機械零件的製造誤差不僅與加工方法有關,而且與基本尺寸的大小有關,為了評定零件尺寸公差等級的高低,合理地規定公差數值,建立了公差單位的概念。
公差單位是計算標準公差的基本單位,是制定標準公差系列表格的基礎。根據生產實踐及專門的科學實驗和統計分析,零件的加工誤差與基本尺寸之間呈立方根拋物線的關係。
當尺寸≤500mm時,公差單位i(μm)按下式計算:
式中,D為基本尺寸分段的計算尺寸(mm)。
在公差單位公式中包括兩項,第一項主要反映加工誤差,根據生產實際經驗和統計分析,它呈拋物線的規律變化;第二項用於補償與直徑成正比的誤差,包括由於測量偏離標準溫度時及量規的變化等引起的測量誤差。
當直徑很小時,第二項所占的比重很小;當直徑較大時,公差單位隨直徑的增加而快速增大,公差值相應增大。
當尺寸>500~3150mm時,公差單位i(μm)按下式計算:
對大尺寸而言,與直徑成正比的誤差因素,其影響增長很快,特別是溫度變化的影響大,而溫度變化引起的誤差隨直徑的加大呈線性關係。所以,國標規定的大尺寸公差單位採用線性關係。