具，可在保证装配功能的前提下降低质量管理成本，而尺寸公差则做不到。

Mike接着说：“几何公差可更好地体现零件功能，更科学地争取更多的制造公差，从而降低生产成本；而线性尺寸公差则无法做到。

另外，制造环境的变化，包括检测思路、设备和检具水平不断提升，为几何公差的应用奠定了基础。

因此，大家开始积极推动几何公差的发展，我国标准为GB/T 1182—2018，美国最新标准是ASME Y14.5—2018。同时，ISO标准和其他国家都在发展，主要标准见表1-1。”

1.2.3 GB、ISO系列标准与ASME Y14.5的区别

有人问：“那GB、ISO与ASME Y14.5有什么区别呢？”

Mike答：“三种标准绝大部分一样，只有一些历史遗留用法和定义不同，比如说GB和ISO中用®表示可逆原则，而ASME用零公差表示……（表1-2）”

1.2.4 线性尺寸与几何尺寸的区别

有人问：“那么，线性尺寸与几何尺寸有何区别呢？”

Mike答：“小批量生产或检测手段不足时，线性尺寸好用。大批量模式下几何尺寸往往体现出优势。对比情况见表1-3。”