1. 形状公差と寸法公差の間の数値関係
寸法公差精度を決定する場合、形状公差は適切な値を有し、すなわち通常、寸法公差値の約50%を形状公差値とし、計器業界では、約20%の寸法公差値が形状公差値と見なされ、重工業では、約70%の寸法公差値が形状公差値とみなされている。 寸法公差精度が高いほど、形状公差と寸法公差の割合が小さくなることがわかります。 したがって、寸法及び形状公差の要求を設計する際には、特別な場合を除き、寸法精度を決定する際には、通常、寸法公差値の50%を形状公差値とし、これは製造及び品質保証に有利である。
2. 形状公差と位置公差の数値関係
形状公差と位置公差の間にも一定の関係がある。 誤差形成の原因から見ると、形状誤差は工作機械の振動、工具の振動、主軸の鼓動などによるものである、位置誤差は工作機械のガイドレールの非平行、工具クランプの非平行または非垂直、クランプ力などの原因によるものである。 公差帯の定義によれば、位置誤差には被測定面の形状誤差が含まれる。 例えば、平行度誤差は平面度誤差を含むので、位置誤差は形状誤差よりはるかに大きい。 したがって、一般的には、さらなる要求がない場合には、位置公差が与えられ、形状公差は与えられない。 特別な要件がある場合は、形状と位置公差の要件を同時にマークすることができますが、マークの形状公差の値はマークの位置公差の値よりも小さくなければなりません。そうしないと、生産中に設計要件に従って部品を製造することができません。
3. 形状公差と表面粗さの関係
形状誤差と表面粗さは数値と測定の面で直接関係がないが、一定の加工条件の下では、それらの間にも一定の比例関係が存在する。 実験研究によると、一般的な精度では、表面粗さは形状公差の1/5〜1/4を占めている。 形状公差を確保するためには、適切な表面粗さ高さパラメータの最大許容値を適切に制限する必要があることがわかります。
通常、寸法公差、形状公差、位置公差、表面粗さの間の公差値は、寸法公差>位置公差>形状公差>表面粗さ高さパラメータ
寸法、形状、位置と表面粗さとの数値関係からは、設計過程では、これら3つの数字関係がうまく調和しているはずであることがわかります。 図面に許容値を寸法する場合は、同じ表面の粗さを指定する値はその形状許容値より小さくなければならない、形状公差値はその位置公差値より小さくなければならない。位置差は寸法公差値より小さくなければなりません。 そうしないと、いろいろなトラブルを引き起こします。 しかし、設計作業で最も多く関与しているのは、寸法公差と表面粗さとの関係、および様々な配合精度と表面粗さとの関係である。
一般的には、次の関係に基づいて決定されます。
- 形状公差が寸法公差の60%（中相対幾何精度）の場合、Ra≤ 0.05ポンド
- 形状公差が寸法公差の40%（比較的幾何学的精度が高い）の場合、Ra≤ 0.025ポンド
- 形状公差が寸法公差の25%（相対的に幾何学的精度が高い）の場合、Ra≤ 0.012ビット
- 形状公差が寸法公差（超高相対幾何精度）の25%未満の場合、Ra≤ 0.15 Tf（形状公差値）。
最も簡単な基準値：寸法公差は粗さの3〜4倍であり、これは最も経済的である。