1.3 线性尺寸的分类和应用

子谦同Mike走进实验室时，一位新检验员正在忙碌着什么。

检验员：“图1-6所示的零件不合格，但是为何封存的样件复测也不合格。”

子谦：“怎么不合格？”

检验员：“（20±0.05）mm不合格，所有产品都有图1-7所示的波动。”

子谦跟着检验员来到测量台。

子谦看完说：“你用卡尺测（图1-8）不就行了吗？为什么要用大理石平台和高度尺（图1-9）呢？测这么多点，然后还要计算，太麻烦了。”

检验员：“检验书上这么写的，所以不敢用卡尺测。”

子谦正在琢磨其中的原因。

Mike：“这个零件必须按图1-9测，因为图样上标明，下面是基准，上表面为被控对象。”

子谦说：“把图样改双箭头，可以吗？”

Mike：“不行，这个零件的毛坯是精密铸造的，铸造表面（基准面是铸造出来的）已达到与底座装配的要求，但功能面（上表面）需要机械加工才能达到装配要求，所以，只机加工一个面，可以节约成本。”

子谦：“原来这样标是有特别用意的呀！”

Mike：“当然，你知道尺寸标注分几种类型吗？”

子谦：“我猜，有长度、宽度、角度等吧。”

Mike：“错了，线性尺寸分为实体尺寸、位置尺寸、方向尺寸和形状尺寸四种，今天这种标注就是位置尺寸，表示上下两表面是位置关系，换言之，一个是被控对象，另一个是基准。”

子谦：“那昨天的图1-10，孔中心到底边的尺寸也是位置尺寸吗？但我没标图1-11中的圆圈呀？而我的意图是以底边为基准，那会对测量产生影响吗？”

Mike：“虽然测量员已经习惯了这种零件，知道以底边为测量基准，但最好像图1-11一样标出基准，以免基准混淆。”

1.3.1 实体尺寸与位置尺寸

子谦：“Mike，那我就有了一个很好奇的问题，位置尺寸和实体尺寸在工程实际应用中有什么区别呢？工程师要注意什么呢？”

Mike：“好问题，我们从标注、测量和装配三个维度分析一下。从图1-12中我们可以看到：

第一，测量方法不同。

第二，实体尺寸标注的情况下，两个测量合格零件叠加后高度 L 为（20±2）mm，对吧？但是，在标准位置尺寸的情况下，两个合格件叠加后，总高度 H 是多少呢？”

子谦愣住了。

Mike：“如果有图1-13中的零件，装配为图1-14所示，则总高度只有17mm，那么是什么导致的呢？”

子谦：“哦，我明白了。图1-13中的零件按实体尺寸的两点法测量，则不合格，不会流入装配现场。而标位置尺寸后，则是有不平的下表面建基准，就会合格，将流入装配现场。”

Mike：“完全正确。请你记住两点：一是标注方法不同，则测量方法不同；二是设计工程师绘制图样时，一定要严格唯一地表达出装配意图。”

子谦：“嗯，我明白了，位置尺寸标注要表达清楚基准在哪里，否则会导致测量失效。”

Mike：“别急，为了方便你们理解实体，我给你们下个定义：实体通常是装配后起对称作用的，表现形式通常有5种：孔、轴、板、槽和球。”

1.3.2 方向尺寸

下班后，子谦找到一张图（图1-15），正好上面有两个角度，也就是方向尺寸。这两个方向线性尺寸的缺点是：没有明确的基准，给设计和测量带来了不便。

于是翻阅了一下国标 GB/T 38762.3—2020、国际标准 ISO 14405-3:2016 和ASME Y14.5—2018（5.2节），都推荐图1-16 所示的标注方法，这样解决了测量基准不明确的问题。

1.3.3 形状尺寸

形状尺寸公差有两个地方使用起来非常有效，即倒角和圆角，如图 1-17所示。