CNC加工中尺寸公差与几何公差的区别是什么？

作为工程师，我们在设计与制造过程中，会同时使用尺寸公差与几何公差来控制 CNC 加工零件在实际装配与使用中的配合与性能。两者协同工作，但含义并不相同。

尺寸公差：控制尺寸与线性特征

尺寸公差定义了尺寸的允许变化范围，包括长度、宽度、直径、厚度、孔径等。例如，一个直径 Ø10.00 mm、允许公差 ±0.02 mm 的轴，其实际尺寸可在 9.98 mm 至 10.02 mm 之间。这样的公差通常适用于非关键特征或标准配合部位，并直接取决于机加工能力与工艺稳定性——正如我们在 CNC 加工、铣削加工 与 车削加工 服务中所保证的那样。当零件多个特征都要求较高的尺寸精度时，我们会在 精密加工服务 中采用专用工装与检测策略，并结合 多轴加工 技术实现复杂轮廓的高精度控制。尺寸公差回答的问题是：“这个特征的尺寸是否在允许范围内？”

几何公差：控制形状、方向与位置

几何公差（GD&T）超越了尺寸控制，它定义了零件各特征在三维空间中的相互关系——包括直线度、平面度、圆度、圆柱度、垂直度、平行度、位置度与跳动度等。某个孔即使满足尺寸要求，也可能发生偏移；几何公差则用于防止这种情况。对于功能性装配件——如高温合金涡轮壳体或医疗、汽车领域中的精密孔位——几何公差可确保装配对齐、密封性、轴承寿命与载荷分布一致性。它关注的是“形状是否正确”，而不仅是“尺寸是否合格”。

实际项目中的协同作用

在实践中，我们通常同时应用两种公差：

• 对于使用 铝合金 6061-T6 的结构件，尺寸公差用于保证整体外形尺寸准确，而几何公差则确保安装面的平整度与孔位的真实位置。

• 在不锈钢组件（如 SUS304 不锈钢）中，位置度与垂直度公差用于确保流体通道的准确对齐。

• 对于 Inconel 718 或 Ti-6Al-4V 等高温合金航空部件，几何公差保护轴承配合面与密封线的精度，以应对极端热与机械负载。

• 对于 PEEK 工程塑料，合理的几何公差（GD&T）有助于控制蠕变、装配应力及与金属件的配合。

下游性能同样受表面处理影响。对于非关键区域，原始加工表面 即可满足要求；而对于密封或滑动界面，借助 CNC 抛光服务 控制表面粗糙度，可显著提升几何精度与使用寿命。

在 航空航天、医疗器械 与 汽车制造 等行业中，GD&T 的正确应用尤为关键。若方向、跳动或位置误差不当，即使各特征尺寸均“合格”，也可能导致疲劳断裂、泄漏、噪音或不符合法规。合理平衡尺寸公差与几何公差，可在制造性、检测成本与可靠性之间取得最佳平衡——在关键部位严格控制，在非关键区域保持经济性。