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
图2

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。

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