定位误差的分析计算

华北航天工业学院教案

教研室：机制工艺 授课教师：陈 明

课程名称 机加工工艺基础 课次 29

主 要 教 学 内 容 时间分配

第三节 定位误差的分析与计算

一、定位误差的组成

二、各种定位方式下定位误差的计算

40

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教学目的

理解和掌握定位误差的概念

各种定位方式下定位误差的计算特点

教学重点 各种定位方式下定位误差的计算

教学难点 各种定位方式下定位误差的计算

教学方法

使用教具 CAI软件，投影等

拟留作业 作业5、6

授课总结

第十章 机床夹具的设计原理

第三节 定位误差的分析与计算

一批工件逐个在夹具上定位时，各个工件在夹具上所占据的位置不可能完全一致，以致使加工后各工件的加工尺寸存在误差，这种因工件定位而产生的工序基准在工序尺寸上的最大变动量，称为定位误差，用D表示。

一、定位误差的组成

1．基准不重合误差

如前所述，当定位基准与设计基准不重合时便产生基准不重合误差。因此选择定位基准时应尽量与设计基准相重合。当被加工工件的工艺过程确定以后，各工序的工序尺寸也就随之而定，此时在工艺文件上，设计基准便转化为工序基准。

设计夹具时，应当使定位基准与工序基准重合。当定位基准与工序基准不重合时，也将产生基准不重合误差，其大小对于定位基准与工序基准之间尺寸的公差，用B表示。工序基准与定位基准之间的尺寸就称为定位尺寸。

2．基准位移误差

工件在夹具中定位时，由于工件定位基面与夹具上定位元件限位基面的制造公差和最小配合间隙的影响，从而使各个工件的位置不一致，给加工尺寸造成误差，这个误差称为基准位移误差，用Y表示。

基准位移误差的大小对应于因工件内孔轴线与心轴轴线不重合所造成的工序尺寸最大变动量。

当定位基准的变动方向与工序尺寸的方向相同时，基准位移误差等于定位基准的变动范围，即

定位误差分析计算综合实例

定位误差的分析与计算，在夹具设计中占有重要的地位，定位误差的大小是定位方案可否确信的重要依据。为了把握定位误差计算的相关知识，本末节将给出一些计算实例，抛砖引玉，以使学习者取得触类旁通、融会贯通的学习成效。

例3-3 如图3.25所示，工件以底面定位加工孔内键槽，求尺寸h的定位误差？

解：（1）基准不重合误差求jb 设计基准为孔的下母线，定位基准为底平面，阻碍二者的因素有尺寸h和h1，故jb由两部份组成：

φD半径的转变产生2D

尺寸h1转变产生12hT，因此

122hjbTD

底平面，对刀基准为（2）基准位置误差jw 定位基准为工件与定位基准接触的支承板的工作表面，不记形状误差，那么有

0jw

因此槽底尺寸h的定位误差为 122hdwTD

例3-4 有一批直径为0dTd的工件如图3.27所示。外圆已加工合格，今用V形块定位铣宽度为b的槽。假设要求保证槽底尺寸别离为1L、2L和3L。试别离分析计算这三种不同尺寸要求的定位误差。

解：（1）第一计算V形块定位外圆时的基准位置误差jw

在图3.26中，对刀基准是一批工件平均轴线所处的位置O点，设定位基准为外圆的轴线，加工精度参数的方向与21OO相同，那么基准位置误差jw为图中O1点到O2点的距离。在ΔO1CO2中，22212OCOTCOd，，依照勾股定理求得

221sin2djwTOOE

（2）别离计算图3.27三种情形的定位误差

①图a）中1L尺寸的定位误差

2)(2sin2sin201dLdwdjwjbTTEB

②图b）中2L尺寸的定位误差L2 L3

L1

0dTdb

图3.27 V形块定位外圆时定位误差的计算 图3.25 内键槽槽底尺寸定位误差计算

图3.26 V形块定位外圆时基准位置误差jw的计算

解决方寨　

工艺，工装／嘏目，诠断，越潮，维铬，改造　黧鞴　

典型车夹具设计中定位误差的分析与计算　

王甫　

（安微机电职业技术学院，安徽芜湖２４ｌ００２）　

０引　言　根据回水盖零件的结构特点，就其中一道　序设计　

了一套车床夹具，该夹具以零件的孔内壁和端面定位，夹　具结构简　、可靠，操作方便，使产品质量稳定，既保证了　加：ｌｒ　质，义提高了生产效率。　

１　回水盖的加工工艺分析　如图ｌ所示，零件材料为ＨＴ２００，生产类型为大批生　

产，使用Ｃ６１４０车床。已知Ｔ件４孔西５　ｍｍ及厚度为　２０　ｍｍ的两个端面均已在先行Ｔ序中加工完毕，４Ｘ　西５　Ｉ１３ｒｔ　的孔与中心线成４５。±ｌ。均匀分布。两孑Ｌ的中心　距为２９－１０．０６ｎｕｎ，本夹具为车削　１　ｍｍ的２个孔而设计。　

２夹具的定位误差分析与计算　

２．，定位方式分析　ｒｈ图ｌ亓丁知，定位基准选择关于＿［件中心对称的　５　两孔的内壁和回水盖的一个端面。根据回水盖零件　

的特征，定位方式可选择“一面两销”，即一个主要定位　

而，一个　拄销和一个菱形销。按“六点定位原则”可满足　ｒ件加　的定位要求。即以端面为主要定位面，可限制Ｚ　

移动自｝｝Ｉ度和　、ｙ旋转自由度，圆柱销限制　和ｙ移动　自南度，菱形销限制Ｚ旋转自由度，属于完全定位，能保　证孔的加１　精度。　２．２定位元件尺寸及定位误差计算　１）确定两定位销中心距。两定位销中心距的基本尺　寸应等于１－件陌定位孔中心距的平均尺寸，其公差一般　为孔公差１／３～１／５，即　＝（１／３—１／５）６　，其中￣ＬＤ＝０．０９　ｍｍ，　所以６【』Ｆ（１／３～１／５）ｘＯ．０９＝０．０３～０．０ｌ８　ｌＩｌｍ，取０．０２　ｌＹ１ｎ１。　两定位孔间距￡¨＝＝，Ｊ　（４６±０．０４５　１１１１１１，　此两定化　销中心距　【｛＝￡ＩＦ　±６Ｉ　｛／２：（４６＿＋０．０１）ｎｌｎｌ　２）确定圆柱销直径　ｄ，。圆柱销直径的基本尺　

寸应等于与之配合的ｌｌ　件孔的最小极限尺寸，其　公差一般等取ｇ６。　因定位孔的直径为　西５　ＩＩ１１ＴＩ，故取圆柱销　的直径ｄ，＝４，５ｇ６，即ｄ　：　

P.157（题3-3）习题（定位误差分析计算）解答：

答：本工序铣槽要保证两个加工精度：尺寸014.054和对称度不大于0.03。

1、采用第一种定位方案（见b图）时，

（1）对于尺寸014.054的定位误差：

)047.0(314.0021.0145sin121.012sin12dJBJWDWT

所以能保证尺寸014.054的加工精度要求。

（2）对于对称度的定位误差：

000JWJBDW

（注：由于V形块对工件外圆定位时，其定位基准就是过外圆中心的垂直线，即垂直方向的直径，所以定位基准与对称度的设计基准重合，0JB；又由于V形块具有自动对中作用，外圆的中心仅在垂直方向上产生位置偏差，不会在水平方向上产生偏移，所以0JW。）

所以能保证对称度的加工精度要求。

由此可见，第一种定位方案能同时保证上述两个加工精度要求。

2、采用第二种定位方案（见c图）时，因定位销轴水平放置，属于单边固定接触。

（1）对于尺寸014.054的定位误差：

）（047.0314.0085.0)202.003.0()21.0202.0(JWJBDW

（注：由于用销轴对工件内孔进行定位，定位基准是工件内孔的中心，而设计基准是工件外圆的下母线，所以基准不重合，另外要注意到根据题目的提示：内孔与外圆还存在着同轴度公差，同轴度公差是指任意直径方向上，所以基准不重合误差既要考虑到工件外圆半径公差，还要考虑到同轴度公差在半径方向上所产生的最大偏差）

所以不能保证尺寸014.054的加工精度要求。

（2）对于对称度的定位误差：

）（01.0303.002.0002.0JWJBDW

（注：由于销轴对工件内孔定位时，其定位基准就是内孔中心，而对称度的设计基准是外圆的中心，即垂直方向的直径，当外圆的中心与内孔的中心在水平方向上产生最大的同轴度误差时，定位基准与对称度的设计基准不重合，02.0JB；又由于水平放置的销轴也具有自动对中作用，内孔的中心仅在垂直方向上产生位置偏差，不会在水平方向上产生偏移，所以0JW。）