定位误差分析计算

定位误差的分析与计算

一、定位误差的概念和原因

定位误差是指定位系统测量结果与真实位置之间的差异或偏差。在现代生活中，定位系统广泛应用于导航系统、无人驾驶、无人飞行器等领域，而定位误差对于系统的准确性和可靠性至关重要。

1.信号传播误差：这是由于信号在传播过程中受到大气中的影响，如电离层、大气湿度等所产生的误差。这种误差对于GPS系统尤为明显，导致多径效应、钟差误差等。

2.接收机误差：接收机的硬件和软件系统可能存在不同程度的误差。硬件方面，接收机的时钟精度、天线阻抗匹配等问题都可能导致定位误差。软件方面，接收机的算法、数据处理等也可能引入误差。

3.观测误差：观测误差是指由于测量设备的精度或不完善性所导致的误差。例如，测量设备的精度限制了对信号强度、TOA（Time of Arrival）等参数的准确测量。

4.环境因素：环境因素也是定位误差产生的原因之一、比如，建筑物、树木、走廊等物体会对信号传播产生阻碍和衍射，从而影响接收机的测量结果。

5.多径效应：多径效应是指信号传播过程中，信号除了直射到达接收机外，还经历了反射，导致信号的多个传播路径同时到达接收机。多径效应会产生明显的信号干扰和测量误差。

二、定位误差的计算方法 1.位置误差计算：位置误差是指实际测量位置与真实位置之间的距离差异。一种常见的计算方法是通过比较GPS测量点与参考点之间的差异来计算位置误差。通过收集多个测量点的数据，可以使用最小二乘法进行曲线拟合，从而计算出测量点与真实位置之间的距离差异。

2.时间误差计算：时间误差是指实际测量时间与真实时间之间的差异。在GPS系统中，时间误差主要由于卫星钟的钟差所引起。通过GPS接收机接收到的卫星信号的时间戳和GPS接收机内部的时间戳之间的差异，可以计算出时间误差。

4.误差修正算法：为了减小定位误差，可以使用一些误差修正算法来对测量结果进行修正。一种常见的方法是差分GPS技术，通过使用两个或多个接收机接收同一卫星信号，对测量结果进行差分处理，从而减小定位误差。

尤作溅：定｛青误差的分析与计算　

摘要：　

关键词：　定位误差的分析与计算　尤伟诚　（常州市广播电视大学，江苏　常州　２１　５００１）　当机械零件成　比加工时，用夹具装夫　工件定位迅速方便且定位精度较高　但以调整　法加工时，一批工件的工序基准在加工尺寸方向上，相对定位基准的位置变动范围有　多大，该加工尺寸便会产生多大的误差，即定位误差（△Ｄ　即工件在央具中因位置　不一致而引起的误差）：在机械加工中，能否保证工件的加工要求，取决于工件与刀　具间的相互位置。而引起位置产生误差的因素有四个方面，定位误差就是其重要因素　（定位误差一般允许占工序公差的三分之一至五分之一），正确地计算出工件在夹具　中的定位误差，是设计央具时必须认真考虑的重要问题之一。定位误差的分析和计算，　是加工工艺课程中的重点和难点。定位误差的分析和计孽是有规律可循。　定位误差　基准不重合误差　基准位移误差　定位误筹ＡＤ的产生是山于定位引起的，引　起原因有两个方面：一是由于工序基准和定位基　准１　重合，造成被加上尺寸变动，称为拱准　正　合误差ＡＢ；：：二足【ｎ于定位副有制造误差　ｌ起　的，称为綦准位移误差△Ｙ。领会这两点，就明　确了定位误差的产生部位，把握了分析和计算的　切入点。　一．基准不符误差（△Ｂ）　因工序毖ｉｆＥ和定他基准不重合，而引起的工　序基准柑对十定位荩准在加工尺寸方向上的最人　位置变动范嘲，称为　准不符误差。在这　概念　中，需要理解三个方面的含义：《１）引起此项误差　的原　——工序基准和定位基准不重合（重合则　ＡＢ＝０）；（２１ｉ．１￣算对象——２１２序基准最大位置变　动；（３１ｉｒ算办向——加工尺寸方向。当定位基准　与工序基准　重合时，ＡＢ＝定位尺寸的公差。这　里需注意的　Ｈｂｌ是“在／ＪｎＴ．尺寸方广ｎ】上”，也就　是说，当定位尺寸与工序尺寸方向一致时，ＡＢ　收稿日期：２０１Ｏ－卜　Ｒ　作者简介：尼作诚．舛．岛绂ｌ：　帅，常州市广插电视人学　盥Ｉ　ｆ　系数师。　就是定位尺寸的公差；若定位尺寸与工序尺寸方向　不一致时，ＡＢ就等于定位尺寸公差在加工尺寸（即　Ｊ：序尺寸）方向的投影。　例如：图示零件，设ｅ面已加工好，征铣床　Ｉ＝　用凋整法加工ｆ面和ｇ面。任加工ｆ面时若选ｅ嘶为定　位基准，Ｎｆ面的设计基准和定位基准都是ｅ面，基　准重合，ＡＢ＝０，尺寸Ａ的制造公差为ＴＡ。　ＪＪｆｌ３１ｇ面时，定他基准有两种不同的选择方案：　一种方案（方案Ｉ）加‘Ｉ＝时选用ｆ两作为定位綮准，　定位基准与没计基准重合，ＡＢ＝０，尺寸Ｂ的制造　公差为ＴＢ；但这种定位方式的夹具结构复杂，火紧　力的作用方向与铣削力方向相反，　够合理，操作　也不　便。　另一种方案（方案Ⅱ）是选用ｅ面作为定位　准束加３－ｇ面，此时，工序尺寸Ｃ是直接得纠的，尺　寸Ｂ是间接得到的，由于定位基准ｅ与设计基准ｆ不重　合而给ｇ面加工带来的基准不重合误差等于设计基准　ｆ面相对于定位基准ｅ面在尺，ｔＢ方向上的最大变动墨　ＴＡ，ＩＩＩＩＡＢ＝ＴＡ，但尺寸Ｃ要求较高。

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

50

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