公差设计是机械设计中“看不见但处处都在”的环节。图纸画得再漂亮，公差给得不合理，零件要么装不上，要么装上后间隙过大。公差给得太严，加工成本成倍上升；给得太松，功能无法保证。

公差设计本质上是在功能要求和制造成本之间寻找平衡点。

一、公差的基本概念

为什么要给公差

理想的几何形状和尺寸只存在于图纸上。实际加工出来的零件，尺寸一定会偏离理论值。公差的本质是允许的偏离范围——在这个范围内零件能正常使用，超出这个范围就可能出问题。

公差的两种类型

尺寸公差：尺寸允许的变动范围，如Φ30±0.1mm。几何公差（形位公差）：形状和位置允许的变动范围，如平面度0.05mm、垂直度0.03mm。尺寸公差控制“大小”，几何公差控制“形状和位置”，两者相互关联，不能孤立看待。

二、公差等级与选用

国际公差等级（IT）

ISO标准将公差分为IT01、IT0、IT1……IT18共20个等级。数字越小，精度越高，成本也越高。

IT01-IT4为超高精度，用于量规、精密测量仪器。IT5-IT7为高精度，用于配合表面、重要配合尺寸。IT8-IT10为中等精度，用于一般配合、非关键尺寸。IT11-IT13为低精度，用于非配合尺寸、自由尺寸。IT14-IT18为粗糙精度，用于毛坯、自由公差尺寸。

公差等级选用原则

精度够用就行，不是越高越好。IT7级比IT8级精度高一倍，但加工成本可能增加50%以上。配合尺寸选IT6-IT8，非配合尺寸选IT10-IT12，毛坯尺寸选IT13-IT16。

某厂一根轴的轴承位，设计图纸标注Φ40±0.005mm（IT5级），加工时每批要磨3-4次才能合格，成本很高。分析发现轴承内孔公差是IT6级（Φ40H6）。将轴改为IT6级（Φ40k6）后，磨2次就能合格，装配也没问题，单件成本降低30%。

三、配合制度与选用

基孔制与基轴制

基孔制：孔的基本偏差为H（下偏差0），改变轴公差获得不同配合。优点是减少孔加工刀具规格，应优先选用。

基轴制：轴的基本偏差为h（上偏差0），改变孔公差获得不同配合。适用于轴不加工的场合，如冷拉型材。

配合类型

间隙配合：孔≥轴，能相对运动，用于滑动轴承、导向件。过渡配合：可能间隙可能过盈，用于定位、定心。过盈配合：孔<轴，需压装，用于齿轮与轴、轴承外圈。

优先选用基孔制，H7/g6、H7/h6、H7/k6、H7/p6等经典组合经过长期实践验证。轴承与轴的配合参考轴承样本，手册上都有推荐值。