尺寸公差與幾何公差的差異

 https://www.keyence.com.tw/ss/products/measure-sys/gd-and-t/basic/about.jsp


設計圖面的記述方式大致分為「尺寸公差」及「幾何公差」。尺寸公差規範各部位的長度。
幾何公差則規範形狀、平行、傾斜、位置及偏轉等。

尺寸公差圖面
尺寸公差圖面
幾何公差圖面
幾何公差圖面
意即「加工時對於所示面(A)的『平行度』請勿超過『0.02』」

幾何公差的優點

為何需要幾何公差呢?
例如,設計者在訂購板狀零件時,以尺寸公差為以下指示。

  1. 幾何公差的優點
  2. 幾何公差的優點
    a
     
    公差區域

但是,依照這樣的圖面,有可能會收到以下的零件。

幾何公差的優點
幾何公差的優點
a
 
公差區域

這樣的零件會變成不適用品或不良品。
其原因在於圖面未標記平行性。
責任不在加工業者,而是在設計者的公差指示。

相同零件的圖面以幾何公差呈現時如下。在此,除了尺寸,還多了「平行度」及「平面度」的幾何公差。如此一來,即可避免因單純標記尺寸公差而導致的問題。

幾何公差的優點
a
 
平行度公差
 
b
 
平面度公差
 
c
 
基準面

換句話說,幾何公差具有可以更加正確、更有效率傳達尺寸公差無法呈現的設計者理念的優點。

獨立原則

尺寸公差及幾何公差所規範的公差不同。尺寸公差規範長度,幾何公差規範形狀及位置關係。
因此,尺寸公差及幾何公差並非何者較佳,而是併用兩者可以進行更有效率的公差指示。

而且,尺寸公差及幾何公差各別以不同測量儀及檢查方法量測。例如,尺寸公差以游標卡尺及測微計等量測2點之間,因此下圖的尺寸公差皆合格。

尺寸公差區域
尺寸公差區域
基準尺寸形狀
基準尺寸形狀
有尺寸公差的軸(基準)
有尺寸公差的軸(基準)
有公差的正圓形
有公差的正圓形
有尺寸公差的軸(基準)
在公差區域內歪斜的圓
有公差的正圓形
中心軸偏移的圓

但是,幾何公差以正圓形度測量儀三次元測量儀檢查圓度及中心軸的位置,因此依指定公差程度而可能不合格。也就是說,可能在尺寸公差合格,但在幾何公差不合格。

基於上述,可以說尺寸公差的規範與幾何公差的規範基本上無關。此想法稱為「獨立原則

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