位置度公差及其計算方法

1、位置度公差及其計算一、位置度公差注法的原理 在幾何精度設(shè)計中，確定中心距是一個重要的方面。 坐標尺寸注法存在著以下缺點： 1.加工時產(chǎn)生累積誤差； 2.用兩點法測量各個中心距不能保證坐標方向。 位置度公差注法建立在由理論正確尺寸和幾何圖框給出的理想位置上。見圖6-1到6-5。二、位置度公差的標注 單個要素在零件上的定位要求，可以根據(jù)基準體系和理論正確尺寸確定的理想位置標注位置度公差來實現(xiàn)。 要素組在零件上的定位，要考慮該要素組的兩種位置關(guān)系和兩種設(shè)計要求。 1.孔組位置度公差標注應(yīng)包含的兩項主要內(nèi)容u孔組的兩種位置關(guān)系 （1）孔組內(nèi)各孔的位置關(guān)系。是指幾何圖框上各孔理想位置之間的關(guān)系，各孔之間

2、保持定的坐標位置關(guān)系和幾何關(guān)系。（各孔位置度公差） （2）孔組對零件上其他要素的位置關(guān)系。是指孔組或孔組內(nèi)各孔在零件上的定位要求。（孔組位置度公差）二、位置度公差的標注u孔組的兩種設(shè)計要求 （1）第一種設(shè)計要求。裝配時不僅要求被連接的兩個零件上對應(yīng)孔組內(nèi)各孔的位置分別對準，而且要求這兩個零件上的某些其他要素也應(yīng)分別對準。（對孔組和各孔的位置變動量都應(yīng)規(guī)定較嚴格的位置度公差。） （2）第二種設(shè)計要求。裝配時僅要求被連接的兩個零件上對應(yīng)孔組內(nèi)各孔的位置分別對準，而不要求這兩個零件上的某些其他要素也分別對準。（對各孔的位置變動量應(yīng)規(guī)定較嚴格的位置度公差，而對孔組位置度公差或定位尺寸公差則應(yīng)規(guī)定的較松

3、。） 孔組位置度公差與各孔位置度公差的關(guān)系：前者一定要不小于后者。二、位置度公差的標注 2.孔組位置度公差的基本標注方法u滿足第一種設(shè)計要求的位置度公差注法 （1）矩形布置孔組。圖6-6。二、位置度公差的標注 （2）圓周布置孔組。圖6-5。二、位置度公差的標注 2.孔組位置度公差的基本標注方法u滿足第二種設(shè)計要求的位置度公差注法 （1）矩形布置孔組。 復(fù)合位置度公差注法：指將孔組的兩種位置度公差分別用兩個公差框格注出。圖6-7?？捉M位置度公差各孔位置度公差二、位置度公差的標注 位置度公差與定位尺寸公差組合注法：圖6-4和6-8。 四個孔的實際軸線必須位于t1位置度公差帶內(nèi)，且I、II、III孔

4、的實際軸線還必須位于相應(yīng)的定位尺寸公差帶內(nèi)，才能滿足設(shè)計要求。二、位置度公差的標注 孔組應(yīng)平行于一個側(cè)面的注法，見圖6-9。二、位置度公差的標注 （2）圓周布置孔組。 基準孔尺寸公差與被測孔位置度公差的關(guān)系采用最大實體要求：圖6-10。 不規(guī)定孔組在零件上的確定位置：圖6-11、6-12。圖6-11所示的爪形扳手上的四銷組內(nèi)四個銷只要求能夠分別插入螺紋堵蓋上的四孔組內(nèi)四個孔中，可以施力，但不要求它們的端面貼合。因此，不要求四個銷的軸線垂直于扳手端面，也不要求四個銷的幾何圖框的軸線與扳手外圓柱面或內(nèi)孔的軸線同軸線。圖6-12所示的濾油網(wǎng)蓋上四孔組內(nèi)四個孔的軸線應(yīng)垂直于基準端面A，因為裝配時該端面

5、與箱體上相應(yīng)的端面貼合。但不要求四個孔的幾何圖框的軸線與濾油網(wǎng)蓋外圓柱面或內(nèi)孔的軸線重合。復(fù)合位置度公差注法：圖6-13。四個孔的實際軸線應(yīng)同時位于孔組位置度公差帶和各孔位置度公差帶內(nèi)，即四個孔的實際軸線應(yīng)位于兩個公差帶的重疊部分，但各孔位置度公差帶中心不必位于孔組位置度公差帶內(nèi)，則滿足設(shè)計要求。三、位置度公差的計算 1. 孔組內(nèi)各孔位置度公差的計算 孔組內(nèi)各孔的位置度公差帶計算公式由緊固件與被連接零件的連接方式?jīng)Q定。 通孔連接方式：用螺栓、銷釘?shù)染o固件穿過兩個或幾個被連接零件上的通孔； 螺孔連接方式：把雙頭螺柱、螺釘?shù)染o固件擰入一個被連接零件的螺孔中，且穿過其余的被連接零件上的通孔。 （1）

6、通孔連接方式的位置度公差計算（圖6-14）t=DM-dM=Xmin 上式中，緊固件采用包容要求一般情況，各零件上通孔直徑的基本尺寸和極限偏差都相同，其軸線的位置度公差值也相同，且采用最大實體要求，通孔的形狀誤差由最大實體實效邊界控制。三、位置度公差的計算 （2）螺孔連接方式的位置度公差計算（圖6-15） 一般情況下，螺孔（包括過盈配合銷釘孔）和通孔的位置度公差值相同，而通孔的位置度公差采用最大實體要求，螺孔的位置度公差不采用最大實體要求，而采用獨立原則。t=（DM-dM）/2=0.5Xmin 上式中，緊固件采用包容要求三、位置度公差的計算 2. 孔組位置度公差的計算 （1）矩形零件（基準要素為

7、平面要素） 滿足第一種設(shè)計要求：只需計算各孔位置度公差值t1，不必計算孔組位置度公差值t2，因為它們相等。（圖6-6） 滿足第二種設(shè)計要求：（圖6-7和圖6-4）t2=l-T l為孔的軸線至零件有關(guān)側(cè)面的距離的允許變動量，T為通孔直徑的尺寸公差值定位尺寸公差值：T 1=T2=l （2）圓盤形零件（基準要素為軸線） 滿足第一種設(shè)計要求：（圖6-5）孔組位置度公差帶與各孔位置度公差帶重合，幾何圖框軸線對基準軸線的允許變動量l等于各孔位置度公差值t1 與該孔直徑的尺寸公差值T之和。l=t1+T滿足第二種設(shè)計要求：（圖6-10）圖6-10（a），各被測孔的軸線對基準軸線的允許變動量： l=t1+T+T

8、1t1和T被測孔的位置度公差值和尺寸公差值；T1基準孔的尺寸公差值圖6-10（b），各被測孔的軸線對基準軸線的允許變動量： l=t1+T+T1+t3t1和T被測孔的位置度公差值和尺寸公差值；T1和t3基準孔的尺寸公差值和垂直度公差值三、位置度公差的計算 裝配時，如果設(shè)計要求各個被連接零件上孔組內(nèi)各孔分別對準，但不要求這些零件的外圓柱面或內(nèi)孔的基準軸線彼此重合，則可采用圖6-11、圖6-12或6-13所示注法。l=t1+T+tp Tp銷組或孔組幾何圖框軸線對外圓柱面或內(nèi)孔軸線的一般同軸度公差值t2 = l T-T1T被測孔的尺寸公差值T1基準孔的尺寸公差值四、位置度公差標準數(shù)值的選擇方法 1.

9、按GB/T 1184-1996選擇位置度公差標準數(shù)值四、位置度公差標準數(shù)值的選擇方法 2. 按GB/T 1800.3-1998選擇位置度公差標準數(shù)值（表6-2） 利用a(A)、b(B)、c(C)、d(D)、e(E)、f(F)、g(G)的基本偏差的數(shù)值作為通孔與緊固件之間的標準最小間隙。五、采用延伸公差帶的位置度公差 1. 問題的提出（圖6-16、6-17） 對于通孔連接方式，都能保證裝配互換； 對于螺孔連接方式，螺釘與通孔的裝配會發(fā)生干涉，因此，不能保證裝配互換。五、采用延伸公差帶的位置度公差 2. 延伸公差帶的概念 針對圖6-17所示的干涉情況，可以用以下四種方法解決裝配互換問題。 1）另加

10、垂直度公差要求（圖6-18） 會增加生產(chǎn)成本，不是一種理想的方法。 2）增大通孔的直徑尺寸（圖6-19） 這種方法在一定條件下可行（比值l1/l2較小）可行，但比值較大時不一定適用。五、采用延伸公差帶的位置度公差 3）縮小螺孔的位置度公差 縮小螺孔的位置度公差對制造不利，不宜采用。 4）采用延伸公差帶 把螺孔位置度公差帶從螺孔本身長度范圍內(nèi)移到螺釘桿部與通孔發(fā)生干涉的部位，即移到包含著通孔全長范圍內(nèi)的螺孔軸線延伸部分，這就是所謂的延伸公差帶。圖6-20。五、采用延伸公差帶的位置度公差 3. 延伸公差帶的位置度公差注法 只適用于零件圖，不適用于部件圖和裝配圖。 圖6-21。 圖6-22 圖6-23。五、采用延伸公差帶的位置度公差 4. 位置度公差值的計算示例 某氣動裝置的頂蓋（圖6-24）和底座（6-25）零件的設(shè)計要求如下：（1）用兩個M4螺釘分別穿過頂蓋的兩個 通孔（帶沉孔的通孔）擰入底座的兩個M4螺孔，使頂蓋和底座零件緊固；（2）頂蓋和底座的 通氣孔應(yīng)保證氣柱通路直徑不小于4mm；（3） 頂蓋和底座的 槽應(yīng)保證通路直徑不小于15mm；（4）頂蓋和底座的側(cè)面B和C雖不必對齊，但頂蓋的通孔軸線和底座的螺孔軸線分別至側(cè)面B和C的距離L的變動量應(yīng)不大于1mm。試確定：上述三項要求的位置度公差值t1、t2和t3；第四項要求的尺寸極限偏