在機械圖紙中，關于公差的標注是很有學問的，涉及到一門學科《互換性與測量技術》。公差包括尺寸公差和形位公差。之所以有公差這個概念，是為了零部件能實現互換性，提高生產效率。在裝配零部件時，經常會有孔軸配合和其他配合形式，因實際加工時，或多或少都會存在誤差，為了保證能零部件之間能正確配合，所以必須對配合尺寸的變動范圍進行控制，所以就有了公差和偏差的概念。標題中的極限就是標定一個尺寸變動范圍的兩個極限尺寸，配合就是孔軸配合及其他配合。孔軸配合是機械中最常用的配合，本文主要介紹關于極限和孔軸配合的相關知識。

1 互換性與公差的概念

在裝配機器時，把同樣零件中的任一零件，不經挑選或修配，便可裝到機器上，機器就能正常運轉；在修配時，把任一同樣規格的零件配換上去，仍能保持機器的原有性能。這些“在相同零件中，不經挑選或修配就能裝配（或換上）并能保持原有性能的性質”，稱為互換性。

在零件的加工過程中，不可能把零件的尺寸做得絕對準確。為了保證互換性，必須將零件尺寸的加工誤差限制在一定的范圍內，規定出尺寸允許的變動量，這個變動量就是尺寸公差，簡稱公差。

2 尺寸公差的相關術語

基本尺寸：根據零件強度、結構和工藝要求，設計確定的尺寸。

實際尺寸：通過測量所得到的尺寸。

極限尺寸：允許尺寸變化的兩個界限值。它以基本尺寸為基數來確定。

尺寸偏差（簡稱偏差）：某一尺寸減其基本尺寸所得的代數值。尺寸偏差包括上極限偏差和下極限偏差。上偏差=最大極限尺寸-基本尺寸；下偏差=最小極限尺寸-基本尺寸。孔的上偏差代號為ES、孔的下偏差代號為EI；軸的上偏差代號為es、軸的下偏差代號為ei。

尺寸公差（簡稱公差）: 允許尺寸的變動量。尺寸公差=最大極限尺寸-最小極限尺寸=上偏差-下偏差 。

公差等級：確定尺寸精度程度的等級。國家標準將公差等級分為20級：IT01、IT0、IT1~IT18。“IT”表示標準公差，公差等級的代號用阿拉伯數字表示。從IT01至IT18等級依次降低。

標準公差：用以確定公差帶大小的公差。標準公差是基本尺寸的函數。對于一定的基本尺寸，公差等級愈高，標準公差值愈小，尺寸的精確程度愈高。

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3 公差帶圖

公差帶表示公差大小和相對于零線位置的一個區域。為了便于分析，一般將尺寸公差與基本尺寸的關系，按放大比例畫成簡圖，稱為公差帶圖。

4 基本偏差

用以確定公差帶相對于零線位置的上偏差或下偏差，一般是指靠近零線的那個偏差。根據實際需要，國家標準分別對孔和軸各規定了28個不同的基本偏差。

5 孔、軸的公差帶代號

公差帶代號由基本偏差與公差等級代號組成。例如：

6 孔、軸的三種配合

（1）間隙配合：孔的公差帶完全在軸的公差帶之上，任取其中一對孔和軸相配合都成為具有間隙的配合。

（2）過盈配合：孔的公差帶完全在軸的公差帶之下，任取其中一對孔和軸相配合都成為具有過盈的配合。

（3）過渡配合：孔和軸的公差帶相互交疊，任取其中一對孔和軸相配合，可能具有間隙，也可能具有過盈的配合。

在間隙配合中，有最大間隙和最小間隙；過盈配合有最大過盈和最小過盈；過渡配合這兩種參數都包括。

7 配合的基準制

國家標準規定了兩種常用基準制：

（1）基孔制：基本偏差為一定的孔的公差帶，與不同基本偏差的軸的公差帶構成各種配合的一種制度稱為基孔制。基孔制的孔稱為基準孔，其基本偏差代號為“H”，國家標準規定基準孔的下偏差為零。下圖為基孔制不同配合的示例。

（2）基軸制：基本偏差為一定的軸的公差帶，與不同基本偏差的孔的公差帶構成各種配合的一種制度稱為基軸制。基軸制的軸稱為基準軸，其基本偏差代號為“h”，國家標準規定基準軸的上偏差為零。下圖為基軸制不同配合的示例。

下圖為基孔制和基軸制不同配合的公差帶圖。

8 公差與配合的標注

標注公差有三種形式：

（1）標注公差帶的代號，這種標注法和采用專用量具檢驗零件統一起來，適應大批量生產的需要，不需標注偏差數值。

（2）標注偏差數值，這種注法主要用于小量或單件生產，以便加工和檢驗時減少輔助時間。

（3）標注公差帶代號和偏差數值，在生產批量不明時，可將偏差數值和公差帶代號同時標注。

9 常用公差帶與配合

因不同公差帶的孔和軸可組成大量配合，為減少定制刀具、量具和設備的數目，國家標準中規定了常用的公差帶與配合，設計時應在這些系列里面選取。下圖中方框內為常用公差帶，黑體為優先選用公差帶。