公差：它们花多少钱，应该标注哪些
公差是图纸上决定价格的那个尺寸，也是最常从模板里直接照抄的那个。一个所有尺寸都按严公差报价的零件，价格可能是同一零件只标出三个关键特征、配合合理一般公差时的好几倍。下面说明这些数字实际上买到的是什么。
公差让您多花了多少钱
收紧公差会在四个不同的地方增加成本，所以影响是叠加的：
- 精加工走刀。 要精确去除最后的几丝，就需要慢速、小切深的切削。这就是机床时间。
- 刀具磨损管理。 刀具磨损后，尺寸会漂移。公差越严，就要越频繁地换刀或做补偿。
- 检验。 严公差的特征必须测量，常常要用三坐标测量机，而且常常是每件都测，而不是抽检。
- 报废和返工。 公差带越窄，超差的零件就越多。这些总得有人买单。
放宽公差，这四项会同时改善。这就是为什么它是图纸上杠杆效应最大的一处修改。
加工厂无需特殊处理就能保证的范围
以下是常见范围，并非承诺。为您的零件报价的加工厂，会按您的零件几何形状、材料和尺寸确认能保证什么。
| 特征 | 常见的轻松公差带 | 说明 |
|---|---|---|
| 一般线性尺寸 | 约 ±0.1 mm | 机加工零件上常用的一般公差 |
| 铣削的配合特征 | 约 ±0.05 mm | 大多数机床都能常规做到 |
| 铰孔 | 约 ±0.02 mm | 标准铰刀可稳定重复做到 |
| 严格的配合特征 | ±0.01 mm 及更严 | 成本更高，需要温度控制和三坐标测量验证 |
| 加工面的平面度 | 取决于零件尺寸和截面 | 薄壁零件会变形，所以尺寸比数字更关键 |
| 加工后的表面粗糙度 | Ra 1.6 至 3.2 微米 | 更细的数值需要额外的精加工走刀 |
零件越大越难做。一个在50 mm长度上很常规的公差，放到500 mm长度上就很困难，因为热膨胀、装夹和机床几何精度都会随长度放大。始终针对具体特征标注公差，而不是对整个零件套用一条笼统规则。
为什么笼统的一般公差很危险
“未注尺寸均为 ±0.02 mm”是一条常见的注释，也是一条昂贵的注释。它告诉加工厂，每一条边、每一个倒角、每一个非功能尺寸都是关键尺寸。
结果会发生两件事。价格全面上涨。而且因为加工厂分不清哪些特征真正重要，只能平均分配注意力，这意味着真正重要的特征，并没有比不重要的特征得到更多关注。
更好的做法是：
- 用一条宽松的一般公差覆盖所有普通尺寸
- 只对少数特征明确标注公差，并注明各自的测量基准
- 用一条简短注释说明其中哪些在功能上是关键的
清楚标出的三个关键尺寸，会比按同一级别控制的三十个尺寸保证得更好。
配合，以及它为什么比数字表达得更清楚
对于相配的特征，标准配合代号比单纯的公差数值包含更多信息。在孔上标注12H7，就告诉了加工厂公称尺寸、公差带，更重要的是设计意图：这里要装一根轴。
常用的三类配合：
- 间隙配合。 装配后总有间隙。用于转动或滑动的轴，以及螺栓过孔。
- 过渡配合。 装配后可能略紧或略松。用于需要反复装拆的定位特征。
- 过盈配合。 必须压装或加热才能装配。用于不允许移动的轴承和衬套。
如果您要为轴承标注孔，请写明配合代号。看到H7的加工厂就知道要铰孔，也知道要用内径表而不是卡尺来测量。
形位公差，一段话说清
线性公差控制尺寸。形位公差控制形状、方向和位置：平面度、垂直度、同轴度、位置度。当特征之间的关系比任何单个尺寸都重要时，形位公差就很关键。
实践中最省钱的是在孔组上使用位置度。用带补偿公差的位置度控制孔组，比在每两个孔之间都标严格的正负公差更容易做到，也更便宜，而且它描述的正是您真正需要的：螺栓能穿过去。
公差和检验是同一个决定
一个无法测量的公差，并没有被保证，只是在被期待。在规定公差带之前，先问一问加工厂有没有能验证它的设备，以及您在收货时有没有能验证它的设备。
如果加工厂最精密的测量能力都达不到您最严的公差，那么即使零件是合格的，也无法证明。这种不匹配最好在核查加工厂时发现，而不是在发生争议时。
它也决定了应该要求哪些文件。对关键特征做首件检验，远比对所有尺寸出一份完整报告更有价值。
温度，一个没人提起的问题
计量标准以20摄氏度为基准。一个在32度车间里测过、又在凉爽的检测室里重测的零件，得到的数字不会相同；而且在相同温差下，铝的变形量大约是钢的两倍。
对一般公差来说，这只是噪声。但在长尺寸上要求 ±0.01 mm 时就不是了。如果您的零件有这个级别的公差，请问清楚加工厂在哪里、在什么温度下测量，并期待一个实在的回答。
发送图纸之前如何标注
- 逐一检查每个带公差的尺寸，问自己：如果它的变动量翻倍，会坏掉什么？
- 答案是“什么都不会坏”的，全部放宽。
- 对留下来的尺寸，注明各自的测量基准。
- 如果要求是能装配，就用位置度代替孔与孔之间的严格线性尺寸。
- 所有相配的部位都使用标准配合代号。
- 把一般公差设在零件能接受的最宽松级别。
- 注明哪些特征需要测量并出具报告。
这样过一遍通常只需要一个小时，而它的价值超过任何价格谈判。其他可以调整的地方，请见降低加工成本的设计修改指南。
图纸标注好之后，在这里发送，最多三家越南加工厂会按真正重要的要求为您报价。
常见问题
机加工厂的标准公差能做到多少？
对大多数加工厂和大多数特征来说，约 ±0.1 mm 的一般公差很轻松；在单独标注的特定尺寸上，可以做到更严的公差带。实事求是的答案因特征、材料和零件尺寸而异，所以应该由加工厂确认在您的零件几何形状上能保证什么，而不是报一个笼统的数字。
公差越严就一定越精确吗？
公差越严，成本越高，也越难验证，但这并不等于更好。一个无法测量的公差，实际上没有人在保证它。收紧决定配合和功能的公差，其余的就放宽。
公差和配合有什么区别？
公差是单个尺寸允许变动的范围。配合是两个相配零件之间的关系，由它们各自的公差共同决定。标注H7这样的标准配合代号，比直接写数字更能清楚表达设计意图。