定位误差的分析与计算

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、 定位误差产生的原因定位误差△D(工件在夹具中因位置不-致而引起的误差)的产生是由于定位引起的，引起原因有两个方面：-是由于工序基准和定位基准不重合引起被加工尺寸变动，称为基准不重合误差△B；二是由于定位副有制造误差而引起的被加工尺寸变动，称为基准位移误差△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。

二、基准不重合误差的分析与计算在基准不重合误差 (A B)的概念中，需要理解三个方面的含义：(1)Sl起此项误差的原因-工序基准和定位基准不重合 (重合则a B0)；(2)计算对象-工序基准最大位置变动；(3)计算方向-加工尺寸方向。

当定位基准与工序基准不重合时，a B定位尺寸的公差。这里需注意的字眼是 在加工尺寸方向上”，也就是说，当定位尺寸与工序尺寸方向-致时，a B就是定位尺寸的公差；若定位尺寸与工序尺寸方向不-致时，△B就等于定位尺寸公差在加工尺寸 (即工序尺寸)方向的投影。

如图-所示零件，设 e面已加工好，在铣床上用调整法加工f面和g面。

在加工 f面时若选 e面为定位基准，则f面的设计基准和定位基准都是 e面，基准重合，a B0，尺寸A的制造公差为T 。

加工g面时，定位基准有两种不同的选择方案：- 种方案 (方案 I)加工时选用f面作为定位基准，定位基准与设计基准重合，A B0，尺寸B的制造公差为T ；但这种定位方式的夹具结构复杂，夹紧力的作用方向与铣削力方向相反，不够合理，操作也不方便。

另-种方案 (方案Ⅱ)是选用e面作为定位基准来加工g面，此时，工序尺寸C是直接得到的，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，它等于设计基准 f面相对于定位基准 e面在尺寸B方向上的最大变动量TA，即A BT ，虽然夹具结构简单，操作医便，但带来了定位误差，为了保证设计尺寸，就需对尺寸A、C提出较高要求。

/ -，-· - b'越 f 0越工--田棚 I d，柚Z童矗柚 n图-作者简介：尤伟诚 (1970- )，男，江苏常州人，江苏城市职业学院 (常州)副教授。

· 58· 三、基准位移误差的分析与计算在基准位移误差 (△Y)这-概念中，同样应明确三个内容：(1)引起此项误差的原因--定位副有制造误差 (如没有误差或无间隙的配合，则a Y0)；(2)计算对象--定位基准的最大位置变动；(3)计算方向--沿加工尺寸(即工序尺寸)方向，其它方向没有意义。

基准位移误差的计算-般考虑三种情况：(1)工件以平面定位；(2)工件以内孔定位；(3)工件以外圆定位。

(1)工件以平面定位：由于工件的定位基准面与定位元件的工作表面以平面接触，位置-般不会发生相对变化，故a Y0。

(2)工件以内孔定位：首先明确定位心轴水平放置和垂直放置与工件接触的情况是不同的。

下面分三种情况进行分析：①工件孔与定位心轴过盈配合时 (不论心轴垂直或水平放置 )见图二，定位副间无间隙，所以定位基准的位移量为零，即△Y0；、 J l》 图二 工件孔 与定位心轴过盈 配合 。A Y0另两种情况具体分定位心轴水平放置即固定单边接触和定位心轴垂直放置即任意边接触来考虑：② 固 定 单 边 接 触 时 见 图 三， △ Y 6D/28d0/2 (8D-工件定位孔的公差，8 d0定位心轴的公差)；图三 固定单边接触时，△Y 8D/28 dO/2推导 ：△ Y (Dmax-d0min)/2-(Dmin-d0max)/2 8D，28 d0，2③任 意边接触时见 图四，△YXmax8 D8 d0Xmin (8 D- 工 件 定 位孔 的 公 差，8 d0-定位心轴的公差，xma)-定位副最大间隙，xmin-定位副最袖隙)。

图四 任 意边接 触时，△ Y ：Xmax 8 D8 dOXmin推导：a YO102 2 0 012X(Dmax-d0min)/2 Dmax-dOmin Xmax 8D8dOXmin(3)工件以外圆定位：主要考虑工件外圆在 v型块上定位 [见图五]，定位基准是工件外圆轴心线，因工件外圆柱面直径有制造误差，导致工件在垂直方向上的基准位移误差为△Y 8 d/[2sin( /2)](8 d-工件定位外圆的公差，OL-V型块的夹角)图五 工件外圆在 v型块上定位推导：d d-6d△.，-0 0 - 2 2 6d 1 2 - -L --- r- ：--二L . a . a ，、 . aSm - Sm - ZSm - 2 2 2四、定位误差的分析与计算无论是基准不重合误差，还是基准位移误差，· 59 ·皆是定位过程中出现的，两者的矢量和就构成了定位误差△D，因此在计算定位误差时，先分别算出A B和 △Y，然后将两者合成而得 △D。合成时可有如下情况：(1)△Y≠0，△B0时，△D△B(2)△Y0，△B≠0时，△DA Y(3)△Y≠0，△B≠0时，如果工序基准不在定位基面上：△D△B△ Y如果工序基准在定位基面上，△D△B±△Y ”、- ”的判别方法为：①分析定位基面尺寸由大变小(或由小变大 )时，定位基准的变动方向；②当定位基面尺寸作同样变化时，设定位基准不动，分析工序基准变动方向；③若两者变动方向相同即 ”，两者变动方向相反即 -”。

五、结论当-批工件用夹具安装，以调整法加工时，会由于定位引起加工尺寸的最大变动范围即定位误差影响工件的加工精度，所以要控制它的大小；定位误差的分析和计算，是加工工艺课程中的重点和难点，但我们只要抓住定位误差分析与计算的要领，问题便能迎刃而解。