第2節(jié) 定位誤差分析與計(jì)算

1、5.2.3 5.2.3 定位誤差的分析與計(jì)算定位誤差的分析與計(jì)算 采用調(diào)整法加工一批工件時(shí)，工件在夾具上定位采用調(diào)整法加工一批工件時(shí)，工件在夾具上定位時(shí)，由于每個(gè)工件所占據(jù)的位置不完全一致，使加工時(shí)，由于每個(gè)工件所占據(jù)的位置不完全一致，使加工后各工件的加工尺寸不一而形成誤差。這種只與工件后各工件的加工尺寸不一而形成誤差。這種只與工件定位有關(guān)的誤差，稱為定位誤差，用符號定位有關(guān)的誤差，稱為定位誤差，用符號dwdw 表示。表示。1. 1. 產(chǎn)生定位誤差的原因產(chǎn)生定位誤差的原因 產(chǎn)生定位誤差的原因有兩個(gè)：一個(gè)是定位基準(zhǔn)與產(chǎn)生定位誤差的原因有兩個(gè)：一個(gè)是定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)（工序基準(zhǔn)）不重合；另一個(gè)是定

2、位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)（工序基準(zhǔn)）不重合；另一個(gè)是定位基準(zhǔn)與起始（調(diào)刀、限位）基準(zhǔn)不重合起始（調(diào)刀、限位）基準(zhǔn)不重合( (定位基準(zhǔn)相對于調(diào)定位基準(zhǔn)相對于調(diào)刀基準(zhǔn)的最大位移刀基準(zhǔn)的最大位移) )。（1 1）基準(zhǔn)不重合誤差（）基準(zhǔn)不重合誤差（jb jb ） 工件在夾具上定位時(shí)，由于所選擇的定位基準(zhǔn)與工件在夾具上定位時(shí)，由于所選擇的定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合而引起的，同批工件的工序基準(zhǔn)相對工序基準(zhǔn)不重合而引起的，同批工件的工序基準(zhǔn)相對于定位基準(zhǔn)在該工序（加工）尺寸方向的最大位移量于定位基準(zhǔn)在該工序（加工）尺寸方向的最大位移量（位置變動范圍），稱為基準(zhǔn)不重合誤差。用符號（位置變動范圍），稱為基準(zhǔn)不重合誤差。用

3、符號jb 表示。表示。 基準(zhǔn)不重合誤差（基準(zhǔn)不重合誤差（jb）的大小應(yīng)等于工序基準(zhǔn)相）的大小應(yīng)等于工序基準(zhǔn)相對于定位基準(zhǔn)在該工序（加工）尺寸方向的最大位移對于定位基準(zhǔn)在該工序（加工）尺寸方向的最大位移量。量。 本工序加工直角上表面，設(shè)計(jì)尺寸為本工序加工直角上表面，設(shè)計(jì)尺寸為A1，用下平，用下平面定位。由于定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合，從而產(chǎn)生面定位。由于定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合，從而產(chǎn)生基準(zhǔn)不重合誤差基準(zhǔn)不重合誤差jb 。 dw（A1） = jb （A1） = A2（a）圖圖 dw （20）= jb （20）= 0.28（jb）圖圖 dw （20）= jb （20）= 0dw （A） = 0 dw

4、（jb） = jb （B） = dw / 2 dw（C） = jb （C） = dw 2 2）基準(zhǔn)位移誤差（）基準(zhǔn)位移誤差（jy ） 工件在夾具上定位時(shí)，由于定位副的制造誤差工件在夾具上定位時(shí)，由于定位副的制造誤差和定位副的配合間隙的影響，使工件的定位基準(zhǔn)與和定位副的配合間隙的影響，使工件的定位基準(zhǔn)與夾具定位基準(zhǔn)產(chǎn)生位移，導(dǎo)致同批工件位置的不一夾具定位基準(zhǔn)產(chǎn)生位移，導(dǎo)致同批工件位置的不一致而造成的加工誤差，稱為基準(zhǔn)位移誤差。用符號致而造成的加工誤差，稱為基準(zhǔn)位移誤差。用符號（jy ）表示。）表示。dwdw（A3） = jyjy （A3）= 2（H h）tandwdw（A1） = jbjb（A1

5、）+ jyjy （A1） = A2 + 2（H h）tan2 2定位誤差的計(jì)算方法定位誤差的計(jì)算方法1 1）極限位置法（幾何作圖法）極限位置法（幾何作圖法） 先根據(jù)工件的定位方案，畫出工序（設(shè)計(jì)）基準(zhǔn)先根據(jù)工件的定位方案，畫出工序（設(shè)計(jì)）基準(zhǔn)相對起始（調(diào)刀、限位）基準(zhǔn)最大與最小的兩個(gè)極限相對起始（調(diào)刀、限位）基準(zhǔn)最大與最小的兩個(gè)極限位置，再根據(jù)幾何關(guān)系求出這兩個(gè)極限位置間的距離，位置，再根據(jù)幾何關(guān)系求出這兩個(gè)極限位置間的距離，即得出定位誤差。即得出定位誤差。 2 2）合成法）合成法 由于定位誤差是由基準(zhǔn)不重合誤差以及基準(zhǔn)位移由于定位誤差是由基準(zhǔn)不重合誤差以及基準(zhǔn)位移誤差所造成的。因此定位誤差可

6、以由這兩項(xiàng)誤差組合誤差所造成的。因此定位誤差可以由這兩項(xiàng)誤差組合而成。計(jì)算定位誤差時(shí)，先分別求出基準(zhǔn)不重合誤差而成。計(jì)算定位誤差時(shí)，先分別求出基準(zhǔn)不重合誤差與基準(zhǔn)位移誤差，然后再將兩項(xiàng)誤差組合后得出定位與基準(zhǔn)位移誤差，然后再將兩項(xiàng)誤差組合后得出定位誤差。即：誤差。即：dwdw = jbjbjyjy 3.3.常見定位方式的定位誤差分析與計(jì)算常見定位方式的定位誤差分析與計(jì)算 1) 1) 工件以平面定位工件以平面定位已知：大圓直徑公差為已知：大圓直徑公差為0.03，小圓直徑公差為，小圓直徑公差為0.02，同軸度誤差為，同軸度誤差為0.02 求：求： dwdw（30） =？ 解：分析可知解：分析可知

7、jbjb（30）0， jyjy（30）0 得：得：dwdw（30） = jbjb（30） = 0.03/2+0.02/2+0.02 0.03/2+0.02/2+0.02 = 0.0450.045已知：已知：大圓直徑公差為大圓直徑公差為 0.03，小圓直徑公差為，小圓直徑公差為 0.02，同軸度誤差為同軸度誤差為 0.02 。 求：求： dw（30） =？ 解：解： 分析可知分析可知 jb（30） 0， jy（30） 0得：得： dw（30） = 0已知：已知：大圓直徑公差為大圓直徑公差為 0.03，小圓直徑公差為，小圓直徑公差為 0.02，同軸，同軸度誤差為度誤差為 0.02求：求： dw（3

8、0） =？ 解：解： 分析可知分析可知 jb（30）0， jy（30）0 得：得： dw（30） = jb（30） = 0.03 / 2+0.02 / 2+ 0.02 = 0.0452) 2) 工件以外圓柱面在工件以外圓柱面在V V形塊上定位形塊上定位已知：外圓直徑公差為已知：外圓直徑公差為dwdw V V形塊的夾角為形塊的夾角為 得：得： jyjy)2/sin(2D 已知：外圓直徑公差為已知：外圓直徑公差為dwdw ， V V形塊的夾角為形塊的夾角為 （1 1）設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為外圓軸線時(shí)：）設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為外圓軸線時(shí)： 求：求： dwdw（H1H1） = = ？ 解：分析可知解：分析可知 jbjb（H1

9、H1） 0 0 ；jyjy（H1H1） 0 0 得：得： dwdw（H1H1） = = jyjy（H1H1） = =)2/sin(2D（2 2）設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為外圓下母線時(shí)：）設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為外圓下母線時(shí)： 求：求： dwdw（H2） = ？ 解：分析可知解：分析可知 jbjb（H2） 0， jyjy （H2） 0 得：得： jbjb（H2） = ； jyjy （H2） = 分析：分析：設(shè)計(jì)基準(zhǔn)落在定位基面上，兩基準(zhǔn)的變化方向相反，故取設(shè)計(jì)基準(zhǔn)落在定位基面上，兩基準(zhǔn)的變化方向相反，故取 - - 號。號。 最終得：最終得： dwdw （H2）= jyjy（H2） - - jbjb（H2） =2D)2/sin

10、(2D1)2/sin(12D由大到小由大到小由大到小由大到?。? 3）設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為外圓上母線時(shí)：）設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為外圓上母線時(shí)： 求：求： dwdw（H3） = ？ 解：分析可知解：分析可知 jbjb （H3） 0， jyjy（H3） 0 得：得： jbjb （H3） = ； jyjy （H3） = 分析：設(shè)計(jì)基準(zhǔn)落在定位基面上，兩基準(zhǔn)的變化方向相同，分析：設(shè)計(jì)基準(zhǔn)落在定位基面上，兩基準(zhǔn)的變化方向相同， 故取故取“”號。號。 最終得：最終得： dwdw （H3） = jyjy（H3） jbjb （H3） = 2D)2/sin(2D1) 1/sin(12D由大到小由大到小由大到小由大到小解：分析可知解：

11、分析可知 jb（30） 0 ； jy（30） 0得：得： jb （30）= 0.03/2 0.02 = 0.035 jy（30）= = 0.014 dw（30）= jb （30） jy（30）= 0.049 已知：大圓直徑公差為已知：大圓直徑公差為0.03 0.03 ，小圓直徑公差為，小圓直徑公差為0.020.02，同軸度誤差為，同軸度誤差為0.020.02， V V形塊的夾角為形塊的夾角為9090o o 求：求： dwdw（3030）= = ？ 045sin202. 0 已知：大圓直徑公差為已知：大圓直徑公差為0.030.03，小圓直徑公差為，小圓直徑公差為0.020.02，同軸度誤差為，同

12、軸度誤差為0.020.02， V V形塊的夾角為形塊的夾角為9090o o 求：求： dwdw （3030）= = ？ 解：解： 分析可知分析可知 jbjb （3030） 0 0， jyjy （3030） 0 0 得：得： jbjb （3030）= 0.03/2 = 0.03/2 0.02 = 0.035 0.02 = 0.035 ； dwdw （3030）= = jbjb （3030）= = 0.0350.035已知：大圓直徑公差為已知：大圓直徑公差為0.03 0.03 ，小圓直徑公差為，小圓直徑公差為0.020.02，同軸度誤差為，同軸度誤差為0.02 0.02 ， V V形塊的夾角為形塊

13、的夾角為9090o o 求：求：dwdw （3030） ？ 解：分析可知解：分析可知 jbjb （3030） 0 0， jyjy （3030） 0 0 得：得：jbjb （3030） 0.03/2 0.03/2 0.02 = 0.035 0.02 = 0.035 ；dwdw （3030）jbjb （3030）0.0350.035已知：大圓直徑公差為已知：大圓直徑公差為T TD D ，小圓直徑公差為，小圓直徑公差為T Td d，同軸度誤差為，同軸度誤差為2e2e， V V形塊的夾角為形塊的夾角為求：求： dwdw （A A） ？ 解：分析可知解：分析可知 jbjb （A A ） 0 0， jyj

14、y （A A） 0 0得：得： jbjb （A A） 2e2e jyjy （A A） dwdw （A A） jbjb （A A） jyjy （A A） （設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不在定位基面上）（設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不在定位基面上）2Td)2/sin(2TD 3) 3) 工件以圓柱孔在心軸（定位銷）上定位工件以圓柱孔在心軸（定位銷）上定位（1 1）工件定位孔與心軸（銷）為固定單邊接觸時(shí)：）工件定位孔與心軸（銷）為固定單邊接觸時(shí)： 已知：工件定位孔已知：工件定位孔 ，心軸為，心軸為 得：得： jyjy jyjy （2 2）工件定位孔與心軸（銷）為任意邊接觸時(shí)：）工件定位孔與心軸（銷）為任意邊接觸時(shí)： 已知：工件定位孔已知：

15、工件定位孔 ，心軸為，心軸為 得：得： jyjy jyjy D0D 0d00d min0maxdD )d()D(0d0D min0dDX D0D 0d00d 2dDmin0max 2)d()D(0d0D 2Xmin0dD 20dD 已知：工件定位孔與定位銷的配合已知：工件定位孔與定位銷的配合為固定單邊接觸，為固定單邊接觸，加工上表面加工上表面。 定位孔直徑為定位孔直徑為 定位銷直徑為定位銷直徑為解：解：分析分析 jbjb （5959） 0 ；jyjy （5959） 0jbjb （5959） jyjy （5959） dwdw （59） jbjb （5959） + jyjy （5959） 0.11

16、51 . 004. 0212. 0 015. 0201. 002. 0 02. 003. 020 02. 0020 已知：工件小圓與定位套的配合。大已知：工件小圓與定位套的配合。大圓直徑公差為圓直徑公差為0.03 0.03 ，小圓直徑公差為，小圓直徑公差為0.020.02，同軸度誤差為，同軸度誤差為0.020.02，定位套直徑，定位套直徑公差為公差為0.040.04。解：分析得解：分析得 jbjb （3030） 0 0，jyjy （3030） 0 0jbjb （3030） 0.03/2 0.03/2 0.02 = 0.035 0.02 = 0.035 jyjy （3030） dwdw （303

17、0）jbjb （3030） + + jyjy （3030） 0.1050.10507. 001. 002. 004. 0雙孔關(guān)聯(lián)定位的定位誤差計(jì)算雙孔關(guān)聯(lián)定位的定位誤差計(jì)算 雙孔定位時(shí)常采用的定位元件是：一個(gè)短圓柱銷和一個(gè)短削邊銷，如圖所示。 1） X軸方向上的基準(zhǔn)位移誤差軸方向上的基準(zhǔn)位移誤差jy(X) 在X軸方向上的定位是由定位孔1實(shí)現(xiàn)的，定位孔2不起定位作用。因此，工件所能產(chǎn)生的最大定位誤差是定位孔1相對于定位銷1的基準(zhǔn)位移誤差，即：min111)(dD2）jy軸方向上的基準(zhǔn)位移誤差軸方向上的基準(zhǔn)位移誤差jy(jy) 在jy軸方向上，基準(zhǔn)位移誤差受雙孔定位的共同影響，其大小隨著位置的不同

18、而不同，且在不同的區(qū)域內(nèi)計(jì)算方法也有所不同。如圖所示。3） 轉(zhuǎn)角誤差轉(zhuǎn)角誤差 最大轉(zhuǎn)角發(fā)生的條件是：雙孔直徑最大最大轉(zhuǎn)角發(fā)生的條件是：雙孔直徑最大D1+D1、D2+D2；兩；兩銷直徑最小銷直徑最小d1-d1、d2-d2；由于中心距對轉(zhuǎn)角誤差影響不大，；由于中心距對轉(zhuǎn)角誤差影響不大，且考慮計(jì)算方便起見，銷心距和孔心距一般取其基本尺寸。且考慮計(jì)算方便起見，銷心距和孔心距一般取其基本尺寸。 根據(jù)圖中幾何關(guān)系可得： LtgDdDd2min222min111LarctgDdDd2min222min111當(dāng)雙孔逆時(shí)針轉(zhuǎn)動時(shí)，具有相同的誤差，故總的轉(zhuǎn)角誤差應(yīng)為或。即：LarctgDdDd222min222min1111如圖鉆12孔，試分析 工序尺寸的定位誤差分析。01 . 0900;0.02