国家标准《铸件尺寸公差、几何公差与机械加工余量》解读

  《铸件尺寸公差、几何公差与机械加工余量》是铸造基础性标准之一。本标准使用重新起草法，修改采用

  铸件允许尺寸的变动量。公差等于最大极限尺寸与最小极限尺寸之差的绝对值，也等于上偏差与下偏差之差的绝对值。

  在毛坯铸件上为了随后可用机械加工方法去除铸造对金属表面的影响，并使之达到所要求的表面特征和必要的尺寸精度而留出的金属余量。

  为使模样容易从铸型中取出或型芯自芯盒脱出,平行于起模方向在模样或芯盒壁上的斜度。

  2.3尺寸标注除壁厚的尺寸标注（允许存在由两个尺寸组成的尺寸链）外，应避免链式尺寸标注。

  2.4倾斜要素2.4.1 在设计的基本要求有斜度（如有起模斜度）的位置，应采用沿斜面对称分布的公差。

  2.4.2 图样上一般应规定斜度是增加材料，还是减去材料，或取平均值，表示为：斜度+；斜度-；斜度±。

  2.4.3 与图样上通用的斜度布置不同的特殊表面的斜度，应在该表面上单独标注，标注应符合GB/T 131的规定，例如。

  2.4.4 对于要机械加工的尺寸，为了能获得成品尺寸，应采用“斜度+”，而不考虑图样上对斜度的通用技术要求。

  2.5公差等级铸件尺寸公差等级的代号为DCTG，即英文Dimensional Casting Tolerance Grade的缩写，公差等级分为16级，标记为DCTG1～DCTG16，见表1。表中在同一尺寸段，公差值从左向右随着公差等级的增加而增大；在同一公差等级中，公差值从上到下随着尺寸段增大而增大。

  标准中新增加了铸件几何公差（直线度、平面度、圆度、平行度、垂直度、同轴度）的规定，铸件的几何公差等级代号为GCTG，即英文Geometrical Casting Tolerance Grade的缩写，公差等级分为7级，标记为GCTG2～GCTG8（见表2-表5）。表2-表5中给出的公差为单向正公差，是允许的几何公差的最大值。GCTG1是为将来有可能需要更高精度的几何公差值预留的等级。

  a 对于等级为DCTG1～DCTG15的壁厚，采用粗一级的公差（见第9章）。

  除非另有规定，错型值应在表1所规定的公差范围内。对于没有起模斜度的铸件，也要控制错型。错型值应小于表2-表4的直线度、平面度和圆度等形状公差。若需要限定错型量，则应按照GB/T 24744的规定，在图样上单独注明允许的最大错型量。2.7

  除非另有规定，从DCTG1～DCTG15的壁厚公差应比其他尺寸的一般公差粗一级，例如：在通用公差等级为DCTG10的图样上，壁厚的公差则应为DCTG11。DCTG16等级仅适用于一般定义为DCTG15级的铸件壁厚。

  2.8.1 总则2.8.1.1 本标准规定的机械加工余量等级（RMAG）适用于整个成品铸件（见附录D），所有加工表面的加工余量应按表6中最大公称尺寸对应的范围选取。

  2.8.1.2 铸件某一部位的最大尺寸应不超过加工尺寸与加工余量及铸造公差之和。当有斜度时，斜度应另外考虑。2.8.1.3 对于砂型铸件，其上表面和铸孔比其他表面需要更大的加工余量，因此能选择精度低一级的加工余量等级。机械加工余量应单独注明。

  铸件的机械加工余量等级分为10级，分别为RMAG A～RMAG K（见表6）。

  2.9.1 铸件一般尺寸公差的标注铸件一般尺寸公差，应按下列方式标注在图样上：a)用公差代号统一标注：如GB/T 6414-DCTG12。b)若需要进一步限制错型（见2.6.3）：如GB/T6414-DCTG12—SMI±1.5。

  a)用公差和机械加工余量代号统一标注。例如：对于最大尺寸范围为大于400 mm，小于等于630 mm，机械加工余量为6 mm（加工余量等级为H）的铸件，铸件的一般公差采用GB/T 6414-DCTG12的通用公差，可以标注为：GB/T 6414-DCTG12—RMA6（RMAG H）。允许在图样上直接标注出加工余量值。

  b）符合表3到表6的铸件一般几何公差。如：GB/T 6414-GCTG7。

  本标准是一项通用的基础性方法标准，本标准是对GB/T 6414—1999铸件尺寸公差与机械加工余量标准的修订，本次修订与前一版GB/T 6414—1999相比，主要技术内容变化如下。

  本标准适用于很多材料的铸件和各种工艺方法生产的铸件。本标准修订标准过程中，验证的铸件是批量生产的，且尺寸大小、公差要求涵盖了标准规定的各尺寸段及公差要求。根据铸件批量，每一种尺寸实测25～120件，对获得的测量数据来进行系统分析，运用数理统计方法，通过正态分布曲线来判定尺寸公差和几何公差数值的合理性，实测数据量多达10万个以上，由各参与企业自行验证，最终得出对本标准公差等级数据的合理性结论或者修改建议。验证工作主要是针对表1（铸件线性尺寸公差DCT）规定的铸件尺寸公差等级DCTG及相应的线圆度平行度垂直度和对称度公差、表5同轴度公差做验证，对表6规定的铸件机械加工余量等级RMAG及对应的机械加工余量RMA的数值范围，不作验证，供铸件生产企业在确定铸造工艺时选用。

  本标准起草工作组组织铸件生产公司进行了数据收集验证工作，抽取的铸件尺寸涉及大、中、小尺寸以及壁厚与一般尺寸。每一种尺寸实测不少于25件，25～120个实测数据。计算每一种尺寸实测数据的平均值、标准差，通过数据处理后绘制正态分布曲线σ准则对照标准规定的每一种尺寸的公差等级，确定实测数据在6

  偏差范围内的概率，由此得出标准所规定的公差等级是不是合理的结论或者提出修改公差范围的建议值，经各企业的验证，90%的尺寸能达到的标准规定的公差等级，对于铸件尺寸精度要求严格的公司能够在本标准的基础上再适当提高铸件的尺寸精度水平。

  铸件尺寸验证实例：制动盘图纸尺寸，同尺寸实测120件，实测数据正态分布图如图1。图1 制动盘尺寸实测数据正态分布图

  表1中公称尺寸12.5的公差等级DCTG3对应的尺寸公差值为0.2，本实测尺寸的尺寸公差值为0.18，尺寸精度高于标准规定的要求。

  σ=0.05662。标准所规定的尺寸范围为：12.50～12.70 mm，则实测尺寸在此区间的概率计算如下[2]：u1

  Φ12.50～12.70 mm内的概率约为91.8%。各企业对其验证过程中的铸件尺寸实测数据来进行上述过程的数据分析，90%的尺寸能达到的标准规定的公差等级。5

  铸件尺寸精度是铸件质量的重要指标之一。本标准的制定与实施对促进铸件尺寸精度的提高有一定的作用。随着科学技术的进步，提高铸件尺寸精度问题引起了各国的重视。国际标准化组织于2016年发布了ISO 8062－3:2007。本标准的修订涉及面广、工作量大，共有20多家单位参与了修订与验证工作，本次修订中实测了各种铸件近百种，测量很多类型铸件尺寸上百个，获得实测数据10万个以上。经过数据计算处理，绘制出正态分布曲线和直方图，为制订我国铸件尺寸公差标准提供了重要依据。本标准的用途是作为设计和检验尺寸公差的依据。由于对铸件所出的尺寸精度要求决定铸件的铸造工艺，为了协调设计、生产和使用方面的要求，提出了一般性的尺寸公差选用等级建议。验证结果说明生产方式对铸件尺寸公差的影响很大。因此，将生产方式分为两种：即成批和大量生产与小批和单件生产。在不同的行业，批量的概念是不同的，可根据详细情况确定。本标准和前版本相比较，增加了对铸件几何公差的要求，标准内容具有较强的先进性，同时具备比较好的通用性和可比性。这对提高铸件尺寸精度，强化质量意识，促进技术进步起到非消极作用。本标准对错型值作了规定,有利于促进提高有关铸造设备、工装定位装备的精度,改进操作,以保证铸件的尺寸精度。本标准既适用于正常的情况的公差，也适用于特别的条件时的公差，具有较大的通用性和灵活性。这样既可保证满足各种铸件的技术方面的要求，又可取得较好的经济效益。

  本标准是通用基础标准，具备广泛的实用性、科学性，是铸件生产、质量验收的依据。正确制订和选用适当的尺寸公差标准能保证铸件质量,保证零部件互换性,降造成本,获得良好的经济效益。参考文献：

  [2] 宋忠明，葛晨光. 铸件尺寸公差标准应用指南[M]. 北京：中国标准出版社,2001.