定位公差及其检测与标注方法

定位公差是关联实际要素对基准在位置上允许的变动全量。当被测要素和基准要素都是中心要素要求重合或共面时，可用同轴度，其他情况规定位置度。

1.同轴度

同轴度公差是限制被测要素轴线相对于基准要素轴线的同轴位置误差的一项指标。同心度是限制被测圆心与基准圆心同心的程度。

1）同轴度与同心度公差。同轴度标注如图3-48（a）所示。公差带定义：是直径为公差值φt的圆柱面内的区域，如图3-48（b）所示，该圆柱面的轴线于基准轴线同轴。解释：φd轴线必须位于直径为公差值φ0.1，且与公共基准轴线A—B同轴的圆柱面内。读法：φd轴线相对于A—B形成的公共轴线的同轴度公差为φ0.1。

图3-48　台阶轴的同轴度

（a）标注示例；（b）公差带

同心度公差是直径为公差值φt，且与基准圆同心的圆内的区域，如图3-49（a）所示。图3-49（b）表示外圆的圆心必须位于直径为公差值φ0.01且与基准圆心同心的圆内。

图3-49　电动机定子硅钢片零件的同心度

2）同轴度误差的检测。同轴度误差的检测是要找出被测轴线离开基准轴线的最大距离，以其两倍值定为同轴度误差。图3-48所示的同轴度要求，可用图3-50所示的方法测量。以两基准圆柱面中部的中心点连线作为公共基准轴线。即将零件放置在两个等高的刃口状V形架上，将两指示器分别在铅垂轴截面调零。

图3-50　用两只指示器测量同轴度

（1）在轴向测量，指示器在垂直基准轴线的正截面上测得各对应点的读数差值|M1－M2|作为在该截面上的同轴度误差。

（2）转动被测零件按上述方法测量若干个截面。取各截面测得的读数差中的最大值（绝对值）作为该零件的同轴度误差。

此方法适用于测量形状误差较小的零件。

3）同轴度与同心度的应用说明：

（1）同轴度误差反映在横截面上是圆心的不同心。过去常把同轴度叫做不同心度是不确切的，因为要控制的是轴线，而不是圆心点的偏移。

（2）检测同轴度误差时，要注意基准轴线不能搞错，用不同的轴线作基准将会得到不同的误差值。

（3）同心度主要用于薄的板状零件，如电动机定子中的硅钢片零件，此时要控制的是在横截面上内外圆的圆心的偏移，而不是控制轴线。

2.对称度

对称度公差一般用以限制理论上要求共面的被测要素（中心平面、中心线或轴线）偏离基准要素（中心平面、中心线或轴线）的一项指标。

1）对称度公差，标注如图3-51（a）所示。公差带定义：是距离为公差值t，且相对基准的中心平面对称配置的两平行平面之间的区域，如图3-51（b）所示。解释：要求槽的中心面必须位于距离为公差值0.1，且相对基准的中心平面对称配置的两平行平面之间。读法：槽的中心平面相对于基准A（物体的中心平面）的对称度公差为0.1。

图3-51　面对面的对称度

（a）标注示例；（b）公差带

轴槽的对称度标注如图3-52（a）所示。公差带定义：是距离为公差值t，且相对基准的轴线（通过基准轴线的辅助平面）对称配置的两平行平面之间的区域，如图3-52（b）所示。解释：要求槽的中心面必须位于距离为公差值0.1，且相对基准轴线对称配置的两平行平面之间。读法：键槽的中心平面对于基准B（轴线）的对称度公差为0.1。

图3-52　轴槽的对称度

（a）标注示例；（b）公差带

2）对称度误差的检测。对称度误差的检测要找出被测中心要素离开基准中心要素的最大距离，以其两倍值定为对称度误差。通常是用测长仪测量对称的两平面或圆柱面的两边素线各自到基准平面或圆柱面的两边素线的距离之差。测量时用平板或定位块模拟基准滑块或槽面的中心平面。(www.xing528.com)

测量图3-51所示零件的对称度误差，可用如图3-53的方法。将被测零件放置在平板上，测量被测表面与平板之间的距离。将被测件翻转后，测量另一被测表面与平板之间的距离，取测量截面内对应两测点的最大差值作为对称度误差。

图3-53　测量面对面的对称度

3）对称度误差是在被测要素的全长上进行测量，取测得的最大值作为误差值。

3.位置度

位置度公差用以限制被测点、线、面的实际位置对其理想位置变动量的一项指标，其理想位置是由基准和理论正确尺寸确定。理论正确尺寸是不附带公差的精确尺寸，用以表示被测理想要素到基准之间的距离，在图样上用加方框的数字表示，如以便与未注尺寸公差的尺寸相区别。位置度公差可分为点、线、面的位置度。

1）位置度公差。点的位置度用于限制球心或圆心的位置误差。如图3-54所示，球φD球心必须位于直径为公差值0.08，并以相对基准A、B所确定的理想位置为球心的球内。

图3-54　点的位置度

（a）标注示例；（b）公差带

孔轴线的位置度，标注如图3-55（a）所示。公差带定义：是直径为φ0.1的圆柱面内的区域，公差带轴线的位置由相对于三基面体系的理论正确尺寸确定，如图3-55（b）所示。解释：φD孔的轴线必须位于直径为公差值φ0.1且以相对于A、B、C基准平面的理论正确尺寸所确定的理想位置为轴线的圆柱面内。读法：φD孔的轴线对基准A、B、C的位置度公差为φ0.1。

图3-55　孔的位置度

（a）标注示例；（b）公差带

如果是薄板，孔的轴线很短，则可看成为一个点，成为点的位置度。这时，公差带变为以基准B和C以及理论正确尺寸所确定的理想点为中心，直径为φ0.1的圆。

孔间位置度要求控制各孔之间的距离。如图3-56所示，由6个孔组成的孔组，要求控制各孔之间的距离，位置度公差在水平方向是0.1，在垂直方向是0.2。公差带是6个四棱柱，它们的轴线是孔的理想位置，要由理论正确尺寸确定。每个孔的实际轴线应在各自的四棱柱内。此处未给基准，意思是这组孔与零件上其他孔组或表面，没有严格要求，可用坐标尺寸公差定位。此例多用于箱体和盖板上。

图3-56　孔间位置度

（a）标注示例；（b）公差带

如果给定的是任意方向的位置度公差，则公差带是6个圆柱体。

面的位置度用于限制面的位置误差。如图3-57所示，滑块只要求燕尾槽两边的两平面重合，并不要求它们与下面平行，这时，可用面的位置度表示。其理论正确尺寸为零。因此，被测面的理想位置就在基准平面上，公差带是以基准平面为中心面，对称配置的两平行平面。被测实际面应位于此两平行平面之间。

图3-57　面的位置度

（a）标注示例；（b）公差带

2）位置度误差的检测（参见任务三中所述）。

3）位置度应用说明：

（1）由上述各例可以看出，位置度公差带有两平行平面、四棱柱、球、圆和圆柱，其宽度或直径为公差值，但都是以被测要素的理想位置中心对称配置。这样，公差带位置固定，不仅控制了被测要素的位置误差，还能控制它的形状和方向误差。

（2）在大批量生产中，为测量的准确和方便，一般都采用量规检验。在新产品试制、单件小批量生产、精密零件和工装量具的生产中，常使用量仪来测量位置度误差。这时，应根据位置度的要求，选择具有适当测量精度的通用量仪，按照图样规定的技术要求，测量出各被测要素的实际坐标尺寸，然后再按照位置度误差定义，将坐标测量值换算成相对于理想位置的位置度误差。

定位公差带是以理想要素为中心对称布置的，所以位置固定，不仅控制了被测要素的位置误差，而且控制了被测要素的方向和形状误差，但不能控制形成中心要素的轮廓要素上的形状误差。具体来说，同轴度可控制轴线的直线度，不能完全控制圆柱度；对称度可以控制中心面的平面度，不能完全控制构成中心面的两对称面的平面度和平行度。定位误差的检测是确定被测实际要素偏离其理想要素的最大距离的两倍值。对同轴度和对称度来说，就是基准的位置，对位置度来说，可以由基准和理论正确尺寸或尺寸公差（或角度公差）等确定。