3. 尺寸公差与几何公差的协同表达
在图纸上，尺寸公差与几何公差并不是两套互不相干的标注体系。它们共同约束同一批零件的实际几何状态，但约束的“入口”不同：尺寸公差控制的是尺寸要素的局部实际尺寸，几何公差控制的是要素的形状、方向、位置或跳动。协同表达的核心问题就是——当两者同时出现在一个要素上时，谁先起作用、谁可以补偿谁、检验时按哪个边界判定。
理解协同关系，先要抓住一个基本量：实际局部尺寸。对于轴，实际局部尺寸必须落在下极限尺寸与上极限尺寸之间；对于孔，则落在最小极限尺寸与最大极限尺寸之间。几何公差则在这个尺寸区间内附加形状或位置约束。两者叠加后，零件是否合格，取决于实际要素是否同时满足尺寸边界和几何边界。
独立原则：各管各的，互不补偿
独立原则是默认规则：尺寸公差与几何公差彼此独立，分别满足即可。例如一根轴标注 φ20-0.020，同时标注圆度 0.01。这意味着无论轴的实际直径是 19.98 还是 20.00，圆度都必须不超过 0.01，尺寸公差不会“让出”任何余量给圆度。独立原则的优点是判定简单、边界清晰，缺点是当零件实际尺寸偏离最大实体状态时，几何误差仍被死死限制，制造成本偏高。
包容要求：尺寸边界同时管住形状
包容要求用符号 Ⓔ 表示，通常用于单一尺寸要素。它规定：要素的实际轮廓不得超出最大实体边界，同时实际局部尺寸不得超出最小实体尺寸。对轴而言，最大实体边界就是最大极限尺寸形成的理想圆柱面；对孔而言，就是最小极限尺寸形成的理想圆柱面。包容要求把尺寸与形状“捆”在一起：当实际尺寸远离最大实体尺寸时，形状误差可以获得额外空间，但整体轮廓始终不能越界。
以轴 φ20-0.020 Ⓔ 为例，最大实体边界为 φ20.00。若实测局部尺寸为 19.99，则允许的圆度误差最大可达 0.01；若实测为 19.98，则允许圆度误差最大可达 0.02。这就是“尺寸余量转化为形状余量”的典型表现。
最大实体要求与最小实体要求
最大实体要求（Ⓜ）把几何公差与最大实体状态绑定。它常用于有装配互换需求的要素，例如孔轴配合中的位置度。标注位置度 φ0.1 Ⓜ 时，几何公差是在最大实体状态下给定的；当实际尺寸偏离最大实体状态，几何公差可获得补偿量。对孔，最大实体尺寸为最小极限尺寸；孔越大，位置度允许误差越大。补偿量等于实际尺寸与最大实体尺寸之差的绝对值。
最小实体要求（Ⓛ）则把几何公差与最小实体状态绑定，主要用于保证最小壁厚或最小承载截面。当实际尺寸偏离最小实体状态时，几何公差获得补偿。它常见于薄壁件、密封边、最小材料厚度受控的场合。
可逆要求
可逆要求（Ⓡ）是对最大实体要求或最小实体要求的补充：不仅尺寸偏离可以补偿几何公差，几何误差小于给定值时，也可以反过来补偿尺寸公差。也就是说，当几何误差实际很小，尺寸公差可以突破原极限尺寸。可逆要求适合那些尺寸超差但几何质量很好的零件，能在不牺牲功能的前提下放宽尺寸判定。但它必须与 Ⓜ 或 Ⓛ 联合使用，不能单独出现。
精密装备中的标注策略
在精密装备中，标注策略不能只追求“图纸好看”，而要围绕功能、装配和检测成本做取舍。以下几条经验可直接用于实际图纸评审。
- 有配合互换要求的孔轴位置度，优先用 Ⓜ。例如多孔连接板上的螺栓孔，位置度 φ0.15 Ⓜ 可以在孔实际偏大时获得位置补偿，降低钻孔和铰孔成本，同时保证螺栓能穿过。
- 单一尺寸要素且形状影响配合性质时，用 Ⓔ。例如精密导轨上的圆柱销，包容要求能保证销始终能进入配合孔，不会因为局部凸起卡死。
- 薄壁件、密封边、最小承载截面，用 Ⓛ。最小实体要求保证材料最少处仍有足够壁厚，避免因尺寸偏大而削弱强度。
- 尺寸超差但几何质量稳定的零件，可评估 Ⓡ。可逆要求适合批量生产中尺寸分布偏窄、几何误差很小的场景，但必须确认功能不受影响，且检验方案能同时测量尺寸和几何误差。
- 独立原则用于功能明确、互不干扰的要素。例如外观面、非配合面，尺寸和形状各自控制即可，不必强行引入 Ⓔ 或 Ⓜ。
最后强调一个容易混淆的点：包容要求 Ⓔ 与最大实体要求 Ⓜ 都涉及最大实体边界，但作用方式不同。Ⓔ 是“实际轮廓不得超出 MMB”，形状误差被边界整体约束；Ⓜ 是“几何公差在 MMS 下给定，尺寸偏离后补偿”，补偿量是显式计算出来的。前者更严格、更直观，后者更灵活、更适合装配链。实际标注时，应根据功能需求选择，而不是凭习惯随手加符号。