定位误差计算法
定位误差的分析与计算_new
为保证加工要求，上述三项误差合成后应小于或等于
工件公差δ。
3
即：
△定+ △安-调+ △过 ≤ δ
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1/3。
则有：
△定≤ δ/3
此就是夹具定位误差验算公式。
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1. 造成定位误差的原因
造成定位误差的原因有两个。
⑴定位基准与设计基准不重合，产生基准不重合误 差△不。 ⑵定位基准与限位基准不重合，产生基准位移误差 △基（也叫定位副制造不准确误差）。
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合成时，若设计基准不在定位基面上（设计基准 与定位基面为两个独立的表面），即基准不重合误 差与基准位移误差无相关公共变量。
△定＝△基＋△不 合成时，若设计基准在定位基面上，即基准不重 合误差与基准位移误差有相关的公共变量。
△定＝△基±△不
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+ - 确定方法：
定位基面与限位基面接触，定位基面直径由小变 大（或由大变小），分析定位基准变动方向。
本例中∆定1 ＞ ∆定2 ＞ ∆定3 。
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3．常见定位方式定位误差的计算
⑴工件以平面定位
平面为精基面
基准位移误差 △基＝0
定位误差
△定＝△不
注：若为毛坯面，则仍有△基
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⑵工件以内孔定位
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①工件孔与定位心轴（或销）采用间隙配合的定位误 差计算 △定 = △不 + △基
工件以内孔在圆柱心轴、圆柱销上定位。由于孔与轴有配 合间隙，有基准位移误差，分两种情况讨论：
a.心轴（或定位销）垂直放置，按最大孔和最销轴求得孔 中心线位置的变动量为：
△基 = δD + δd + △min = △max =孔Dmax-轴dmin (最大间隙） b.心轴（或定位销）水平放置，孔中心线的最大变动量
常见定位方式定位误差的计算
常见定位方式定位误差得计算⑴工件以平面定位平面为精基面基准位移误差△基=０定位误差△定=△不、⑵工件以内孔定位①工件孔与定位心轴（或销)采用间隙配合得定位误差计算△定= △不+ △基工件以内孔在圆柱心轴、圆柱销上定位。
由于孔与轴有配合间隙,有基准位移误差,分两种情况讨论:a、心轴（或定位销)垂直放置,按最大孔与最销轴求得孔中心线位置得变动量为:△基= δD+ δｄ＋△min = △max =孔Dmａｘ－轴dmin (最大间隙)b、心轴(或定位销）水平放置,孔中心线得最大变动量(在铅垂方向上）即为△定△基=OO'=1/2（δD+δｄ+△mi ｎ)=△max／2或△基＝(Dmax/２)-(ｄmin ／２)＝△mａx/2= (孔直径公差+轴直径公差) / ２②工件孔与定位心轴(销)过盈配合时(垂直或水平放置)时得定位误差此时,由于工件孔与心轴（销)为过盈配合,所以△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=0对H2尺寸：△不＝δd/2⑶工件以外圆表面定位Ａ、工件以外圆表面在V型块上定位由于V型块在水平方向有对中作用。
基准位移误差△基=0Ｂ.工件以外圆表面在定位套上定位定位误差得计算与工件以内孔在圆柱心轴、圆柱销上定位误差得计算相同。
⑷工件与"一面两孔"定位时得定位误差①“1”孔中心线在Ｘ,Y方向得最大位移为:△定（１x）=△定（1y)=δＤ１+δd １+△1mｉn=△1mａｘ(孔与销得最大间隙)②“2”孔中心线在X,Ｙ方向得最大位移分别为:△定（2ｘ)=△定(1ｘ)+2δLd(两孔中心距公差)△定(２y)=δD2＋δd2＋△2min=△2ｍaｘ③两孔中心连线对两销中心连线得最大转角误差：△定（α)=2α=2tan-１[(△1ｍax+△２max)/2Ｌ]（其中L为两孔中心距)以上定位误差都属于基准位置误差，因为△不＝０。
需要指出得就是定位误差一般总就是针对批量生产，并采用调整法加工得情况而言。
定位误差
工序基准：孔的轴线 定位基准：孔的轴线
d = jy
工序尺寸标注为H2
工序基准：孔上母线 定位基准：孔的轴线
基准不重合 有基准不重合误差jb
H'2 H O= O1 d/2 Y d -d O1 H O
H''2 (D+D)/2
D + D
孔最小、心轴最大
/
P
d(H2)= jy+ jb
工序尺寸标注为H3
d(H3)=H''3–H'3 H'3 =d/2 +H H''3=(d–d)/2 + H+ jy
H'3 H
O
jy
O'
H''3
d/2 (d–d)/2
δd 1 Δd H 1 3 α 2 sin 2
如果两者的变动方向相同，则取“ + ”号， 如果两者的变动方向相反，则取 “ - ”号。
H1
H2
工序尺寸不同的 标注方式
H3
d0 d0
工件在水平心轴上定位时的定位误差计算 工序尺寸标注为H1
当孔最大、心轴最小
H1min O O1 H1max
Dmax= D+ D ；
dmin= d – d
jy=(Dmax–dmin)/2 = (D +d)/2
Y
D +D
d -d
d = H1max – H1min = jy
基准不重合误差：工序基准相对于定位基准在加 工方向上的最大位置变动量。（用△jb表示可简化为
△B ）
定位误差分析计算
式中：
d2max——第2个定位销的最大直径； D2min——第2个定位孔的最小直径； X2min——两孔同时定位时， 在极限情况下， 第2个定位副
(1)正确处理过定位； (2) 控制各定位元件对定位误差的综合影响。
2. 解决一面两孔定位问题的有效方法
（1） 以两个圆柱销及平面支承定位。由上述分析可知， 工件以一面两孔在夹具平面支承和两个圆柱销上定位时，出现 过定位。当工件上第一个定位孔装上定位销后， 由于孔间距 和销间距有制造误差，第二个定位孔将有可能装不到第二个定 位销上。解决的方法是：通过减小第二个定位销的直径来增加 连心线方向上定位副的间隙，达到解决两孔装不进定位销的矛 盾。
ΔB2d
ΔY2s
d in(/2)
分析：当定位外圆直径由大变小时，定位基准下移，从而使
工序基准也下移，即Δ Y使工序尺寸H2增大；与此同时，假定定
位基准不动，当定位外圆直径仍由大变小时（注意：定位外圆 直径变化趋势要同前一致），工序基准上移，即Δ B使工序尺寸 H2减小。
因Δ B、Δ Y引起工序尺寸H2作反方向变化，故取“－”号。
0.0350.0250.0m 1 m
只占加工允差0.10的10%。
图1-39 以V形块定位时的定位误差分析计算
② 分析计算定位误差时，必然会遇到定位误差占工序允差 比例过大问题。究竟所占比例值多大才合适，要想确定这样一 个值来分析、比较是很困难的。因为加工工序的要求各不相同， 不同的加工方法所能达到的经济精度也各有差异。 这就要求 工艺设计人员有丰富的实际工艺经验知识， 并按实际加工情 况具体问题具体分析，根据从工序允差中扣除定位误差后余下 的允差部分大小，来判断具体加工方法能否经济地保证精度要 求。 在分析定位方案时，一般推荐在正常加工条件下， 定位 误差占工序允差的1/3以内比较合适。
定位误差计算
• 4）计算出的定位误差数值是指加工一批工件时某加工精度参 数可能产生的最大误差范围（加工精度参数最大值与最小值 之间的变动量）。它是个界限范围，而不是某一个工件定位 误差的具体值。 • 5）一批工件的工序基准（设计基准）相对定位基准、定位基 准相对对刀基准产生最大位置变动量是产生定位误差的原因， 而不一定就是定位误差的数值。
关键：找出同一批工件的工序基准在工序尺寸方向上可能的最大位移变动量
方法1—合成法：
先分别求出基准位移误差和基准不重 合误差，再求出其在加工尺寸方向上的矢 量合，即Δdw ＝Δjb ＋Δjw
•当 Δjb 和Δjw 由两个互不相关的变量引起时，用“+”；
•当Δjb 和Δjw 是同一变量引起时，要判断两者对Δdw 的影
响是否同向，方向相同时“+”，方向相反时“－”。
分析计算定位误差时应注意的问题：
• 1）定位误差是指工件某工序中某加工精度参数的定位误差。 它是该加工精度参数（尺寸、位置）的加工误差的一部分。 • 2）某工序的定位方案对本工序的多个不同加工精度参数产生 不同的定位误差，应分别逐一计算。 • 3）分析计算定位误差的前提是用夹具装夹加工一批工件，用 调整法保证加工要求。
定位误差计算实例
1. L1
Δdw= Δjw
2. L2
L2 的定位误差为两者的合成。两者都是由外圆直径的变化同时引 起的,所以要判断两者的方向特点。
要判断两者的方向特点。
当外圆直径从大到小时，工序基准M相对定位基准O是向O 方向即向下偏移的。 当放入V形块中后，当外圆直径由大变小时，定位基准相对 与理论也是向下偏移的。 综合起来两者合成方向相同。
dw T (d ) T (d ) jw jb 2 sin 2 2
定位误差的计算
差 范围±ΔH内波动），因而也就产生了定位误差（εA ）。
定位误差大小计算
（1） 画出被加工零件定位时的两个极限尺寸的位置 （2） 从图形中的几何关系，找出零件图上被加工尺寸方向上
• ① ∆jb≠0， ∆jw=0 时， ∆dw=∆jb； • ② ∆jb=0， ∆jw≠0时， ∆dw=∆jw； • ③ ∆jb≠0，∆jw≠0时： 如果工序基准不在定位基准面上（工序基准与定位基面
是两个独立的表面），即∆jb 与∆jw无关联时， ∆dw=∆jb+∆jw； 如果工序基准在定位基准面上，即∆jb 与∆jw有关联时， ∆dw=∆jb±∆jw。
总结
二、定位误差的计算
1、定位误差计算的方法
工件定位误差的实质是工件上被加工表面的工序基准相对 于定位元件工作表面在加工尺寸方向上的最大变动量，因此， 计算定位误差时， 首先要找出工序尺寸的工序基准； 然后求其在工序尺寸方向上的最大变动量。
极限法
定位误差计算的方法
合成法
微分法
1）极限法
2
2
O E
A
(a)
用微小增量代替微分，并将尺寸误差视为微小增量， 且考虑到尺寸误差可正可负，各项误差应取绝对值，故定 位误差为：
dh
1
d cosa
Td
2 Ta
2sina
4sin2(a )
2
2
若使用同一夹具进行加工，则Ta＝0
所以
H1
Td a
2 si n
2
同理：
CA
OA OC
定位误差的分析和计算
此时为定位基准与工序基准不重叠，不但有基准位移误差，
而且还有基准不重叠误差，又定位尺寸与加工尺寸方向一致，
所以尺寸B1旳定位误差为
DB1 B1max B1min P1P2 P1O2 O2 P2
O1O2 O1P1 - O2P2
(
2
d
sin
d ) (d 22
d )
2
2
d 2sin
床夹具中旳正确位置所采用旳基准。 工序基准：在工艺图上用以标定被加工表
面位置旳基准。
实例分析
如图1所示，在工件上铣一种通槽，要求确保尺寸a、b、h， 为使分析问题以便，仅讨论尺寸a怎样确保旳问题。
加工a尺寸时，当以A面和B面定位时，此 时加工尺寸a旳定位基准面和工序基准面都 是B面，即基准重叠。
则 又因为
Df
OA1 OA2
1 2
d o max
1 2
d o min
Df
1 2
do
Df
1 2
do
(
1 2
D
1 2
do
)
1 2
D
而
1 2
D
1 2
do
Y
1 2
D
B
则
Df Y B
综合上述分析计算成果可知，当工件以圆 柱孔在间隙配合圆柱心轴（或定位销上）定位， 且为固定单边接触时，工序尺寸旳定位误差值、 随工序基准旳不同而异。其中以孔上母线为工 序基按时，定位误差最小；以孔心线为工序基 按时次之，以孔下母线为工序基按时，定位误 差较前几种情况都大。
当定位尺寸与工序尺寸方向一致时，则定位误 差就是定位尺寸旳公差。
若定位尺寸与工序尺寸方向不一致时，则定位 误差就是定位尺寸公差在加工尺寸方向旳投影。
定位误差的分析与计算课件
按工件尺寸链计算定位误差
总结词
按工件尺寸链计算定位误差是一种基于工件 尺寸链的定位误差计算方法。通过分析工件 尺寸链中各尺寸之间的关系，可以计算出定 位误差的大小。
详细描述
工件尺寸链是加工过程中各相关尺寸之间的 相互关系。通过分析工件尺寸链中各尺寸之 间的关系，可以确定工件在夹具中的位置， 从而计算出定位误差。这种方法适用于具有 复杂尺寸关系的加工过程。
比较测量法
总结词
比较测量法是通过将工件与标准件进行比较来计算定位误差 的方法。
详细描述
比较测量法适用于具有较为复杂几何形状和尺寸的工件，通 过将工件与已知精度和尺寸的标准件进行比较，确定工件的 几何参数和定位误差。该方法精度较高，但需要高精度的标 准件作为参考。
间接测量法
总结词
间接测量法是通过测量工件上多个相关尺寸来计算定位误差的方法。
按夹具调整计算定位误差
总结词
按夹具调整计算定位误差是根据夹具调 整参数来计算定位误差的方法。通过调 整夹具的位置和角度，可以减小定位误 差对加工精度的影响。
VS
详细描述
在实际加工过程中，夹具的调整参数对工 件的定位精度有很大影响。通过调整夹具 的位置和角度，可以减小定位误差，提高 加工精度。这种方法需要经验丰富的操作 人员进行夹具调整，以保证加工精度。
定位误差的影响因素
工件与夹具的配合关系
工件与夹具之间的配合精度和装配关 系对定位误差有直接影响。
机床的几何精度
机床的导轨、主轴等部件的制造精度 和运动精度对定位误差有重要影响。
夹具的设计与制造精度
夹具的设计合理性、制造精度以及使 用过程中的磨损情况都会影响定位误 差。
工件的热变形
在加工过程中，由于工件受热而产生 的变形会导致工件位置的变化，从而 影响定位误差。
定位误差的分析与计算
△基＝Δicosα
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2．定位误差的计算
定位误差的常用计算方法是合成法。 定位误差应是基准不重合误差与基准位移 误差的合成。 计算时，可先算出基准不重合误差和基准 位移误差，然后将两者合成。
定位基准不变，定位基面直径同样变化，分析设 计基准的变动方向。
△基（或定位基准）与△不（或工序基准）的变动 方向相同时，取“＋”号；变动方向相反时，取 “一”号。
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定位误差计算的两种方法：
1.基准不重合误差的方向和定位副制造不准确误差的 方向可能不相同，定位误差取为基准不重合误差和 定位副制造不准确误差的矢量和。
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基准位移误差的示例说明
一批工件定位基准的最大变动量应为 ∆ = =OO -OO = i AmYaxAm TDi2nTd即轴 1 公2差 2孔D 公 m 2 差 ad xm inD m 2 in dma x T D 2T d
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若定位基准与限位基准的最大变动量为Δi。 定位基准的变动方向与设计尺寸方向相同时：
本例中∆定1 ＞ ∆定2 ＞ ∆定具加工时的误差计算不等式:
工件 夹具 加工
减少与夹具有关的各项误差是设计夹具时必须认 真考虑的问题之一。 制订夹具公差时，应保证夹具的定位、制造和调 整误差的总和不超过零件公差的1/3。
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3．常见定位方式定位误差的计算
⑴工件以平面定位
2.按最不利情况，确定一批工件设计基准的两个极限 位置，再根据几何关系求出此二位置的距离，并将 其投影到加工尺寸方向上，便可求出定位误差。
21
举例：
H3 H2
定位误差计算
制订夹具公差时，应保证夹具的定位、制造和调
整误差的总和不超过零件公差的1/3。
2006-3 31
3．常见定位方式定位误差的计算
⑴工件以平面定位
平面为精基面
基准位移误差 △基＝0
定位误差
△定＝△不
注：若为毛坯面，则仍有△基
2006-3 32
⑵工件以内孔定位
2006-3
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①工件孔与定位心轴（或销）采用间隙配合的定位
误差计算
△定 = △不 + △基
工件以内孔在圆柱心轴、圆柱销上定位。由于孔与轴有 配合间隙，有基准位移误差，分两种情况讨论：
a.心轴（或定位销）垂直放置，按最大孔和最销轴求得 孔中心线位置的变动量为：
△基 = δD + δd + △min = △max (最大间隙） b.心轴（或定位销）水平放置，孔中心线的最大变动量 （在铅垂方向上）即为△定 △基=OO'=1/2(δD+δd+△min)=△max/2 或△基=(Dmax/2)-(dmin/2)=△max/2
加工后的尺寸、位置所依据的基准。
c)基准不重合误差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。
2006-3
7
加工顶面2，以底面和侧面定位，此时定位基准和
设计基准都是底面3，即基准重合。
定位误差： △定 = 0
2006-3
8
加工台阶面1，定位同工序一，此时定位基准为底面3，而
专题一、
定位误差的分析与计算
一批工件逐个在夹具上定位时，由于工件及定 位元件存在公差，使各个工件所占据的位置不完全一 致即定位不准确，加工后形成加工尺寸的不一致，形 成加工误差。
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DW ∆表示定位误差
JW ∆表示基准位置误差
JB ∆表示基准不重和误差
定位误差分析方法
步骤1建立坐标系分成x 和y 、z 方向，分析所求尺寸定位误差所在方向。
步骤2分别求基准位置误差和基准不重和误差。
基准位置误差有两方面的误差：1工件的定位表面误差2夹具的定位元件制造误差。
基准不重和误差（基准不同所造成的误差）。
步骤3把所求误差分别投影在x 和y 方向（一般只有两个方向）可求出所求尺寸定位误差。
例题1、已知ｄ１＝Φ2500210-.,ｄ2＝
Φ4000250
-.，两外圆同轴度Φ0.02，V 型块夹角α＝90°,试计算：
分析：1、建立坐标系x 和y ，铣键槽的尺寸的定位误差在y 方向上。
2、分析基准位置误差：（1）工件的定位表面误差∆jw ＝
2sin
21
α
d ∆＝
45sin 2021
.0⨯≈0.015所在方向为y 方向，x 方向可不求（同学们自己思考为什么不求）。
（2）夹具的定位元件制造误差（本题无误差）。
3、基准不重和误差：∆jb ＝0.025＋0.02＝0.045方向为y 方向上，有两部分组成，0.025为ｄ2造成形状误差，0.02为位置误差。
(1)铣键槽时的定位误差。
(2)若键槽深度要求A=34.8-017
0.，此定位方案可行否？
解:(1)∆jb ＝0.025＋0.02＝0.045
∆jw ＝
2sin
21
α
d ∆＝ 45sin 2021
.0⨯≈0.015
∆dw ＝∆jb ＋∆jw ＝0.045＋0.015＝0.060
(2)3工∆＝317
0．〈∆dw ＝0.06
故不能满足加工要求,此方案不可行．
2、如下图所示零件的定位方案，求铣A 、B 两平面时L1、L2、L
3、L4的定位误差δL1、δL2、δL3、δL4？
解
：
TD jb jy jb L 2
101=+∆=∆+∆=δ
2=∆+∆=jy jb L δ
TD
TD jy jb L =+=∆+∆=03δ
4=∆+∆=jy jb L δ
3、某一发动机为了满足其工作性能的需要，活塞销与连杆小头孔的配合允许最大间隙为0.0055mm ，最小间隙为0.0005mm ，按此配合要求，则活塞销的外径
尺寸将为Φ250012500100--..，连杆小头孔的孔径尺寸为Φ250009500070--..，这样高的精度，目前虽
可达到，但生产率低，且不经济，故将公差放大4倍，采用分组装配以达到其要
求，试求各组的公差及其偏差分布。