定位误差分析

1、2 2定位误差产生原因及组成：定位误差产生原因及组成：（1 1）基准位移误差：）基准位移误差：由于定位基面和定位元件本身的制造误由于定位基面和定位元件本身的制造误差所引起同批工件定位基准相对位置的最大变动量。差所引起同批工件定位基准相对位置的最大变动量。 基准位移误差引起的定位误差在加工要求方向上的度量，基准位移误差引起的定位误差在加工要求方向上的度量， 与工序尺寸（或位置要求）方向的夹角。与工序尺寸（或位置要求）方向的夹角。cosjwdwjw3.1 3.1 定位装置的设计定位装置的设计（2 2）基准不重合误差：）基准不重合误差：由于工序基准与定位基准不重合，引起同批工件工序由于工序基准与定位

2、基准不重合，引起同批工件工序基准的最大变动范围，等于工序基准与定位基准之间基准的最大变动范围，等于工序基准与定位基准之间的距离尺寸公差（定位尺寸公差）。的距离尺寸公差（定位尺寸公差）。 基准不重合误差引起的定位误差在加工要求方向上度基准不重合误差引起的定位误差在加工要求方向上度量，量， 与工序尺寸（位置要求）方向的夹角。与工序尺寸（位置要求）方向的夹角。cosjbdbjb3.1 3.1 定位装置的设计定位装置的设计（二）定位误差计算方法（二）定位误差计算方法1 1合成法合成法 根据定位误差的产生原因及组成，定位误差应是基根据定位误差的产生原因及组成，定位误差应是基准位移误差和基准不重合误差两部

3、分产生定位误差准位移误差和基准不重合误差两部分产生定位误差的合成。计算步骤如下：的合成。计算步骤如下：cosjwdwcosjbdb3.1 3.1 定位装置的设计定位装置的设计合成：合成： 当工序基准不在定位基面上（工序基准与定位基准为两个独当工序基准不在定位基面上（工序基准与定位基准为两个独立的表面），即立的表面），即 、 无相关的公共变量时：无相关的公共变量时： 当工序基准在定位基面上，即当工序基准在定位基面上，即 、 有相关的公共变量有相关的公共变量时：时： coscosjbjwdjwjbcoscosjbjwdjwjbcoscosjbjwd3.1 3.1 定位装置的设计定位装置的设计在定位

4、基面尺寸变动方向一定的条件下，按下列方法合成：在定位基面尺寸变动方向一定的条件下，按下列方法合成： （定位基准）与（定位基准）与 （工序基准）同向变动（对加工尺（工序基准）同向变动（对加工尺寸影响相同）时，取寸影响相同）时，取“”号；号； （定位基准）与（定位基准）与 （工序基准）反向变动（对加工尺（工序基准）反向变动（对加工尺寸影响相反）时，取寸影响相反）时，取“”号；号；判断判断 的变动方向时，认为定位基准不动（理想位置）。的变动方向时，认为定位基准不动（理想位置）。jwjbjwjbjb3.1 3.1 定位装置的设计定位装置的设计2 2极限位置法：极限位置法： 根据定位误差的定义，直接计算

5、出由定位引起的加工尺寸的根据定位误差的定义，直接计算出由定位引起的加工尺寸的最大变动范围。最大变动范围。 画出工件定位时，工序尺寸变化的几何图形，即工画出工件定位时，工序尺寸变化的几何图形，即工 序基准变动的两个极限位置；序基准变动的两个极限位置；直接按几何关系确定工序尺寸的最大变动范围。直接按几何关系确定工序尺寸的最大变动范围。 双双v v性块定位、一面两孔定位、平面等组合定位用此法直观、性块定位、一面两孔定位、平面等组合定位用此法直观、简单。简单。3.1 3.1 定位装置的设计定位装置的设计4.1 4.1 定位装置的设计定位装置的设计3.3.微分法（尺寸链分析计算法）微分法（尺寸链分析计算

6、法） 步骤：步骤：建立工序尺寸建立工序尺寸d d与有关的工件和夹具相应各几何参数的关系式与有关的工件和夹具相应各几何参数的关系式 求全微分求全微分 用误差（公差）代替微分即可得到定位误差用误差（公差）代替微分即可得到定位误差 注意注意：有相关公共变量时，按代数和计算。：有相关公共变量时，按代数和计算。 此法对包含多误差因素的复杂定位方案的定位误差分析计算比此法对包含多误差因素的复杂定位方案的定位误差分析计算比 较方便。较方便。）（mxxxd,.,21mmdxxdxxdxxdd.2211mmdxxxxxx.22113.1 3.1 定位装置的设计定位装置的设计例：例：3.1 3.1 定位装置的设计

7、定位装置的设计尺寸关系式：尺寸关系式： 求全微分：求全微分： 用误差（公差）代替微分：用误差（公差）代替微分： cos2cbtgla22cos2sincos21seccbtgcbdadcdcdbdbtgda22cos2sincos21sec（三）定位误差计算实例（三）定位误差计算实例平面定位平面定位例例1 1：在方形工件上铣斜面，工件上在方形工件上铣斜面，工件上的定位基面已加工完毕，定位的定位基面已加工完毕，定位方案如图所示，求工序尺寸方案如图所示，求工序尺寸a的定位误差？的定位误差？3.1 3.1 定位装置的设计定位装置的设计3.1 3.1 定位装置的设计定位装置的设计解：用合成法求工序尺寸

8、解：用合成法求工序尺寸a a的定位误差的定位误差（1 1）三个定位基面中）三个定位基面中, ,第一和第三基准的位置与工序尺寸第一和第三基准的位置与工序尺寸a a有关。有关。第一基准第一基准用已加工的平面定位用已加工的平面定位, ,第三基准用平面实现定中定位，第三基准用平面实现定中定位，因此因此 （2 2）定位基准是底面，工序基准是圆孔中心线，二者不重合，）定位基准是底面，工序基准是圆孔中心线，二者不重合，因此产生基准不重合误差。因此产生基准不重合误差。定位尺寸为定位尺寸为 的方向与工序尺寸的方向与工序尺寸a a之间的夹角之间的夹角0jw1 . 050 )(2 . 0mmjbjb453.1 3.

9、1 定位装置的设计定位装置的设计（3 3）工序尺寸）工序尺寸a a的定位误差的定位误差 （4 4）由上述分析可知，引起工序尺寸定位误差的原因是基准不重）由上述分析可知，引起工序尺寸定位误差的原因是基准不重合误差。合误差。若若 ，则该定位方案能够满足加工要求。，则该定位方案能够满足加工要求。 1414. 045cos2 . 0cos)(jbadaad)5131()(外圆柱面定位外圆柱面定位例例2 2：图：图5-805-80如图所示齿轮坯的内孔和外圆如图所示齿轮坯的内孔和外圆 已加工合格。现在插床上用调整已加工合格。现在插床上用调整法加工内键槽，要求保证键槽深法加工内键槽，要求保证键槽深度尺寸度尺

10、寸 ，忽略内，忽略内孔与外圆同轴度误差。试分析该孔与外圆同轴度误差。试分析该定位方案能否满足加工要求？定位方案能否满足加工要求？ mmd025. 0035mmd01 . 080mmh2 . 005 .383.1 3.1 定位装置的设计定位装置的设计解：解：（1 1） 的定位误差的定位误差 在在v v形块上定位加工内孔键槽，形块上定位加工内孔键槽，定位基准定位基准为外圆为外圆中心线。中心线。基准位移误差引起定位误差基准位移误差引起定位误差（与加工尺寸同向）（与加工尺寸同向）mmh2 . 005 .38mmd01 . 080mmtdjw0707. 045sin21 . 02sin2mmjwdw07

11、07. 03.1 3.1 定位装置的设计定位装置的设计基准不重合误差引起的定位误差基准不重合误差引起的定位误差 工序基准工序基准为内孔为内孔 的下素线。的下素线。 基准不重合：定位尺寸为基准不重合：定位尺寸为 公差为公差为 ，合成：工序基准不在定位基面上，合成：工序基准不在定位基面上， mmd025. 00350125. 000125. 005 .17235mm0125. 0mmjbdb0125. 0)(0832. 00125. 00707. 0mmdbdwhd3.1 3.1 定位装置的设计定位装置的设计（2 2）分析定位误差产生原因：）分析定位误差产生原因：基准位移误差和基准不重合误差。基准

12、位移误差和基准不重合误差。（3 3）该定位方案是否满足加工要求：）该定位方案是否满足加工要求：该定位方案不能满足加工要求；该定位方案不能满足加工要求；改进措施：改进措施：提高定位基面的加工精度，减小基准位移误差提高定位基面的加工精度，减小基准位移误差: : mmtmmhhd0667. 02 . 031310832. 00667. 00125. 045sin2)0866. 0(22sin2)(dddhdttt3.1 3.1 定位装置的设计定位装置的设计 例例3 3：如图（如图（a a）所示工件，外圆尺寸）所示工件，外圆尺寸 加工完毕，加工完毕，本工序用钻模按图（本工序用钻模按图（b b）、（）、

13、（c c）的定位方案加工）的定位方案加工 孔，保证工序尺寸孔，保证工序尺寸h h，试比较两种定位方案？，试比较两种定位方案？mmd0062. 050mmd036. 0083.1 3.1 定位装置的设计定位装置的设计解：方案（方案（b b）：在：在v v形块上定位形块上定位基准位移误差引起定位误差基准位移误差引起定位误差 （与加工尺寸方向同）（与加工尺寸方向同）mmtdjw0438. 045sin2062. 02sin2mmjwdw0438. 03.1 3.1 定位装置的设计定位装置的设计基准不重合误差引起的定位误差基准不重合误差引起的定位误差 定位基准为外圆定位基准为外圆 中心线，中心线， 工

14、序基准为工序基准为 的上素线。的上素线。 基准不重合：定位尺寸为基准不重合：定位尺寸为 公差为公差为 （与加工要求方向同向）（与加工要求方向同向）mmd0062. 050mmd0062. 0500031. 00031. 025250mm031. 0mmjb031. 0mmjbdb031. 03.1 3.1 定位装置的设计定位装置的设计合成：工序基准在定位基面上，当合成：工序基准在定位基面上，当 定位基准由下定位基准由下上变动，工序基准由下上变动，工序基准由下上变动，二者同向上变动，二者同向 变动，变动， mmdmmd50938.49maxmin)(0748. 0031. 00438. 0mmd

15、bdwhd3.1 3.1 定位装置的设计定位装置的设计方案（方案（c c）基准位移误差引起定位误差基准位移误差引起定位误差 （与加工尺寸方向垂直）（与加工尺寸方向垂直）mmtdjw0438. 045sin2062. 02sin2090cosjwdw3.1 3.1 定位装置的设计定位装置的设计基准不重合误差引起的定位误差基准不重合误差引起的定位误差 基准不重合：定位尺寸为基准不重合：定位尺寸为 公差为公差为 （与加工要求方向同向）（与加工要求方向同向）合成：合成： 分析比较分析比较：方案（：方案（c c）优于方案（）优于方案（b b）。）。0031. 00031. 025250mm031. 0m

16、mjbdb031. 0)(031. 0mmdbhd3.1 3.1 定位装置的设计定位装置的设计14.14.考虑内孔与外考虑内孔与外圆的同轴度误差圆的同轴度误差比较三种方案比较三种方案? ?mm02. 03.1 3.1 定位装置的设计定位装置的设计方案方案b)b)如图所示是套筒工件如图所示是套筒工件铣键槽工序简图，要求保铣键槽工序简图，要求保证键槽深度尺寸证键槽深度尺寸 及键槽中心平面相对于外圆及键槽中心平面相对于外圆 中心线的对称度公差中心线的对称度公差为为 ，内孔与外圆的，内孔与外圆的同轴度误差同轴度误差 ，现按，现按图示定位方案，试分析该定图示定位方案，试分析该定位方案能否满足加工要求？位

17、方案能否满足加工要求？mmh014. 054mm03. 0mm01 . 060mm02. 03.1 3.1 定位装置的设计定位装置的设计解：在解：在v v形块上定位加工键槽，形块上定位加工键槽，定位基准定位基准为外圆为外圆 中心线。中心线。（1 1）基准位移误差引起定位误差：基准位移误差引起定位误差： （与加工尺寸方向同向）（与加工尺寸方向同向） mmd01 . 060014. 054hmmtdjw0707. 045sin21 . 02sin2mmjwdw0707. 03.1 3.1 定位装置的设计定位装置的设计基准不重合误差引起的定位误差：基准不重合误差引起的定位误差： 定位基准定位基准为外

18、圆为外圆 中心线，中心线， 工序基准工序基准为为 的下素线。的下素线。 基准不重合：定位尺寸为基准不重合：定位尺寸为 公差为公差为 （与加工要求方向同）（与加工要求方向同） mmd01 . 060mmd01 . 060005. 0005. 030260mm05. 0mmjbdb05. 0合成：合成： 工序基准在定位基面上，工序基准在定位基面上， 当当 定位基准定位基准由由下下上上变动，变动，工序基准工序基准由由上上下下变动，二者变动变动，二者变动方向相反，方向相反， mmdmmd609 .59maxmin)(0207. 005. 00707. 0mmdbdwhd3.1 3.1 定位装置的设计定

19、位装置的设计(2)(2)键槽中心平面对称度公差键槽中心平面对称度公差基准位移误差引起定位误差：基准位移误差引起定位误差： （与加工要求方向垂直）（与加工要求方向垂直） mmt03. 0mmtdjw0707. 045sin21 . 02sin2090cosjwdw3.1 3.1 定位装置的设计定位装置的设计基准不重合误差引起的定位误差：基准不重合误差引起的定位误差： 定位基准为外圆定位基准为外圆 中心线，中心线， 工序基准为内孔工序基准为内孔 的中心线。的中心线。 基准不重合：基准不重合： 合成：合成：mmd01 . 060mmd03. 003202. 0jb02. 0jbdb 02. 0td（

20、3 3）分析）分析定位误差产生原因：定位误差产生原因： ( (基准不重合误差基准不重合误差) ) （基准位置误差和基准不重合误差）。（基准位置误差和基准不重合误差）。该定位方案是否满足加工要求：该定位方案是否满足加工要求： 能满足加工要求能满足加工要求 不能满足加工要求不能满足加工要求014. 054hmmhmmhd047. 014. 031310207. 0 mmttd01. 003. 0313102. 0mmt03. 03.1 3.1 定位装置的设计定位装置的设计改进措施：改进措施： 提高定位基面的加工精度，减小基准位置误差；提高定位基面的加工精度，减小基准位置误差； 同轴度误差同轴度误差

21、0.01,0.01,该定位方案即可满足加工精度要求。该定位方案即可满足加工精度要求。改变定位方案改变定位方案如采用弹性心轴定位。如采用弹性心轴定位。返回返回3.1 3.1 定位装置的设计定位装置的设计内孔表面定位时内孔表面定位时方案方案c)c)例例5 5：套筒工件铣键槽工序，套筒工件铣键槽工序，要求保证键槽深度尺寸要求保证键槽深度尺寸 及键槽中心平面及键槽中心平面相对于外圆相对于外圆 中中心线的对称度公差为心线的对称度公差为t=0.03mm，内孔与外圆的同，内孔与外圆的同轴度误差轴度误差 ，现有按，现有按图示定位方案加工，采用轴图示定位方案加工，采用轴向夹紧（属于任意边接触）。向夹紧（属于任意

22、边接触）。试分析该定位方案能否满足试分析该定位方案能否满足加工要求？加工要求？014. 054hmmd01 . 060mm02. 03.1 3.1 定位装置的设计定位装置的设计解：用圆柱心轴定位，定位基准在解：用圆柱心轴定位，定位基准在 的中心线。的中心线。基准位置误差引起定位误差：基准位置误差引起定位误差： 与加工尺寸方向同向（任意方向）与加工尺寸方向同向（任意方向） mmd03. 0032014. 054hmmxttxddjw06. 001. 002. 003. 0minmax0mmjwdw06. 03.1 3.1 定位装置的设计定位装置的设计基准不重合误差引起的定位误差：基准不重合误差引

23、起的定位误差： 定位基准为内孔定位基准为内孔 中心线，中心线， 工序基准为外圆工序基准为外圆 的下素线。的下素线。 基准不重合：定位尺寸公差为基准不重合：定位尺寸公差为 （与加工要求方向同向）（与加工要求方向同向）mmd03. 0032mmd01 . 06007. 005. 002. 0mmjb07. 0mmjbdb07. 03.1 3.1 定位装置的设计定位装置的设计合成：合成：工序基准不在定位基面上工序基准不在定位基面上，键槽中心平面对称度公差键槽中心平面对称度公差基准位置误差引起定位误差：基准位置误差引起定位误差： 与加工尺寸方向同向（任意方向）与加工尺寸方向同向（任意方向） )(13.

24、 007. 006. 0mmdbdwhdmmt03. 0mmjwdw06. 0mmxttxddjw06. 001. 002. 003. 0minmax03.1 3.1 定位装置的设计定位装置的设计基准不重合误差引起的定位误差：基准不重合误差引起的定位误差： 定位基准为内孔定位基准为内孔 中心线，中心线， 工序基准为工序基准为 的中心线。基准重合：的中心线。基准重合： 合成：合成：mmd03. 00320jb0jbdb mmdbdwtd06. 006. 0mmd03. 00323.1 3.1 定位装置的设计定位装置的设计分析分析（a a）定位误差产生原因：）定位误差产生原因： ：基准位移误差和基准不重合误差；：基准位移误差和基准不重合误差； 对称度公差对称度公差 ：基准位移误差。：基准位移误差。014. 054hmmt03. 0（b b）该定位方案是否满足加工要求：）该定位方案是否满足加工要求： 不能满足加工要求不能满足加工