位置度公差及其計(jì)算

1、位置度公差及其計(jì)算一、位置度公差注法的原理 在幾何精度設(shè)計(jì)中，確定中心距是一個(gè)重要的方面。 坐標(biāo)尺寸注法存在著以下缺點(diǎn)： 1.加工時(shí)產(chǎn)生累積誤差； 2.用兩點(diǎn)法測量各個(gè)中心距不能保證坐標(biāo)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(biāo)注 單個(gè)要素在零件上的定位要求，可以根據(jù)基準(zhǔn)體系和理論正確尺寸確定的理想位置標(biāo)注位置度公差來實(shí)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(jì)要求。 1.孔組位置度公差標(biāo)注應(yīng)包含的兩項(xiàng)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(biāo)位置關(guān)系和幾何關(guān)系。（各孔位置度公差） （2）孔組對(duì)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(biāo)注u孔組的兩種設(shè)計(jì)要求 （1）第一種設(shè)計(jì)要求。裝配時(shí)不僅要求被連接的兩個(gè)零件上對(duì)應(yīng)孔組內(nèi)各孔的位置分別對(duì)準(zhǔn)，而且要求這兩個(gè)零件上的某些其他要素也應(yīng)分別對(duì)準(zhǔn)。（對(duì)孔組和各孔的位置變動(dòng)量都應(yīng)規(guī)定較嚴(yán)格的位置度公差。） （2）第二種設(shè)計(jì)要求。裝配時(shí)僅要求被連接的兩個(gè)零件上對(duì)應(yīng)孔組內(nèi)各孔的位置分別對(duì)準(zhǔn)，而不要求這兩個(gè)零件上的某些其他要素也分別對(duì)準(zhǔn)。（對(duì)各孔的位置變動(dòng)量應(yīng)規(guī)定較嚴(yán)格的位置度公差，而對(duì)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(biāo)注 2.孔組位置度公差的基本標(biāo)注方法u滿足第一種設(shè)計(jì)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(biāo)注 （2）圓周布置孔組。圖6-5。二、位置度公差的標(biāo)注 2.孔組位置度公差的基本標(biāo)注方法u滿足第二種設(shè)計(jì)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(gè)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(biāo)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(gè)孔的實(shí)際軸線必須位于t1位置度公差帶內(nèi)，且I、II、III孔

4、的實(shí)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(jì)要求。二、位置度公差的標(biāo)注 孔組應(yīng)平行于一個(gè)側(cè)面的注法，見圖6-9。二、位置度公差的標(biāo)注 （2）圓周布置孔組。 基準(zhǔn)孔尺寸公差與被測孔位置度公差的關(guān)系采用最大實(shí)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(gè)銷只要求能夠分別插入螺紋堵蓋上的四孔組內(nèi)四個(gè)孔中，可以施力，但不要求它們的端面貼合。因此，不要求四個(gè)銷的軸線垂直于扳手端面，也不要求四個(gè)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(gè)孔的軸線應(yīng)垂直于基準(zhǔn)端面A，因?yàn)檠b配時(shí)該端面

5、與箱體上相應(yīng)的端面貼合。但不要求四個(gè)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(gè)孔的實(shí)際軸線應(yīng)同時(shí)位于孔組位置度公差帶和各孔位置度公差帶內(nèi)，即四個(gè)孔的實(shí)際軸線應(yīng)位于兩個(gè)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(jì)要求。三、位置度公差的計(jì)算 1. 孔組內(nèi)各孔位置度公差的計(jì)算 孔組內(nèi)各孔的位置度公差帶計(jì)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(gè)或幾個(gè)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(gè)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(jì)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(shí)體要求，通孔的形狀誤差由最大實(shí)體實(shí)效邊界控制。三、位置度公差的計(jì)算 （2）螺孔連接方式的位置度公差計(jì)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(shí)體要求，螺孔的位置度公差不采用最大實(shí)體要求，而采用獨(dú)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(jì)算 2. 孔組位置度公差的計(jì)算 （1）矩形零件（基準(zhǔn)要素為

7、平面要素） 滿足第一種設(shè)計(jì)要求：只需計(jì)算各孔位置度公差值t1，不必計(jì)算孔組位置度公差值t2，因?yàn)樗鼈兿嗟?。（圖6-6） 滿足第二種設(shè)計(jì)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(dòng)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(zhǔn)要素為軸線） 滿足第一種設(shè)計(jì)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(duì)基準(zhǔn)軸線的允許變動(dòng)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(jì)要求：（圖6-10）圖6-10（a），各被測孔的軸線對(duì)基準(zhǔn)軸線的允許變動(dòng)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(zhǔn)孔的尺寸公差值圖6-10（b），各被測孔的軸線對(duì)基準(zhǔn)軸線的允許變動(dòng)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(zhǔn)孔的尺寸公差值和垂直度公差值三、位置度公差的計(jì)算 裝配時(shí)，如果設(shè)計(jì)要求各個(gè)被連接零件上孔組內(nèi)各孔分別對(duì)準(zhǔn)，但不要求這些零件的外圓柱面或內(nèi)孔的基準(zhǔn)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(duì)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(zhǔn)孔的尺寸公差值四、位置度公差標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值的選擇方法 1.

9、按GB/T 1184-1996選擇位置度公差標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值四、位置度公差標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值的選擇方法 2. 按GB/T 1800.3-1998選擇位置度公差標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)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(duì)于通孔連接方式，都能保證裝配互換； 對(duì)于螺孔連接方式，螺釘與通孔的裝配會(huì)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(duì)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(huì)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?。┛尚校戎递^大時(shí)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(duì)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(jì)算示例 某氣動(dòng)裝置的頂蓋（圖6-24）和底座（6-25）零件的設(shè)計(jì)要求如下：（1）用兩個(gè)M4螺釘分別穿過頂蓋的兩個(gè) 通孔（帶沉孔的通孔）擰入底座的兩個(gè)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(duì)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(dòng)量應(yīng)不大于1mm。試確定：上述三項(xiàng)要求的位置度公差值t1、t2和t3；第四項(xiàng)要求的尺寸極限偏