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前面几篇讲了通止规、位置度检具怎么设计。但有个问题没解决:检具自己也是有公差的。
你做个通止规,尺寸标“9.8±0.01”。这±0.01怎么来的?拍脑袋吗? 检具公差如果定得太严,加工成本翻倍;定得太松,可能把合格零件判废(误废),或者把废品放过(误收)。 今天讲一个行业通用规则:10%原则。按这个定,既不浪费,也不冒险。
一、10%原则:检具公差 = 零件公差的10%
最常用的分配比例:检具公差占零件公差的5%~10%。
- 一般精度零件:取10%
- 高精度零件(IT6以上):取5%或更小
- 关键特性、安全件:取5%以下,甚至3%
举个例子: 零件孔径公差 = 0.1mm(10 ±0.05)。 按10%原则,检具公差 = 0.1 × 10% = 0.01mm。 即通止规的尺寸公差为 ±0.005mm。 为什么是10%? 这是经验和统计的结果。检具公差占零件公差的1/10,由检具导致的误判率可以忽略(通常小于0.5%)。再小加工难度剧增,再大误判风险明显。 大白话:检具要比零件精密一个数量级,就像用厘米尺量头发丝,量不准。

二、检具公差的三个组成部分
检具的实际公差不是单一数字,而是三个部分叠加:
- 制造公差(生产检具时允许的偏差)
- 磨损公差(使用中磨损的允许量)
- 验收公差(检具出厂检验时的合格范围)
通常,我们把制造公差和磨损公差合并分配。
通止规(以孔用塞规为例)
参考标准 GB/T 1957(光滑极限量规)。 零件孔径:Φ10H7(+0.015/0),公差带0.015mm。 按10%原则,检具总公差(制造+磨损)= 0.015 × 10% = 0.0015mm。
- 通规(T):尺寸 = 零件的最大实体尺寸(10.000) 制造公差:上偏差+0.001,下偏差0(内缩于零件材料内) 磨损极限:磨损到10.000为止
- 止规(Z):尺寸 = 零件的最小实体尺寸(10.015) 制造公差:上偏差0,下偏差-0.001(内缩) 磨损:一般不发生
内缩原则:检具的公差带要落在零件公差带以内,不能向外扩。这样能保证“误废”可能发生,但“误收”不会发生。 大白话:检具宁可把合格零件判成废品,也不能把废品判成合格。这就是“安全优先”。
三、功能量规(位置度检具)的公差分配
功能量规的检测销、定位销公差更复杂,因为涉及多个特征。 同样遵循10%原则:检具的定位公差 = 零件位置度公差的10%。 例如:零件位置度要求 Φ0.5 Ⓜ。 则检具上检测销的位置度公差 = 0.5 × 10% = 0.05mm。 检测销自身的直径公差 = 按直径计算公差的10%内缩。 基准模拟元件(定位销)的公差:
- 圆柱销直径公差:按零件基准孔公差10%取,且采用“内缩”原则——销子直径偏小,确保零件基准孔能套入。
- 菱形销类似。
注意:功能量规是综合判定,其公差分配通常采用“绝对公差”法(即检具的极限尺寸直接对应零件最大实体实效边界,不留额外余量),但制造公差仍按10%收缩。
四、检具验收与周期校准
检具做出来不是一劳永逸的。
验收检查
- 新检具必须用标准件或CMM测量验证,确认所有尺寸在制造公差范围内。
- 对于通止规,要用标准环规/塞规检验。
周期校准
- 使用频繁的通止规,每班或每天用标准件校验一次。
- 功能量规每月或每季度校准一次,具体看使用频次和零件公差等级。
报废标准
- 通规磨损到接近零件最大实体尺寸时,应报废或修复(比如镀铬后重新磨)。
- 一般预留磨损量:通规尺寸比零件最大实体尺寸再小0.001~0.002mm(用于磨损储备)。
五、新手常犯的错误
- 检具公差直接等于零件公差 用零件公差去做检具,结果检具本身就不准。比如零件公差±0.05,你做个卡规也±0.05,那检具的误差和零件误差同级,无法判断。
- 忽略磨损极限 通规用了一年没校准,实际已经磨损到小于零件最小尺寸,结果不合格零件通规能进去,误判合格。定期校验很重要。
- 不遵循内缩原则 止规的公差向外扩,可能把超差零件误判为合格。例如零件孔最大Φ10.02,止规做成了10.02±0.01,那么10.03的孔也可能被止规止住(实际该判废)。错误!
- 不同检具使用同一公差比例 精密零件和高公差零件都按10%定,要么过浪费要么不足。要根据实际零件公差等级调整(IT6以上取5%)。
六、一个完整实例
零件:轴直径 Φ20 f7(-0.02/-0.041),公差带0.021mm。 设计轴用卡规:
- 零件公差 = 0.021mm
- 检具总公差 = 0.021 × 10% = 0.0021mm(取整0.002mm)
- 通规(GO):尺寸 = 最大实体尺寸(20 – 0.02 = 19.98mm) 制造公差:下偏差 -0.001,上偏差 0(内缩) 磨损极限:19.98mm
- 止规(NO GO):尺寸 = 最小实体尺寸(20 – 0.041 = 19.959mm) 制造公差:上偏差 0,下偏差 -0.001(内缩) 磨损:一般不发生
卡规工作面的粗糙度Ra0.2,硬度HRC60。 验收:用标准件检验,通规应能通过,止规不能通过。
七、如果你觉得这篇有用
检具公差分配是尺寸工程里非常“细节”的一环。我见过小厂直接把零件公差压到检具上,结果检具做出来,用标准环规一验,自己就不合格。定检具公差,就是给判断标准“定标准”。 你所在的公司检具公差一般按多少比例定?有没有因为检具问题导致过质量争议?欢迎留言聊聊。 觉得10%原则实用,点个“赞”或“在看”。 如果质量部还在凭经验做检具,把这篇文章转给负责人。