对最大实体原则补偿值的探讨

对最大实体原则补偿值的探讨最大实体原则是当被测要素和基准要素偏离最大实体尺寸时，形位公差可以获得补偿值的一种公差原则。最大实体原则主要用于要求具有可装配性的零件上，如箱盖，法兰盘等以孔连接的零件。对这些零件的配合性质无严格要求,但要求结合件之间具有足够间隙量，足以补偿形位误差，保证可装配性，从而便于装配。但是，目前在国家标准及某些科技文献中，对最大实体原则的论述有值得商榷的问题，如花国梁的《互换性与测量技术》中说:“按最大实体原则规定，图上标注的形位公差值是被测要素在最大实体条件下给定的。当被测要素偏离最大实体尺寸时，形位公差值可得到一个补偿值。该补偿值是最大实体尺寸和实际尺寸之差。”笔者认为确切地说应该是：“该补偿值是最大实体尺寸和实际尺寸之差的绝对值。”为什么要这样说呢？请看下面两个例子:图1所示为一直径φ20、尺寸公差0.02、直线度公差φ0.01并遵守最大实体原则的轴，该轴最大实体尺寸为φ20,若被测要素为φ19.99,则直线度公差可以得到一个补偿值即φ20-φ19.99=φ0.01,也就是说轴线可以在φ0.02直线度公差带内变动。图2所示为一直径φ10、尺寸公差0.02、直线度公差φ0.01并遵守最大实体原则的孔。该孔最大实体尺寸为φ19.98,若被测要素为φ19.99,在这种情况下，孔直线度公差将获得一个负的补偿值即φ19.98-φ19.99=-φ0.01,这种状况显然是不正确的。之所以出现上述结果，是因为需要对最大实体状态（MMC）和最大实体尺寸（MMS）的含义加以明确。最大实体状态是孔或轴具有允许的材料量为最多时的状态，在此状态下的极限尺寸称为最大实体尺寸，它是孔的最小极限尺寸和轴的最大极限尺寸的统称。因此，孔的最大实体尺寸一定小于它的实际尺寸，而轴的最大实体尺寸一定大于它的实际尺寸。所以在最大实体原则“该补偿值是最大实体尺寸和实际尺寸之差”的描述中，就出现了对于孔来说是负值补偿的结果，这是不符合客观事实的。因此只有加上绝对值，这样表述才更加严谨。此外，在《机械加工工艺设计手册》、《中国国家标准汇编第七卷》等书中，有关最大实体原则的解释说明，也有不严谨之处，本文不一一赘述。图1图2