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1、三、定位误差的分析与计算 （一）定位误差及其计算方法 1、定位误差的概念及产生原因： *定位误差：指由于工件定位不准确，而造成 工序尺寸或位置要求方面的加工误差。 *产生原因： （1）工件有关表面本身及它们之间在尺寸 、位置上存在着公差范围内的差异。（2）夹具定位元件本身及各定位元件之间 存在尺寸和位置公差。分析：机床保证了分析：机床保证了 小孔与销的轴线之小孔与销的轴线之 间的尺寸，但因销间的尺寸，但因销 孔之间存在间隙，孔之间存在间隙， 销、孔、外圆均存销、孔、外圆均存 在尺寸误差，均会在尺寸误差，均会 引起尺寸引起尺寸H H的变化。的变化。 HmaxHmax：当销最小：当销最小 、孔最大
2、、外圆最、孔最大、外圆最 大，销孔右边接触大，销孔右边接触 HminHmin：当销最小、：当销最小、 孔最大、外圆最小孔最大、外圆最小 ，销孔左边接触，销孔左边接触工序尺寸H的最大变动量，可以分解为定位基准和工序基准相对于定位基准理想位置的最大变动量。n基准位置误差位置（O）：定位基准O相对于其理想位置O的最大变动量位置（O）=O1O2=O3O4=TD+Td1+Xmin=Xmaxn基准不重合误差不重（A） ： 工序基准A相对于定位基准理想位置O的最大变动量不重（A） =A1A2 =Td/22、定位误差的组成及计算定位误差主要由基准位置误差位置（O）和基准不重合误差不重（A） 组成。定位（H）=
3、A1A2=Hmax-Hmin=O1O2+d/2-(d-Td)/2= O1O2+ Td/2即: 定位（H）= 位置（O） + 不重（A） = O1O2+ Td/23、结论 （1）定位误差只产生在采用调整法加工一批 工件的条件下，若一批工件逐个试切加工， 则不存在定位误差。 （2）定位误差是由于工件定位不准确而产生 的加工误差。他的表现形式为工序基准相对 于加工表面可能产生的最大尺寸或位置的变 动范围。它的产生原因是工件的制造误差、 定位元件的制造误差、两者的配合间隙及基 准不重合等。（3）定位误差由基准位置误差和基准不重合误差两 部分组成，但并非在任何情况下这两部分都存在。 定位基准无位置变动，
4、基准位置误差为零；定位基 准与工序基准重合，基准不重合误差为零。 （4）定位误差的计算可按定位误差的定义，根据所 画出的一批工件定位可能产生定位误差的两种极端 位置，再通过几何关系直接求得。也可按定位误差 的组成，由公式：定位=位置 不重计算得到，根据一批工件的定位由一种可能的极端 位置变为另一种极端位置时位置和不重的方向的异 同，以确定公式中的加减号。（二）几种典型表面定位时的定位误差 1、平面定位时的定位误差 *毛坯表面定位： 由于实际表面相 对于其理想位置 有较大的变动范 围，存在基准位 置误差。定位（H）= 位置（M）=H*加工过的表面定位：加工过的表面形状误差 较小，可以认为基准位置
5、误差为零。定位（H）= 位置（M）=02、圆孔表面定位时的定位误差定位误差与定位方式和具体情况有关： （1）工件上圆孔与刚性心轴或定位销过盈配合基准位置误差： 位置（O）=0n基准不重合误差：定位（H2）=A1A2=H2max-H2min=O1O2+d/2-(d-Td)/2=2e+Td/2=不重（A）（2）工件上圆孔与刚性心轴或定位销间隙配合可能的H尺寸 标注方式有三种， 由于三种标注方式 的工序基准不同， 工序基准相对于加 工表面的变动范围 也不同，即：定位 误差不等。定位（H3）=A1A2=H3max-H3min=d/2+O1O2-(d-Td)/2=TD+Td1+Xmin+Td/2（3）工
6、件上圆孔在 锥度心轴或锥面支承 上定位工件以其圆孔 在锥度心轴或锥面支 承上定位，可以定心， 内孔中心线的位置不 变，但沿轴线方向有 定位误差。3.外圆表面定位时的定位误差常用定位元件为定位套、支承板和V形块。V形块具有对中定心作用，为轴线定位，在两 斜面对称中心面的垂直方向不存在基准位置 误差。铅垂方向的尺寸标注有三种方式。（1）工序尺寸H1 的定位误差（2）工序尺寸H2 的定位误差分析：设计基准D，定位基准O，存在基准不重合误差 ：基准位置误差为定位基准的最大变动范围，与标注工 序尺寸H1时相同：当一批工件的外圆尺寸由极大变为极小时：定位基准O1O2，为向下变动；工序基准（定位基准处于理想
7、位置上）D向下变动；二者方向相同：（3）工序尺寸H3 的定位误差分析：设计基准C，定位基准O，存在基准不重合误差 ：基准位置误差为定位基准的最大变动范围，与标注工 序尺寸H1时相同：当一批工件的外圆尺寸由极大变为极小时：定位基准O1O2，为向下变动；工序基准（定位基准处于理想位置上）C向上变动；二者方向相反：结论：当以V形块对外圆表面定位时，铣槽工序基准 为下母线时，定位误差最小。即：4.圆锥表面定位时的定位误差圆锥表面定位时常用定位元件为锥心轴、圆锥 套和顶尖。圆锥为定心定位，定位表面与定位元件之间没 有间隙，径向不存在基准位置误差。圆锥面直径存在误差时，存在轴向定位误差。（三）表面组合定位
8、时的定位误差 工件以多个表面作为定位基准，称为组合定位。 第一定位基准：限制不定度最多的定位面，基准位置误差小 第二定位基准：限制不定度较多的定位面，基准位置误差较小 第三定位基准：限制不定度较少的定位面，基准位置误差大例题：P342.平面与内孔组合定位 常见有一面一孔及一面两孔定位 （1）一面一孔定位（内孔+端面） 长心轴+小端面第一定位基准：内孔 内孔轴线基准位置误差 与以前的分析相同： 过盈配合时基准位置误 差为零； 间隙配合时基准位置误 差等于最大配合间隙。 第二定位基准：端面 因端面与内孔有垂直度误差，端面存在基准位置误差 ：短心轴+端面 第一定位基准：端面 经过加工的端面基准位 置
9、误差为零。 第二定位基准：内孔 因内孔与端面有垂直 度误差，轴线存在基 准位置误差：（2）一面两孔定位 （平面+两孔） 定位元件：支承板+ 圆销+菱形销 第一定位基准：平面 加工过的平面基准位 置误差为零。 第二定位基准：孔1 孔销存在间隙时存在 基准位置误差。 第三定位基准：孔2 孔销存在间隙时存在 基准位置误差。例题：3.外圆与外圆组合定位 用两个V形块和一个销钉定位。（1）在阶梯轴轴颈d2上铣半圆槽的工序尺寸H 定位基准： 中心连线O1O2 工序基准： 下母线同时存在基准位 置误差和基准不 重合误差（2）在阶梯轴端面上钻孔的工序尺寸r 工序基准：中心连线O1O2 定位基准：中心连线O1O
10、2 基准重合，基准不重合误差为零。（四）提高工件在夹具中定位精度的措施即如何减少或消除基准位置误差和基准不重合 误差。 1、减少或消除基准位置误差的措施 （1）选用基准位置误差小的定位元件 A、以毛坯平面作为定位基准时，可以多点自位支承 取代球头支承钉。 B、以内孔和端面定位时，可应用浮动球面支承，以 减小轴向定位误差。（2）合理布置定位元件在夹具中的位置 A、以毛坯平面定位时，尽力增大支承间的间距B、以外圆或外圆组合定位时，亦应尽力增大 定位元件间的间距C、应用固定平面支承与活动锥面组合定位（3）提高工件定位表面与定位元件的配合精度 例如：以内孔或外圆定位时，应尽量减小它与 定位元件之间的最
11、小间隙。（4）正确选取工件上的第一、第二和第三定位 基准 第一定位基准基准位置误差最小，应以直接与 加工精度有关的基准作为第一定位基准。2、消除或减小基准不重合误差的措施 （1）尽可能以工序基准作为定位基准（2）根据加工精度高 低，选择第一、第二 定位基准 由于平行度要求最高， 应以A面作为第一定 位基准，B面为第二 定位基准，C面为第 三定位基准，为增加 稳定性，可在C面安 排辅助支承。四、工件定位方案设计及定位误差计算举例1、 2、槽两侧面C、 D对B面的垂直 度公差 0.05mm 3、槽的对称中 心面与两孔中 心连线之间的 夹角为（一）定位方案设计 1、按加工精度要求 ，至少应限制五个 不定度，从加工稳 定性来说，可限制 六个不定度。 2、为保证垂直度， 应以B面作为定位 基准，但因B面较 小，为稳定考虑， 选择A作为基准。 3、为保证角度精度 ，应以两孔轴线作 为定位基准。（二）定位误差计算 1、槽的垂直度误差较易保证，不必计算。 2、角度误差： A、基准重合，不存在基准不重合误差。 B、基准位置误差： 假定两孔、销的配合均为H7/g6 圆柱定位销的直径为削边定位销的直径为
