公差的概念

出处：按学科分类—工业技术 江苏科学技术出版社《铆工实用技术手册》第25页（1962字）

1．轴和孔的配合

两个基本尺寸相同的轴和孔，当装配在一起的时候，出现的松紧程度却不完全一样。有时松松地就能装上，有的则要用手锤敲进去，有时甚至要将孔零件加热使其膨胀，然后用力压进去。同样，在拆卸时也要花费不同的气力。

在机械加工中，控制零件的松紧程度靠什么来保证呢?这就是要说的公差。

2．基本尺寸、实际尺寸和极限尺寸

(1)基本尺寸

在图样中给定的整数尺寸就是基本尺寸，例如：mm，整数尺寸55mm就是基本尺寸。

(2)实际尺寸

工件加工后，用量具测量得到的尺寸称实际尺寸。加工中，由于量具误差、工件的温度和光洁程度以及测量准确度等方面因素的影响，测出的实际尺寸也难以反映出被加工工件的实际状态，所以这里说的实际尺寸是相对而言。

极限尺寸是以基本尺寸为基数来确定的。它给实际尺寸规定最大不能超过多少，即最大极限尺寸；最小不能少于多少，即最小极限尺寸，以这两个界限值对加工尺寸进行限定。

例如mm，这时最大极限尺寸为55．02mm，最小极限尺寸为54．95mm。在加工中，无论实际尺寸做成多少，只要在这两个尺寸区域内就是合格品，否则就不合格。

3．极限偏差、尺寸公差和标准公差

(1)极限偏差

最大极限尺寸减去基本尺寸所得的代数差称上偏差，最小极限尺寸减去基本尺寸所得的代数差称下偏差；上偏差和下偏差统称为极限偏差。

上偏差和下偏差可以都是正数或负数，也可以是0，下偏差尺寸是0时，在图样上一般不标出。

(2)尺寸公差

就是常说的公差，是指允许尺寸的变动量，它等于最大极限尺寸与最小极限尺寸或上偏差与下偏差之间的代数差。上例中，工件的最大极限尺寸为55．02mm，它的最小极限尺寸为54．95mm，这时的上偏差为0．02mm，下偏差为－0．05mm，公差为0．02－(－0．05)=0．07(mm)。

图1－1所示表示了轴与孔或槽与榫凸凹配合的基本尺寸、极限尺寸的上述关系，也表明孔与轴或槽与榫配合公差间的关系。图中，由上偏差和下偏差的两条直线之间所限定的区域称公差带，图1－2所示是图1－1的公差带图。国家对构成孔、轴公差带的大小和位置分别进行了标准化。

图1－1 公差配合关系图

图1－2 公差带示意图

(3)标准公差

指国家规定的极限与配合即标准中表格所列出的任意一个公差值，用符号IT表示。它反映了机件精密程度的高低，其作用是用来确定公差带的大小。凡是在国家标准中没有列出的公差数值，都不叫标准公差。

标准公差分为20个公差等级，即IT01、IT0、IT1至IT18。从IT01至IT18公差数值逐渐增大，精度等级依次降低。

特别精密的配合为IT2～IT5；重要机器的主要配合为IT5～IT7；一般机器的重要配合为IT8～IT10；一般机器的多数配合为IT11～IT13；原材料尺寸为IT8～IT14；非配合尺寸为IT12～IT18。

4．尺寸公差和尺寸精度

尺寸公差和尺寸精度是不相同的，尺寸公差是个尺寸范围，是控制尺寸的变动量，而尺寸精度是指被加工工件尺寸的准确程度。它们虽然有着密切的关系，但却是两个概念。凡是尺寸小的轴、孔，尺寸偏差的允许变化范围小，加工时对其尺寸要求的准确程度就高，其尺寸精度等级就高；尺寸大的轴、孔，尺寸偏差允许的变化范围大，加工时对其尺寸要求的准确程度就差，尺寸的精度等级就低。