第三节定位误差的分析与计算PPT课件

1、一、定位误差及其计算方法（一）定位误差的概念及其产生的原因例：如图所示，要在套筒上钻一通孔，保证尺寸H-TH0.根据六点定位原理，用套筒端面和内圆表面定位消除五个自由度，使工件获得正确位置；定位元件：带支承垫圈的定位销；定位基准：工序基准：第1页/共48页虽然套筒已在夹具中的位置确定了，但由于工件的内孔、外圆及定位内孔、外圆及定位销的直径销的直径不可能制造得绝对准确，工件内孔与定位销之间存在间隙，所以工件的内孔中心线和外圆下母线均在一定范围内变动，加工后的一批工件的工序尺寸也不同。造成在工序尺寸上的加工误差。定位误差：由于定位不准而造成某一工序在工序尺寸或位置要定位误差：由于定位不准而造成某一

2、工序在工序尺寸或位置要求方面的加工误差。求方面的加工误差。通过分析计算，定位误差小于工件有关尺寸或位置公差的1/3或1/5，认为定位方案能满足该工序加工精度要求。第2页/共48页图图2-382-38一批工件定位基准和工序基准相对定位基准理想位置的最大变动量一批工件定位基准和工序基准相对定位基准理想位置的最大变动量在a图中，O1O2O3O4为定位基准O的四个极端位置，定位基准定位基准0的最大变动量的最大变动量为定位基准的位置误差为定位基准的位置误差位置（位置（0).0).在在b b图中，工序基准图中，工序基准A A相对定位基准理想卫位置相对定位基准理想卫位置OO的最大变动量称为基准不重的最大变动

3、量称为基准不重合误差合误差不重（不重（A）第3页/共48页12341min=maxooo oTDTd 位置（0）基准位置误差：基准位置误差：11212=A ATd不重（A）基准不重合误差：基准不重合误差： 在加工通孔时，造成工序尺寸H-TH0.的主要原因：定位基准定位基准O和工序基准和工序基准A相对于理想位置相对于理想位置O的位置变动量，即的位置变动量，即不重（A）位置（O）和第4页/共48页（二）定位误差的组成及计算方法图2-39定位误差计算时工件的两个极端位置 定位误差是由于定位不准而引起的工序尺寸或位置要求的最大可能变动范围。 在设计夹具时，对任何一个在设计夹具时，对任何一个定位方案，可

4、以通过一批工定位方案，可以通过一批工件定位时的件定位时的两个极端位置两个极端位置直直接计算出接计算出工序基准的最大变工序基准的最大变动范围，动范围，即为该定位方案的即为该定位方案的定位误差。定位误差。1112maxmin12)221122()HA AHHooddTdooTd定位（L第5页/共48页（三）结论(P42）1、定位误差只发生在采用调整法加工的一批工件的条件下，如果一批工件逐个按试切法加工，则不存在定位误差。2、定位误差是工件定位时由于定位不准产生的加工误差。它的表现形式为工序基准相对加工表面可能产生的最大尺寸或位置变动量。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。但这两部

5、分不是任何情况下都存在；4、定位误差计算可以按定位误差定义，根据所画出的一批工件定位时可能产生定位误差的两种极端位置，在通过几何关系直接求得。也可根据定位误差的组成、按公式计算：定位位置不重=+第6页/共48页二、几种典型表面定位时的定位误差（一）平面定位时的定位误差（只有 没有 ）)=HH定位（位置1、以未加工毛坯表面（粗基准）定位2、以已加工表面（精基准）定位)=0H定位（位置位置位置不重第7页/共48页（二）圆孔表面定位时的定位误差一批工件在夹具中以圆孔表面作为定位基准进行定位时，其可能产生的定位误差将随定位方式和定位圆孔与定位定位方式和定位圆孔与定位元件配合性质的不同而各不相同元件配合

6、性质的不同而各不相同。第8页/共48页第9页/共48页1、工件上圆孔与刚性心轴或定位销过盈配合，定位元件水平或垂直放置11)+=0+0=0HO定位（位置（O)不重（ ）12maxmin2)22+=dTHOOHHe 定位（位置（O)不重（ ）不重（ ）2定位误差只与工件有关加工表面加工精度有关定位误差只与工件有关加工表面加工精度有关第10页/共48页2、工件上圆孔与刚性心轴或定位销间隙配合，定位元件水平放置定位基准的理想位置O定位基准的两个极端位置为O1，O2O1:定位销尺寸最大、工件内孔尺寸最小、工件外圆尺寸最小。O2:定位销尺寸最小、工件内孔尺寸最大、工件外圆尺寸最大。 在重力作用下，工件内

7、孔上母线与定位销单边接触。第11页/共48页Td1为定位销的直径公差（1）工序尺寸）工序尺寸H1的定位误差的定位误差11121max1min1)minmin21222DdDdHTTTTooHHo oo o定位（位置（O)第12页/共48页111122max2min2)22ddTdHB BHH定位（2）工序尺寸）工序尺寸H2的定位误差的定位误差112)222DDTTdTTdHB定位（位置（0）不重（ ）定位基准位置和工序基准相对于定位基准理想位置的变动方向相反第13页/共48页11123max3min3)22222DdDdTTdd TdHTTTdA AHH定位（3）工序尺寸）工序尺寸H3的定位误

8、差的定位误差定位基准位置和工序基准相对于定位基准理想位置的变动方向相同13)22+DHBTTdTd定位（位置（0）不重（ ）第14页/共48页 在使用夹具时，定位销的实际尺寸已定。工件内孔均与定位销的上母线接触，定位形式转化为支承定位。定位基准为工件内孔的上母线B，工序基准分别是工件内孔中心线O、内孔上母线B、工件外圆下母线A.第15页/共48页121max1min1)222DDHD TTDooHH定位（不重（O)2)+000HB定位（位置（B）不重（ ）123max3min3)22DHTTdA AHH定位（3)22+0(+)DHTTd定位（位置（B）不重（A）第16页/共48页3、工件上圆孔

9、与刚性心轴或定位销间隙配合，定位元件垂直放置第17页/共48页121max1min11)+ minDdHooHHTT定位（位置（O)对工序尺寸H1、H2，取定位销尺寸最小、工件内孔尺寸最大，内孔分别与定位销上下母线接触：122max2min2)1+ min0HDdB BHHTT定位（位置（O)第18页/共48页对工序尺寸H3：1、取定位销尺寸最小、工件内孔尺寸最大并与定位销下母线接触、工件外圆尺寸最小。定位基准位置：O12、取定位销尺寸最小、工件内孔尺寸最大并与定位销上母线接触、工件外圆尺寸最大。定位基准位置：O23)2+min+HTdTDTd定位（位置（B）不重（A）123max3min3)

10、1min222Hdd TdTdmaxA AHHTDTd定位（第19页/共48页maxmin)DTKll定位（l第20页/共48页（三）外圆表面定位时的定位误差图2-45轴类零件铣键槽工序简图及定位误差分析ab定心定位，定位基准：工件外圆中心线由于一批工件外圆制造误差，使得外圆中心线（定位基准）相对于理想位置产生偏移，从而造成工序尺寸的定位误差。第21页/共48页b1）工序尺寸）工序尺寸H1的定位分析的定位分析极端位置1：当工件外圆直径最大（d），定位基准O1，工件与V形槽接触母线F1极端位置2：当工件外圆直径最小（d-Td），定位基准O2，工件与V形槽接触母线F2121max1min1)Hoo

11、HH定位（1212ooO EO E1)2/ 2sindHt定位（1)122+0/ 2sinHOdooT定位（位置（O)不重（ ）第22页/共48页2）工序尺寸）工序尺寸H2的定位误差分析的定位误差分析122max2min2)HD DHH定位（122122121122()D DO DO DOOO DO D222)22sin12sin(1)dTTdHTd定位（22)12212sin+/ 2/ 2sin/ 2(1)dHddTdooTTT定位（位置（O)不重（D）第23页/共48页3）工序尺寸）工序尺寸H3的定位误差分析的定位误差分析123max3min3)HC CHH定位（121211122211(

12、)C COCOCOOO COC223)22sin12sin(1)dTTdHTd定位（22)12212sin/ 2/ 2sin/ 2(1)dHddTdooTTT定位（位置（O)不重（D）第24页/共48页（四）圆锥表面定位时的定位误差（四）圆锥表面定位时的定位误差工件定位基准的位置误差为0，但在轴线方向的尺寸产生定位误差)22DTctg定位（L)22DTctg位置（A第25页/共48页三、表面组合定位时的定位误差（一）平面组合定位（一）平面组合定位图2-47长方体工件的平面组合定位及定位误差) 角度（B)0位置（A)位置（C位置（A位置（B1)2)(HHH tgH 位置（B（当时）第26页/共4

13、8页例1、P51321第27页/共48页)0H定位（)(25 15)180.052tgmm 定位（1max1min)0.532(1518 )2 0.070.296LLtgmm 1定位（L位置（O)不重（D）(改变定位方案)第28页/共48页例2、P511212=LLLOOO O定位（ ）存在基准不重合误差，忽略第二基准B面位置变动1221 112+cos-0+cos-cos-LABOooTLTL 定位（ ）位置（）不重（）（）（）=（）第29页/共48页 常见的平面与内孔的组合定位方式：一面一孔、一面二孔。 根据主要定位基准的不同，将产生不同形式的定位误差(二）平面与内孔组合定位1、一面一孔定

14、位、一面一孔定位位置(A)工夹d夹d工以内孔表面为第一定位基准，长定位销以端面为第一定位基准，短定位销第30页/共48页)+dtgd tg工位置（B工件夹夹)2L tg工工位置（A)tg 工角度（A) 工角度（B第31页/共48页2、一面二孔定位、一面二孔定位工件底面为第一基准，两孔O1、O2为第二、第三基准第32页/共48页2、一面二孔定位、一面二孔定位图2-51第一定位基准：底面没有基准位置误差两孔O1、O2为第二、第三基准，由于制造及装配误差， 定位基准O1、O2存在位置误差。第33页/共48页111111min)+Ddo oTT 位置（O22211L111minL)+T=+TDdo o

15、o oTT 工工位置（O第一基准无位置误差，两孔O1、O2为第二、第三基准，由于制造及装配误差， 定位基准O1、O2存在位置误差。下图为其两极端位置。当工件内孔尺寸最大，圆柱销直径最小O1第34页/共48页当工件内孔O1尺寸最大，圆柱销直径最小当工件内孔O2尺寸最大，菱形销直径最小O1O2A22222min2)+Ddo oTT 位置（O1)2)2OOLarctg 位置（位置（1 2角度（O O ）第35页/共48页例1、P54 第36页/共48页1）尺寸）尺寸L的定位误差分析的定位误差分析)+0+dtgd tg工定位（L位置（B)不重（B）位置（B)工件夹夹0.0560tg工0.01560tg

16、夹0.050.015)606060+40=0.06mm定位（L第37页/共48页2）键槽深度尺寸H的定位误差分析1)22+DTTdTdH定位（位置（0）不重（A）0.021030730H1)220.021 0.0130.122+0.067DTTdTdHmm定位（0.0070.02030 630g第38页/共48页3）键槽对称度的定位误差分析)1+0+min0.021 0.0130.0070.041DTTdmm定位（位置（0）不重（o）位置（0）第39页/共48页四、提高工件在夹具中定位精度的主要措施（一）消除或减少基准位置误差的措施；1、选用基准位置误差小的定位元件；2、合理布置定位元件在夹具

17、中的位置；3、提高工件表面与定位元件的配合精度；4、正确选取工件上的第一、第二和第三定位基准；（二）消除或减少基准不重合误差的措施第40页/共48页第四节 工件定位方案设计及定位误差计算举例1、定位方案设计1）完全定位消除6各自由度，提高加工稳定性；2）A为第一定位基准，保证垂直度要求；平面定位，消除三个自由度；3）两孔表面定位，圆柱销消除两个自由度，削边小消除1各自由度。选固定式定位销，结构简单；图2-62杠杆铣槽工序简图第41页/共48页图2-63杠杆铣槽工序定位方案第42页/共48页2、定位误差计算1 21 21 2)=0O O ）定位（位置（O O不重（O O ）角度1)2)12OOLtg 位置（位置（定位（ ）1)(80.015)(80.014)0.029Omm位置（1)(60.012)(60.012)0.024Omm位置（1)2)1210.029 0.