公差的定義
加工零件的過程中，由於各種因素（工具機、刀具、溫度等）的影響，零件的尺寸、形狀和表面粗糙度等幾何量難以做到理想狀態，總是有大或小的誤差。但從零件的使用功能看，不必要求零件的幾何量（表示幾何要素的大小、形狀、位置及其精度的參量）製造得絕對準確，只要求零件的幾何量在某一規定範圍內變動，即保證統一規格零部件的幾何量彼此接近。這個允許幾何量變動的範圍叫做幾何量公差。
公差是指允許尺寸、幾何形狀和相互位置等誤差變動的範圍，用以限制加工誤差。因為誤差值不可能被消除，因而公差值不可能為零，而且是絕對值。
公差帶圖
公差帶圖由於公差與偏差與基本尺寸數值相比，差別很大，不便用同一比例尺表示，為了便於討論，只畫出放大的孔、軸公差帶，如圖所示。
零線
在公差帶圖中，確定偏差的一條基準直線為零偏差線，簡稱零線。通常零線表示基本尺寸。在公差帶圖中，正偏差位於零線的上方，負偏差位於零線的下方。在畫公差帶圖時，註上相應的“0”“+”和“-”號，在零線下方畫上帶箭頭的尺寸線並標上基本尺寸值。公差帶圖中的尺寸單位為mm，偏差及公差的單位可用μm，但需要註明。
尺寸公差帶
在公差帶圖中，由上下偏差的兩條直線限定的一個區域，成為尺寸公差帶。在國家標準中，公差帶包括“公差帶大小”和“公差帶位置”兩個參數。公差帶大小是由標準公差確定的，公差帶位置是由基本偏差確定的。
標準公差
國家標準規定法人用以確定公差帶大小的任一公差稱為標準公差。
基本偏差
國家標準規定的用以確定公差帶相對於零線位置的上偏差或下偏差，一般指靠近零線的那個偏差，即基本偏差。
基本偏差系列
基本偏差是新國家標準中確保公差帶位置標準化的指標。
基本偏差系列國家標準中對孔和軸分別規定了28種基本偏差，偏差代號用拉丁字母表示，大寫字母表示孔，小寫字母表示軸。基本偏差系列如圖所示。
其分為兩部分，上半部分是基軸制中孔的28種基本偏差，下半部分是基孔制中軸的28種基本偏差。圖中基本偏差系列各公差帶只畫出一段，另一端未畫出，因為它取決於公差帶的大小。
以軸的基本偏差為例介紹：
軸的基本偏差的確定
軸的基本偏差是以基孔制配合為基礎而制定的。它的大小往往決定著孔、軸配合的性質，體現設計、使用方面的要求。
軸的基本偏差的特點
（1）a~h基本偏差為上偏差，es≤0，分別與基準孔配合，得到間隙配合，其最小間隙等於基本偏差的絕對值。
（2）j只有IT5、IT6、IT7、IT8這四個公差等級。js完全對稱零線分布，上下偏差的絕對值相等，符號相反。j與js對應的公差即為雙向公差。
（3）kmn基本偏差為下偏差，主要用於過渡配合，所得間隙和過盈均不是很大。
（4）p~zc基本偏差為下偏差，主要用於過盈配合，保證孔。軸結合時具有足夠的連線強度，正常的傳遞扭矩。
在新舊國標中的差異
舊國標HG 159-59
舊國標（HG）159-59中，在基準件公差上，按加工精度從高到低把精度等級分成12級。其中8、9兩級精度基準件公差，稱為自由尺寸公差。將偏差分為：單向（+）或（-）、雙向（±）。
在自由尺寸公差的註解中提示；
①自由尺寸公差僅適用於機械加工表面。
②自由尺寸公差在工作圖上不標註。
③單向偏差對於軸用（-）號，對於孔、孔深、槽寬、螬深及槽長用（+）號，其餘均用雙向正負偏差（±）。
④不能納入上述明確原則的自由尺寸，且有單向偏差要求時，設計者應在工圖中注出，否則按雙向偏差製造。
修定後國標GB 1800-79
修定後國標（GB）1800-79中，標準公差分20級，即：IT01、IT0、IT1至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。並制定（GB）1804-79未注公差尺寸的極限偏差，規定有三條；
①規定的極限偏差適用於金屬切削加工的尺寸，也可用於非切削加工的尺寸，
②圖樣上未注公差尺寸的偏差，按本標準規定的系列，由相應的技術檔案作出具體規定。
雙向公差 雙向公差
雙向公差 雙向公差③未注公差尺寸的公差等級規定為IT12至IT18。一般孔用H（+）；軸用h（-）；長度用± IT（即Js或js）。必要時，可不分孔、軸或長度，均採用±IT（即Js或js）。
線性尺寸公差：
線性尺寸的極限偏差數值，公差等級尺寸分段
0.5～3>3～6>6～30>30～120>120～400>400～1000>1000～2000>2000～4000
f(精密級)±0.05±0.05±0.1±0.15±0.2±0.3±0.5
m(中等級)±0.1±0.1±0.2±0.3±0.5±0.8±1.2±2
c(粗糙級)±0.2±0.3±0.5±0.8±1.2±2±3±4
v(最粗級)±0.5±1±1.5±2.5±4±6±8
線性尺寸的基本偏差通常按國家標準規定選取。
角度尺寸公差
角度尺寸公差按加工精度由高到低依次分為AT1、AT2……AT12共12個等級，角度尺寸公差值大小與形成該角度的短邊長度L有關，L越大，公差值越小。因此在同一公差等級中，按角度短邊長度L的不同，規定不同的角度公差值AT。角度的短邊長度在6~630mm的範圍內分為10個角度尺寸分段。
雙向公差 雙向公差角度尺寸公差帶可以對零線按單向或雙向配置。單向配置時，一個極限偏差為零，另一個極限偏差為正或負角度公差；雙向配置時，可以是對稱的公差帶，極限偏差為± AT，也可以是不對稱的。對於有配合要求的圓錐，其圓錐角度極限偏差會影響內外圓錐的初始接觸位置。
