定位误差的分析计算 (2)
定位误差综合分析
基准位移误差△W=(Dmax-dmin)/2
工序基准
定位误差△D= △ B+ △ W =TD/2+（ Dmax-dmin)/2
【例】如图所示，在轴套上铣削键槽。设定心轴水平放置，工件在垂直 向下的外力作用下，其圆柱孔与心轴的上母线接触。试求定位误差？
定位基准
工序尺寸为H2，工序基准为孔轴线 基准不重合误差△B=0
H3
上母线
Td/2
(Dmax-dmin)/2
△B+△W △W △B+△W
【 练习】钻铰图所示凸轮上的两φ16小孔，定位方工如图所示，定位
销直径Φ22
mm,求加工尺寸100±0.01的定位误差。
【 练习】如图所示为工件以内孔在夹具心轴上定位铣键槽，应保证槽深
尺寸34.8 mm的要求。已知定位孔 Φ20 mm（ Φ20H7），定
练习4：如图所示,工件以φ50的外圆柱面在V形块中定位铣削两斜面，要 求保证尺寸A。试分析定位误差和定位质量。
举例：分析和计算键槽铣削夹具定位方案的合理性
工序要求
工序基准 定位基准 基准不重合误差 基准位移误差
槽深尺寸37
0 -0.4
轴线
轴线
△B=0
△W=IT8/2sin45
槽宽尺寸6+00.03
轴线
轴线
△B=0
△W=0
三、工件以心轴定位圆孔
定位基准为孔中心线 1. 工件圆柱孔在无间隙配合心轴上定位
因无间隙配合，△W=0 定位误差△D=△B
2. 工件以圆柱孔在间隙配合心轴上定位
（1）圆柱孔与心轴固定单边接触
△W=Xmax/2 =(Dmax-dmin)/2
固定单边接触时的基准位移误差
曲轴制造定位误差的分析计算
曲轴制造定位误差的分析计算作者：李红娟孟刚来源：《科技风》2017年第18期摘要：文章论述了曲轴加工定位时，产生定位误差的原因。
对曲轴加工定位误差进行了分析，同时介绍了用简便计算方法计算定位误差。
提出了减少定位误差的措施。
关键词：曲轴；定位误差；分析；简便计算曲轴是发动机中最重要的机件之一。
它承受连杆传来的力，并将其转变为转矩，然后通过飞轮输出[1]。
在发动机工作中曲轴承受周期变化的气体压力、旋转质量的离心力、往复惯性力以及它们的力矩的共同作用，使曲轴承受弯曲与扭转载荷，产生疲劳应力状态。
这就要求曲轴具有足够的刚度和强度，各工作表面要耐磨。
随着汽车工业的发展，在汽车制造业中，加工曲轴不仅产量大，而且加工精度高。
这就要求在加工中严格控制加工误差。
影响加工误差的因素很多，本文仅对制造加工中定位所造成的定位误差进行分析计算。
一、曲轴的主要技术要求（一）主轴颈、连杆轴颈本身的精度曲轴主轴颈、连杆轴颈的直径尺寸公差等级通常为IT6～IT7；主轴颈的直径极限偏差为0.15～+0.05mm；曲拐半径极限偏差为±0.05mm；曲轴的轴向尺寸极限偏差为±0.15～±0.50mm[2]。
（二）轴颈长度及形状精度轴颈长度公差等级为IT9～IT10。
轴颈的形状公差，如圆度、圆柱度公差应控制在尺寸公差的1/2之内。
（三）曲轴的位置精度曲轴的位置精度包括：主轴颈与连杆轴颈的平行度，一般为100mm之内不大于0.02mm；曲轴各主轴颈的同轴度：小型高速发动机曲轴为0.025mm，中大型低速发动机曲轴为0.03～0.08mm；各连杆轴颈的位置度不大于±30’[2]。
二、曲轴产生定位误差的原因当用调整法加工一批工件时，工件是通过机床夹具固定在加工设备上的，工件在机床夹具上的定位过程中，工件的工序基准沿工序尺寸方向上发生的最大偏移量称为定位误差。
产生定位误差的原因有两个：一是工序基准与定位基准不重合，引起基准不重合误差；二是定位基准（基面）与定位元件本身存在制造误差和最小配合间隙，使定位基准偏离其理想位置，产生基准位移误差。
常用定位方法及定位误差计算方法课件
在实际生产中，由于菱形销的尺寸已标准化，因而常按下列步骤进行两 销设计：
（1）确定两销中心距尺寸及其公差：
两定位销中心距基本尺寸＝工件上两孔中心距基本尺寸
两定位销中心距公差＝（1/5—1/3）工件上两孔中心距公差
（2）确定圆柱销直径及其公差：
圆柱Байду номын сангаас直径基本尺寸＝相应孔的最小直径
圆柱销直径公差取 g6 或 f7
短V形块限制 2 个自由度。V形块又有固定与活动之分，活动V形块在
可移动方向上对工件不起定位作用。 常用定位方法及定位误差计算方法
2
4. 工件以其它表面定位
图14 工件在锥度心轴上定位
(1) 如图14，工件以锥孔定位，锥度心轴 限制了工件的5个自由度。
（2）如图15为工件以渐开线齿 面定位的例子，3个定位圆柱 均布插入齿间，实现了分度 圆定位。
（1）试分析箱体类零件采用一面两孔定位时的第一、二、三定位基准面。 （2）试分析工件在两顶尖上定位时的主次定位面（见图16）。
图16 工件在两顶尖上定位
常用定位方法及定位误差计算方法
4
6. 一面两孔定位
加工箱体类零件时常采用一面两孔组合定位，为避免过定位，两孔应采 用圆柱销＋菱形销定位。菱形销的宽度可以通过几何关系求出。
常用定位方法及定位误差计算方法
1
（公式1）
式中D为工件或心轴直径的平均尺寸，当 α=90°时，有：
（公式2）
V形块定位有两大优点：
图13 V形块
① 既适于完整的圆柱面定位，又适于非完整的圆柱面定位；
② 对中性好，且不受外圆尺寸误差的影响，所以常用于加工表面与轴线有对 称度要求的工件。
V形块有长短之分，长V形块（或两个短V形块）限制4个自由度，
定位误差分析计算综合实例
定位误差分析计算综合实例定位误差的分析与计算，在夹具设计中占有重要的地位，定位误差的大小是定位方案可否确信的重要依据。
为了把握定位误差计算的相关知识，本末节将给出一些计算实例，抛砖引玉，以使学习者取得触类旁通、融会贯通的学习成效。
例3-3 如图3.25所示，工件以底面定位加工孔内键槽，求尺寸h 的定位误差？解：（1）基准不重合误差求jb ∆ 设计基准为孔的下母线，定位基准为底平面，阻碍二者的因素有尺寸h 和h 1，故jb ∆由两部份组成：φD 半径的转变产生2D ∆尺寸h 1转变产生12h T ，因此122h jb T D+∆=∆ 底平面，对刀基准为（2）基准位置误差jw ∆ 定位基准为工件与定位基准接触的支承板的工作表面，不记形状误差，那么有0=∆jw因此槽底尺寸h 的定位误差为 122h dw T D+∆=∆ 例3-4 有一批直径为0d T d -φ的工件如图3.27所示。
外圆已加工合格，今用V形块定位铣宽度为b 的槽。
假设要求保证槽底尺寸别离为1L 、2L 和3L 。
试别离分析计算这三种不同尺寸要求的定位误差。
解：（1）第一计算V 形块定位外圆时的基准位置误差jw ∆在图3.26中，对刀基准是一批工件平均轴线所处的位置O 点，设定位基准为外圆的轴线，加工精度参数的方向与21O O 相同，那么基准位置误差jw ∆为图中O 1点到O 2点的距离。
在ΔO 1CO 2中，22212α=∠=O CO T CO d ，，依照勾股定理求得 221sin 2αd jw T O O E ==∆=∆（2）别离计算图3.27三种情形的定位误差①图a ）中1L 尺寸的定位误差2)(2sin 2sin 201ααd L dw djw jb T T E B =∆=∆=∆=∆=∆②图b ）中2L 尺寸的定位误差L 2L 3L 10dTd -φ b图3.27 V 形块定位外圆时定位误差的计算图3.25 内键槽槽底尺寸定位误差计算图3.26 V 形块定位外圆时基准位置误差jw ∆的计算1—最大直径 2—平均直径3—最小直径BA α/ 21 C 32 O OO2sin 22αd jw d jb T E T B =∆=∆=∆=∆需要说明的是2L 尺寸定位误差dw ∆的合成问题。
机械制造基础7.3 定位误差的分析与计算
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
定位误差计算(专题)
定 左右，两销心距公差 TLd=0.08,夹具上45°角公差取Tα＝30 ＇(是定
绪定位位误
位误差的一部分)。铣床平均加工经济精度10级，查表得ω＝4＇。 由式得Tα,45°角的定位误差为：
论误差差实
e定
T
2 tan1
C1max C2man 2L
30 2 tan1
0.041 0.314 2 25
例4：
2006-3
21
2006-3
22
2006-3
23
2006-3
24
例6.如下图所示，用角 度铣刀铣削斜面，求加 工距离尺寸为 39±0.04mm的定位误 差。
解：工件的加工尺 寸方向与 Z 方向不相同， 则在加工尺寸方向上的 基准位移误差为
Td Td
2006-3
25
定位基准与设计基准重合 Δjb=0mm
C
H A2
B2 L2 -TL2
2006-3
图6.19 平面定位时的定位误差
19
尺寸B2的工序
基准和定位基准均是
C面，基准重合 ：
Δjb（B2）=0
工件以平面定位
时，
Δjy（B2）=0
所以
D
Δd(B2）=0
Tβ β±
L1 -T L1
A1
E
F
A
B1
B
C
H A2
B2 L2 -TL2
2006-3
图6.19 平面定位时的定位误差 20
2006-3
28
【例题10】如图所示零件，在铣槽工序中，要保证45°±50′(其它
尺寸已在前工序完成)。要求设计该工序的定位方案，并检查能否满
足精度要求。
定位误差的分析计算 共17页文档
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※△db为定位基准相对定位基准的max变化量
上述△jb、△db均影响H1，把综合影响称定位 误差△dw。
由图2.39a)知： △dw=△jb+△db。
l 定位误差(△dw)： l 因工序基准与定位基准不重合和定位付不准
确(原因)，用调整法加工一批工件时(条件)，引 起工序基准在加工尺寸方向上相对产生的最大 变化量(结果)，称为定位误差。
2.5 定位误差的分析计算
定位包含确定和正确，定位基本原理解 决了确定问题，如何解决正确问题，是本节 要讨论的主要问题。
１、定位误差及其产生的原因
(1)举例 如图2.39所示，工件以内孔在心轴上固定单边
接触定位，在外圆面上铣平面，保证图示加工要求， 试分析加工一批工件时，对工序加工要求H或H1或 H2或H3产生的定位误差。
⑵结论
①工件定位的任务：a)确定：限制了应该限制的自由度 b)正确：△dw≤1/3T
②△dw产生的原因 a)基准不重合 b)定位付不准确
③定位≠限制自由度
④定位：指一批工件的定位基准先后和夹具上的定 位元件相接触，限制了满足该工序加工要求应该限 制的自由度，同时使该工序的工序基准在加工尺寸 方向上相对产生的最大变化量小于三分之一工序位 置尺寸的公差。
O1 轴心；O2 孔心；D 孔min直径；△D 孔公差； d 轴max直径；△d 轴公差； R 、△R工件外圆半径、公差 H１定位误差产生分析
※A是工序基准上极位点、A2是工序基准下极位点
分析：本工序加工要求有：H或H1或H2或H3。 ①对H1：为上下方向，定位基准是O2，工序基准 是A。
法加工一批工件时(条件) ，引起工序基准相对定位 基准在加工尺寸方向上产生的最大变化量 (结果)， 称为基准不重合误差。
定位误差
解： 定位基准与工序基准重合 ΔB=0 定位基准O的变动方向与 加工尺寸39±0.04方向间的夹 角为30°
定位误差计算实例6
例6：如下图所示，求加工尺 寸A的定位误差。 解：（1）定位基准为底面， 工序基准为圆孔中心线O ，定 位基准与工序基准不重合。 ΔΒ=0.2mm 工序基准O的变动方向与加工 尺寸的方向间夹角为45º ，则： ΔΒ=0.2×cos45º =0.1414mm （2）平面定位ΔY=0 （3）ΔD=ΔΒ=0.1414mm
16
（2）工件以圆孔定位 2）水平放置时(单边接触）
定 位 误 差 的 概 念 与 计 算
17
（2）工件以圆孔在圆柱销（心轴）上定位
定 位 误 差 的 概 念 与 计 算
D d D d m ax m i n m i n m ax O O OO OO Y 1 2 1 2 2 2
定位误差计算实例7
解： （1）对称度的工序 基准是Φ12H8的轴线，定 位基准是工件 Φ80±0.05mm的轴线， 两者不重合， ΔΒ=0.02mm
3）工件以外圆在V形块上定位
定 位 Td 误 Y 差 2 sin 2 的 概 如在加工尺寸方向上与垂直方向有一夹角β，则 念 在加工尺寸方向上的基准位移误差为 与 计 Td Y cos 算
2sin 2
V形块的对中性好，所以沿其水平方向的位移量为零。 如工件的加工尺寸方向与垂直方向相同，则在加 工尺寸方向上的基准位移误差为：
解：（1）A1的定位误差 1）工序基准是圆柱轴线，定位基准也是圆柱轴线， 两者重合，ΔB1 =0。 2）以圆柱面在的V形块上定位时， Td Y1 2 sin 2
定位误差计算实例4