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📏 bolt hole 圓形計算機

專業免費的 bolt hole 圓形計算機。純前端本機毫秒級計算、零資料上傳、極致隱私保護。提供詳細公式推導、實例示範與常見問答。

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📜 計算歷史記錄 (試算軌跡)
尚無歷史記錄,每次點擊「計算」將在此留下試算軌跡...

什麼是分度圓鑽孔計算器?

分度圓鑽孔(Bolt Hole Circle,BHC),也常稱為節圓直徑(PCD,Pitch Circle Diameter)排列,指的是一組均勻分布在假想圓周上的孔。這個計算器只要輸入圓的直徑、孔數與起始角度,就能算出每個孔精確的 X/Y 座標以及對應的角度位置。無論是工程師、機械加工師傅,還是自己動手做的 DIY 玩家都能用得上,常見於法蘭、輪轂、齒輪坯料、馬達座,以及任何需要把孔排在同一圓周上的零件。

使用方式

  • 圓直徑(PCD):輸入各孔中心所在圓的直徑,單位可用公釐(mm)或英吋(inch)。
  • 孔數:輸入要在圓周上均勻分布的孔數量。
  • 起始角度:設定第一個孔的角度(依慣例,0° 通常指向右側;也有人從 12 點鐘方向起算,視你的標註習慣而定)。

計算器會回傳每個孔相對於圓心的角度與 X/Y 座標,可直接用於劃線標記,或輸入 CNC 工具機進行程式編寫。

公式說明

由於各孔等距分布,相鄰兩孔之間的角度為:

≤ft( x_i, y_i \right) = ≤ft( r\cosθ_i, r\sinθ_i \right)
where ≤ft{ \begin{aligned} r &= \dfrac{Diameter}{2} \\ θ_i &= Start Angle + i · \dfrac{360^{\circ}}{Holes} \\ i &= 0, 1, \dots, Holes-1 \end{aligned} \right.
  • 角度間距=360° ÷ 孔數
  • 第 n 個孔的角度=起始角度+(n − 1)× 角度間距
  • X=(PCD ÷ 2)× cos(角度)
  • Y=(PCD ÷ 2)× sin(角度)

半徑就是 PCD 的一半。透過三角函數,便能將每個孔的角度換算成以排列圓心為原點的直角座標位置。

實際範例

假設你要在 100 mm 的 PCD 上鑽 6 個孔,從 0° 開始。角度間距為 360 ÷ 6 = 60^{\circ},因此各孔分別落在 0°、60°、120°、180°、240° 與 300°。半徑為 50 mm。第一個孔位於 X = 50 × \cos(0^{\circ}) = 50、Y = 50 × \sin(0^{\circ}) = 0。第二個孔則在 X = 50 × \cos(60^{\circ}) = 25、Y = 50 × \sin(60^{\circ}) ≈ 43.3,依此類推繞行整個圓周。

常見標準螺栓孔圓形圖案

螺栓孔圓形 (BHC),也稱為螺栓圓直徑 (PCD,節圓直徑),描述沿圓周均勻分佈的一組孔。下表列出廣泛使用的標準圖案。汽車車輪 PCD 的引用格式為(孔數)×(PCD 毫米),而法蘭螺栓圓遵循管道標準,例如 ASME B16.5。

圖案 PCD 孔數 角度步進 典型應用
4 × 100 100 mm 4 90° 小型/緊湊型汽車(例如經濟型掀背車)
4 × 114.3 114.3 mm 4 90° 舊款轎車、輕型車輛
5 × 100 100 mm 5 72° 許多緊湊型和運動型緊湊型汽車
5 × 114.3 114.3 mm 5 72° 非常常見的乘用車/跨界車 PCD
5 × 120 120 mm 5 72° 寶馬及數款較大型轎車
6 × 139.7 139.7 mm 6 60° 皮卡和越野車
8 × 165.1 165.1 mm 8 45° 重型卡車
NPS 2" Class 150 flange 120.7 mm (4.75") 4 90° ASME B16.5 管道法蘭
NPS 4" Class 150 flange 190.5 mm (7.5") 8 45° ASME B16.5 管道法蘭
NPS 6" Class 150 flange 241.3 mm (9.5") 8 45° ASME B16.5 管道法蘭

相鄰孔之間的角度步進只是 360^\circ / n,其中 n 是孔數。例如,5 孔圖案的步進為 360^\circ/5 = 72^\circ,8 孔圖案每隔 360^\circ/8 = 45^\circ。

實際佈局與加工提示

  1. 確認起始角度約定。本計算器沿正 X 軸(3 點鐘方向)測量 0^\circ 並逆時針旋轉。如果您的圖紙參考 12 點鐘(頂部)位置,請輸入 90^\circ 的起始角;對於順時針圖案,否定步進或鏡像 Y 值。
  2. 將原點與您的 CNC 零點相匹配。計算的 X/Y 值相對於螺栓孔圓心。將您機器的工作坐標系(G54 零件零點)設置在該中心,或將中心偏移量添加到每個坐標,以便在切割前符號和象限正確。
  3. 不要混淆孔直徑和 PCD。PCD 定位的是孔的中心,而不是其邊緣。根據螺釘間隙分別選擇鑽頭或刀具,並在規劃邊界距離時為孔直徑留出材料。
  4. 中心鑽和去毛刺。先在每個位置進行點鑽或中心鑽,這樣鑽頭就不會偏離真實位置,然後去除兩個面的毛刺。在法蘭上,毛刺會防止墊圈正確就位。
  5. 在鑽孔前通過測量驗證 PCD。對於偶數孔,PCD 等於兩個相對孔中心之間的中心距。對於奇數圖案(例如 5 孔),從一個孔中心測量到相對兩孔之間的中點,或使用弦半徑關係反推圓的半徑。始終與配件部分進行比較驗證。
  6. 檢查弦(孔對孔)間距。相鄰孔間距是一個很好的獨立交叉檢查:它等於 2r\sin(180^\circ/n)。用卡鉗確認該距離可以在金屬被移除前捕捉數據輸入或單位錯誤。

這些是一般佈局準則;對於公差和最終尺寸,始終遵照控制工程圖、螺釘規範或適用標準(例如 ASME B16.5)。

使用注意事項與精準校對原則(6 大核心守則)

📐 1. 嚴格對齊輸入量綱與單位

輸入各項數值時請務必確認量綱(例如小時、天數、金額、百分比),避免單位不匹配引發推算偏差。

🔒 2. 純前端本機毫秒級隱私保障

所有計算邏輯 100% 在您的終端瀏覽器內完成,資料絕不上傳伺服器,嚴格守護商業與個人隱私。

📊 3. 符合公認學術與產業計算模型

演算法嚴格遵循國際通用數學公式與標準計算模型,經多重情境交叉核對,數值嚴密精確。

📋 4. 一鍵複製與免登入 PDF 匯出

支援一鍵複製推算結果字串至剪貼簿,亦可直接點擊列印按鈕輸出純淨 PDF 工作報表。

🔄 5. 多情景敏感度動態對比

建議針對極端值與多組預期情景分別試算,觀察輸出數據的波動區間,輔助做出更穩健的決策。

🛡️ 6. 專業諮詢與日常參考免責聲明

本工具運算結果供日常排程、學業研習與事前參考之用,如涉及重大法規或投資決策請諮詢持證專家。

常見問題 (FAQ)

PCD 和分度圓直徑有什麼不同?
兩者其實是同一回事——都是指通過所有孔中心的那個圓的直徑。
0° 是從哪裡量起的?
本計算器以指向右方(正 X 軸)為 0°,角度依逆時針方向遞增。請依你的圖面標註習慣調整起始角度。
可以用英吋嗎?
可以。座標的單位會跟著你輸入的直徑單位一致。