基于尺寸和粗糙度的公差等级选择建议

合理选择标准公差等级，其目的是综合协调机械产品使用要求与制造成本之间的关系，一般应考虑如下几方面的问题：

（1）在保证使用要求的条件下，应尽量选择较低的公差等级，即尽量扩大公差数值，以便提高加工工艺的可能性和经济性。各公差等级的选择及应用见表1-39；各种加工方法可达到的公差等级见表1-40；加工方法和加工成本的关系见表1-41；当精度提高到一定程度，加工成本就急剧增加，不同精度零件的各种加工方法的切削加工费用与尺寸公差的关系见表1-42；各公差等级对应的经济加工方法见表1-43。

（2）根据配合尺寸的已知配合公差T_F，可用极值法T_F=T_H+T_S或概率法公式计算确定轴、孔配合尺寸的孔公差T_H和轴公差T_S。在上述关系式中，T_H和T_S的分配按工艺等价原则确定。对基本尺寸小于等于500mm，当公差等级在IT8以上时，推荐孔比轴高一级；公差等级为IT8时，推荐用孔、轴同公差等级相配合；公差等级在IT9以下时，一般采用同级孔、轴相配合。对于基本尺寸大于500mm，不论公差等级的高低，均推荐采用同级孔、轴配合。基本尺寸≤3mm时，轴公差T_S和孔公差T_H可以相等，也可以不等（即T_H=T_S或T_H＞T_S或T_H＜T_S，T_H＜T_S的情况较普遍）；有时，孔比轴高1～3级。

表1-39 公差等级的选择及应用

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表1-40 各种加工方法可达到的公差等级

注：横粗实线表示可达到的公差等级。

表1-41 加工方法和加工成本的关系

注：双实线、单实线、虚线所示成本比例为5∶2.5∶1。

表1-42 零件加工精度和机械加工成本的关系

表1-43 各公差等级对应的经济加工方法

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① 抛光和超级精研磨时所能达到的尺寸精度，取决于预加工的精度。

② 铸铁的经济精度。

③ 大零件精加工时（床身，架等）龙门刨削精度可以达7级公差。

④ 括号内的数字，是可达公差等级的可能变化范围，本表括号内数字含义相同。

（3）孔和轴的公差等级的选择与配合的类别有关。此外，与滚动轴承或齿轮配合时，还应考虑滚动轴承及齿轮的精度等级。对于过渡配合或过盈配合，通常对间隙或过盈的变动量限定较严，公差等级一般均较高，即T_H≤IT8、T_S≤IT7。对于间隙配合，间隙的变动范围较大。一般情况下，间隙小，公差等级较高；间隙大公差等级较低。

（4）尺寸公差等级和表面粗糙度要求有密切关系。一般而言，尺寸公差及形位公差等级要求高时，表面粗糙度数值亦小；尺寸公差等级和形位公差与表面粗糙度参数Ra数值的对应关系见表1-44；在普通加工工艺条件下，不同加工方法可达到的Ra数值的经验统计值见表1-45；表中左端小的数值是采取特别工艺措施方可达到，右端数值是加工特别粗糙所形成。

表1-44 尺寸公差等级和形位公差与表面粗糙度Ra对应关系

注：A为形状公差在尺寸极限之内；B为形状公差相当于尺寸公差的60%；C为形状公差相当于尺寸公差的40%；D为形状公差相当于尺寸公差的25%。

表1-45 一般生产过程不同加工方法可能达到的表面粗糙度Ra数值

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注：横线“”表示可达到的Ra数值。