一、尺寸公差、形位公差、表面粗糙度數(shù)值上的關(guān)系

形狀公差與位置公差間也存在著一定的關(guān)系。從誤差的形成原因看，形狀誤差是由機(jī)床振動(dòng)、刀具振動(dòng)、主軸跳動(dòng)等原因造成；而位置誤差則是由于機(jī)床導(dǎo)軌的不平行，工具裝夾不平行或不垂直、夾緊力作用等原因造成，再?gòu)墓顜Фx看，位置誤差是含被測(cè)表面的形狀誤差的，如平行度誤差中就含有平面度誤差，故位置誤差比形狀誤差要大得多。因此，在一般情況下、在無(wú)進(jìn)一步要求時(shí)，給了位置公差，就不再給形狀公差。當(dāng)有特殊要求時(shí)可同時(shí)標(biāo)注形狀和位置公差要求，但標(biāo)注的形狀公差值應(yīng)小于所標(biāo)注的位置公差值，否則，生產(chǎn)時(shí)無(wú)法按設(shè)計(jì)要求制造零件。

3、形狀公差與表面粗糙度的關(guān)系

形狀誤差與表面粗糙度之間在數(shù)值和測(cè)量上盡管沒(méi)有直接聯(lián)系，但在一定的加工條件下兩者也存在著一定的比例關(guān)系，據(jù)實(shí)驗(yàn)研究，在一般精度時(shí)，表面粗糙度占形狀公差的1／5～1／4。由此可知，為確保形狀公差，應(yīng)適當(dāng)限制相應(yīng)的表面粗糙度高度參數(shù)的最大允許值。

在一般情況下，尺寸公差、形狀公差、位置公差、表面粗糙度之間的公差值具有下述關(guān)系式：尺寸公差>位置公差>形狀公差>表面粗糙度高度參數(shù)

從尺寸、形位與表面粗糙度的數(shù)值關(guān)系式不難看出， 設(shè)計(jì)時(shí)要協(xié)調(diào)處理好三者的數(shù)值關(guān)系， 在圖樣上標(biāo)注公差值時(shí)應(yīng)遵循：給定同一表面的粗糙度數(shù)值應(yīng)小于其形狀公差值；而形狀公差值應(yīng)小于其位置公差值；位置各差值應(yīng)小于其尺寸公差值。否則，會(huì)給制造帶來(lái)種種麻煩?？墒窃O(shè)計(jì)工作中涉及最多的是如何處理尺寸公差與表面粗糙度的關(guān)系和各種配合精度與表面粗糙度的關(guān)系。

一般情況下按以下關(guān)系確定：

1、形狀公差為尺寸公差的60％（中等相對(duì)幾何精度）時(shí)，Ra≤0.05IT；

2、形狀公差為尺寸公差的40％（較高相對(duì)幾何精度）時(shí)，Ra≤0.025IT；

3、形狀公差為尺寸公差的25％（高相對(duì)幾何精度）時(shí)，Ra≤0.012IT；

4、形狀公差小于尺寸公差的25％（超高相對(duì)幾何精度）時(shí)，Ra≤0.15Tf(形狀公差值)。

簡(jiǎn)單的參考值:尺寸公差是粗糙度的3-4倍，這樣最為經(jīng)濟(jì)。

二、形位公差的選擇

1、形位公差項(xiàng)目的選擇

應(yīng)充分發(fā)揮綜合控制項(xiàng)目的職能，以減少圖樣上給出的形位公差項(xiàng)目及相應(yīng)的形位誤差檢測(cè)項(xiàng)目。

在滿(mǎn)足功能要求的前提下，應(yīng)選用測(cè)量簡(jiǎn)便的項(xiàng)目。如：同軸度公差常常用徑向圓跳動(dòng)公差或徑向圓跳動(dòng)公差代替。不過(guò)應(yīng)注意，徑向圓跳動(dòng)是同軸度誤差與圓柱面形狀誤差的綜合，故代替時(shí)，給出的跳動(dòng)公差值應(yīng)略大于同軸度公差值，否則就會(huì)要求過(guò)嚴(yán)。

2、公差原則的選擇應(yīng)根據(jù)被測(cè)要素的功能要求，充分發(fā)揮公差的職能和采取該公差原則的可行性、經(jīng)濟(jì)性。

獨(dú)立原則用于尺寸精度與形位精度精度要求相差較大，需分別滿(mǎn)足要求，或兩者無(wú)聯(lián)系，保證運(yùn)動(dòng)精度、密封性，未注公差等場(chǎng)合。

包容要求主要用于需要嚴(yán)格保證配合性質(zhì)的場(chǎng)合。最大實(shí)體要求用于中心要素，一般用于配件要求為可裝配性（無(wú)配合性質(zhì)要求）的場(chǎng)合。

最小實(shí)體要求主要用于需要保證零件強(qiáng)度和最小壁厚等場(chǎng)合。

可逆要求與最大（最小）實(shí)體要求聯(lián)用，能充分利用公差帶，擴(kuò)大了被測(cè)要素實(shí)際尺寸的范圍，提高了效益。在不影響使用性能的前提下可以選用。

3、基準(zhǔn)要素的選擇

1）基準(zhǔn)部位的選擇

（1）選用零件在機(jī)器中定位的結(jié)合面作為基準(zhǔn)部位。例如箱體的底平面和側(cè)面、盤(pán)類(lèi)零件的軸線(xiàn)、回轉(zhuǎn)零件的支承軸頸或支承孔等。

（2）基準(zhǔn)要素應(yīng)具有足夠的大小和剛度，以保證定位穩(wěn)定可靠。例如，用兩條或兩條以上相距較遠(yuǎn)的軸線(xiàn)組合成公共基準(zhǔn)軸線(xiàn)比一條基準(zhǔn)軸線(xiàn)要穩(wěn)定。

（3）選用加工比較精確的表面作為基準(zhǔn)部位。

（4）盡量使裝配、加工和檢測(cè)基準(zhǔn)統(tǒng)一。這樣，既可以消除因基準(zhǔn)不統(tǒng)一而產(chǎn)生的誤差；也可以簡(jiǎn)化夾具、量具的設(shè)計(jì)與制造，測(cè)量方便。

2）．基準(zhǔn)數(shù)量的確定一般來(lái)說(shuō)，應(yīng)根據(jù)公差項(xiàng)目的定向、定位幾何功能要求來(lái)確定基準(zhǔn)的數(shù)量。定向公差大多只要一個(gè)基準(zhǔn)，而定位公差則需要一個(gè)或多個(gè)基準(zhǔn)。例如，對(duì)于平行度、垂直度、同軸度公差項(xiàng)目，一般只用一個(gè)平面或一條軸線(xiàn)做基準(zhǔn)要素；對(duì)于位置度公差項(xiàng)目，需要確定孔系的位置精度，就可能要用到兩個(gè)或三個(gè)基準(zhǔn)要素。

3）．基準(zhǔn)順序的安排當(dāng)選用兩個(gè)以上基準(zhǔn)要素時(shí)，就要明確基準(zhǔn)要素的次序，并按第一、第二、第三的順序?qū)懺诠羁蚋裰?，第一基?zhǔn)要素是主要的，第二基準(zhǔn)要素次之。

4、形位公差值的選擇

總的原則：在滿(mǎn)足零件功能的前提下，選取經(jīng)濟(jì)的公差值。

◆根據(jù)零件的功能要求，考慮加工的經(jīng)濟(jì)性和零件的結(jié)構(gòu)、剛性，按表確定要素的公差值。并考慮以下因素：

◆同一要素給出的形狀公差應(yīng)小于位置公差值；

◆圓柱形零件的形狀公差值（軸線(xiàn)的直線(xiàn)度除外）應(yīng)小于其尺寸公差值；如同一平面上，平面度公差值應(yīng)小于該平面對(duì)基準(zhǔn)的平行度公差值。

◆平行度公差值應(yīng)小于其相應(yīng)的距離公差值。

◆表面粗糙度與形狀公差的大概的比例關(guān)系：通常，表面粗糙度的Ra值可取為形狀公差值的(20%~25%)。

◆對(duì)于以下情況，考慮到加工的難易程度和除主參數(shù)以外的其它因素的影響，在滿(mǎn)足零件功能的要求下，適當(dāng)降低1～2級(jí)選用：

○孔相對(duì)于軸；

○細(xì)長(zhǎng)比較大的軸和孔；距離較大的軸和孔；

○寬度較大（大于1/2長(zhǎng)度）的零件表面；

○線(xiàn)對(duì)線(xiàn)和線(xiàn)對(duì)面的相對(duì)于面對(duì)面的平行度、垂直度公差。

5、形位未注公差的規(guī)定為簡(jiǎn)化制圖，對(duì)一般機(jī)床加工就能保證的形位精度，不必在圖樣上注出形位公差，形位未注公差按GB/T1184-1996的規(guī)定執(zhí)行。大致內(nèi)容如下：

（1）對(duì)未注直線(xiàn)度、平面度、垂直度、對(duì)稱(chēng)度和圓跳動(dòng)各規(guī)定了H、K、L三個(gè)公差等級(jí).

（2）未注圓度公差值等于直徑公差值，但不能大于徑向圓跳動(dòng)的未注公差值。

（3）未注圓柱度公差值不作規(guī)定，由要素的圓度公差、素線(xiàn)直線(xiàn)度和相對(duì)素線(xiàn)平行度的注出或未注公差控制。

（4）未注平行度公差值等于被測(cè)要素和基準(zhǔn)要素間的尺寸公差和被測(cè)要素的形狀公差（直線(xiàn)度或平面度）的未注公差值中的較大者，并取兩要素中較長(zhǎng)者作為基準(zhǔn)。

（5）未注同軸度公差值未作規(guī)定。必要時(shí)，可取同軸度的未注公差值等于圓跳動(dòng)的未注公差。

（6）未注線(xiàn)輪廓度、面輪廓度、傾斜度、位置度的公差值均由各要素的注出或未注線(xiàn)性尺寸公差或角度公差控制。

（7）未注全跳動(dòng)公差值未作規(guī)定。

6、形位未注公差值的圖樣表示

若采用GB/T1184-1996規(guī)定的未注公差值，應(yīng)在標(biāo)題欄或技術(shù)要求中注出標(biāo)準(zhǔn)及等級(jí)代號(hào)。：“GB/T1184—K"?！　?/span>

圖樣上未標(biāo)注“公差原則按GB/T 4249"的工作公差，應(yīng)按“GB/T 1800.2-1998"的要求執(zhí)行。