位置度

位置度基本原則

位置度公差是各實際要素相互之間或它們相對一個或多個基準的位置所允許的變動全量。

在位置度公差注法中，用理論正確尺寸和位置度公差限定各實際要素相互之間和（或）它們相對一個或多個基準的位置。位置度公差帶相對于理想位置為對稱公布。

位置度公差可以用于單個的被測要素，也可以用于成組的被測要素，當用于成組被測要素時，位置度公差帶應同時限定成組要素中的每個被測要素。

位置度正確注法

在位置度公差注法中，理論正確尺寸是確定被測要素理想位置的尺寸，該尺寸不直接附帶公差。

幾何圖框是確定一組被測要素之間的理想位置和（或）它們與基準之間正確幾何關系的圖形。

標注時，應根據(jù)零件的功能要求，選用下列的理論正確尺寸注法。

確定成組要素中各要素之間的理想位置關系：

a.采用直角坐標注法（圖冊1中的圖1和圖2）

b. 采用極坐標注法（圖冊1中的圖3和圖4）

若成組要素中的各要素在圓周上均勻分布時，各要素間的理論正確角度允許省略不注，在公差框格上方加注“均布”兩字（圖冊1中的圖4）。此時，各要素間的角向位置關系為圓周理想等分的角度關系。

c. 采用混合法（圖冊1中的圖5）。

d. 采用表格注法（圖冊1中的圖6）。

圖冊1中的圖1至圖6中各理論正確尺寸僅確定成組要素組內各要素（孔的軸線）相互間的理想位置關系，在圖中分別用相應的幾何圖框表示。

確定各要素之間及相對基準的理想位置關系：

a. 采用直角坐標法（圖冊2中的圖7至圖9）

圖冊2中的圖7中基準線A作為確定各條被測線理想位置的尺寸起始線。

圖冊2中的圖8中基準平面A、B構成的互相垂直的基準體系作為確定各孔理想位置的坐標尺寸起始面。

有對中心基準要求的要素，其理論正確尺寸應從基準中心平面注起（圖冊2中的圖9）。

圖冊2中的圖9中基準中心平面A確定了孔組的定位和定向要求。

b. 采用極坐標注法（圖冊2中的圖10）。

圖冊2中的圖10中基準軸線A確定四孔孔組幾何圖框的中心位置；基準中心平面B確定孔組幾何圖框的角向理想位置。

注：由于理論正確尺寸不直接附帶差，因此，無論采用何種形式的理論正確尺寸注法（鏈式或同一基準式），均不會產(chǎn)生公差累積。

位置度選擇方法

在位置度公差標注中，公差標注給出允許實際要素偏離其給定理想位置的變動區(qū)域（即公差帶）。根據(jù)零件功能要求，選用下列的一種公差注法。

1、在給定方向上

當僅在一個方向上給定位置度公差時，公差帶是距離為公差值t，且以理想位置為中心對稱配置的兩平行直線（或兩平行平面）之間的區(qū)域，見圖冊3中的圖11和圖12。此時，公差帶的寬度方向是框格指引線箭頭所指的方向。

當在兩個方向上給定位置度公差時，公差帶是正截面為公差值t1×t2，且以理想位置為軸線的四棱柱內的區(qū)域。

a. 兩個方向給定不相等的公差值（t1≠t2）（圖冊3中的圖13）。

b. 兩個方向給定相等的公差帶（t1=t2=t）（圖冊3中的圖14）。

2、在任意方向上

當在任意方向上給定位置度公差時，公差帶是直徑為公差值t，且以理想位置為中心（或軸線）的圓、球（或圓柱）內的區(qū)域（圖冊3中的圖15至圖17）。

a. 平面上點的任意方向（圖冊3中的圖15）。

b. 空間點的任意方向（圖冊3中的圖16）。

c. 軸線的任意方（圖冊3中的圖17）。

位置度基準注法

在位置度公差標注中，基準用于確定圖形中被測要素的方向或（和）位置。應根據(jù)功能要求，選用不同類型的基準，確定理想要素（或幾何圖框）的方向或（和）位置。

1、注出一個基準

注出一個基準確定理想要素（或幾何圖框）的方向（圖冊4中的圖18和圖19）。

a. 確定垂直關系（圖冊4中的圖18）

圖冊4中的圖18中基準平面A用來確定三孔孔組幾何圖框相對端面的垂直關系。此時，幾何圖框的軸線應垂直于基準平面A。各孔軸線距底邊的尺寸應位于9.5mm至10.5mm之間。

b. 確定平行關系（圖冊4中的圖19）

圖冊4中的圖19中基準平面A確定三孔孔組幾何圖形相對底邊的平行關系。此時，幾何圖框可平行于底邊上下浮動。各孔軸線距底邊的尺寸應位于9.5mm至10.5mm之間。

注：用基準確定幾何圖框的方向時，圖冊4中的圖18a中的90°和圖冊4中的圖19a中的平行關系可以省略不注。

注出一個基準確定理想素(或幾何圖框)的位置(圖冊5中的圖20至圖22)。

a. 輪廓基準(圖冊5中的圖20)

圖冊5中的圖20中基準平面A確定兩個孔在垂直方向上的理想位置。

b. 中心要素基準(圖冊5中的圖21)。

圖冊5中的圖21中基準軸線A確定兩個φH7孔的理想位置。

c. 圓周方向基準(圖冊5中的圖22)

圖冊5中的圖22中基準中心平面A確定五孔孔組幾何圖框在圓周方向的理想位置。

2、注出三基面體系

三基面體系是由三個互相垂直的基準平面組成的基準體系。在位置公差標注中，可采用三基面體系確定要素的理想位置。

圖冊6中的圖23中由基準平面Z、B、A構成的三基面體系確定四個孔的理想位置。

圖冊6中的圖24中由基準平面A和基準軸線B級成的三基面體系確定圓周均勻分布六個孔的理想位置；基準中心平面C確定圓周分布六個孔的角向位置。

圖冊6中的圖25中由基準線A和基準平面B克成的三基面體系確定球心的理想位置。

3、注出成組要素基準

在位置度公差標注中，可注出成組要素構成的基準（圖26中的圖a）。

在圖26中，四孔孔組與外側邊有功能關系，以基準平面A、B構成的基準體系確定四孔孔組的理想位置關系；而八孔孔組與四孔孔組有直接的功能關系，故以四孔孔組幾何圖框的中心位置（D基準）為基準。

基準中心D的建立方法如下：

a. 用具有孔組內理想位置關系（與基準平面A、B的理論正確尺寸無關）的四個圓柱面分別包容各實際軸線；

b. 同進逐步縮小四個包容圓柱面的趕緊徑，且四孔孔組幾何釁框可平移或轉動，使包容面的直徑為最小；

c. 包容面直徑為最小時的幾體何圖框中心為基準中心D（圖26中的圖C）。

位置度公差注法

1、采用關聯(lián)包容原則的位置度公差注法

當位置度公差采用關聯(lián)包容原則時，應在公差格內采用“0 ”形式標注（圖冊7中的圖27a）。

在圖冊7中的圖27中，四個孔的實際輪廓必須分別遵守直徑為10mm（孔的最大實體尺寸）的四個關聯(lián)最大實體邊界，各最大實體邊界的軸線必須保持圖樣給定的幾何圖框關系（圖冊7中的圖27b）。

2、采用最大實體原則的位置度公差注法

當位置度公差采用最大實體原則時，應在公差框格中標注符號“ ”(圖冊7中的圖28a)。

在圖冊7中的圖28中，四個孔的實際輪廓必須分別遵守直徑為9.9mmA（孔的實效尺寸）的四個關聯(lián)實效邊界，各實效邊界的軸線必須保持圖樣給定的幾何圖框關系（圖冊7中的圖28b）。

3、基準要素采用最大實體原則的位置度公差注法

在位置公差采用相關原則時，其基準要素也可以根據(jù)需要采用最大實體原則，其標注方法為在相應的基準字母之后加注符號“ ”（圖冊7中的圖29a和圖30a）。此時基準要素的理想邊界由基準要素自身所采用的公差原則來確定。

在圖冊7中的圖29中，基準孔A本身要求遵守單一包容原則，因此其實際輪廓必須遵守直徑為35mm（基準孔的最大實體尺寸）的單一最大實體邊界，該邊界的軸線作為兩孔孔組的基準，確定兩個被測實效邊界的位置（圖冊7中的圖29b）。

在圖冊7中的圖30中，基準臺階本身要求遵守關聯(lián)最大實體原則，因此，其實際輪廓必須遵守必須遵守趕緊徑為φ60.10mm（臺階的實效尺寸）的關聯(lián)實效邊界，端面B與該邊界的軸線構成三基面體系，確定八個被測實效邊界的位置（圖冊7中的圖30b）。

注：位置度公差采用相關原則后，其量規(guī)的設計方法參見GB 80659《位置量規(guī)》。

位置度復合注法

1、尺寸公差和位置度公差的復合注法

如果一組要素相互之間的關系用位置度公差標注，而整組要素又由線性尺寸公差定位（圖冊8中的圖31a），則應獨立地分別滿足各筇睚的要求。

四個孔的實際軸線必須分別位于直徑均為公差值0.01mm的四個圓柱形位置度帶內，各個位置度公差帶相互間應具有理想位置關系(圖冊8中的圖31b)。

左側兩個孔的實際軸線與左側邊之間的距離應位于極限位于極限尺寸17.9mm和18.1mm之間(用兩點法測量，見GB 4249)。

底下兩個孔的實際軸線與底邊之間的距離應位于極限尺寸19.9mm和20.1mm之間（圖冊8中的圖31c）。

如果一組要素相互間的位置關系用位置公差標注，而整組要素由角度公差定位（圖冊8中的圖32a），則應獨立地分別滿足各自的要求。

圖冊8中的圖32中四個孔的實際思線必須分別位于直徑均為公差值0.1mm的四個圓柱形位置度公差帶內，位置度公差帶相互間應具有理想位置關系，且?guī)缀螆D框應與基準軸線A同軸（圖冊8中的圖32b）。

左上孔的軸線和槽中心平面與A孔思線的連線之間的角度應該位于44°30`和45°30`之間（圖冊8中的圖32c）。

2、復合位置度公差注法

如果一組要素內各要素相互之間的位置度關系用位置度公差標注，整組要素相對其他要素也用位置度公差定位，則兩個位置度公差應分別滿足。

對同一組要素給定的復合位置度公差，其標注可由上、下兩個框格組成；上框格給出整組要素的定位公差，下框格給出一組要素內，各要素相互之間的位置公差。

圖冊8中的圖33中四個孔的實際軸線必須分別位于直徑均為0.01mm的四個圓柱形公差帶內。各位置度公差帶應位于相互間的理想位置上，并垂直于基準平面A（圖冊8中的圖33b）。

四個孔的實際軸線還必須分別位于直徑均為0.2mm的四個圓柱形公差帶內，各位置度公差帶應位于相對基準A、Y、Z和相互間的理想位置上（圖冊8中的圖33c）。

圖冊8中的圖34中六個孔的實際軸線必須分別位于直徑均為0.01mm的六個圓柱形公差帶內，各位置度公差帶應位于相互間的理想位置上，并垂直于基準平面A（圖冊8中的圖35b）。

六孔的實際軸線還必須分別位于直徑均為0.2mm的六個圓柱形公差帶內，各位置度公差帶應位于相對基準A、B、C和相互間的理想位置上（圖冊8中的圖34c）。

本章給出適用于呈任何分布形式的內、外相配要素，為保證裝配互換而給定位置度公差的公差值計算方法。

1、代號

t--位置度公差值（公差帶的直徑或寬度）

S--光孔與緊固件之間的間隙

Dmin--光孔的最小直徑

dmax--螺栓、螺釘或銷軸的最大直徑

K--間隙利用系數(shù)

2、螺栓連接的計算方式

2.1 用螺栓連接兩個或兩個以上的零件，且被連接零件均為光孔，其孔徑大于螺栓直徑，如圖45。

式中：S=Dmin-dmax

K的推薦值為：

不需調整的連接：K=1；

需要調整的連接：K=0.8或K=0.6。

注：K值的選擇應根據(jù)連接件之間所需要的調整間隙量確定。

例如：某個采用螺栓連接的部位，其光孔與緊固件之間的間隙為1mm：

a. 若設計只要求裝配時螺栓能順利地穿入被被連接件的光孔，各被連接件不需作相互錯動的調整；此時，選K=1，則t=1mm。若被連接件光孔的位置度誤差達到最大值1mm，螺栓穿入后，被連接件之間無法相互錯動調整。

b. 若設計要求在螺栓穿入被連接件的光孔后，為保證其他環(huán)節(jié)的調整需要，如邊緣對齊等，各被連接件之間應能相互錯動調整0.4mm，此時，選K=0.8，則t=0.8mm。若被連接件光孔的位置度誤差均達到最大值0.8mm，螺栓穿入后，兩被連接件之間仍有0.4mm的相互錯動調整量。

2.2 若考慮結構，加工等因素，被連接零件采用不相等的位置度公差ta、tb時，則應滿足：ta tb≤2t。

若連接三個或更多個零件而采用不相等的位置度公差時，則任意兩個零件的位置公差之和應滿足：ta tb≤2t。

3、螺釘（或螺柱）連接的計算公式

3.1 被螺釘（或螺柱）連接的零件中，有一個零件的孔是螺孔（或過盈配合孔），而其它零件的孔均為光孔，且孔徑大于螺釘直徑，如圖46。

式中：S=Dmin-dmax

K的推薦值為：

不需調整的連接：K=1；

需要調整的連接：K=0.8或K=0.6。

3.2 若考慮結構、加工等因素，被連接零件采用不相等的位置度公差ta、tb時，則螺孔（或過盈配合孔）與任一零件一位置公差組合必須滿足：ta tb≤2t。

4、位置度公差值數(shù)系

按以上公式計算確定的位置度公差，以化整后按下表選擇標準公差值。

位置度公差值數(shù)系

5.、當采用螺釘連接時，如螺孔(或過盈配合孔)的垂直度誤差影響較大時，則以上公式不能保證自由裝配。此時，為了保證自由裝配的要求，螺孔（或過盈配合孔）的位置度公差可采用“延伸公差帶”。

位置度位置度解釋

位置度 是多種形位公差形狀和位置公差中的一種。如此一來這個“位置度”一詞就好理解了。 它的意思是被標注對象在實際物體上的位置所允許出現(xiàn)的誤差范圍。 如以上面所寫意思為以A，B，C三個面為基準面 標準平面要保證所標注的物體與三個面之間的位置誤差不得超過0.1。 而有φ者是說偏差是在一個圓面的范圍內而不帶的則是表示直線上的偏差為多少。

位置度公差帶

位置度公差帶是一以理論位置為中心對稱的區(qū)域。

點的位置度：公差帶是直徑為公差值t的球內的區(qū)域，球公差帶的中心點的位置由理論正確尺寸確定。

線的位置度：公差帶是直徑為公差值t的圓柱面內的區(qū)域，公差帶的軸線的位置由理論正確尺寸確定。

位置度三要素

1、基準﹔

2、理論位置值﹔

3、位置度公差。

位置誤差根據(jù)其位置，可以分為以下三類：

定向誤差：平行度、垂直度和傾斜度

定位誤差 ：位置度、同軸度和對稱度

跳動：圓跳動、全跳動

1、定向誤差

定義：是被測實際要素對一具有確定方向的理想要素的變動量，該理想要素的方向由基準確定。

意義：定向誤差值用定向最小包容區(qū)域（簡稱定向最小區(qū)域）的寬度或直徑表示。定向最小區(qū)域是指按理想要素的方向包容被測實際要素時，具有最小寬度或直徑的包容區(qū)域。理想要素首先要與基準平面保持所要求的方向，然后再按此方向來包容實際要素，所形成的最小包容區(qū)域，即定向最小區(qū)域。

定向公差具有如下特點：

1) 定向公差帶相對基準有確定的方向，而其位置往往是浮動的。

2) 定向公差帶具有綜合控制被測要素的方向和形狀的功能。

因此在保證功能要求的前提下，規(guī)定了定向公差的要素，一般不再規(guī)定形狀公差，只有需要對該要素的形狀有進一步要求時，則可同時給出形狀公差，但其公差數(shù)值應小于定向公差值。

2、定位誤差

定義：是被測實際要素對一具有確定位置的理想要素的變動量，該理想要素的位置由基準和理論正確尺寸來確定。

意義：定位誤差值用定位最小包容區(qū)域（簡稱定位最小區(qū)域）的寬度或直徑表示。定位最小區(qū)域是指以理想要素定位來包容被測實際要素時，具有最小寬度或直徑的包容區(qū)域。

定位公差帶的特點如下：

1) 定位公差相對于基準具有確定位置。其中，位置度公差帶的位置由理論正確尺寸確定，同軸度和對稱度的理論正確尺寸為零，圖上可省略不注。

2) 定位公差帶具有綜合控制被測要素位置、方向和形狀的功能。

在滿足使用要求的前提下，對被測要素給出定位公差后，通常對該要素不再給出定向公差和形狀公差。如果需要對方向和形狀有進一步要求時，則可另行給出定向或形狀公差，但其數(shù)值應小于定位公差值。

3、跳動

它可分為圓跳動和全跳動。

圓跳動：是指被測實際表面繞基準軸線作無軸向移動的回轉時，在指定方向上指示器測得的最大讀數(shù)差。

全跳動：是指被測實際表面繞基準軸線無軸向移動的回轉，同時指示器作平行或垂直于基準軸線的移動，在整個過程中指示器測得的最大讀數(shù)差。

跳動是某些形位誤差的綜合反映。

測具通過利用UG軟件，設計了全新的三維導向葉片觀察孔位置度測具，新的位置度測具不僅可以用于測量導向葉片觀察孔位置度，而且解決了被測孔的公差比較大的問題，由于該孔位置度沒有最大實體標志，必須將孔徑進行分組檢測，該測具解決了孔徑分組問題，同時解決了兩同軸孔進行同時檢測的問題。該測具結構簡單，測量快速準確，且能直接讀出位置度偏差的實際值。

觀察孔孔位置度測量

為了有效的解決導向葉片上的觀察孔位置度的測量問題，設計是基于新的設計理念，設計了全新的孔位置度測具。該位置度測具包括：用于葉片上、下緣板排氣邊端面定位的三個定位銷；用于外圓弧定位的兩個圓柱銷；角向定位塊，以及基座內安裝襯套，杠桿和轉軸連接形成一體在襯套內旋轉，以便對孔的位置度進行測量的測量裝置。

觀察孔三維設計方法的應用

傳統(tǒng)的測具一直采用AUTOCAD的平面設計方法，這種方法不直觀，不利于解決觀察和檢測測具的運動性、合理性等問題，利用UG三維設計方法，改善了傳統(tǒng)設計方法中存在的缺陷，從設計伊始就給于最直觀的視覺效果，并能夠確定測具設計的合理性和良好的應用性。

觀察孔先進的數(shù)顯測量方式的應用

傳統(tǒng)的插銷分組測量方法，人為因素影響比較大，測量精度與工人的操作熟練程度以及工人的認真度都有直接的聯(lián)系，測具采用了先進的數(shù)顯測量方式，測具更多的依靠定位方法以及數(shù)顯顯示來對孔的位置度進行直接讀取，人為因素影響較小，測具使用簡單，降低了工人的操作要求，也降低了工人的勞動強度，值得推廣應用。

觀察孔多自由度運動手段的靈活應用

傳統(tǒng)的測具在測量中需要工人先對葉片上緣板的兩同軸孔孔徑分別進行測量，然后再根據(jù)孔徑尺寸選擇對應尺寸的插銷進行孔位置度的檢測，操作比較繁瑣，新的位置度測具則采用了多自由度運動機構的方法，利用轉軸帶動杠桿在襯套內直線推進，來實現(xiàn)兩同軸孔軸向方向位置度的檢測，利用轉軸帶動杠桿在襯套內旋轉，來實現(xiàn)兩同軸孔周向位置度的檢測，完成葉片孔位置度的精確測量，減少了工人的操作步驟，提高了測量效率和測量精度。 2100433B

測量微小及易變性零件的線性尺寸（距離、直徑、角度）、幾何誤差（直線度、平面度、圓度、線輪廓度、平行度、垂直度、傾斜度、同心度、對稱度、位置度）。 2100433B