1. 前言
对于机械制造来说,即便是块规这样超高精度的零件,也还是有尺寸和形位公差的。因为任何制造手段都不能达到无误差的结果。即便是在有很高工艺能力的制造环境中,零件实际尺寸的正态分布曲线也只能在X方向上更窄,而不可能是一条垂直线,参见图01。

图01 零件制造的实际尺寸分布
从设计表达的需要看,首先是“公差定义”(包括标准公差、自由公差和自定义公差),并需要用于模型创建的草图和特征尺寸设置,或者在工程图上进行特殊的、模型无法表达的尺寸标注;其次是“公差的表达”,用于工程图中,用于现有模型尺寸引用后的表达规则设置。
而公差定义的最原始环境,是在装配中或者基于装配关系进行,这是决定公差类型和精度等级的第一条件;其次会考虑这个定义能否、或者怎样在制造过程中有确实的保证方法。
另一个与公差相关的就是“尺寸链计算”。因为所有零件都会有尺寸公差的存在,某些零件的尺寸结果,将需要在装配关系的基础上间接地被确定。
总之,在机械设计中(无论是装配模型、零件模型还是它们的工程图),公差永远是所有的尺寸必须具有的属性数据。一个尺寸的公称值和公差,就像一个人的左手和右手。
本文将以Inventor2008为基础,提交针对上述客观设计需要的具体解决方案,也会据此分析目前Inventor机制上的优点、特色和不足。
2. Inventor中与公差相关的机制
对于以支持机械设计为主要特色的Inventor,当然会有相关的支持功能。目前在Inventor中,不同环境下都具有相类似的尺寸公差处理机制。
2.1. 草图级别的尺寸公差
公差属于驱动尺寸的参数,在Inventor中可以从草图创建过程中引进公差参数,并一直延续使用到模型和零件工程图之中;同时,还能控制这个草图所创建的实体的大小,也就是按照何种极限尺寸造型。这无疑是一种很好的功能。这说明Inventor的驱动尺寸已经细致到了公差级别。