工程圖標註：基準面與公差

工程圖的用途可分零件、組合以及爆炸圖等等，

這裡先說明零件的工程圖，

首先零件工程圖的基本要求是：

圖示說明零件的外型、尺寸、材料

有了尺寸以後，再來要注意幾個重點：

1. 尺寸基準邊(面)

2. 公差要求

3. 精度要求

4. 其它如製造方法、表面處理等等。

零件在製作時一定會有承靠面、固定基準，

這些幾何特徵往往也可以作為加工時的基準面，

基準面通常會在一開始先加工出來，

所有的尺寸就是從這些基準面開始進行尺寸的量測與公差、精度確認。

標註零件基準面與公差、精度的概念很重要，

只會畫 3D 模型，

若沒指定(標示)基準面、公差、精度要求等，
到時候零件作出來的誤差，
會造成設備組裝跟使用上出現問題。

在圖面上進行視圖製作與尺寸、公差、精度標示時，

圖紙空間有限，加上不可能用一堆文字進行說明，因此會使用一些共同規定的符號代替說明文字，這些符號跟規定在每個國家、地區會有不同的規定，不過多數符號與規定很類似。

在台灣的公司因為主要走國際貿易，

承接客戶圖面會有來自 JIS、CNS、ISO、ANSI等多個國家的製圖規範；

不過對負責製作設備業者相關的零件的加工廠商來說，相關圖面規範是以JIS、CNS為主居多，

圖面上的規範除了尺寸標註方式、大小、距離以外，

其他主要是加工方法、精度、公差等的符號標示；

不過除非是固定加工方法的零件加工廠商的師傅，

否則一般也不可能每個都會熟記相關規範的細節數字，
因此設計製圖上多會在工程圖直接註記尺寸精度與公差的數字。

另外針對加工設備上能夠達到的精度，

或者是公司內對加工件的基本限度要求，

在工程圖上通常會指定一般公差的要求；

一般公差定的是對零件加工製造的標準要求，
例如鈑金上的孔，孔距的一般標準公差在 0.5mm，
如果孔位置標示 100，製作結果在 99.5~100.5都算是可以接受的，

更長距離會允許1.0mm以上的誤差。

圖面上有了一般公差的規定後，

加工零件就會有一定的尺寸精度，

組裝時應該會有一定的精準度。

尺寸與公差標註另外要注意的是加工基準面，
加工基準面就是工件量測精度時的基準位置(平面)，

舉例來說就是國中學過的直角座標系統的XY、YZ、XZ平面，

以銑床加工可對應成在CNC 設備檯面上的基準面：XY平面，法線方向 Z 軸，

跟使用尋邊器定義的兩個側邊面：YZ平面，法線方向 X軸，XZ平面，法線方向 Y軸，
基準平面如果沒定義好，

後續的加工精度要求等於沒有參考基準，精度的定義就變成模糊而無意義。

常見零件若以 CNC 銑床加工，

幾何尺寸公差一般公差 0.05 (5條) ~0.1(10條) 算是很容易達到的要求，
標示 36，製作結果在35.9~36.1之間是合理的要求；
基準的平面度在 CNC 銑床上稍微仔細一點應該可以達到 0.02的平面度(300mm長度內)；
要更高的平面度就需要機器、師傅功力、不同加工方法如研磨去搭配，
除非特別精密的要求，
圖面上通常只要注意有標出加工基準面位置就可以，
並不需要一定要標出平面度，

此時平面度會以一般公差的上下限作為精度參考範圍。

因此在零件拆圖時要注意加工基準面位置，
以常見的 CNC加工來說，
就是要先作出零件上 XYZ 三個方向靠在機台工作平面上的面作為基準面，
所有的幾何尺寸、孔都是由這三個基準面去延伸，
如此一來加工時才會有一致的量測基準參考點，
當然有些尺寸若是跟某個幾何特別相關，
那尺寸就可以從相關幾何開始延伸出來，
在加工上理論上是要重新對基準面作歸零再進行加工，
為了方便通常會使用一開始的基準進行加工。

除了一般公差要求以外，比較精密的公差要求就必須在圖面上另外作註記，
首先還是要注意想要尺寸準，一定要有一個平面度好的基準面，如下圖示：

圖片來源：MISUMI
方塊 A 表示基準面
可以看到所有高度相關的尺寸都是從 A 開始往上標註
另外有垂直度、平行度要求也是要相對 A 作基準
相對第三個寬度方向是以中心線為準，
實務上在 CNC 中心線不是實體線，無法真正靠邊量得到

在工程圖製圖上，一定要養成良好的習慣與正確的觀念，注意該有的基準面與必要的公差標註。