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包容要求

包容要求(envelope requirement)规定:尺寸要素的实际表面不得超出最大实体理想边界,同时局部尺寸不得超出最小实体极限。它回答「这一根轴/这一个孔,按自身极限能否保证配合时的边界」,不回答孔在哪里——位置另标位置度。

ISO GPS 中包容是独立原则的例外,必须写出。ASME 对规则尺寸要素的同类思想是默认的 Rule 1。

要点

对轴:最大实体尺寸 = 上极限尺寸。包容要求:存在一个直径等于该上极限的理想圆柱面(孔),实际轴表面不得进入其外侧;且任意局部尺寸 ≥ 下极限。

对孔:最大实体尺寸 = 下极限尺寸。包容要求:存在一个直径等于该下极限的理想圆柱面(轴),实际孔表面不得进入其内侧;且任意局部尺寸 ≤ 上极限。

ISO 14405-1 用特性 E(envelope)表达这一完整条件。图样符号常用尺寸后的 Ⓔ。

与相邻概念:

概念 区别
独立原则 默认;无 Ⓔ 则尺寸不自动含包络
最大实体 Ⓜ 几何公差的补偿;不代替 Ⓔ
两点尺寸 LP 只约束局部两点;不含全形边界
位置度 相对基准的位置;包络合格仍可能装不进孔系

包容只用于尺寸要素,不用于一般面面距离、孔心距。

flowchart LR
  env[包容 E] --> mmc[最大实体理想边界]
  env --> local[局部尺寸不超出最小实体]

图样标注

  • ISO / GB:尺寸公差后标 Ⓔ;或技术要求写明「下列尺寸按包容要求」并给出范围。
  • 无 Ⓔ:按独立原则,不要当包容读。
  • ASME:规则尺寸要素默认 Rule 1,不必写 Ⓔ;取消须文字声明,见 美标包容。

同一直径不要同时给出互相矛盾的极限写法与 Ⓔ 范围。

ISO GPS / GB

标准 内容
ISO 8015 / GB/T 4249 允许以包容作为独立原则的例外
ISO 14405-1 定义包络特性 E;与 LP、GX 等并列
ISO 286 / GB/T 1800 给出极限;是否包容由 Ⓔ / 默认决定

旧版国标曾出现「尺寸默认包容」的讲法。审库存图必须核对采用年代;转换到现行独立默认时,功能需要包络的应补 Ⓔ。

包容不建立基准,只约束该要素自身边界。与其他要素的关系仍用几何公差。

ASME Y14.5

Rule 1:规则要素在 MMC 处要求理想形状;局部尺寸受 LMC 限制。例外包括明确取消、非刚性件、以及某些用几何公差控制形状并声明不受 Rule 1 约束的情况。符号层不用 Ⓔ。详见 美标包容。

差异对照

项目 ISO GPS / GB ASME Y14.5
默认 非包容 Rule 1 ≈ 包容
写出 Ⓔ 或文字 取消时写文字
与 Ⓜ 可同在,含义不同 Rule 1 与 MMC 几何常叠用
检测 全形边界 + 局部尺寸 通规 + 局部尺寸

加工与误用

例子。 销轴 φ8h6 Ⓔ。无心磨两点尺寸漂亮,全长微鼓,通规不过。工艺只盯千分尺,等于只实现了局部尺寸,未实现包络。有 Ⓔ 就必须控制鼓形、锥度与弯曲。

常见误用:

  • ISO 无 Ⓔ,装配用通规卡人。
  • 把 Ⓔ 标在台阶高、孔距上。
  • 以为 Ⓔ 能代替位置度保证孔系互换。
  • 只用卡尺声称完成 Ⓔ。

检测要点

  1. 最大实体边界:全形通规,或等效的扫描/关联包络(算法与定义一致)。
  2. 最小实体侧:两点或规定的局部尺寸。
  3. 温度 20 °C(除非图注)。
  4. 程序见 包容检测;量规见 极限量规。

有 Ⓜ 叠用时:尺寸按包络(若有 Ⓔ)或按所标尺寸特性;几何按实效边界/补偿计算,见 实体检测。两套都要满足。

相关

基本原则 线性尺寸 两点尺寸 最大实体 包容检测 美标包容