定位误差分析修改后

1、u定位误差定位误差：由：由定位引起的同一定位引起的同一批工件的工序基批工件的工序基准在工序尺寸方准在工序尺寸方向上的最大位置向上的最大位置变动量。变动量。 定位误差定位误差定定 安装、调整误差安装、调整误差安安-调调:包括包括夹具在机床上的装夹误差、机床调整误差、夹紧误差以及机床和刀具的制造误差等。 加工过程误差加工过程误差过过：包括包括工艺系统的弹性变形和热变形误差以及磨损误差等。 要保证零件加工精度，则需满足以下条件：要保证零件加工精度，则需满足以下条件： 总总 其中总总为多种原因产生的误差总和； 是工件被加工尺寸的公差。 总总包括（1）夹具在机床上的装夹误差，（2）工件在夹具中的定位误差

2、和夹紧误差，（3）机床调整误差，（4）工艺系统的弹性变形和热变形误差，（5）机床和刀具的制造误差及磨损误差等 。 即：即： 定定+ 安安-调调+ 过过 在对定位方案进行分析时，可以假设上述三项误差各占在对定位方案进行分析时，可以假设上述三项误差各占工件公差的工件公差的1/31/3。 则有：则有： 定定 /3/3 此就是夹具定位误差验算公式。此就是夹具定位误差验算公式。三三. .定位误差定位误差 定位误差是指工件定位时所造成的加工表定位误差是指工件定位时所造成的加工表面相对其工序基准的位置误差，以面相对其工序基准的位置误差，以DW表示。表示。 1.1.定位误差产生的原因定位误差产生的原因 由基准

3、不重合引起的由基准不重合引起的定位误差定位误差定位误差为：定位误差为：BC2L定位基准定位基准工序基准工序基准须明确的须明确的概念概念：a)a)设计基准：设计基准：在零件图上在零件图上用来用来确定某一表面的尺寸、确定某一表面的尺寸、位置所依据的基准。位置所依据的基准。b)b)工序基准：工序基准：在工序图上用来确定本工序被加工表面在工序图上用来确定本工序被加工表面加工后的尺寸、位置所依据的基准。加工后的尺寸、位置所依据的基准。c c) )基准不重合误差基准不重合误差等于定位基准相对于设计基准在工等于定位基准相对于设计基准在工序尺寸方向上的最大变动量。序尺寸方向上的最大变动量。分析：由基准不重合引

4、起的分析：由基准不重合引起的定位误差定位误差设计基准（定位基准）设计基准（定位基准）加工面加工面加工面加工面设计基准设计基准定位基准定位基准 定位基准与设计基准不重合，产生的基准不定位基准与设计基准不重合，产生的基准不重合误差重合误差不不。 基准不重合误差的大小应等于定位基准与设计基准不重合误差的大小应等于定位基准与设计基准之间所有尺寸的公差和。基准之间所有尺寸的公差和。 在工序图上寻找这些尺寸的公差。在工序图上寻找这些尺寸的公差。 当设计基准的变动方向与加工尺寸的方向不一当设计基准的变动方向与加工尺寸的方向不一致，存在一夹角时，基准不重合误差等于定位基准致，存在一夹角时，基准不重合误差等于定

5、位基准与设计基准之间所有尺寸的公差和在加工尺寸方向与设计基准之间所有尺寸的公差和在加工尺寸方向上的投影。上的投影。 当设计基准的变动方向与加工尺寸的方向相同当设计基准的变动方向与加工尺寸的方向相同时，这时基准不重合误差等于定位基准与设计基准时，这时基准不重合误差等于定位基准与设计基准之间所有尺寸的公差和。之间所有尺寸的公差和。 u 如图所示，工件以内孔中如图所示，工件以内孔中心心O为定位基准，套在心轴上，为定位基准，套在心轴上，铣上平面，工序尺寸为铣上平面，工序尺寸为 u 从定位角度看，孔心线与从定位角度看，孔心线与轴心线重合，即设计基准与定位轴心线重合，即设计基准与定位基准重合，基准重合，

6、不不 =0。 0HH 定位基准与限位基准不重合引起的误差定位基准与限位基准不重合引起的误差。 工件定位面与夹具定位元件共同构成定位副，工件定位面与夹具定位元件共同构成定位副，由于定位副制造得不准确和定位副间的配合间隙引由于定位副制造得不准确和定位副间的配合间隙引起的工件最大位置变动量，也称为起的工件最大位置变动量，也称为定位副制造不准定位副制造不准确误差确误差。 这是由于定位基面和限位基面的制造公差和间这是由于定位基面和限位基面的制造公差和间隙造成的。隙造成的。 实际上，定位心轴和工件实际上，定位心轴和工件内孔都有制造误差，而且内孔都有制造误差，而且为了便于工件套在心轴上，为了便于工件套在心轴

7、上，还应留有间隙，还应留有间隙， 故安装后孔和轴的中心必故安装后孔和轴的中心必然不重合，使得两个基准然不重合，使得两个基准发生位置变动。发生位置变动。此时基准位移误差：此时基准位移误差：基基=（D+ d）/2 若定位基准与限位基准的最大变动量为若定位基准与限位基准的最大变动量为i。 定位基准的变动方向与设计尺寸方向相同时：定位基准的变动方向与设计尺寸方向相同时： 基基 =i 定位基准的变动方向与加工尺寸的方向不一致，定位基准的变动方向与加工尺寸的方向不一致，两者之间成夹角时，基准位移误差等于定位基准的两者之间成夹角时，基准位移误差等于定位基准的变动范围在加工尺寸方向上的投影。变动范围在加工尺寸

8、方向上的投影。 基基icos2.2.定位误差的分析与计算定位误差的分析与计算 工件以平面定位工件以平面定位 当定位基面为精基准时，夹具上定位元件当定位基面为精基准时，夹具上定位元件的工作面又处于同一平面上，则两者接触良的工作面又处于同一平面上，则两者接触良好，同批工件定位基准的位置能基本保持一好，同批工件定位基准的位置能基本保持一致，不会产生基准位置误差致，不会产生基准位置误差；当定位基面为粗基准时，由于被加工表面当定位基面为粗基准时，由于被加工表面对此平面的精度未作严格要求，即使有严格对此平面的精度未作严格要求，即使有严格要求，必然要由后续精加工工序满足，为此要求，必然要由后续精加工工序满足

9、，为此不必考虑基准位置误差。不必考虑基准位置误差。 因此，工件以平面定位时，主要考虑因此，工件以平面定位时，主要考虑基准基准不重合误差不重合误差。 工件以内孔定位工件以内孔定位 基准孔与定位元件任意接基准孔与定位元件任意接触，定位误差值为：触，定位误差值为： 基准孔与定位元件固定边基准孔与定位元件固定边接触，接触，定位误差值为：定位误差值为：JWO1O2DmaxdminTDTdXmin JWOO2 （TDTdXmin ）/ 2 工件以外圆在工件以外圆在V 形块上定位形块上定位JW O1O2 （Dmaxdmin ） /2 sin（/2） Td/2sin（/2） 工件以外工件以外圆在圆在V形块上形

10、块上定位，工件定位，工件外圆的尺寸外圆的尺寸公差会引起公差会引起其几何中心其几何中心 O 的位置发生变化的位置发生变化, ,此时此时, ,定位误差只有定位误差只有基准位基准位置误差置误差：Dmin/2Dmax/2OO1O2jb的计算 首先找到要分析方向的工序位置尺寸的工序基准和定位基准其次找到定位尺寸最后把定位尺寸公差向工序位置尺寸方向投影即得jb 例1：如图2.41(a)工件以A面定位加工F面，计算jb分析： a)找工序基准和定位基准：工序基准为C、定位基准为A； b)找定位尺寸：解如图(b)尺寸链得定位尺寸的公差：L=0.05 c)因定位尺寸方向与工序位置尺寸方向一致，即有jb=0.05

11、例：如图2.44，工件以内孔在心轴上固定单边接触或任意边接触定位加工平面，试分析工序尺寸分别为 h1、h2、h3(工序基准为外圆中心线)、h4、h5时的定位误差。 DDdd图2.44 圆孔定位误差分析 分析：若工件外圆和内孔的同轴度误差为b工件以内孔定位工件以内孔定位 工件孔与定位心轴工件孔与定位心轴( (销销) )过盈配合时过盈配合时( (垂直或水平垂直或水平放置放置) )时的定位误差时的定位误差 此时，由于工件孔与心轴(销)为过盈配合， 所以基基=0。 对H1尺寸:工序基准与定位基准重合,均为中心O ,所以不不=0 对H2尺寸:不不=d/2A A、工件以外圆表面在、工件以外圆表面在V V型

12、块上定位型块上定位由于由于V型块在水平方向有对中作用。型块在水平方向有对中作用。基准位移误差基准位移误差基基0 “1”孔中心线在孔中心线在X，Y方向的最大位移为：方向的最大位移为： 定（定（1x)=定定(1y)=D1+d1+1min=1max（孔与销的最大间隙） “2”孔中心线在孔中心线在X,Y方向的最大位移分别为方向的最大位移分别为: 定定(2x)=定定(1x)+2Ld(两孔中心距公差) 定定(2y)=D2+d2+2min=2max 两孔中心连线对两销中心连线的最大转角误差两孔中心连线对两销中心连线的最大转角误差: 定定()=2=2tan-1(1max+2max)/2L (其中L为两孔中心距

13、) 以上定位误差都属于基准位置误差,因为不不=0。例1：如图2.46工件以外圆在V型块上定位铣槽，试分析当工序尺寸分别为L1、L2、L3时的定位误差。 图2.46 工件以外圆在V形块定位误差分析 3）工件以外圆在套筒中定位，定位基准是外圆中心线。分析与工件以内孔在心轴上定位相同 009. 0025. 0025. 00/406/740gH目录目录下一节下一节4、组合定位时定位误差的分析计算、组合定位时定位误差的分析计算 工件以两孔一面在两销一面上定位 由前面分析知，工件以两孔一面在两销一面上定位，两孔常用定位元件为圆柱销和削边销，工件在平面上的运动方式有：平移、转动、平移与转动。图2.48(a)

14、 基准相对位置变化分析 图2.48(b) 基准相对位置变化分析 在两销连线方向上的平移因削边销间隙的增大，平移由圆柱销所在定位付决定db1 =D1 +d1+1 垂直两销连向方向上的转动：分析如图2.48(a)tg 1 =( + +1+ + +2)/2L1D1d2D2d 在垂直两销连向方向上平移db1后转动： 分析如图2.48(b) tg 2=( D2 +d2 +2 D1 d11) / 2L(2)定位误差要结合具体加工要素来分析计算 由上分析见图2.49知： 对于垂直两孔连线方向的加工要求：对于垂直两孔连线方向的加工要求： 1)当加工要素位于两孔之间时，平移db1转动2后，基准位移误差最大 。

15、2)当加工要素位于两孔之外时，转动1后误差最大； 对于平行两孔连线方向的加工要求：对于平行两孔连线方向的加工要求： db=db1。图2.49 两孔定位时垂直两孔连线方向工序尺寸的定位误差分析 例1：如图2.50工件以两孔一面在两销一面上定位加工孔，试设计两销直径并进行定位误差分析10H7(+0.015)。 解：a)销1布右孔 d1 =10g6= 1=0.005 b) LKK=700.05 LJ J =700.02 c)查表2.1 b=4 2 =2b/D2（ kJ1/2） 8/10(0.05+0.020.005/2)=0.054 d2=(100.054)h6= 005. 0014. 010054

16、. 0063. 010对30：jb=0 db= db1 =0.015+0.009+0.005=0.029dw=0.029d)定位误差分析对20： 1max=0.0292max=0.078 jb=0 db应是上下平移db1 转动 2后最大：由下图分析知：X/70=Y/30(2max1max)/2/ 70 = Y/30Y =(2max1max) / 2/ 7030 =0.0105db=1max+2Y =0.029+0.021 =0.05dw=0.052.6 定位方案设计定位方案设计及定位误差分析示例及定位误差分析示例 例1：如图2.53a)加工平面保证A= ，已知：d= ；B= ； =60,求dw

17、。 16. 040035. 090062. 035图2.51 组合定位误差分析 B对A：jb=0 dbd=d/2sin30 =0.035 dbB=tg60 =0.107db =0.035+0.107 =0.142dw=0. 142 021. 025025. 04017. 08 .34图2.52 定位误差分析实例 解：对称度0.1：jb=0.02 db=0 dw=0.02 尺寸A： jb=0.02+0.0125=0.0325 db=0.7070.021=0.0148 dw=0.04731/3 T 满足 例3：如图2.53加工宽度为4的通槽，试确定位方案。解：图2.53 两孔定位误差分析 xyz图

18、2.53 定位方案设计 工序加工要求：槽宽4；槽深3；槽的对称度。1) 限制自由度分析槽宽由定尺寸刀具保证保证槽深应限制保证槽的对称度应限制综合结果应限制zyxxzyzyyyxzzxyxzyxz 底面布大支承板限 侧面布窄长支承板限 孔内布短削边销限2) 定位方案确定 综合结果实际限制3) 削边销设计 =9.9750.025 =9.9750.005 D1 1 =0查表2.1 b=4 2=2b/D2 (K + J 1/2) =24/14(0.025+0.005) =0.017 d2 =(140.017)h6 ( ) KLJL0011. 0图2.54定位误差分析实例 5如图加工20的孔，试进行定位

19、方案设计。6如图加工槽8 ，试进行定位方案设计。009. 0下一节下一节目录目录一面两孔定位一面两孔定位一平面两圆孔一平面两圆孔(简称一面两孔简称一面两孔)的定位方式，在箱体、杠杆、盖的定位方式，在箱体、杠杆、盖板等类零件的加工中用得很广。板等类零件的加工中用得很广。一、定位元件一、定位元件工件以一面两孔定工件以一面两孔定位时，除了相应的支承位时，除了相应的支承板外，用于两个定位圆板外，用于两个定位圆孔的定位元件有以下两孔的定位元件有以下两种。种。1两个圆柱销两个圆柱销（如图（如图144所示）所示）图144 采用两个短圆柱销与两定位孔配合为重复定位沿连心线方向采用两个短圆柱销与两定位孔配合为重

20、复定位沿连心线方向的自由度被重复限制了。要使其成为可用重复定位，必须满足下列的自由度被重复限制了。要使其成为可用重复定位，必须满足下列条件：条件：当工件两孔径为最小、两销径为最大；孔间距为最大、销间当工件两孔径为最小、两销径为最大；孔间距为最大、销间距为最小时，两销、孔仍有最小装配间隙。距为最小时，两销、孔仍有最小装配间隙。或孔间距为最小、销间距为最大时，两销、孔仍有最小装配或孔间距为最小、销间距为最大时，两销、孔仍有最小装配间隙。间隙。为了满足上述条件，第二销和第二孔不能采用标准配合，第二为了满足上述条件，第二销和第二孔不能采用标准配合，第二销直径缩小了，连心线方向的间隙就增大了。缩小后的第

21、二销的最销直径缩小了，连心线方向的间隙就增大了。缩小后的第二销的最大直径为：大直径为：22222min2min2max2ooXDd 222222LdLDLDLdLLoo上两式整理可得：上两式整理可得： 直径缩小后第二销和第二孔的最小装配间隙。直径缩小后第二销和第二孔的最小装配间隙。 第二销和第二孔的最小装配间隙。第二销和第二孔的最小装配间隙。LDLdXDd min2min2max2min2max2min2min2XdDXLdLD mixX2min2X 这种缩小一个定位销直径的方法，虽然能实现工件的顺利装卸，这种缩小一个定位销直径的方法，虽然能实现工件的顺利装卸，但增大了工件的转动误差，因此，只

22、能在加工要求不高时使用。但增大了工件的转动误差，因此，只能在加工要求不高时使用。2、一圆柱销与一削边销一圆柱销与一削边销如如145图所示，不缩小定位销的直径，图所示，不缩小定位销的直径，采用定位销采用定位销“削边削边”的方法也能增大连心线的方法也能增大连心线方向的间隙。方向的间隙。削边量越大，连心线方向的间隙也越削边量越大，连心线方向的间隙也越大。当间隙达到大。当间隙达到时，便满足了时，便满足了工件顺利装卸的条件。工件顺利装卸的条件。2min2Xa22min2min2XXLdLDa 图145 实际定位时，实际定位时，可由可由来调剂，因此可忽略来调剂，因此可忽略不计，不计，则则由图可得出：由图可

23、得出：经推导可得：经推导可得：由于由于和和的数值很小，可忽略不计，则的数值很小，可忽略不计，则min2X min2Xmin2X 2LDLda2222BCOBACOAaaXXDb44222min2min2min2aXDb2min2min2min22min2DabX2min2X24a 图145 二、定位误差二、定位误差工件以一面两孔在夹具的一面两销上定位时，如图工件以一面两孔在夹具的一面两销上定位时，如图146所示。所示。由于由于孔与圆柱销存在最大配合间隙孔与圆柱销存在最大配合间隙，孔与菱形销存在孔与菱形销存在最大配合间隙最大配合间隙，因此会产生直线因此会产生直线位移误差位移误差和和角位移误差角位

24、移误差，两者组成基准位两者组成基准位移误差移误差，即即1Omax1X2Omax2X1Y2YY21YYY图146 因因，所以直线位移误差，所以直线位移误差受受的控制。的控制。当工件在外力作用下当工件在外力作用下单向位移时，单向位移时，当工件可在任意方向当工件可在任意方向位移时，位移时，max2max1XX1Ymax1X2max11XYmax11XY图146同样由上图可知：同样由上图可知：当工件在外力作用下单向移动时，工件的定位基准当工件在外力作用下单向移动时，工件的定位基准会出会出现现的转角，的转角，当工件可在任意方向转动时，定位基准的最大转角为当工件可在任意方向转动时，定位基准的最大转角为，此

25、时工件也可能出现单向转动，转角为此时工件也可能出现单向转动，转角为。定位基准的转角会产生角位移误差定位基准的转角会产生角位移误差。当工件加工尺寸方向和位置不同时，当工件加工尺寸方向和位置不同时，也不同。也不同。21OOLXXtg2max1max2LXXtg2max1max22Y2Y三、设计示例三、设计示例钻连杆盖（图钻连杆盖（图143）定位方式如图定位方式如图147所所示，示，其设计步骤如下：其设计步骤如下：图143 1、确定两定位销的中心距确定两定位销的中心距两定位销的中心距的基本两定位销的中心距的基本尺寸应等于两定位孔中心距的尺寸应等于两定位孔中心距的平均尺寸，其公差一般为平均尺寸，其公差

26、一般为：因孔间距因孔间距：故取销间距：故取销间距：2LdLdLLLDLd5131mmLD1 . 059mmLd02. 059图147 2、确定圆柱销直径确定圆柱销直径圆柱销直径的基本尺寸应等于与之配合的工件孔的最小极限圆柱销直径的基本尺寸应等于与之配合的工件孔的最小极限尺寸，其公差带一般取尺寸，其公差带一般取g6或或h7。因连杆盖定位孔的因连杆盖定位孔的直径为直径为,故取圆柱销的直径：故取圆柱销的直径：3、确定菱形销的尺寸确定菱形销的尺寸b查表查表b=4mm mm027. 0012mmg006. 0017. 012612图1474确定菱形销的直径确定菱形销的直径计算计算计算计算确定菱形销的公差等级。取菱形销直径的公差等级一般取确定菱形销的公差等级。取菱形销直径的公差等级一般取IT6,则则为为min2XmmaLDLd12. 002. 01 . 02mmb4mmD027. 00212mmXDab08. 012412. 022min2min2max2dmmXDd92.1108. 012min2min2max22dmm08. 0091. 012 5计算定位误差计算定位误差:连杆盖本工序的加工尺寸较多，除了四孔的直径和深度外，连杆盖本工序的加工尺寸较多，除了四孔的直径和深度外，还有还有63 0.1mm,20O.1mm、3150.2mm、和和100.1