分享：如何制作工程图纸——合理的公差

一份标准的工程图纸应该能够清楚明晰的表达出下列内容：

清晰的视图

完整的尺寸

合理的公差

适当的材料

正确的工艺要求

完整的文档管理内容

合理的公差

所谓合理的公差，即在需要公差的地方我们都要有公差约束以保证加工的准确性；不需要公差的地方我们不得随意标注公差以降低加工难度、节约加工成本；标注公差时要根据工程实际需要进行尺寸链计算来确定各工件间的公差合理分配。很多人认为工件加工精度越高，设备的精度就越高，实际上不是这回事。设备的整体精度除与工件精度有关以外，还与装配技术有关、与生产批量有关，希望诸位明白这一点。比如我们通常见到的生产流水线设备、包装机械等的主轴零部件公差等级也都是在普通范围内，而并非想当然的高精度，其高精度保持与其进行批量生产和成熟的装配技术有很大关系。

在这里我们所说的公差，包含：尺寸公差、形状公差、位置公差。其基本概念和基础理论请参阅《公差合理选用与正确标注》、《机械精度设计与检测基础》。在这里我们要强调的是：装配。装配即组装与配合。在大多数应届生或者助理设计师的印象中配合即是轴与孔（狭义的轴孔概念）的配合，原因在于机械设计制造中这类配合是Zui多的。另外，学校的教材所讲的也是这类配合（广义的轴孔概念）。所以，本人不再在这方而絮絮叨叨的说太多。只是再解释两个概念：基轴制、基孔制。基轴制即在设计过程中以轴为基准的配合方式，比如：轴承外圈和轴承座内孔的配合。基孔制即在设计过程中以孔为基准的配合方式，比如：轴承内圈和轴的配合。

另外，再强调一点：基于加工工艺的原因（加工轴时，刀具在工件外表面进行操作；加工孔时，刀具在工件内表而进行操作），通常状况下在轴与孔的配合中，轴的公差选择比孔的公差高一级。比如：在轴承与轴的过渡配合中，轴承内圈公差等级为h7，则轴的精度等级选择k6。

需要公差的地方：

在工程实践应用中有很大一部分是除轴与孔之外的配合方式。所以，我们说凡是有配合的地方都需要公差。另外，在大批量的生产中，我们为了保持工件的一致性，也需要一定的公差约?。为了帮助人家理解配合的概念，我们在回到上面的装配图1.2-5中去，请诸位看清楚，上图中的两个40x20的槽和凸台的装配即是配合之一种。那么，由此，我们可以清楚得得出结论，这个地方是需要公差约?的。所以，请看以下的工程图：

(注意：此图中的公差40 (0/-0.1和20 (+0.1/0))

请诸位注意比较图1.2-12和图1.2-13中的公差。另外，在工程实际应用中，象这样的精度要求不高的配合的地方也可以在图纸上注明“与xxxx工件上的xxx尺寸配做，间隙配合/过渡配合/过盈配合”。而如果是高精度的机械或者组件中的工件则需要根据设计的结构和装配互换方式、加工工艺进行尺寸链解算和公差分配。

顺便说一下，在加工制造过程中有一种现象值得引起注意：通常加工人员加工出来的轴的尺寸较容易向公差范围内偏大的方向移动；孔的尺寸则相反，容易向公差范围内偏小的方向移动。这是由于加工人员担心“过切削”的心理导致的 结果，也就是说，加工人员通常会有这样一种心态：轴如果大一点还可以再补加工一次，如果小了就没有办法挽救了；孔如果小一点也还可以补加工一次，如果 大了零件也可能就报废了。所以，加工人员在这种心态支配下，通常就以Zui小极限尺寸为目标加工孔，以Zui大极限尺寸为目标加工轴。当然，在数控机床上加工 出来的工件则不存在这个问题。

请诸位注意图1.2-13中右视图内的两个尺寸所构成的尺寸链。为什么我们选择的是凸台的高度尺寸20进行标注，而不是底座的高度尺寸（15)进行标注?提醒一下:这也是关联尺寸的问题。

另外，我们给诸位提一提形位公差的问题。形位公差也是机械设计制造中非常重要的内容，形位公差选择、使用不合理同样会导致工件的加工、装配和使用的一系列问题。在实际工程应用中，我们除了要理解14种形位公差的基本意义以外，还得要理解形位公差选择的三大重要原则：Zui大实体原则、包容原则、独立原则。还有一个重要的问题是复合基准和多重基准的选用以及多基准的使用顺 序。这方面内容请诸位参阅《公差的合理选用与正确标注》，这里而有非常详尽 的论述，勿需本人置喙。

这里需要专门提到的是本人见到很多初级设计师常犯的两个错误：1:把选择轴线（或者中线）作为基准的基准符号直接摆在轴线上，请诸位注意；2:在同一要素上给出的形状公差值大于位置公差值。切忌！切忌！！

在这里，再提一下一般公差的问题。所谓一般公差，指在车间通常加工条件下能达到或保证的公差。在国标中，一般公差有三类：线性公差、倒圆半径和倒 圆高度公差和角度尺寸公差。他们分?有四个、两个、四个等级，国家标准中规定了具体的尺寸极限偏差值和标注方法，请诸位查询gb/t 1804-2000。