我们都知道，图纸上标注了各种各样的尺寸要求，也有各种各样的公差要求。你经常会看到“±0.05mm”之类的数字，这就是所谓的“公差”。
很多刚入行的小伙伴会有疑问：为什么非要写这些公差？能不能直接写一个尺寸？为什么公差取这么个范围？为什么有的要求这么严，其它默认公差就行了？甚至，有些人会觉得公差是不是写得越小越好？今天我们就来简单介绍下。
公差的本质是：允许实际零件偏离理想尺寸和形状的一个限度，即允许的制造误差范围。也就是说，零件尺寸可以在某个区间内变化而仍能满足使用要求。
你画图时写下“20mm”，但在实际加工中，由于存在机床震动、设备磨损、模具精度等等因素，我们不能保证每次加工出来的零件都分毫不差、完全一致，不可能永远做成20.000mm。于是你要告诉加工厂：这个尺寸可以在多大范围内波动。比如“20±0.05”，意思就是在19.95到20.05之间都算合格，这就是公差。公差的存在，就是为了让“图纸理想”和“实际加工”之间有一个合理的桥梁。比如：φ20±0.02，说明实际尺寸可在19.98～20.02之间。
很多人认为，公差要求高就是好。公差给的越小就意味着精度越高、产品性能越好。但是很多人没有思考另外一个方面，那就是更高的公差就意味着需要更精密的设备、更好的刀具、更慢的加工速度来加工，还需要高精度的检测设备和更频繁的检测工作。公差等级表示尺寸精度的高低，等级越小，精度越高，加工难度也越大，这就意味着零件的价格会更高，交期会更长，可能连找个具备此加工能力的供应商都困难。所以好的公差设计：第一，它必须从功能出发，只对真正影响装配和使用的尺寸控制严格。第二，它要考虑加工能力，工厂现有的设备和工艺能不能稳定做到。第三，它要经济合理，不要因为过度严苛的公差导致加工成本成倍增加。最后，它要清晰明确，不给制造和检验留下歧义。说到怎么给公差，其实有一套清晰的步骤可以参考，大家可以遵循这个顺序去思考公差的设定。
1. 明确零件功能及关键特征
我们把功能排在了第一位，因为它是一切公差的基础。不了解功能，你后续基准的选择、公差值大小的标注都是无稽之谈、无源之水。
要分析零件功能，思考：这个零件用在什么地方？要起什么作用？哪些尺寸会影响装配和性能？……画图时不要想着所有尺寸都一样重要，要把那些“关键尺寸”圈出来。
●装配配合的尺寸，比如轴和孔的直径。
●保证位置关系的尺寸，比如定位孔距、基准面°之间的间距。
●影响性能的尺寸，比如密封面的平面度、齿轮啮合中心距。
这些才是必须精确控制的，非关键尺寸就不要浪费资源。
2. 常用标准等级（IT等级）
•IT5～IT7：用于精密配合（如轴承、导向套）
•IT8～IT9：用于一般配合（如普通联接）
•IT10～IT13：用于粗配合或非精密零件
3. 根据功能优先级确定基准参考框架
在几何尺寸与公差体系中，基准是所有测量和公差控制的“坐标系”。图纸上的公差标注一定要和基准结合，否则检验时会无从下手。通过建立基准，可以确保零件在设计、加工、检测中的统一性。
公差不是随意标注的，而是从零件功能需求出发，经由一系列逻辑推导、计算与折中而来的。对于常见的配合，尽量用国际标准的配合体系（比如H7/g6）来表达，避免自己随意写一个数字。另外，对于非关键尺寸，可以在图纸说明里统一写“未注公差按某标准执行”，不要逐一标注，这样既清晰又规范。最重要的一点是，图纸要说明检验方法，否则加工方和质检方可能会对同一个尺寸有不同的理解。
4. 选择合适的控制尺寸与公差类型
有了前面对功能的理解和基准的选择，下面我们再思考是用尺寸公差？几何公差？还是两者的组合？·尺寸公差：控制大小偏差，用±0.1、±0.05这种方式标注。·形位公差：控制形状和位置，比如平行度、垂直度、同心度、位置度。一句话：尺寸大小要求的，用尺寸公差。位置、形状要求的，用形位公差。对小白来说，先把尺寸公差用熟，再逐步过渡到形位公差。切记，不要用尺寸公差去替代本该用形位公差的情况。比如需要控制形状，要考虑平面度、圆度、直线度；需要控制方向，要考虑平行度、垂直度、倾斜度；要控制位置，需要考虑位置度、同轴度、对称度；要控制跳动，需要考虑圆跳动、全跳动。最后一步是通过计算或经验确定具体的公差数值。这里需要考虑三个方面：功能需求、标准规范和工艺检测能力。功能需求就是我们前面提到要明确的那些需求，比如需要过盈配合传递力的零件，那么公差的选择需要形成一定的过盈量，以保证通过理论计算以能承受那么大的载荷。又比如采用螺栓连接，需要根据孔径、螺栓直径、分布数量等计算所允许的位置度偏差，以保证两个零件还能装到一起。还比如装配件对于一些环境温度变化可能引起的材料热胀冷缩，也需要根据热膨胀系数和温度范围计算变化量，保证给定的公差能覆盖这些变化而不发生干涉。标准规范是些很好的参考，大家可以从中根据不同的材料、尺寸甚至不同的加工方法，找到所能达到或适用的精度等级，以及对应尺寸下的公差范围。
最终大家会发现可能有很多种公差组合和精度等级可以选择。比如过盈配合，H7/n6可行，H6/r5可能也可以，那最后就是要考虑工艺检测能力，公差的选用还要便于制造，便于检测。
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