位置度——GD&T几何尺寸和公差|GD&T公开课｜GDT公开课｜GD&T培训 |GD&T内训

一、位置度的基础信息

英文：Ture Position

符号：

是否有基准：是

是否适用于最大/最小实体条件：是（常见）

图纸标注：

孔的真实中心位置（带有 2 个基准的 RFS）

MMC 下孔的位置（3 个基准）

二、位置度简介

在ASME标准中，位置度称为真实位置度，真实位置实际上只是指位置。许多人把这个符号称为“真实”位置，这有点不正确。真实位置是由基本尺寸或其他标称值的方法定义的精确坐标或位置。换句话说“位置”公差是指特征位置与“真实位置”之间的距离。

位置度被定义为特征从其“真实”位置所能产生的总允许偏差。根据它在图纸上不同的标注方法，它可以表示不同的意义。

它可用于最大材料条件（MMC）、最小材料条件（LMC）、投影公差（延伸公差）和切平面。它可以应用于任何尺寸特征（具有孔、槽、凸台或凸耳等物理尺寸的特征），并控制这些尺寸特征的中心元素。

在这些示例中，我们将使用孔，因为这些是位置度控制的最常见的特征类型。位置可以用于任何尺寸的特征（但不能用于面特征，在面特征上我们将使用轮廓度）。

①位置度--特征的位置度

轴、点或平面方面的位置定义了一个特征可以从指定的准确真实位置有多少变化。公差是一个 2 维或 3 维公差带，它限定了特征必须位于的要求范围。通常，在指定位置度时，基准点使用基本尺寸（没有公差）的 x 和 y 坐标。这意味着您将有一个确切的位置应该和你的容忍度说明你离这个有多远。该位置通常使用两个或三个基准来定位，以精确定位参考位置。真实位置通常称为直径，以表示圆形或圆柱形公差带。

②位置度--使用MMC/LMC

在最大/最小实体材料条件下使用位置度是非常有用的控制。在尺寸特征上标注位置度，可以同时控制特征的位置、方向和尺寸。MMC应用在位置度上有助于快速制作可用于检测零件的功能量规。它通过允许向零件增加奖励公差来实现这一点。当零件接近MMC时，约束将变得更紧，孔必须更接近其位置。但是，如果孔稍大一点（但仍在规范中），它可能会偏离其真实位置更远，并且仍允许功能正常（如螺栓穿过）。

三、位置度公差带

一个 2 维圆柱区域，或者更常见的是一个 3 维圆柱，以基准参考的真实位置为中心。

如果这是孔，则圆柱形公差带将延伸到零件的厚度。对于孔中存在的 3 维公差带，整个孔的轴需要位于该圆柱内。

三、位置度的测量/检测

①位置度--特征的位置度

特征的真实位置是通过首先确定当前参考点，然后将其与任何基准面进行比较以确定特征离该真实中心多远来确定的。它像尺寸公差一样被简化，但可以应用于直径公差带而不是简单的 XY 坐标。这是在 CMM 或其他测量设备上完成的。

②位置度--使用MMC

当在尺寸规格的特征下检查零件的真实位置时，通常使用功能量规来确保整个特征包络线在规格范围内。如果您有最大材料条件的规范，则所需的状态是孔不会太小，或销不会太大。以下公式用于创建功能量规 MMC 下真实位置的计量表。

a. 内孔的测量（功能量规尺寸）

对于孔的MMC 下的真实位置：

量规 Ø (销)=孔的最小Ø /(MMC)-位置公差

b. 外孔的测量（功能量规尺寸）

对于引脚MMC 下的真实位置 ：

量规Ø（孔）= 销的最大Ø/(MMC) + 真实位置公差

图纸上给出了量规销或孔的位置作为基本尺寸。所有仪表特征都应位于基准真实位置，但根据上述公式确定尺寸。

关于奖励公差的注意事项：

当功能量规用于真实位置时，实际特征尺寸与最大材料条件的任何差异都将是奖励公差。随着零件越来越接近 LMC，位置的奖励公差随之增加。最大材料条件标注的目标是确保当零件处于最差公差时，孔/销的真实位置和尺寸将始终组装在一起。例如，如果你有一个大孔尺寸但仍处于公差范围内（更接近 LMC），您可以为自己设置更多的奖励公差，从而使真实位置公差更大。由于奖励公差，孔的位置度可以更大。

奖励公差 = MMC 与实际情况之间的差异。

四、位置度与其他GD＆T符号的关系

①位置度--特征的位置度

位置度与对称性和同心度密切相关，因为它们都需要控制特征的位置。然而，位置度更加通用，因为它可以根据尺寸特征调用或与其他几何公差结合来指定整个零件的包络。

注：ASME Y14.5-2018中，已经取消了对称度、同轴度的符号。后期图纸中没有此两种符号，可以用位置度/轮廓度代替。

②位置度--使用 MMC/LMC

在孔或销上使用时，使用MMC 或 LMC 时的位置度与轴垂直度有关。垂直度和位置度的公差现在指的是中心轴的均匀性和圆柱包络。但是，对于位置度你可以使公差参考多个基准，而不是仅与轴垂直的一个基准。当你使用零件表面和侧面上的基准标注位置度时，垂直度也受到控制。有关更多详细信息，请参见示例 2。

五、位置度的使用

①位置度--特征的位置度

在示例 1 中，您可以看到如何使用真实位置标注孔。但是，这也可以应用于需要位置公差的任何东西，例如销、凸台甚至零件的边缘。当零件（例如螺栓连接表面）上有孔时，通常会标出位置度。它几乎可以在任何地方使用来表示任何大小的特征。

②位置度--使用 (MMC/LMC)

当功能量规是检查零件的理想工具时，使用MMC下尺寸特征的位置度。位置度对于描述和控制管件或螺栓固定装置的螺栓阵列也很有用。如果使用MMC指定控件，则可以将销规插入零件中，以查看螺栓孔样式在功能上是否准确。您将看到在螺栓阵列中使用MMC调用的真实位置，其中所有螺栓的相对位置和必要的间隙非常重要。位置度带有LMC的情况不太常见，但通常在需要最小壁厚时使用。

a. 位置度--孔位置 例1

四个孔应位于块上，以确保始终保持接触，并位于特定位置内。孔需要与配合零件中的螺纹连接对齐。

标出位置度后，孔不需要位于如下所示的精确位置，但它们的中心可以根据公差指定的量变化。基本尺寸（方块中的尺寸）是无公差的，并描述了如果孔完美无缺的真实位置。在右上方孔的 2D 检查中，真实位置距离基准 A 40 毫米，距离基准 B 40 毫米。孔中心通常由坐标测量机计算，并与真实位置进行比较。只要孔中心在特征控制框指定的 0.2 mm 蓝色公差带内，零件就在公差内。

注：在这种情况下，零件表面被标注（基准C）。这意味着整个孔的轴线必须与基准面对齐。公差带实际上可以确保位置和垂直度在规定的公差范围内。由于任何横截面上的所有中心点都由位置度控制，因此将控制零件轴（所有中心点之间的线）的方向。

b. 位置度--孔的位置度使用MMC 例2

以相同的示例为例，使用最大材料条件标注来指定位置度。这意味着您现在正在控制整个孔特征的包络，包括贯穿整个深度的孔的大小。

通过 MMC 标注，您现在可以使用功能量规测量该零件，以确定尺寸和几何公差同时在规格范围内。

用于测量所有孔的真实位置的功能量规的公式：

单个销直径 = 最小孔 Ø - 真实位置公差（额外）

此示例引脚 Ø = 9.9 – 0.2 = Ø 9.7

引脚位置：相同规格

这将是测量孔尺寸、方向和位置的通径规。该零件将被压到量规上，如果它适合该零件，则该零件符合规格。请注意，基准 A、B 和 C 都包含在量规中以检查孔的位置。通过确保零件接触所有基准并且量规销能够完全穿过孔来满足零件的所需功能。

只要量规可以进入零件，它就符合规格。这使得在生产线上准确测量零件变得非常容易。零件的功能得到确认，因为只要零件用螺栓连接到的表面具有相同的公差，它就会始终适合。

③位置度必须使用 Ø 符号标注吗？

有两种方法可以标注位置度，一种是作为距离控制，一种是控制开槽特征。前一种可以加Ø也可以不加，意义不同。第二种不加Ø符号。即使用位置度标注符号可以加Ø也可以不加Ø。

a. 距离控制在 X 和 Y 中，或者最常见的是作为直径。当真实位置被称为距离时，您可以在 X 或 Y 方向上从容差移动允许的容差。然而，当这样做时，公差带实际上形成一个正方形。这通常是不可取的，因为在正方形的角落比边离中心更远。这也消除了超过 57% 的公差带！最常见的是，相对于位置的真实位置用直径 (Ø) 符号称为圆柱或圆形公差带。故标注会增加Ø。

采用直角坐标系方法的双向位置度公差标注时，由于公差带形状有明确要求，不是圆形。故位置度不需要增加Ø。

b.另一种可以调用真实位置的常用方法是使用开槽特征。如果零件中有必须始终正确定位的槽，则可以使用真实位置来确保构成槽的每个平面始终位于正确位置。这种情况公差带不是圆形，位置度不需要增加Ø。

在这种情况下也可以使用对称性——但前提是槽有一个它们对称的参考基准平面（并且测量对称性非常困难！）。

六、总结

请记住，在特征控制框架中引用 MMC 时，您离 MMC 越远，则允许的额外公差越大。对于孔，直径越大（越接近 LMC），您对真实位置的额外公差就越大。

奖励公差 = 测量孔尺寸 - MMC 孔尺寸

注意：请记住，对于像销（轴）这样的位置特征，情况正好相反，销（轴）越小意味着您有更多的奖励公差。