機械設計並不僅僅是會3D畫圖，還需要做到出一份正確的、合理的2D加工圖。那么在設計的過程中需要理解、解決設計過程中遇到的一些基本問題，裝配就需要給出合理的公差，那么如何給出正確、合適的公差呢？當然是需要通過計算得到最大間隙、最小間隙，滿足設計要求才算是一個正確的設計。
首先給大家引入兩個基本概念：
最大實體狀態MMC和最小實體狀態LMC
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1. 最大實體狀態（MMC）：是指尺寸形體在規定的尺寸界限內具有最多材料時的狀態(即孔的最小直徑，軸的最大直徑)。
2. 最小實體狀態（LMC）：是指尺寸形體在規定的尺寸界限內具有最少材料時的狀態(即孔的最大直徑，軸的最小直徑)。
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首先MMC和LMC是由尺寸公差來定義的一個固定的狀態，適用於尺寸形體，與它們的幾何公差無關，也與它們的實際尺寸無關。它們定義了尺寸形體的兩個尺寸邊界------內部邊界（IB）和外部邊界（OB）。
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1. 內部邊界Inner Boundary – IB: 是指由形體的最小尺寸(軸類形體是LMC,孔類形體是MMC)減去指定的形位公差及當尺寸公差偏離指定材料狀態時補償形位公差構成的一個最差邊界條件。
2. 外部邊界 Outer Boundary - OB : 是指由形體的最大尺寸(軸類形體是MMC,孔類形體是LMC)加上指定的形位公差及當尺寸公差偏離指定材料狀態時補償形位公差構成的一個最差邊界條件。
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考慮到零件之間的裝配，所以定義尺寸邊界。MMC時是零件最難裝配的狀態，而LMC是零件最易裝配的狀態。
對於孔軸配合，
孔越小，軸越大，零件就越難裝配；
相反，
孔越大，軸越小，零件就越易裝配。
因此我們定義MMC是零件最難裝配的狀態，也就是滿足最小裝配間隙時的狀態；而LMC則反之。
從裝配的角度去理解MMC和LMC的定義，對於我們理解下面介紹的更多邊界條件會很大的幫助。
下圖是對於孔、軸的最大實體狀態和最小實體狀態的計算：
根據MMC和LMC的概念，很容易計算孔和軸的MMC和LMC的邊界尺寸。在實際生產過程中裝配零件，孔的MMC是它最難裝配時的尺寸，也就是它的最小尺寸，即φ30.1；孔的LMC則是它的最大尺寸，即φ30.5。同樣，軸的MMC與是它最難裝配時的尺寸，即最大尺寸φ29.9；軸的LMC則是它的最小尺寸，即φ29.5。
因此我們知道上面的設計如果不考慮位置度的影響，也就是說只考慮在孔和軸至少有一個沒有定位時的裝配情況，它保證了φ0.2的最小裝配間隙。這個φ0.2的間隙是由孔的MMC（φ30.1）減去軸的MMC（φ29.9）得到的。
從理論上講，如果孔和軸的MMC都是φ30，那么設計就保證了最小間隙為0的裝配條件，因此也是可行的。但這里有個問題，如果孔的實際尺寸是它的MMC即φ30，它沒有任何的形狀誤差，軸的實際尺寸也是它MMC即φ30，但它的直線度不是很好，零件有點弓形，此時這根軸就無法裝到這個孔內。實際上當孔和軸的實際尺寸都在MMC時，只要其中任何一個零件有形狀誤差，那么裝配就將無法實現。
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通過以上介紹，我們了解了MMC和LMC，那么邊界的實際計算怎么樣呢？接下來繼續學習：
根據定義，不管是孔類形體還是軸類形體，它的IB都是一個最小的邊界，永遠是用減法獲得的；而OB是一個最大的邊界，永遠是由加法獲得的。
口訣簡化為：內減外加
計算公式如下：
IB=最小尺寸-形位公差-最小尺寸時的補償公差
OB=最大尺寸+形位公差+最大尺寸時的補償公差
因此我們很容易計算出下例中孔和軸的IB和OB
a. IB及OB的形成
那么IB和OB是如何形成的呢？以上圖中的孔為例，孔的最小尺寸也就是它的MMC是φ30.1，此時它允許有一個φ0.1的位置度公差，也就是說φ30.1的圓心可以是在φ0.1圓內的任意位置，這樣它就構建出一個φ30的最小邊界，相當於φ30.1的圓心繞φ0.1圓一周而形成一個最大內切圓，這就是它的內部邊界IB。
同理，孔的最大尺寸也就是它的LMC是φ30.5，此時它允許有一個φ0.5的位置度公差（0.1的位置度公差加上LMC時0.4的補償公差），也就是說φ30.5的圓心可以是在φ0.5圓內的任意位置，這樣它就構建出一個φ31的最大邊界，相當於φ30.5的圓心繞φ0.5圓一周而形成一個最小外接圓，這就是它的外部邊界OB。
軸類形體的內部邊界與外部邊界的形成和計算與孔類形體的相似，這里就不多講了，大家有空時可以按上面的過程分析一下，以加深理解。如果有興趣，大家還可以思考一下形位公差在LMC時的IB和OB的形成，道理都是一樣的。大家只要記住IB用減法，OB用加法不行了。
值得注意的是，在計算IB和OB時，一定要考慮補償形位公差，一定要搞清楚什么時候有補償，什么時候沒有補償。
關於補償公差這個說法下一篇文章在簡要介紹，這里先記住怎么計算IB和OB。
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