工作表包含机器零件配合的简易选项的表格和计算同时包含尺寸公差和偏差的定义。使用工具解决下面的任务:
数据,流程,运算法则和标准ANSI, ISO, DIN以及其他使用于计算中。
标准列表:ANSI B4.1, ANSI B4.2, ISO 286, ISO 1829, ISO 2768, EN 20286, JIS B 0401
计算的控制与语法可以在此链接中找到相关信息 "计算的控制,结构与语法".
机械工程产品的各个零件的曲面的尺寸,形状和相互位置必须维持在一个确定的精度来获得其正确和可靠的功能。日常的生产流程不允许对给定的完全精确的几何特性进行维护(或量测)。生产的零件的实际表面区别于图面中描述的理想曲面。实际曲面的偏差分为4组来评估,描述和检查生产中允许的错误。
费用包含了第一组同时可以被用于定义机器零件的尺寸公差和偏差。
如以上所提及的,不可能生产机器零件为绝对的尺寸精度。实际上,没有必要或无意义的。保持实际尺寸在极限尺寸之间同时允许偏差能保证工程产品具有正确的功能是足够了。所给零件的生产精度等级通过图面上描述的尺寸公差而确定。生产精度考虑到产品的功能和经济而确定。
两个零件的组合得到的配合的功能特性取决于在组合前的尺寸区别。
含义:
d=D ... 基本尺寸
Dmax , Dmin ... 孔的极限尺寸
dmax , dmin ... 轴的极限尺寸
ES ... 孔的上偏差
EI ... 孔的下偏差
es ... 轴的上偏差
ei ... 轴的下偏差
依照组合零件的公差带的相互位置,有三类配合:
本节用于根据标准ISO 286:1988选择配合以及确定机器零件的尺寸和偏差。这个标准与欧洲标准EN 20286:1993是一样的,定义了国际化的公差,偏差和配合系统。 ISO 286 标准被用于一个国际化的线性尺寸公差标准,在很多发达国家的工业领域被认可。作为一项国际化的标准(JIS B 0401, DIN ISO 286, BS EN 20286, CSN EN 20286, etc.)。
ISO公差与配合系统可以获得零件的公差与偏差以及组装的配合。尤为适用于园截面的圆柱体。在此标准下仍可以获得其它截面零件的公差与偏差。类似的,系统可用于圆柱体组合以及拥有平行平面零件的配合(例如, 轴套键的配合)。使用于标准中的项目“轴“有更广的含义,使用于定义零件的所有外部元素,包含那些不是圆柱形状的元素。同样的,项目“孔“使用于定义所有内部元素而无视其形状。
尺寸的极限用上下偏差来定义。对于配合,连接元件的基本尺寸必须是一样的。
尺寸公差以零件不同的上下偏差来定义。为了符合零件精度的各种生产范围的需求,ISO系统执行20个精度等级。这个系统的每个公差以"IT"为每个精度等级编号(IT01, IT0, IT1 ... IT18)。
IT01 to IT6 | 量测器具的产品 |
IT5 to IT12 | 精密和常规工程配合 |
IT11 to IT16 | 半成品 |
IT16 to IT18 | 结构零件 |
IT11 to IT18 | 定义无公差要求尺寸的极限偏差 |
公差带定义为零件上下极限尺寸的球形区域。公差带因此决定于公差总数以及相对应的基本尺寸位置。公差带的位置,相关的基本尺寸,取决于ISO系统中的基本偏差。ISO系统定义了28个孔基本偏差等级。这些等级以大写字母标记 (A, B, C, ... ZC)。定义尺寸的公差带在图面中标记公差符号,由基本偏差的字符和一个公差等级 (例如 H7, H8, D5, etc.)的数字标记构成。本章节包含所有符合基本尺寸[1.1]的孔的公差带的图解以及从弹出列表框中选择的公差等级。
尽管基本偏差的常规设置(A ... ZC)以及公差等级(IT1 ... IT18) 可以被用于根据相互组合规定孔公差带,实际中仅有很窄的公差带区域被使用。一般使用的公差带可以在下表中找到。表格中未包含的公差带被视为特殊公差带,仅推荐用于技术上,基础牢固的情况。
B8 C8 |
A9
B9 C9 |
A10
B10 C10 |
A11
B11 C11 |
A12
B12 C12 |
A13
B13 C13 |
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E5 |
CD6
D6 E6 |
CD7
D7 E7 |
CD8
D8 E8 |
CD9
D9 E9 |
CD10
D10 E10 |
D11
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D12
|
D13
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EF3
F3 |
EF4
F4 |
EF5
F5 |
EF6
F6 |
EF7
F7 |
EF8
F8 |
EF9
F9 |
EF10
F10 |
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FG3
G3 |
FG4
G4 |
FG5
G5 |
FG6
G6 |
FG7
G7 |
FG8
G8 |
FG9
G9 |
FG10
G10 |
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H1 | H2 | H3 | H4 | H5 | H6 | H7 | H8 | H9 | H10 | H11 | H12 | H13 | H14 | H15 | H16 | H17 | H18 |
JS1 | JS2 | JS3 | JS4 | JS5 | JS6 | JS7 | JS8 | JS9 | JS10 | JS11 | JS12 | JS13 | JS14 | JS15 | JS16 | JS17 | JS18 |
K3 |
K4 |
K5 |
J6
K6 |
J7
K7 |
J8
K8 |
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M3
N3 |
M4
N4 |
M5
N5 |
M6
N6 |
M7
N7 |
M8
N8 |
M9
N9 |
M10
N10 |
N11 |
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P3 | P4 | P5 | P6 | P7 | P8 | P9 | P10 | ||||||||||
R3 | R4 | R5 | R6 | R7 | R8 | R9 | R10 | ||||||||||
S3 | S4 | S5 | S6 | S7 | S8 | S9 | S10 | ||||||||||
T5
U5 |
T6
U6 |
T7
U7 |
T8
U8 |
U9 |
U10 |
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V5
X5
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V6
X6 Y6 |
V7
X7 Y7 |
V8
X8 Y8 |
X9 Y9 |
X10 Y10 |
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Z6
ZA6 |
Z7
ZA7 |
Z8
ZA8 |
Z9
ZA9 |
Z10
ZA10 |
Z11
ZA11 |
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ZB7
ZC7 |
ZB8
ZC8 |
ZB9
ZC9 |
ZB10
ZC10 |
ZB11
ZC11 |
备注:细字体的公差带仅适合基本尺寸最大为500mm
公差带定义为零件上下极限尺寸的球形区域。公差带因此决定于公差总数以及相对应的基本尺寸位置。公差带的位置,相关的基本尺寸,取决于ISO系统中的基本偏差。ISO系统定义了28个轴基本偏差等级。这些等级以大写字母标记 (a, b, c, ... zc)。定义尺寸的公差带在图面中标记公差符号,由基本偏差的字符和一个公差等级 (例如 h7, h6, g5, etc.)的数字标记构成。本章节包含所有符合基本尺寸[1.1]的轴的公差带的图解以及从弹出列表框中选择的公差等级。
尽管基本偏差的常规设置(a ... zc)以及公差等级(IT1 ... IT18) 可以被用于根据相互组合规定轴公差带,实际中仅有很窄的公差带区域被使用。一般使用的公差带可以在下表中找到。表格中未包含的公差带被视为特殊公差带,仅推荐用于技术上,基础牢固的情况。
c8 |
a9
b9 c9 |
a10
b10 c10 |
a11
b11 c11 |
a12
b12 c12 |
a13
b13
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cd5
d5 |
cd6
d6 |
cd7
d7 |
cd8
d8 |
cd9
d9 |
cd10
d10 |
d11 |
d12 |
d13 |
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ef3 |
ef4 |
e5
ef5 |
e6
ef6 |
e7
ef7 |
e8
ef8 |
e9
ef9 |
e10
ef10 |
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f3
fg3 |
f4
fg4 |
f5
fg5 |
f6
fg6 |
f7
fg7 |
f8
fg8 |
f9
fg9 |
f10
fg10 |
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g3 |
g4 |
g5 |
g6 |
g7 |
g8 |
g9 |
g10 |
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h1 | h2 | h3 | h4 | h5 | h6 | h7 | h8 | h9 | h10 | h11 | h12 | h13 | h14 | h15 | h16 | h17 | h18 |
js1 | js2 | js3 | js4 | js5 | js6 | js7 | js8 | js9 | js10 | js11 | js12 | js13 | js14 | js15 | js16 | js17 | js18 |
k3 |
k4 |
j5
k5 |
j6
k6 |
j7
k7 |
k8 |
k9 |
k10 |
k11 |
k12 |
k13 |
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m3
n3 |
m4
n4 |
m5
n5 |
m6
n6 |
m7
n7 |
m8
n8 |
m9
n9 |
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p3 | p4 | p5 | p6 | p7 | p8 | p9 | p10 | ||||||||||
r3 | r4 | r5 | r6 | r7 | r8 | r9 | r10 | ||||||||||
s3 | s4 | s5 | s6 | s7 | s8 | s9 | s10 | ||||||||||
t5
u5 |
t6
u6 |
t7
u7 |
t8
u8 |
u9 |
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v5
x5
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v6
x6 y6 |
v7
x7 y7 |
v8
x8 y8 |
x9 y9 |
x10 y10 |
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z6
za6 |
z7
za7 |
z8
za8 |
z9
za9 |
z10
za10 |
z11
za11 |
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zb7
zc7 |
zb8
zc8 |
zb9
zc9 |
zb10
zc10 |
zb11
zc11 |
备注:细字体的公差带仅适合基本尺寸最大为500mm
本节用于选择推荐的配合。如果你想使用其他配合,直接在节[1.9, 1.10]中定义轴与孔的公差带。当涉及配合本身时,推荐参照以下几个准则:
尽管通常会有无任何公差带的组合零件,由于结构,技术和成本的原因仅有两种孔与轴的组合方式可推荐。
含义:
d=D ... 基本尺寸
//// ... 孔尺寸带
\\\\ ... 轴尺寸带
定义产品类别或生产系统的选项总是受以下因数影响:
取决于组合零件公差带的相互位置,划分三类配合:
在弹出框中选择适合的配合。
这里给出的推荐配合列表仅为信息,不能作为固定列表。实际使用配合的列举可能依据产品的类别和区域,当地标准和地区使用,以及车间实际而有所区别。一些选择的配合的特性和区域在下面描述。当选择一个配合时,不仅仅考虑结构和技术,也要考虑经济因数。对于那些量测器具,量规和工具选择适合的配合尤为重要。因此,选择一个配合时依照车间实际。
H11/a11, H11/c11, H11/c9, H11/d11, A11/h11, C11/h11, D11/h11
较大间隙配合的零件有公差值较大。
使用于:轴,销,承载腐蚀效果,灰尘污染以及热学或机构变形的零件配合,
H9/C9, H9/d10, H9/d9, H8/d9, H8/d8, D10/h9, D9/h9, D9/h8
出于导向轴的精度,无任何特殊需求,较大间隙的活动配合。
使用于:产品轴的多重配合和活塞零件,零件很少转动或仅摆动。
H9/e9, H8/e8, H7/e7, E9/h9, E8/h8, E8/h7
对于配合精度无任何要求,较大间隙的活动配合。
用于:长轴配合,例如,农业机械,泵轴承,扇和活塞机器。
H9/f8, H8/f8, H8/f7, H7/f7, F8/h7, F8/h6
配合精度的常规需求的小间隙的活动配合。
使用:机器工具的主要配合。轴,调整仪轴承,机器零件轴,滑动杆的常规配合。
H8/g7, H7/g6, G7/h6
轴的精确导向,很小间隙的活动配合。组装后无任何可见间隙。
使用:机器工具零件,滑动齿轮和离合片,曲轴颈,水压机活塞,齿轮中棒滑动,磨床机器轴。
H11/h11, H11/h9
大公差零件的滑动配合。零件可以容易的滑进另一个然后旋转。
使用:易于拆卸零件,分隔圈,使用销,螺钉,铆钉或焊接方式固定机器零件到轴上。
H8/h9, H8/h8, H8/h7, H7/h6
非常小间隙的精确导向和零件同心的滑动配合。无需使用任何大力滑动进而组装,零件润滑后可以手动旋转和滑动。
H8/j7, H7/js6, H7/j6, J7/h6
小间隙或可忽略的干涉紧配合。零件可以手动地组转或拆卸。
使用:尺寸毂的易于拆卸配合,滑轮和轴衬,定位环,频繁移除的轴承轴衬。
H8/k7, H7/k6, K8/h7, K7/h6
小间隙或小干涉的类似配合。零件可以通过使用橡胶锤无需大力的拆装。
使用:轴承和滑轮的毂的可拆卸配合,手轮,离合器,闸盘。
H8/p7, H8/m7, H8/n7, H7/m6, H7/n6, M8/h6, N8/h7, N7/h6
可忽略的或轻微干涉的固定配合。使用力量很小的压力安装的配合。
使用:固定芯棒,从动轴衬,使用于轴,齿轮缘,螺栓的电马达的转子。
H8/r7, H7/p6, H7/r6, P7/h6, R7/h6
干涉的压制配合。零件组转可以通过冷压。
使用:离合片的毂,轴承轴衬。
H8/s7, H8/t7, H7/s6, H7/t6, S7/h6, T7/h6
中度干涉压制配合。使用热压制组转零件。只有在冷压制中使用很大力量。
使用:轴与齿轮的刚性联轴节,轴承轴衬。
H8/u8, H8/u7, H8/x8, H7/u6, U8/h7, U7/h6
较大干涉的压制配合。在零件的不同温度下使用巨大压力组装。
使用:轴与齿轮的刚性联轴节,凸缘。
在此章节中对于给定的基本尺寸[1.1]和选择的孔公差带,孔公差带的极限偏差被计算
在行[1.8]的表格中任一选出的推荐配合,各个孔公差带自动设置。如果你想使用其他的孔公差带,选择相应的基本偏差组合 (A ... ZC)以及在此行的弹出列表中的公差带 (1 ... 18)。
尽管基本偏差 (A ... ZC)和公差等级 (IT1 ... IT18) 的常规设置可以用于通过相互组合来规定孔公差带,在实际中仅有受限的公差带范围被使用。在节[1.3]中的表格可以找到常规使用的定义公差带总览。没有包含在选择中的公差带可视为特殊区域推荐仅使用于技术基础牢固的情况。
在此章节中对于给定的基本尺寸[1.1]和选择的轴公差带,轴公差带的极限偏差被计算
在行[1.8]的表格中任一选出的推荐配合,各个轴公差带自动设置。如果你想使用其他的轴公差带,选择相应的基本偏差组合 (a ... zc)以及在此行的弹出列表中的公差带 (1 ... 18)。
尽管基本偏差 (a ... zc)和公差等级 (IT1 ... IT18) 的常规设置可以用于通过相互组合来规定轴公差带,在实际中仅有受限的公差带范围被使用。在节[1.3]中的表格可以找到常规使用的定义公差带总览。没有包含在选择中的公差带可视为特殊区域推荐仅使用于技术基础牢固的情况。
选择配合的参数被计算同时孔与轴的公差带的相互位置显示于此章节中。
本节用于根据ANSI B4.1选择圆柱零件的优先配合。标准定义尺寸公差系统同时规定一系列圆柱零件的优先配合。
被定义使用上下偏差的尺寸。对于配合零件,连接双方的元素基本尺寸必须一致。
零件的尺寸上下极限尺寸被定义为不同的,标准 ANSI B4.1 给出了10个公差等级来满足各个不同产品精度分支。公差系统规定基本尺寸到200in。
标准 ANSI B4.1 为选择的优先配合定义了两种孔与轴装配的方法
含义:
d=D ... 基本尺寸
//// ... 孔尺寸带
\\\\ ... 轴尺寸带
定义产品类别或生产系统的选项总是受以下因数影响:
标准ANSI B4.1根据使用范围和类别分优先配合于三类基本组。
这些每一组都以缩写的字母标记,同时包含一个配合等级的数字规格来定义选择的配合。
从弹出框中选择适合的配合。
优先配合的属性和使用范围定义在下面的预览中。在选择一个配合时常常必须不仅仅考虑结构和技术同时也要考虑经济因数。对于那些量测器具,量规和工具选择适合的配合尤为重要。因此,选择一个配合时依照车间实际。
为移动零件组合(轴,轴的活动和滑动配合,导向轴衬,滑动齿轮和离合片,水压机活塞,等等)设计的确定间隙的配合。
RC 1:封闭滑动配合,可忽略的间隙,轴的精确导向,配合精度很高。组装后无可视的间隙。这类别不是设计为自由运动。
RC 2: 小间隙的滑动配合,轴的精确导向,高配合精度。这类别不是设计为自由运动;对于大尺寸零件,零件咬死即使在低温下也会可能出现。
RC 3: 配合精确度提高,小间隙精确活动配合。设计用于精确机器运行在低速度低支撑压力。不适合用于温度变化明显的情况。
RC 4: 更高配合精度需求的更小间隙关闭活动配合。设计用于精确机器运行于中度圆周速度和支撑压力。
RC 5, RC 6: 常规配合精度需求的较大间隙中等活动配合。设计用于机器运行于更高速度和相当大的支撑压力。
RC 7: 无特殊轴的导向精确度要求的自由活动配合。适合较大温度变化。
RC 8, RC 9: 零件具有较大公差的松弛活动配合。配合承受腐蚀效果,灰尘污染和热学或机器变形。
配合具有确定间隙,设计用于不可移动的组合,但可易于组装拆卸(机器的精确配合,可替换轮,轴承轴衬,保留和定位环,机器零件固定于轴通过使用销,螺栓,铆钉或焊接,等等)。组合零件必须机构固定以防止在装配中互相移动。这些配合通过一个大范围的公差和间隙来定义,从可忽略间隙设计的紧配合为精确导向和零件同心[LC1,LC2]到较大间隙和最大公差的自由配合[LC10,LC11]易于组装是前提。组合零件的公差和配合间隙随着配合等级的增加而增加。
这些类别包括间隙或干涉配合,设计用于可拆卸的固定组合,组合零件的精确配合是主要需求。零件必须机构固定以防止组装中互相移动。
LT 1, LT_2: 小间隙或可忽略的干涉配合(易于拆卸配合,齿轮毂,滑轮和轴衬,保留环,轴承轴衬,等等)
LT 3, LT_4: 类似的小间隙或干涉配合(可拆卸配合,齿轮毂和滑轮,手动轮,离合器,闸盘,等等)。零件可以通过使用橡胶锤无需大力的拆装。
LT 5, LT_6: 可忽略的或轻微干涉的固定配合(固定芯棒,从动轴衬,使用于轴,齿轮缘,螺栓的电马达的转子)。使用力量很小的压力安装的配合。
轻微干涉配合的设计用于固定组合,组合零件配合的精确度和刚性是主要需求。这些配合不能被用于传递扭矩;必须安全地阻止零件互相移动。零件可以通过冷压或热压的方式组装拆卸。
有确定干涉的配合,设计用于零件固定(不可拆卸)组合(轴与齿轮的刚性联轴节,轴承轴衬,法兰,等等)。这些配合设计最重要的是利用轴毂之间的摩擦力来传递扭矩。干涉总量(配合负载空间)随着配合等级的增加而增加。通过在零件不同温度下使用大力冷压组装。
FN 1: 轻微干涉的轻驱动配合设计用于薄截面,长配合或铸铁套件配合。
FN 2: 中度干涉的中度驱动配合,设计用于普通钢材零件或高等级铸铁套件。
FN 3: 较大干涉的重度驱动,设计用于沉重的钢材零件。
FN 4, FN_5:最大干涉压入配合,设计用于高负载组合。
公差带定义为零件上下极限尺寸的球形区域。公差带因此决定于公差总数以及相对应的基本尺寸位置。
在此章节中对于给定的基本尺寸[2.1]和选择的孔公差带,轴公差带的极限偏差被计算。根据行[2.6]中优先选择的配合,各个孔公差带被设置。
公差带定义为零件上下极限尺寸的球形区域。公差带因此决定于公差总数以及相对应的基本尺寸位置。
在此章节中对于给定的基本尺寸[2.1]和选择的轴公差带,轴公差带的极限偏差被计算。根据行[2.6]中优先选择的配合,各个轴公差带被设置。
选择配合的参数被计算同时孔与轴的公差带的相互位置显示于此章节中。
机器零件生产图面中定义的所有尺寸必须使用极限尺寸(公差)来描述,以防止生产,检查和组装中的一些不确定和争论。重要的功能尺寸通常独立地以公差符号或在基本尺寸上增加数值偏差。其他非高精度要求的尺寸可以使用常规定义在图面中。标准ISO 2768-1:1989是线性和角度尺寸的国际化认证的标准。
标准ISO 2768-1是用于薄片剪切和成型的机器零件的尺寸公差设计。推荐这里定义的极限偏差同样用于非金属材料。标准规定了线性和角度尺寸极限偏差为四个精度等级。当选择公差等级时必须同样考虑最重要的实际生产精度(除结构因数之外)
根据ISO 2768-1 通常极限偏差被分为2组(表):线性尺寸的极限偏差[3.1],破边的极限尺寸[3.2]和角度尺寸的极限偏差[3.3]。尺寸达到0.5mm(表格[3.1,3.2])极限尺寸在各自的基本尺寸后定义正确。
本节可以用于设计已知间隙或干涉的机器零件适合的标准配合。配合设计依据于标准ISO 286(查看[1])。配合设计自动执行同时完成后计算提供用户一组15个参数符合最佳需求的配合输入于节[4.1]中。
尽管通常会有无任何公差带的组合零件,由于结构,技术和成本的原因仅有两种孔与轴的组合方式可推荐。
含义:
d=D ... 基本尺寸
//// ... 孔尺寸带
\\\\ ... 轴尺寸带
定义产品类别或生产系统的选项总是受以下因数影响:
取决于组合零件公差带的相互位置,划分三类配合:
输入组合零件的常规理论尺寸。
取决于选择的配合类别[1.3],在行[4.5,4.6]中输入设计配合的间隙或干涉目标极限值。
本节可以用于配合设计本身。在节[4.1]中设置所有配合的目标参数后,点击该行的按键启动自动配合设计。设计过程综合了定义孔与轴的公差带(查看节[1.3,1.4]中的表格以及选择15最优标准配合。计算过程中的对话框会通知用户。
选择一个配合的定性的准则包含来自目标值 [4.5, 4.6]设计配合的间隙或干涉的极限值的偏差的和(绝对值),计算完成后,选择的配合输出到表格中。设计的配合表格分为两部分。下部包含选择的配合列表于从最优到最差的优化。表格的上部给储一个优先配合,它的参数明显地最符合目标极限偏差[4.5,4.6]。在选择表格中任一配合后,其参数显示于节[4.8]中。
选择配合的参数被计算同时孔与轴的公差带的相互位置显示于此章节中。
本节包含一个表格描述了机器零件表面处理和其尺寸公差之间地关系。各个公差等级适合给出的零件加工方法以绿色标记在表格中。
设计计算参数和语言信息可以在文档 "设置计算,改变语言"中找到。
如何修正和拓展计算工作表的常规信息在文档"工作表(计算)修改"中提到