ISO 2768 与 IT 等级

图纸上标注 "ISO 2768-m" 意味着所有未单独标注公差的尺寸自动遵循中等级一般公差。这个标准让工程师不必为每个非关键尺寸逐一标注公差，同时确保加工方有明确的精度边界。

什么时候用 ISO 2768？

ISO 2768 是一般公差标准，适用于图纸上没有单独标注公差的尺寸。它的核心价值是减少标注工作量，同时为所有"未注公差尺寸"提供统一的精度底线。

适用	不适用
非关键尺寸（外形轮廓、壁厚、非配合孔位）	配合面（轴承位、销孔、轴颈）
自由尺寸（不影响装配的长度、倒角）	密封面（O 形圈槽、法兰密封面）
结构件、支架、外壳等非精密零件	关键装配尺寸（多零件堆叠的累积方向）
单件或小批量快速交付项目	有对齐要求的安装面（光学导轨、精密定位）
作为图纸的"兜底"公差体系	需要用 GD&T 控制形位公差的场合

关键原则 ISO 2768 只管"没标注公差"的尺寸。如果某个尺寸有功能要求，必须单独标注公差或引用 IT 等级，不能依赖 ISO 2768。

ISO 2768 等级选择

ISO 2768 分为四个等级，从精密到粗糙依次为 f、m、c、v。等级越高公差越松，加工成本越低。选择原则：在满足功能的前提下选最宽松的等级。

等级	名称	典型公差范围（30–120mm 段）	适用场景	成本影响
f	精密级	±0.15mm	有较高精度要求的非配合面；尺寸链中参与累积的中间尺寸；需要较好外观质量的可见面	成本比 m 高 20–40%
m	中等级	±0.3mm	一般 CNC 加工零件（使用最广泛）；常规结构件和支架；钣金折弯件	基准水平
c	粗糙级	±0.8mm	焊接件、铸件清理后尺寸；大型结构件的非配合面；一次性工装和夹具底板	比 m 低 10–20%
v	最粗级	±1.5mm	大型焊接框架、机架底座；非承载结构件；无需装配的独立零件	比 m 低 20–30%

默认选 m 如果不确定选哪个等级，ISO 2768-m 是 CNC 机加工行业的默认选择。大多数加工厂默认按 m 级理解和报价。图纸上不写 ISO 2768 等级，加工方和检验方会各执一词，争议成本远高于标注成本。

ISO 2768-1：线性公差

以下为 ISO 2768-1 规定的线性尺寸一般公差（单位 mm）。适用于外径、内径、长度、距离等线性尺寸。

基本尺寸范围 (mm)	f（精密级）	m（中等级）	c（粗糙级）	v（最粗级）
0.5 – 3	±0.05	±0.1	±0.2	—
3 – 6	±0.05	±0.1	±0.3	±0.5
6 – 30	±0.1	±0.2	±0.5	±1.0
30 – 120	±0.15	±0.3	±0.8	±1.5
120 – 400	±0.2	±0.5	±1.2	±2.5
400 – 1000	±0.3	±0.8	±2.0	±4.0
1000 – 2000	±0.5	±1.2	±3.0	±6.0
2000 – 4000	—	±2.0	±4.0	±8.0

角度公差

ISO 2768-1 同时规定了角度的一般公差。按角度短边长度分段。

短边长度 (mm)	f（精密级）	m（中等级）	c（粗糙级）	v（最粗级）
≤ 10	±1°	±1°	±1°30′	±3°
10 – 50	±0°30′	±0°30′	±1°	±2°
50 – 120	±0°20′	±0°20′	±0°30′	±1°
120 – 400	±0°10′	±0°10′	±0°15′	±0°30′
> 400	±0°5′	±0°5′	±0°10′	±0°20′

外径与内径倒角、倒圆

倒角/倒圆尺寸 (mm)	f	m	c	v
0.5 – 3	±0.2	±0.2	±0.4	±0.4
3 – 6	±0.5	±0.5	±1.0	±1.0
> 6	±1.0	±1.0	±2.0	±2.0

ISO 2768-2：几何公差

ISO 2768-2 规定了未注几何公差（形位公差）的默认值。当图纸上标注 "ISO 2768-mK" 时，K 表示几何公差也按中等级执行。以下为各几何特征的四等级公差值。

直线度与平面度

公称长度范围 (mm)	f	m	c	v
≤ 10	0.02	0.05	0.1	0.2
10 – 30	0.03	0.05	0.1	0.3
30 – 100	0.05	0.1	0.2	0.4
100 – 300	0.1	0.2	0.4	0.6
300 – 1000	0.2	0.3	0.6	0.8
1000 – 3000	0.3	0.4	0.8	1.0

单位：mm。取公称长度范围内的较大值作为公差值。

垂直度

公称长度范围 (mm)	f	m	c	v
≤ 100	0.1	0.2	0.4	0.4
100 – 300	0.15	0.3	0.5	0.6
300 – 1000	0.2	0.4	0.6	0.8
1000 – 3000	0.3	0.5	0.8	1.0

单位：mm。垂直度公差按较短边的长度选取。

对称度

公称长度范围 (mm)	f	m	c	v
≤ 100	0.3	0.5	0.6	0.6
100 – 300	0.4	0.6	0.8	1.0
300 – 1000	0.5	0.8	1.0	1.5
1000 – 3000	0.6	1.0	1.5	2.0

圆跳动

公称直径范围 (mm)	f	m	c	v
≤ 1	0.1	0.2	0.3	0.5
1 – 6	0.1	0.2	0.4	0.6
6 – 18	0.15	0.25	0.5	0.8
18 – 50	0.2	0.3	0.6	1.0
50 – 120	0.25	0.4	0.8	1.2
120 – 250	0.3	0.5	1.0	1.5
250 – 500	0.4	0.6	1.2	2.0
500 – 1000	0.5	0.8	1.5	2.5
1000 – 2000	0.6	1.0	2.0	3.0

图纸标注格式 "ISO 2768-m" 仅控制线性尺寸一般公差（Part 1）。如果同时需要控制几何公差（Part 2），应标注为 "ISO 2768-mK"，其中 K 代表几何公差等级。

IT 等级参考

ISO 国际公差等级（International Tolerance Grade）定义了 IT01 到 IT18 共 20 个标准等级。数字越小公差越紧。IT 等级是所有公差体系的基础，ISO 2768、轴孔配合等均基于 IT 等级推导。

IT 等级	含义	典型应用
IT01 – IT2	超精密级	量块、标准规（一般加工不涉及）
IT3 – IT5	精密级	量规制造、精密轴承配合面、光学件安装面
IT6	精配合级	齿轮配合、花键、精密滑动配合
IT7	常用精密级	轴承孔、销孔、精密轴（CNC 常用上界）
IT8	一般精密级	CNC 标准加工精度，多数零件的配合面
IT9	一般级	非精密配合面、定位孔、键槽
IT10 – IT11	宽松级	非配合孔、铸件切削面、冲压件
IT12 – IT14	粗糙级	钣金件、焊接件、塑料件
IT15 – IT18	最粗糙级	冲压、锻造、砂型铸造（无切削加工）

IT 等级公差值表

以下为机加工最常用的 IT6 至 IT12 公差值。单位：微米 (μm)，1mm = 1000μm。

基本尺寸 (mm)	IT6	IT7	IT8	IT9	IT10	IT11	IT12
1 – 3	6	10	14	25	40	60	100
3 – 6	8	12	18	30	48	75	120
6 – 10	9	15	22	36	58	90	150
10 – 18	11	18	27	43	70	110	180
18 – 30	13	21	33	52	84	130	210
30 – 50	16	25	39	62	100	160	250
50 – 80	19	30	46	74	120	190	300
80 – 120	22	35	54	87	140	220	350
120 – 180	25	40	63	100	160	250	400
180 – 250	29	46	72	115	185	290	460
250 – 315	32	52	81	130	210	320	520
315 – 400	36	57	89	140	230	360	570

例如：18–30mm 的 IT7 = 21μm = 0.021mm，双边公差即为 ±0.0105mm。实际标注时可简化为 H7/g6 等配合代号。

各工艺可达到的公差

不同加工工艺的固有精度上限不同。下表为各工艺在常规条件下的可达公差。达到精密和超精密列的数值通常需要降低切削参数、增加走刀次数或使用专用刀具。

工艺	常规可达	精密	超精密	收紧公差的成本
CNC 铣削（三轴）	±0.025mm IT8	±0.005mm IT5	±0.002mm	±0.01mm 以下成本开始显著上升，需多次走刀和刀具补偿
CNC 铣削（五轴）	±0.010mm IT7	±0.005mm IT5	±0.002mm	五轴一次装夹减少累积误差，但设备小时费率高
CNC 车削	±0.025mm IT8	±0.005mm IT5	±0.002mm	外圆和内孔较易控制，长轴类零件刚性不足时公差放宽
磨削	±0.005mm IT5	±0.002mm IT3	±0.001mm	磨削本身成本已是铣削的 3–5 倍，进一步收紧需精密磨床
EDM（放电加工）	±0.015mm IT7–IT8	±0.005mm IT5	±0.002mm	EDM 加工速度极慢，公差每收紧一级加工时间翻倍
线切割（Wire EDM）	±0.010mm IT7	±0.003mm IT4	±0.001mm	多次切割可提高精度，但每次切割增加数小时加工时间

成本与公差的指数关系 公差从 ±0.025mm 收紧到 ±0.005mm（约 5 倍），加工成本通常增加 2–4 倍。从 ±0.005mm 收紧到 ±0.001mm（5 倍），成本可能再增加 3–10 倍。公差设计的基本原则：仅在功能要求的地方使用紧公差，其余尺寸尽量放宽。

公差累积

多个零件装配在一起时，每个零件的尺寸公差会累积到装配总尺寸上。理解公差累积是避免"零件都合格但装配不上"问题的关键。

极值法（最坏情况）

假设所有零件同时出现最大偏差。计算简单但偏保守。

项目	说明
公式	T_总 = T₁ + T₂ + ... + T_n
特点	所有零件同时取极值，概率极低
适用	零件数量少（≤3）、可靠性要求极高（航空、医疗）
缺点	零件越多，总公差越大，导致单个零件公差被过度收紧

统计法（RSS 均方根）

假设各零件尺寸服从正态分布且相互独立。更贴近实际生产。

项目	说明
公式	T_总 = √(T₁² + T₂² + ... + T_n²)
特点	正负偏差相互抵消，总公差约为极值法的 1/√n
适用	零件数量多（≥4）、大批量生产、工艺稳定
注意	需确保加工过程受控（Cpk ≥ 1.33），否则不适用

实际案例

装配案例：三个零件叠放

零件 A：50 ±0.1mm，零件 B：30 ±0.1mm，零件 C：20 ±0.1mm。装配总长目标 100mm。

极值法：T_总 = 0.1 + 0.1 + 0.1 = 0.3mm → 100 ±0.3mm

RSS 法：T_总 = √(0.1² + 0.1² + 0.1²) = √0.03 ≈ 0.173mm → 100 ±0.17mm

RSS 法将总公差缩小了约 42%，允许单个零件使用更宽松的公差，从而降低成本。

设计建议 在设计多零件装配时，优先通过结构设计减少尺寸链的环数（如使用定位销、止口对齐），而不是一味收紧单个零件的公差。减少一个尺寸链环比收紧所有公差更有效。

什么时候需要更紧的公差

ISO 2768 是一般公差的兜底体系。以下情况必须脱离 ISO 2768，在图纸上单独标注更紧的公差。

场景	典型公差要求	原因
配合面	IT6–IT7（H7/g6, H7/k6）	间隙配合、过渡配合、过盈配合的间隙量/过盈量直接决定装配质量
密封面	±0.01–0.02mm，Ra 0.8μm	O 形圈槽、法兰面泄漏与公差和表面粗糙度直接相关
关键装配	IT7–IT8	多零件累积方向上的尺寸，需通过尺寸链计算确定每个零件的分配公差
对齐要求	位置度 0.05mm，同轴度 0.01mm	光学导轨、轴承座同轴、电机与齿轮箱对中等需要 GD&T 控制
运动面	IT5–IT6，Ra 0.4μm	滑动导轨、活塞、气缸内壁，公差和粗糙度直接影响摩擦和磨损
螺纹配合	6H/6g 或更紧	精密螺纹（丝杠、测微头）需要比标准螺纹更紧的公差

局部收紧策略 不需要全图收紧公差。在图纸上标注 ISO 2768-m 作为兜底，仅对配合面、密封面等关键尺寸单独标注紧公差。这样既控制了成本，又保证了功能。

常见错误

错误	后果	正确做法
图纸上不标注任何公差标准	加工方和检验方对"未注公差"理解不一致，产生争议	在标题栏或技术要求中标注 ISO 2768 等级
所有尺寸都标注紧公差	加工成本成倍增加，交期延长，加工方报价极高或直接拒单	仅关键尺寸标注紧公差，其余用 ISO 2768 兜底
配合面依赖 ISO 2768	实际间隙/过盈超出设计预期，装配失败或功能不达标	配合面单独标注 IT 等级或配合代号（如 H7/g6）
忽略公差累积	单个零件都合格，装配后总尺寸超差	做尺寸链分析，用 RSS 法分配公差
不分场合一律选 f 级	非关键尺寸浪费加工成本	默认 m 级，有充分理由时才选 f 级
公差与表面粗糙度不匹配	标注了 ±0.005mm 公差但粗糙度 Ra 3.2，测量重复性差	公差值为粗糙度 Ra 的 5–10 倍。±0.005mm 对应 Ra 0.4–0.8μm
混淆 ISO 2768-1 和 ISO 2768-2	以为标注 ISO 2768-m 就自动包含几何公差控制	需要几何公差控制时标注 ISO 2768-mK，K 代表 Part 2 等级
对不锈钢/钛合金使用与铝合金相同的公差	材料硬度高、切削力大，实际加工精度达不到标注要求	难加工材料的常规公差降一级，或增加加工成本预算

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