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2 機械製造 下
7 -1 公差與配合
不論使用多麼精密的加工設備，操作人員擁有多麼精良的技術，都無法製造出完全
吻合某一尺度的產品，因此在零件製造時，必須設定一容許範圍，此一範圍即稱為公差
（Tolerance）。外部（公件）尺寸和內部（母件）尺寸組合時，因公件與母件皆有其公
差，所以會產生各種不同的組合結果，此即稱為配合（Fit）。
一
公差與配合的基本原則
工件公差與表面粗糙度的標註，並非愈精密愈好。較小的公差與表面粗糙度將限制
製造方法，提高製造難度，因此標註公差與表面粗糙度就是在標註產品價格，工程設計
人員不可不慎。標註過嚴，則加工方法選擇性少，加工時間增加，產品良率降低，因此
成本上升；標註過鬆，雖然產品良率大增，但最終產品可能無法配合；即使能夠配合，
功能與壽命也大受影響，進而影響商譽。一般產品在非配合的部位，對整個產品功能影
響很小，公差可較大；配合部位，就應考慮採用較精密公差。以下原則若能掌握，可以
讓設計工程更專業，如表 7-1 所示：
表 7-1 公差與配合的基本原則
原則 內容
基準部位是其他部位尺度的基準，例如兩垂直基準面的幾何關係（如垂直
1 基準部位
度），基準面的表面粗糙度不宜太粗糙。
外形沒有配合之部位，其尺度僅對強度有影響，因此應儘量放大公差，同
2 外形尺度
時採用雙向公差。
3 配合部位 配合部位須掌握配合狀態，一般母件以正偏差為多；公件以負偏差為多。
零件表面除了影響外觀，對零件的疲勞強度影響大，承受交變應力的部位，
4 外形表面 應注意表面粗糙度。至於無特殊要求的場合，應加大表面粗糙度，以利加
工選擇。
錐度長度控制不易，其公差是外徑公差除以錐度值，所以標註時必須小心，
5 錐度長度
以免無法達到應有品質。
名詞說明：
1. 正偏差：尺寸標註的最大值與最小值均大於基本尺寸（參考下段說明）稱為正偏差，反之則稱為
負偏差。
2. 交變應力：材料反覆承受拉應力及壓應力的負荷型態，稱為交變應力。
3. 疲勞強度：材料在交變應力的作用下而導致破壞的強度，稱為疲勞強度。一般以受荷重的試桿，
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旋轉到破壞的週期數（通常為 10 轉）來表示。
4. 錐度：單位軸長的直徑變化量。某軸的直徑有規律地由大變小或由小變大，則稱此軸具有錐度；
常用於需要同軸線的配合，具有自動定位配合的功能，例如刀具與刀軸的結合。
