机械制造基础7.3 定位误差的分析与计算

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定位误差分析计算

（3）当Δ B≠0，Δ Y≠0时，如果工序基准不在工件定位面上（造成基准不重合误差和基准位移误差的原因是相互独立
的因素）时，则定位误差为两项之和，即Δ D＝Δ Y＋Δ B；如果工序基准在工件定位面上（造成基准不重合误差和基准位移误
差的原因是同一因素）时，则定位误差为
Δ D＝Δ Y±Δ B
（1-3）
Δ Y2si d n 1/2 ()2s0 i.9 0 n0 1 /(2)3 0.00m 9m 2
因工序基准G不在工件定位面（d1外圆）上，故有
Δ D Δ B Δ Y 0 .0 2 0 .08 0 0 .0 9m 3 27 m 2
计算所得定位误差
Δ D0.03m 7 m 203 . 22 00.1m 3 m
同理，基准位移误差为Δ Y＝0.041 mm 因工序基准不在工件定位面（内孔）上，则有
Δ D＝Δ Y＋Δ B ＝0.125+0.041＝0.166mm
因
ΔD1 3G1 30.20 0.06m 7m
则该定位方案不合格。
讨论：
① 在图（b）和图（c）方案中，因定位基准选择不当，
均出现定位误差太大的情况，从而影响工序精度，定位方案不
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。

定位误差的分析和计算

定位误差的计算方法

有两项因素决定

基准不重合误差∆B 基准位移误差∆Y 1） ∆Y ≠0， ∆B =0时， ∆D= ∆Y ； 2） ∆Y =0， ∆B ≠0时， ∆D = ∆B ； 3） ∆Y ≠0、 ∆B ≠0时，此时两者的合成要看工序基准是否在定位基面上：（1）如果工序基准不在定位基面上，则∆D = ∆Y + ∆B ；（2）如果工序基准在定位基面上，则∆D = ∆Y ± ∆B 。式中“+、-”号判断的方法和步骤如下：
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 i Amax Amin = D d D d T 2 2 TD Td ∆Y = 2
max min min max
D
Td
2

铣工件上的键槽，以圆柱面在的V形块上定位 ,分析基准位移误差的大小（1.尺寸A；2.对称度）
1. 尺寸5 2. 尺寸13 3. 尺寸12

在金刚镗床上镗活塞销孔，活塞销孔轴线对活塞裙部内孔轴线的对称度要求为0.2mm。现以裙部内孔及端面定位，内孔与定位销的配合如图，求对称度的定位误差。
95
H7 g6
4.2.3
定位误差的分析和计算
分析、计算的目的

一批工件逐个在机床夹具中加工时，不但要定位，而且要定准
误差产生的原因

1）基准不重误差∆B 2）基准位移误差∆Y

由于工件上的定位基面与夹具上定位元件上的限位基面存在制造公差和最小配合间隙，从而定位基准相对于限位基准发生位置移动，此位置的移动就会造成加工尺寸的误差，这个误差称为基准位移误差

几种情况：

定位误差的分析与计算

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。

定位误差计算机械制造技术基础课件培训讲解

夹具制造误差
夹具制造过程中存在的误差，导致夹具的实际位置与理论位置不一致。
工件装夹误差
工件在夹具中的装夹方式不合理，导致工件在夹具中的定位
不准确。
定位误差对机械制造的影响
影响加工精度
定位误差会导致工件在加工过程中的位置偏差，从而影响加工精度。
影响加工稳定性
定位误差的存在会导致加工过程中出现波动，影响加工过程的稳定性。
定位误差计算机械制造技术基础课件培训讲解
• 定位误差概述 • 定位误差的计算方法 • 减小定位误差的措施 • 定位误差在机械制造中的应用 • 定位误差计算机械制造技术基础课件
培训的意义
01
定位误差概述
定位误差的定义
01
02
03
定位误差
在机械制造过程中，工件或夹具被放置在机床或夹具上的位置与理想位置之间的偏差。
培训能够提供有效的误差控制方法和技术，使技术人员在实际操作中更加熟练、准确地控制误差，提高产品质量。
促进机械制造行业的可持续发展
定位误差计算是机械制造行业的重要基础技术之一，通过培训，行业内的技术水平将得到整体提升，从而推动行业的可持续发展。
培训能够培养更多的高素质技术人员，为机械制造行业的发展提供人才保障。
加工位置误差
影响加工方向精度的定位误差。
加工方向误差
影响加工尺寸精度的定位误差。
加工尺寸误差
定位误差的计算实例
实例一
车削加工中，工件以圆柱孔在心轴上定位，心轴的制造误差为 ±0.01mm，工件在夹具中的安装误差为±0.02mm，夹具在机床中的安装误差为±0.01mm，求该加工条件下工件的定位误差。
实例二
铣削加工中，工件以平面在平口钳上定位，平口钳的制造误差为±0.02mm，工件在夹具中的安装误差为±0.03mm，夹具在机床中的安装误差为±0.02mm，求该加工条件下工件的定位误差。

定位误差的分析与计算

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∆Y = ∆i当定位基准的变动方向与工序尺寸的方向不同时，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，即∆Y = ∆i cos a二、各种定位方式下定位误差的计算1．定位误差的计算方法如上所述，定位误差由基准不重合误差与基准位移误差两项组合而成。

计算时，先分别算出∆B和∆Y，然后将两者组合而成∆D。

组合方法为：如果工序基准不在定位基面上：∆D =∆Y + ∆B如果工序基准在定位基面上：∆D = ∆Y±∆B式中“+”、“-”号的确定方法如下：1）1）分析定位基面直径由小变大（或由大变小）时，定位基准的变动方向。

大学课件机械制造基础7.3定位误差的分析与计算

设计基准
Δjb=ΔDW
H
定位基准
7.3.1 定位误差的概念及产生的原因
2.定位误差产生的原因
一是由于基准不重合而产生的误差，称为基准不重合误差Δjb；
二是由于定位副的制造误差，而引起定位基准的位移，称为基准位移误差Δjy。
7.3.1 定位误差的概念及产生的原因
2.定位误差产生的原因
基准位移误差Δjy
(2)已加工过的表面
Δjy=0
1.工件以平面定位时的定位误差
例7-1 如图所示，工件以A面定位加工
φ20H8孔，求工序尺寸 (20±0.1)mm的定
位误差。
解：
Δjb=ΣT= (0.05十0.1) =0.15(mm )
Δjy= 0 (定位基面为平面) Δd=Δjb+Δjy
=0.15+0 = 0.15(mm )
2)
jy
Td1
2 s in
0.1 2sin 900
0.071mm
2
2
3) Δd=Δjb+Δjy=(0.053+0.071)mm=0.1237 mm
4.工件以组合表面定位时的定位误差
(1)孔1中心O1的基准位移误差
jy (O1 ) 1max TD1 Td1 X1min
(2)孔2中心O2的基准位移误差 jyO2 2 max TD2 Td 2 X 2 min
(3)转角误差
4.工件以组合表面定位时的定位误差
(3)转角误差
4.工件以组合表面
定位时的定位误
(
2
)
tan
X1max X 2L
2max
A
差
X1max X 2max 2L
B

机械制造技术基础---定位误差的分析和计算

定位误差的计算
定位误差等于工件被加工表面的设计基准, 在加工尺寸方向上的的最大变动量.
定位误差的分析与计算
(1)
例一:圆柱体零件的直径为d,均用下母线定位,铣平面(如图).在设计图纸上,其平面的高度有三种不同的尺寸注法.试分别计算其定位误差.
B O A
定位误差的分析与计算
(1-1)
图(a)当平面高度为H 1时,设计基准为上母线B,定位基准为下母线 A,(两基准不重合). 定位误差为: εH1=B1B2= Δd
B O E A F
定位误差的分析与计算 (2)
B O E A F
定位误差的分析与计算 (2)
基准不重合
定位误差的分析与计算 (2)
基准变动刀位线
定位误差的分析与计算 (2-1)
基准变动刀位线基准不重合
定位误差
定位误差的分析与计算 (2-2)
定位误差刀位线
基准变动
定位误差的分析与计算 (2-3)
B O A
定位误差的分析与计算
(1-2)
图(b)当平面高度为H2时,设计基准为下母线A, 定位基准也为下母线 A(两基准重合). 定位误差为: εH2=0
B O A
定位误差的分析与计算
(1-3)
图(c)当平面高度为H3时,设计基准在中心线O,定位基准为下母线 A(两基准不重合). 定位误差为: = Δd/2
B O A
定位误差的分析与计算 (2)
例一:圆柱体零件的直径为d,均用下母线定位,铣平面(如图).在设计图纸上,其平面的高度有三种不同的尺寸注法.试分别计算其定位误差.
B O E A F
定位误差的分析与计算 (2)
图(a)当平面高度为H 1时,设计基准为上母线B,定位基准为下母线A,(两基准不重合). 这时定位误差为:εH1=B1B2=AB2-AB1=(AO2+O2B2)-(AO1+O1B1)

机械制造基础：定位误差计算

3. 定位误差的计算 4.对几种典型定位方案的分析
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本教学单元小结
1.夹具基本知识了解 2.工件安装要求确认 3.工件六点定则 4.工件在夹具中的四种定位状态
图片
ζ孔+ζ轴+ζ隙 2
② 在半孔中的定位
ζ 定位（ΔY）=（Dmax-dmin ）/2 或( ζ孔+ζ轴)/2
③ 在V形块中定位
ζ 定位（ΔY）=O1O2
一般为90°
= ζ /sina/2
图片
（3）工件以内孔定位
① 在圆柱上定位
过盈配合 ζ 定位（ΔY）=0 间隙配合最大间隙
② 在圆锥上定位
工序加工要求
确定定位方案
定位精度分析
调整或修改方案
定位误差计算
一、工件定位中的误差分析
1.基准不重合误差 ζ定基（ΔB） 2.基准位移误差 ζ位移（ΔY）
基准不重合误差示例
对于尺寸A3来说：
对于尺寸A1来说：
二、定位误差计算方法
1.定基误差的计算ΔB
（1）确认加工中的基准
定位基准：题中说明，自己拟设计的工序基准：用尺寸线牵出的另一端
本教学单元总结： 1.引起定位误差的因素 2. 定位误差计算方法
ΔB计算确认基准是否重合两基间最大变化量
ΔY计算确认定位方式提取计算公式确认公式中参数代公式计算
计算ΔD
基准重合 ΔYcosβ 不完全重合 ΔYcosβ± ζd/2
基准不重合 ΔBcosγ+ΔYcosβ
定位误差计算练习
例６．有一批工件，如图所示，除A、B处台阶面外，其余各表面均已加工合格。现以C、D面定位铣A、B面，保证尺寸30±0.1、60±0.06，试分析计算①定△位B误= 差。

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O1A1 O1O2 O2 A2
d 2
Td
2sin
d
Td 2
2
Td 2
1
sin
1
2
例7-2 如图所示，工件以外圆柱面在V形块上定位加工
键槽，α=900,保证键槽深度 34.800.17 mm，试计算其
定位误差。
解：
1) Δjb≠ 0
2) Δjy≠ 0
d
Td 2
1
sin
2
1
=0.15+0 = 0.15(mm )
图7-35 平面上加工孔
2.工件以圆孔定位时的定位误差
(1)心轴（或定位销）水平放置例:
a)工序图
b）误差分析
图7-36 心轴（定位销）水平放置的定位误差
(1)心轴（或定位销）水平放置
解：1) Δjb= 0
2)
jy
h
h
O
O1
1 2
(Dmax
d
m in)
1 2
第7章机床夹具设计
重庆大学
7.3 定位误差的分析与计算
重庆大学
7.3.1 定位误差的概念及产生的原因 1.定位误差的概念
什么是定位误差? 为什么会产生定位误差?
7.3.1 定位误差的概念及产生的原因 2.定位误差产生的原因
一是由于基准不重合而产生的误差，称为基准不重合误差Δjb；
7.3.1 定位误差的概念及产生的原因
(3)转角误差
4.工件以组合表面定位时的定位误差
(3)转角误差
4.工件以组合表面
定位时的定位误
(
2
)
tan
X1max X 2L
2max
A
差
X1max X 2max 2L
B
TD1 Td1 X1min TD2 Td 2 X 2min
2L
A
(B) X1max 2 A tan ( )
0.025 1
2
sin
900 2
1
0.052mm
例7-3 如图所示,工件以d1外圆定位，钻φ10H8孔。已知φd1为
30
0
0.1
mm，φd2
为Ф55±0.023mm，H=(40±0.15)
mm,
t=0.03mm 。求工序尺寸(40±0.15)mm的定位误差。
解： 1)Δjb≠0
Δjb=Td2/2+t =0.046/2+0.03 =0.053mm
X
max
d (h)
1 2
X max
(2)心轴（或定位销）垂直放置
例:
解：1) Δjb= 0
2) jy L L O1O2 OO1 OO2 (Dmax d min) X max
d(L) X max
3.工件以外圆定位时的定位误差
a)以外圆轴线为工序基准 b)以外圆下母线为工序基准 c)以外圆上母线为工序基准图7-38 外圆在V形块上定位时的定位误差
基准重合，即Δjb=0
(1)毛坯平面
Δjy=ΔH
(2)已加工过的表面
Δjy=0
1.工件以平面定位时的定位误差
例7-1 如图所示，工件以A面定位加工
φ20H8孔，求工序尺寸 (20±0.1)mm的定
位误差。
解：
Δjb=ΣT= (0.05十0.1) =0.15(mm )
Δjy= 0 (定位基面为平面) Δd=Δjb+Δjy
7.3.1 定位误差的概念及产生的原因
3.定位误差的规律
1)定位误差只产生在采用调整法加工一批工件的场合; 2)定位误差Δd
Δd=Δjb+Δjy
当定位基准与工序基准重合时，Δjb=0；当工序基准无位移变化时，Δjy=0。
Δd=0
7.3.2 定位误差的分析与计算
1.工件以平面定位时的定位误差
例:
2)
jy
Td1
2 s in
0.1 2sin 900
0.071mm
2
2
3) Δd=Δjb+Δjy=(0.053+0.071)mm=0.1237 mm
4.工件以组合表面定位时的定位误差
(1)孔1中心O1的基准位移误差
jy (O1 ) 1max TD1 Td1 X1min
(2)孔2中心O2的基准位移误差 jyO2 2 max TD2 Td 2 X 2 min
B
2
4.工件以组合表面定位时的定位误差
(4)横向转角误差
4.工件以组合表面定位时的定位误
(
)
2
tan
X1max X 2L
2max
差 E
X1max X 2max 2L
F
TD1 Td1 X1min (TD2 Td 2 X ) 2min
2L
E F
(F ) X 2max 2E tan ( ) 2
d
0 Td
解：1)Δjb≠0 2)Δjy≠ 0
h1 h2
d h2 h1 B1B2
O1O2 O2B2 O1B1
Td
2sin
d
Td 2
d 2
2
Td 2
1
sin
1
2
(3)以外圆上母线为工序基准
假设工件直径为:
d
0 Td
解 1)Δjb≠ 0 2)Δjy≠ 0
h1 h2
d h1 h2 A1A2
4.工件以组合表面定位时的定位误差
小结:
1)提高定位孔、定位销本身的尺寸精度和减小配合间隙；
2)增大两孔的中心距。为此, 在选择零件上的两定位孔时，应尽量选择位置距离远的孔。
3.3 加工误差不等式
（1）定位误差Δd （2）对刀误差Δdd （3）安装误差Δa （4）其他误差Δq
Δd+Δdd+Δa+Δq≤T
2.定位误差产生的原因
基准不重合误差Δjb
设计基准
Δjb=ΔDW
H
定位基准
7.3.1 定位误差的概念及产生的原因
2.定位误差产生的原因
一是由于基准不重合而产生的误差，称为基准不重合误差Δjb；
二是由于定位副的制造误差，而引起定位基准的位移，称为基准位移误差Δjy。
7.3.1 定位误差的概念及产生的原因
Δd＜1/3
谢谢！
2.定位误差产生的原因
基准位移误差Δjy
d 0 Td
H1
H2
7.3.1 定位误差的概念及产生的原因
2.定位误差产生的原因
一是由于基准不重合而产生的误差，称为基准不重合误差Δjb；
二是由于定位副的制造误差，而引起定位基准的位移，称为基准位移误差Δjy。
Δd=Δjb+Δjy
当定位误差Δd≤1/3T时，定位方案可行。
(1)以外圆轴线为工序基准
假设工件直径为:
d
0 Td
2)
h1 h2
解： 1) Δjb= 0
jy h2 h1 O1O2 O1C O2C
O1C1sin O2Fra bibliotek2sin
2
2
2
d sin
d Td
2sin
Td 2 s in
2
2
2
d
Td
2sin
2
(2)以外圆下母线为工序基准
假设工件直径为: