机械加工定位误差分析及菱形销设计
机加工中的定位误差分析资料-精
2. 精基准的选择
例如，图6是轴承座
简图。加工D孔时，要求
轴线与K面之间的位置尺
346
图1 齿轮
1. 设计基准（续）
446
又如图2所示，表面2、3和孔4轴线的设计基 准是表面1，孔5轴线的设计基准是孔4的轴线。
图2 机座简图
546
2. 工艺基准 在制造零件和装配机器过程中采用的基准。 按其用途不同，又可分为测量基准、定位基准和 装配基准。 ①定位基准。工件在加工时，用以确定工件 对机床及刀具相对位置的表面，称为定位基准。 ②测量基准。检验工件尺寸和表面相互位置 时所用的基准。 ③装配基准。装配时，用以确定零件或部件 在机器中位置的基准。 本节仅介绍定位基准。
，若工件直径有误差，变为
d+δ，则尺寸由A变至A＇，
于是定位误差△为
△=A-A＇=QQ＇
其中
图4 铣键槽的定位误差
QQ O Q O Q O O OQ O Q
OQ
O Q
d
2
d
2
2
1046
OO
O T
/ sin
2
2 sin
2
则定位误差为
1
2
sin
1
k
2
k
1 1
2
sin
寸
A A 0
。M、H
和K
面已
精加工过。
如用M 面作定位基准
(图6b),则误差可能的最
定位误差分析(圆柱-菱形)
第八节 定位误差分析工件以一面两孔组合定位时的定位误差计算在加工箱体、支架类零件时，常用工件的一面两孔定位，以使基准统一。
这种组合定位方式所采用的定位元件为支承板、圆柱销和菱形销。
工件以平面作为主要定位基准，限制三个自由度，圆柱销限制二个自由度，菱形销限制一个自由度。
菱形销作为防转支承，其长轴方向应与两销中心连线相垂直。
工件以一面两孔定位时，主要在确定两销的中心距及公差、圆柱销的直径及公差、菱形销的直径及公差，最后进行定位误差计算。
解： 定位基准是d1的轴线A ，设计基准则在d2的外圆的母线上，是相互独立的因素1．两销中心距及公差两销中心距的基本尺寸应等于两孔中心距的平均尺寸，其公差为两孔中心距公差的1/3~1/5。
2．圆柱销直径及公差圆柱销直径基本尺寸等于孔的最小尺寸，公差一般取g6或h7。
3．菱形销直径及公差菱形销结构如下图所示。
下表菱形销的尺寸()mm mm mm mm mm mm t Y B D d Y d i B 06.0)007.0053.0(007.001.0707.0707.0053.003.02046.0cos 2cos 12=+=∆+∆=∆=⨯==∆=⎪⎭⎫ ⎝⎛+=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+==∆∑δβδβδ菱形销直径可按下式计算，公差一般取h6d2=D2—X2min式中 D2—以菱形销定位孔的直径(mm)；X2min —菱形销定位的最小间隙(mm)。
X2min 以下式计算式中 b ——菱形销圆柱部分的宽度（mm ）；D2——工件定位孔的最大实体尺寸（mm ）；a ——补偿量。
补偿量a 以下式计算 式中 δLD ——两孔中心距公差（mm ）；公差带宽度δL —— 两销中心距公差（mm ）。
4．一面两孔定位的定位误差计算工件以一面两孔定位的定位误差计算与前述的计算方法基本相同。
但当某个加工精度的设计基准为两孔中心连线时，由于圆柱销和菱形销与两定位孔之间有间隙，两孔中心连线（设计基准）的变动可能有如图4-45所示四个位置。
机械加工工艺的技术误差问题及对策分析
机械加工工艺的技术误差问题及对策分析机械加工工艺是指通过特定的工艺方法，对工件进行加工、修整和改变尺寸、形状、位置和性能的一种制造过程。
在机械加工过程中，由于各种因素的影响，往往会产生一定的技术误差。
这些技术误差不仅影响产品的质量，还可能导致工艺流程的无效和浪费。
分析机械加工工艺的技术误差问题，并提出相应的对策，对于提高产品加工精度和工艺稳定性具有重要意义。
一、机械加工工艺的技术误差问题机械加工工艺的技术误差主要包括以下几个方面：1. 尺寸误差：在机械加工中，尺寸误差是最常见的问题之一。
尺寸误差包括绝对误差和相对误差。
绝对误差是指零件尺寸与设计尺寸之间的差值，而相对误差则是指零件尺寸与其它相关尺寸之间的差值。
尺寸误差的产生与机床精度、刀具磨损、材料性质等因素有关。
2. 形状误差：机械加工中的形状误差主要指零件的形状与设计要求不符。
形状误差的主要原因是加工过程中的变形和变量等因素引起的。
在铣削加工中，切削力的变化会导致零件变形，从而使得加工出的零件形状与设计要求不一致。
3. 位置误差：机械加工中的位置误差主要指零件加工位置与设计位置之间的偏差。
位置误差的产生与机床的定位精度、夹具的刚性以及加工过程中的振动和变形等因素有关。
位置误差会导致零件之间的位置关系发生变化，进而影响到装配的质量和精度。
4. 表面质量误差：机械加工中的表面质量误差主要指零件表面的光洁度、粗糙度、平整度等指标与设计要求之间的差异。
表面质量误差的产生与刀具的磨损、切削参数的选择以及加工液的使用等因素有关。
1. 优化机床和刀具：应根据加工要求选择合适的机床和刀具，尽可能提高其精度和刚性。
还应定期对机床和刀具进行维护和保养，及时更换磨损严重的刀具，以减小机床和刀具对加工质量的影响。
2. 控制加工参数：加工参数的选择对于控制技术误差具有重要作用。
通过合理调整加工参数，可以有效地减小尺寸误差和形状误差。
在铣削加工中，可以控制切削力的大小和方向，以减小零件变形和形状误差。
2.5定位误差的分析与计算(二) 改
D2 min X 2 min 则 b 2a
式中
X 2 min—菱形销与孔之间的最小配合间隙，mm；
a—满足工件顺利装卸的补偿量，mm。
a TLD TLd 2
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2.5 定位误差的分析与计算（二）
菱形销圆柱部分的宽度b可查手册确定， 则由上式得
Y O 1O 2 δ d 2 sin( / 2)
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2.5 定位误差的分析与计算（二）
M1
d max /2
d min /2
工序尺寸A3的定位误差
δ d 2
M2 O
工件定位 外圆直径 由大变小
δ d
ΔY O 1O 2
δ d 2 sin( α/ 2)
ΔB与ΔY同向
δ 1 Δ D＝Δ Y＋Δ B＝ d [ ＋1] 2 sin(α/ 2)
LOGO
A3
M2
2.5 定位误差的分析与计算（二）
M1
d max /2
d m in /2
O
δ d 2
d max /2
d mi n /2
C1 C2
ΔY O 1O 2
δ d 2 sin( α/ 2)
工件定位 外圆直径 由大变小
δ d
δ 1 Δ D＝Δ Y－Δ B＝ d [ －1] 2 sin(α/ 2)
复习
1．定位误差的概念
（1）基准不重合误差 △ B （2）基准位移误差 △Y
2．工件以平面定位误差计算
精基准平面定位时，一般认定△Y=0， △D=△B
3．以圆孔定位时的定位误差计算
LOGO
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2.5 定位误差的分析与计算（二）
机械加工工艺的技术误差问题及对策分析
机械加工工艺的技术误差问题及对策分析
机械加工工艺的技术误差是制造过程中难以避免的问题，它会影响加工精度和产品质量。
为了解决这个问题，需要深入分析技术误差的形成原因，并采取相应的对策。
首先，机械加工工艺的技术误差主要来自以下方面：
1.加工设备的误差。
例如，机床的几何误差、加工中心的位置误差等。
2.加工刀具的误差。
例如，切削刃的几何误差、刃磨质量等。
3.加工工艺的误差。
例如，加工参数的选择不合理、测量工具的精度不够等。
针对上述问题，以下是相应的对策：
1.加工设备的误差。
首先，需要对机床进行定期维护及检查，确保机床的各项参数达
到标准。
其次，采用高精度的加工中心，确保加工中心的位置误差不超过0.005mm。
2.加工刀具的误差。
首先，对加工刀具进行严格的质量管理，以确保每个切削刃的几
何误差控制在0.002mm以内。
其次，使用高精度的刃磨设备，确保每个切削刃都有良好的
刃磨质量。
需要注意的是，对于不同的加工物料和加工工艺，可能存在特殊的误差形式及其对策。
因此，在具体的实际应用中，需要根据具体情况进行优化。
总之，机械加工工艺的技术误差是一个普遍存在的问题，必须从多个方面入手，采取
相应的对策来优化加工过程，以提高加工精度和产品质量。
定位误差的分析计算
定位误差的分析计算为保证工件的加工精度，工件应有正确的定位，即除应限制工件必要的自由度使工件具有确定的位置外，还应使实施定位后所产生的误差在工件误差允许范围以内，实现工件安装时的定与准。
造成定位误差的原因有两个：一是由于定位基准与设计基准不重合，称基准不重合误差（定基误差）用△B表示；二是由于定位副制造误差而起定位基准的位移称为基准位移误差，用△Y表示。
（1）基准不重合误差的计算基准不重合误差因所选定位基准与工序基准不重合而引起，其值为两基准间的最大变化量（即两基面间公差），因此，计算时，可在确定认定位基准与工序基准的基础上，寻求两基面间的关系即可，具体分三步：①确定基准定位基准为该工序所选安装时定位的依据，并且一定在要求保证的工序尺寸方向上，作为已知条件在题目中说明或标注（）于工序图；工序基准则为该工序用以表达加工表面（粗实线）位置尺寸的基准。
②基准是否重合经确认的定位基准与工序基准若为同一表面，则基准不重合误差△B=0；若不重合则需进行计算。
③基准不重合时的误差计算基准不重合误差为两基面间的最大变量。
因此，两基面间若有直接尺寸标注，则尺寸公差即为△B；若无直接尺寸，而只有间接尺寸，则需利用尺寸间关系如尺寸链进行求解。
若定位基准变动方向与对应工序尺寸不在同一方向，则需两基面间距离公差投影于工序尺寸方向，即△B=δs cosβ式中δs为定位基准与工序基准间尺寸公差β为基准间尺寸与工序尺寸之夹角（2）基准位移误差的计算基准位移误差△Y因定位副制造误差而起，因此，当定位副结构不同产生的基准位移误差计算。
①工件以平面定位工件若以粗基准平面定位，定位面与限位面间不可能有很好的贴合，但该定位方案往往出现在加工开始或加工要求不高情况下，故此时的误差也就不必计算。
工件若以加工过的精基准平面定位，则定位面与限位面间会有良好的接触状态，定位基面的位置可看成是不动的。
因此，基准位移误差为零，即△Y=0。
②工件外圆在圆孔中定位工件在外圆定位时，其定位基准为轴的中心线，定位基面为外圆柱面。
机械加工误差分析及措施
机械加工误差分析及措施摘要：绿色、高效、优质是机械制造加工企业一直以来都追求的目标。
为了实现这一目标，产品的质量必须得到保证，而产品的质量水平与零部件的加工以及装配水平息息相关。
其中生产制造过程中的加工误差直接影响着零部件的加工质量，不仅如此，加工误差还会产生严重的安全问题，使得机械制造企业受到经济和声誉上的巨大打击。
因此，为了减轻或者避免这种不利的影响，本文讨论了一些机械加工工艺流程中的误差来源与解决措施，希望能给读者一点启发。
关键词：加工精度；加工误差来源；解决措施加工误差是指机械加工之后工件的实际几何尺寸以及表面质量与理论的尺寸、质量不相符合的现象。
在机械加工制造过程中，加工误差是必定会出现的，出现的加工误差又会对机械加工精度造成影响。
所以说，我们需要对加工过程中存在的误差来源来认真地梳理，发现其产生的规律，进一步使用对应的方法来减少误差的出现，从而使得最终的制造精度大幅提升。
1机械加工误差产生的原因1.1原理误差。
在加工的过程中没办法采用理想的加工运动方式而采用了近似的加工运动方式，由此产生的加工误差称为原理误差。
从实际的情况考虑，如果采用理论中的加工原理对工件进行加工，那么就需要十分复杂的加工机构来实现这一目标，这会造成资源的极大浪费。
机械加工企业只需要将加工件的误差控制在一定范围内，能够满足功能需求即可，并不需要提高成本来彻底消除误差。
因此，在实际加工中原始误差是一定会存在的，这就会给加工件的加工精度带来影响。
1.2机床误差。
机床是机械加工的必备条件，生产过程中的每一个环节，零部件的每一次加工都需要机床的参与。
所以说，机床自身的误差直接作用于零部件的制造精确度。
机床的制造误差包括机床的导轨精度误差、主轴的回转误差以及传动链误差。
导轨是机床的最关键部件之一，它起到确定机床其他零部件的相对位置、为刀具等加工部件的运动提供基准等作用。
导轨的精度误差主要来源于导轨本身在制造时产生的误差、导轨安装不正确以及导轨在运动较长时间后产生的磨损。
菱形销定位原理
菱形销定位原理
菱形销定位原理是一种常用的机械定位方式，它通过菱形销的形状和尺寸来实现零件的定位。
菱形销定位原理的优点是定位精度高、可靠性好、使用寿命长等，因此在机械制造中得到了广泛的应用。
菱形销定位原理的基本原理是利用菱形销的形状和尺寸来实现零件的定位。
菱形销是一种常用的定位元件，它的形状为菱形，通常由两个相互垂直的圆柱体组成，其中一个圆柱体为定位销，另一个圆柱体为定位孔。
当定位销插入定位孔时，由于菱形形状的特殊性，定位销只能在一个方向上旋转，从而实现了零件的定位。
菱形销定位原理的优点主要有以下几点：
1. 定位精度高。
由于菱形销的形状和尺寸都是经过精密设计和加工的，因此它的定位精度非常高，可以满足高精度的机械制造要求。
2. 可靠性好。
菱形销定位原理的可靠性非常好，因为它的定位方式是通过物理形状来实现的，不会受到外界因素的影响，如温度、湿度等。
3. 使用寿命长。
由于菱形销的形状和尺寸都是经过精密设计和加工的，因此它的使用寿命非常长，可以满足长期使用的机械制造要求。
菱形销定位原理的应用范围非常广泛，它可以用于各种机械制造中，
如汽车、航空、船舶、机床等。
在汽车制造中，菱形销定位原理可以用于发动机、变速器、悬挂系统等零部件的定位；在航空制造中，菱形销定位原理可以用于飞机发动机、机翼、机身等零部件的定位；在机床制造中，菱形销定位原理可以用于机床主轴、工作台、夹具等零部件的定位。
菱形销定位原理是一种非常重要的机械定位方式，它具有定位精度高、可靠性好、使用寿命长等优点，得到了广泛的应用。
在机械制造中，我们应该充分发挥菱形销定位原理的优点，不断提高机械制造的精度和质量。
浅谈机械加工误差的分析
浅谈机械加工误差的分析机械加工误差是指在加工过程中由于设备、材料、环境等各方面因素引起的偏差。
这些误差可能会导致工件尺寸大小、形状、位置等方面的变化，进而影响到零件和装置的性能和使用寿命。
因此，对于机械加工误差进行精细的分析，可以帮助加工工程师发现问题，调整加工工艺，提高加工精度，确保成品质量。
一、误差分析方法1. 质量记录法在机械加工过程中，通过对工件尺寸的测量和记录，可以得到不同的数据，从而分析加工误差。
记录的数据应该包括标准值、实际值和误差值，通过对这些数据的比较和对比，可以找到误差来源。
2. 视察分析法通过对工件外观、形状、表面光洁度等方面的观察，可以检测出加工误差。
同时，视察分析法还可以通过检测加工设备的实际运行情况，确定是否存在机械设备本身的问题。
利用精密测量工具对工件进行实际测量，根据测量结果得出实际误差值，从而推测出加工误差的来源。
测量分析法需要综合考虑测量误差和仪器精度等各种因素。
二、误差来源1. 加工设备的误差加工设备在制造和运行中，存在自身的制造误差和使用寿命等问题。
比如，在机床的设计和制造过程中，如果工作台面的平面度不够精度，或者导轨柿子不能完全垂直，就会导致加工误差的出现。
2. 刀具的误差切削刀具是机械加工过程中重要的零部件，其精度影响到加工质量。
由于刀具的加工和使用原因，刀具的尺寸、形状等方面会产生误差。
此外，刀具材料、刀具质量等也会影响加工误差。
4. 加工工艺方面机械加工过程中所采用的加工工艺方面包括加工模式、进给速度、加工温度、刀具轨迹等等，都会影响加工误差。
正确调整加工工艺，可以克服这些问题，提高加工精度。
三、误差控制对于机械加工误差的控制，可以采取以下措施：1. 优化设备和刀具的精度，保证其质量稳定。
2. 采用合适的加工材料，保证其材质稳定，减小加工误差。
3. 调整加工工艺，控制加工过程的温度、速度等参数，保证加工精度。
4. 采用自动化加工、数控加工等高精度加工方法，提高加工精度和效率。
机械加工工艺技术的误差分析及策略分析
机械加工工艺技术的误差分析及策略分析摘要：随着当今社会的发展，市场对机械加工产品的要求也变得更加苛刻，要想进一步提高机械制造企业的零件加工速度，就必须要根据零件加工的实际需求，对造成工艺误差的因素进行分析，并根据这些因素，给出合理的解决方案，只有这样，才能在提高企业的机械加工效率的同时，还能提高零件加工速度，从而给企业带来更大的经济效益。
关键词：机械加工；工艺技术；误差分析；策略1机械加工工艺误差分析1.1定位误差定位误差是机械加工中比较常见的一种误差，在任何机械零件加工的过程中，实现机械设备的准确定位是保证零件加工精度和加工质量的基础，在传统的机械加工行业中，一般采用的是定位调整方法，但这种定位方式往往会产生一定的偏差，从而影响到机械加工零件的质量。
机加工定位误差一般可分为两类，即定位参考误差和参考不一致误差。
定位参考误差主要是指数控机床在加工过程中需要以计算机模型为基准，通过数控程序指令来完成工件加工。
若被加工工件与数字化模型的定位参考有偏差，则会造成加工后的装配间隙过大，且所加工的工件无法满足实际应用要求。
在NC机床上，既可以用数字模型实现加工，又可以用真实的工件作为参考，实现加工的复现。
1.2制造误差在机械设备的加工过程中，由于设备与零部件之间的相对运动，产生了一种摩擦，这种摩擦所引起的误差称为制造误差。
机械加工的制造误差主要包括以下几种形式：第一种是由主轴引起的误差，在机械设备加工的过程中，主轴的转动速度与角度之间的不平衡就会造成制造误差，这也是机械加工制造误差比较常见的一种，这种现象也会造成机械设备的严重磨损，在某些情况下甚至会造成机械加工的后续作业无法进行；第2类是机械设备的导轨引起的误差，在机械设备的加工过程中，导轨是保证加工顺利进行的重要框架，但随着时间的推移，导轨在一定程度上会发生磨损，有时候也会引起加工中的错误；第3种误差是由传动链引起的，在机械加工装备中，传动链起着传输能量的作用，当传动链在运转的时候，发生了不同步的情况，就会对装备造成严重的磨损，从而引起制造上的错误。
菱形销定位原理
菱形销定位原理在机械加工中，定位是非常重要的一环。
定位精度的高低直接决定了加工零件的精度。
而在定位中，菱形销定位原理是一种常用的定位方式。
菱形销定位原理是指利用菱形销和菱形孔的形状和尺寸相匹配来实现定位的方式。
菱形销是一种双头呈菱形的小型定位零件，通常由高速钢或硬质合金制成。
而菱形孔则是一种呈菱形的孔洞，通常在机床的工作台或夹具上进行加工。
菱形销定位原理的优点在于，定位精度高、重复定位精度好、加工效率高、使用寿命长等。
因此，在机械加工中，菱形销定位原理被广泛应用于各种机械加工设备和夹具中。
菱形销定位原理的具体实现方式有很多种，下面我们就来介绍几种常用的菱形销定位方式。
1. 单点定位法单点定位法是一种最简单的菱形销定位方式，它只需要一个菱形销和一个菱形孔即可实现定位。
这种定位方式主要适用于简单的加工夹具和小型零件的定位。
2. 双点定位法双点定位法是一种比较常用的菱形销定位方式，它需要两个菱形销和两个菱形孔。
这种定位方式可以实现更高精度的定位，适用于中小型零件的加工。
3. 多点定位法多点定位法是一种比较复杂的菱形销定位方式，它需要多个菱形销和多个菱形孔。
这种定位方式可以实现更高精度的定位，适用于大型零件的加工。
除了以上几种常用的菱形销定位方式，还有一些特殊的定位方式，如斜面定位法、屈曲定位法等。
这些定位方式都是根据具体加工情况和零件形状而选择的。
需要注意的是，在使用菱形销定位原理时，必须注意菱形销和菱形孔的匹配精度。
如果匹配不良，会导致定位精度下降，进而影响加工质量。
总之，菱形销定位原理是一种常用的定位方式，它具有定位精度高、重复定位精度好、加工效率高、使用寿命长等优点。
在机械加工中，我们可以根据具体情况选择不同的菱形销定位方式，以实现更高精度的加工。
定位误差分析(圆柱-菱形)
第八节 定位误差分析工件以一面两孔组合定位时的定位误差计算在加工箱体、支架类零件时，常用工件的一面两孔定位，以使基准统一。
这种组合定位方式所采用的定位元件为支承板、圆柱销和菱形销。
工件以平面作为主要定位基准，限制三个自由度，圆柱销限制二个自由度，菱形销限制一个自由度。
菱形销作为防转支承，其长轴方向应与两销中心连线相垂直。
工件以一面两孔定位时，主要在确定两销的中心距及公差、圆柱销的直径及公差、菱形销的直径及公差，最后进行定位误差计算。
解： 定位基准是d1的轴线A ，设计基准则在d2的外圆的母线上，是相互独立的因素1．两销中心距及公差两销中心距的基本尺寸应等于两孔中心距的平均尺寸，其公差为两孔中心距公差的1/3~1/5。
2．圆柱销直径及公差圆柱销直径基本尺寸等于孔的最小尺寸，公差一般取g6或h7。
3．菱形销直径及公差菱形销结构如下图所示。
下表菱形销的尺寸()mm mm mm mm mm mm t Y B D d Y d i B 06.0)007.0053.0(007.001.0707.0707.0053.003.02046.0cos 2cos 12=+=∆+∆=∆=⨯==∆=⎪⎭⎫ ⎝⎛+=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+==∆∑δβδβδ菱形销直径可按下式计算，公差一般取h6d2=D2—X2min式中 D2—以菱形销定位孔的直径(mm)；X2min —菱形销定位的最小间隙(mm)。
X2min 以下式计算式中 b ——菱形销圆柱部分的宽度（mm ）；D2——工件定位孔的最大实体尺寸（mm ）；a ——补偿量。
补偿量a 以下式计算 式中 δLD ——两孔中心距公差（mm ）；公差带宽度δL —— 两销中心距公差（mm ）。
4．一面两孔定位的定位误差计算工件以一面两孔定位的定位误差计算与前述的计算方法基本相同。
但当某个加工精度的设计基准为两孔中心连线时，由于圆柱销和菱形销与两定位孔之间有间隙，两孔中心连线（设计基准）的变动可能有如图4-45所示四个位置。
机械加工工艺技术的误差及改善对策
机械加工工艺技术的误差及改善对策机械加工工艺技术在现代制造业中起着至关重要的作用，它直接影响着产品的质量和性能。
在机械加工过程中，误差是不可避免的，而如何减小误差、提高加工精度，已成为制造业中亟待解决的问题。
本文将围绕机械加工工艺技术的误差及改善对策展开论述。
一、机械加工工艺技术的误差类型在机械加工过程中，误差主要来源于以下几个方面：1.设备误差：机械设备自身的精度限制和使用时的磨损都会导致设备误差，如导轨的磨损、螺杆的变形等。
2.加工误差：包括加工工艺的误差和加工操作中的误差，如刀具磨损、加工参数设置不当、加工温度不稳定等。
3.测量误差：测量设备的精度限制以及人为操作的误差都会直接影响到加工精度，如测量仪器的误差、测量时的环境影响等。
4.材料误差：材料的性能和质量问题也会对加工精度产生影响，如材料的硬度不均匀、内部应力不足等。
以上误差类型相互交织，相互影响，共同导致了机械加工的误差问题。
在改善机械加工工艺技术的误差时，需要从多个方面入手。
1. 设备维护和更新针对机械设备的误差，首先要做好设备的定期检查和维护工作，保证设备的正常运转和精度稳定。
随着科技的进步，新型的加工设备往往具有更高的精度和稳定性，可以考虑适时更新设备，提高加工精度。
2. 加工工艺优化加工工艺的优化是改善机械加工误差的关键，可以通过以下几个方面来实现：（1）优化刀具选择：选用合适的刀具材料和刀具几何形状，提高加工质量和效率。
（2）优化加工参数：合理设置加工速度、进给量、切削深度等参数，以确保加工过程稳定、高效。
（3）控制加工温度：采取有效的冷却措施，降低加工温度，防止热变形和热裂纹的产生。
3. 测量技术提升提高测量设备的精度和稳定性，采用先进的测量技术，如激光测量、光学测量等，保证对加工精度的准确测量和监控。
4. 材料选择与处理在选择材料时，应根据产品的要求和加工工艺的特点，选择适合的材料，以降低加工误差的可能性。
对于材料的处理也要严格控制，避免在加工过程中产生不均匀的硬度、残余应力等问题。
机械加工定位误差分析与菱形销设计
如前所述，为保证工件的加工精度，工件加工前必须正确的定位。
所谓正确的定位，除应限制必要的自由度、正确地选择定位基准和定位元件之外，还应使选择的定位方式所产生的误差在工件允许的误差围以。
本节即是定量地分析计算定位方式所产生的定位误差，以确定所选择的定位方式是否合理。
使用夹具时造成工件加工误差的因素包括如下四个方面：（ 1 ）与工件在夹具上定位有关的误差，称为定位误差Δ D ；（ 2 ）与夹具在机床上安装有关的误差，称为安装误差Δ A ；（ 3 ）与刀具同夹具定位元件有关的误差，称为调整误差Δ T ；（ 4 ）与加工过程有关的误差，称为过程误差Δ G 。
其中包括机床和刀具误差、变形误差和测量误差等。
为了保证工件的加工要求，上述误差合成后不应超出工件的加工公差δ K ，即Δ D + Δ A + Δ T + Δ G ≤δ K本节先分析与工件在夹具中定位有关的误差，即定位误差有关的容。
由定位引起的同一批工件的设计基准在加工尺寸方向上的最大变动量，称为定位误差。
当定位误差ΔD ≤ 1/3 δ K ，一般认为选定的定位方式可行。
一、定位误差产生的原因及计算造成定位误差的原因有两个：一个是由于定位基准与设计基准不重合，称为基准不重合误差（基准不符误差）；二是由于定位副制造误差而引起定位基准的位移，称为基准位移误差。
（一）基准不重合误差及计算由于定位基准与设计基准不重合而造成的定位误差称为基准不重合误差，以Δ B 来表示。
图 3 -61a 所示为零件简图，在工件上铣缺口，加工尺寸为 A 、 B 。
图 3-61b 为加工示意图，工件以底面和 E 面定位， C 为确定刀具与夹具相互位置的对刀尺寸，在一批工件的加工过程中 C 的位置是不变的。
加工尺寸 A 的设计基准是 F ，定位基准是 E ，两者不重合。
当一批工件逐个在夹具上定位时，受尺寸S ±δ S /2 的影响，工序基准 F 的位置是变动的， F 的变动影响 A 的大小，给 A 造成误差，这个误差就是基准不重合误差。
机械加工误差分析及应对策略
误差产生的原因
01
02
03
系统误差
由机床、夹具、刀具和工 件组成的整个工艺系统的 误差。
随机误差
由于各种随机因素引起的 误差，如工件的内应力、 刀具磨损等。
粗大误差
由于操作不当或检查不严 而产生的误差。
误差对产品质量的影响
加工精度是衡量产品质量的重 要指标，误差大小直接影响产 品的使用性能和寿命。
软件补偿技术
数字补偿技术
01
通过数字模型和算法，预测和补偿加工过程中的误差。
智能算法应用
02
利用机器学习、神经网络等智能算法，实现对加工误差的精确
补偿。
优化切削参数
03
通过优化切削参数，如切削速度、进给速度和切削深度等，以
减小加工过程中的误差。
误差测量与修正技术
误差测量方法
使用各种测量仪器和方法，如激光干涉仪、电子显微镜等，对加 工误差进行精确测量。
实例三：磨削加工中的表面粗糙度误差分析
总结词
磨削加工中的表面粗糙度误差是由于砂轮粒度、磨削速度和进给速度等因素所导致。
详细描述
磨削加工过程中，砂轮粒度的大小、磨削速度的快慢以及进给速度的均匀程度都会影响工 件的表面粗糙度。砂轮粒度越细，磨削速度越快，进给速度越均匀，工件表面粗糙度就越 小。
应对策略
机床导轨误差
导轨的直线度和扭曲度不符合要求时 ，会导致工件在加工过程中产生位移 ，从而影响加工精度。
刀具误差
刀具材料选择不当
刀具材料与被加工材料不 匹配，导致刀具磨损严重 ，影响加工精度。
刀具安装误差
刀具在刀架上的安装位置 不准确，导致加工过程中 刀具产生微小的位移。
刀具磨损
刀具在加工过程中受到高 温、高压等影响，导致刀 具磨损加剧，影响加工精 度。
机械加工工艺技术误差分析与控制
机械加工工艺技术误差分析与控制机械加工工艺技术是制造业的核心工艺之一，其制造的零件精度和质量对产品的性能与寿命起着至关重要的作用。
但是在机械加工的过程中，误差是不可避免的，这些误差可能来自于材料、工具、加工设备等各个方面，如果不能正确地分析和控制这些误差，势必会对零件的质量产生严重的影响。
因此，本文将从误差分析的角度，介绍机械加工工艺技术中常见的误差及其分析方法，以及如何通过加工参数的控制来降低误差的产生，提高零件精度与质量。
一、误差的分类机械加工误差可以分为三类：尺寸误差、形位误差和表面误差。
其中，尺寸误差是指零件尺寸与理论值之间的差异，包括线度误差、圆度误差、直线度误差、平面度误差等；形位误差是指零件各个形位要求与实际加工结果之间的偏差，包括平行度、垂直度、同轴度、同心度、倾斜度等；表面误差是指零件表面的加工质量与要求之间的差异，包括粗糙度、波纹度、毛刺等。
这些误差不仅会直接影响零件的精度与质量，还会给后续的检测、组装、使用等环节造成很大的困扰。
在机械加工中，误差的来源很多，如材料的性能、加工设备的精度、刀具的磨损、加工过程中的热变形、气候条件等，因此对误差的准确分析至关重要。
一般来说，误差分析的方法有两种：一种是根据加工前后的测量数据进行分析，另一种是根据加工过程中的参量数据进行分析。
1. 根据测量数据进行误差分析这种方法常用于模具等较小尺寸零件的加工。
其分析步骤一般为：首先对加工前和加工后的零件进行测量，将测得的数据与理论值进行比较，得出尺寸偏差、形位偏差和表面质量等数据；然后根据每个因素的影响程度，逐一分析每个因素的误差来源，并寻找改进方法。
以尺寸误差为例，其来源可能包括材料变形、加工设备精度、刀具磨损、加工温度等。
具体分析方法如下：①对材料进行测试，确定材料的力学性能，并对材料进行预处理，以减小材料变形；②对加工设备进行测试，确定加工设备的精度，对设备进行修调，保证加工精度；③对刀具进行测试，根据磨损程度及时更换或修整刀具；④在加工过程中加强冷却和润滑，以保持加工温度恒定。
菱形销
菱形销23881====b b B d采用短定位销，工件认错面B 为第一定位基准工件上的内孔，21o o 及分别作为第二和第三定位基准 P51工作在夹具上定位时，工件上作为第一定位基准的底面B 没有基准位置误差，由于定位孔较浅，其内孔中心线由于内孔与底面垂直底误差而引起的基准误差也可忽略，但作为第二、三定位基准的21,o o 由于与定位销的配合间隙及两孔两销中心距误差引起的基准误差必须考虑。
考虑极端的情况：()LI d D o T T T o o +∆++==min 11''2'11位置δ ()LI d D LI o T T T T o o o +∆++=+==min 11'1''2'22位置δ 1D T －工件内孔1O 公差1d T —夹具短圆柱销公差min ∆—工件内孔1o 与圆定位销的最小配合间隙当工件内孔2o 的直径尺寸也最大，菱形定位销直径尺寸最小，工件两孔及夹具上两位销中心距均为L 时，可求角度误差()()()LS S o o o 2arctan 211'位置位置角度+=δ ()min 222∆++=d D o T T 角度‘δ2D T —工件内孔2o 的公差2d T —夹具上菱形销的公差min ∆—工件内孔2o 与菱形销最小配合间隙。
P52夹具上的定位销按oTd d 1-制造。
P38夹具尺寸公差占工件尺寸的31，018.07,021.0721====IT T IT T o o P231 短圆柱销 007.0,21min 007.0014.01=∆=--d菱形销 007.0013.0211--=d夹具间距007.034007.0±=±=L L 夹 ()mm T T d D o 038.0007.0007.0021.0min 111=++=∆++=位置δ ()mm T T T LI d D o 075.004.0007.0007.0021.0min 112=+++=+∆++=位置δ ()()()36231.0035.0arctan 2arctan 211'⨯+=+=L S S o o o 位置位置角度δ。
菱形销尺寸设计规范及标准
2 确定固定位圆柱销直径d1及公差δd1
D1（min）
8.006
d1
3
削边宽度b和B
d1=D1
8.006
D2 ＞3～
b
2
B D2-
D1-基准孔最小直径 δd1按g6或f7选取
公差 ＞6～8
3 D2-1
g6或f7
＞8～20 ＞20～24
4
5
D2-2
D2-3
＞24～ 5
D2-4
4
△1 5
销边销与基准孔的△2
固定 圆柱销
序号 1
计算项目
确定两定位销（或平面至定位销）中心距尺 寸Lx及公差δLx
Lgx
151.8764 Lx
151.8764 δLg
计算公式或推荐数值（mm) Lx=Lgx δLx=（1/5 - 1/3）δLg Lg-工件中心距 δLg-工件中心距公差
0.025 δLx 0.005 ～ 0.0083
1/3）δLg 心距公差
δ Lx
0.006
1按或f7选取
＞24～ ＞30～
5
6
D2-4 D2-5
0.03 照h6取 d2公差按照h6取
缸头定位孔内径 支架定位孔内径
定位销外径
D1
φ8mm
上差 下差
7.979 7.96
8.024 8.006
8
7.985
公差
0.019 0.018 0.015
0.019
φ6mm 上差 下差 6.05 6.02 6.12 6.09 6.085 6.076
公差
0.03 0.03 0.009
中心距 151.8764
0.01 b
3
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机械加工定位误差分析及菱形销设计如前所述，为保证工件的加工精度，工件加工前必须正确的定位。
所谓正确的定位，除应限制必要的自由度、正确地选择定位基准和定位元件之外，还应使选择的定位方式所产生的误差在工件允许的误差范围以内。
本节即是定量地分析计算定位方式所产生的定位误差，以确定所选择的定位方式是否合理。
使用夹具时造成工件加工误差的因素包括如下四个方面：（ 1 ）与工件在夹具上定位有关的误差，称为定位误差Δ D ；（ 2 ）与夹具在机床上安装有关的误差，称为安装误差Δ A ；（ 3 ）与刀具同夹具定位元件有关的误差，称为调整误差Δ T ；（ 4 ）与加工过程有关的误差，称为过程误差Δ G 。
其中包括机床和刀具误差、变形误差和测量误差等。
为了保证工件的加工要求，上述误差合成后不应超出工件的加工公差δ K ，即Δ D + Δ A + Δ T + Δ G ≤δ K本节先分析与工件在夹具中定位有关的误差，即定位误差有关的内容。
由定位引起的同一批工件的设计基准在加工尺寸方向上的最大变动量，称为定位误差。
当定位误差，一般认为选定的定位方式可行。
Δ D ≤ 1/3 δ K一、定位误差产生的原因及计算造成定位误差的原因有两个：一个是由于定位基准与设计基准不重合，称为基准不重合误差（基准不符误差）；二是由于定位副制造误差而引起定位基准的位移，称为基准位移误差。
（一）基准不重合误差及计算由于定位基准与设计基准不重合而造成的定位误差称为基准不重合误差，以Δ B 来表示。
图 3 -61a 所示为零件简图，在工件上铣缺口，加工尺寸为 A 、 B 。
图3-61b 为加工示意图，工件以底面和 E 面定位， C 为确定刀具与夹具相互位置的对刀尺寸，在一批工件的加工过程中 C 的位置是不变的。
加工尺寸 A 的设计基准是 F ，定位基准是 E ，两者不重合。
当一批工件逐个在夹具上定位时，受尺寸S ±δ S /2 的影响，工序基准 F 的位置是变动的， F 的变动影响 A 的大小，给 A 造成误差，这个误差就是基准不重合误差。
显然基准不重合误差的大小应等于定位基准与设计基准不重合而造成的加工尺寸的变动范围，由图3-61b 可知：Δ B =A max-A min =S max-S min= δ SS 是定位基准 E 与设计基准 F 间的距离尺寸。
当设计基准的变动方向与加工尺寸的方向相同时，基准不重合误差就等于定位基准与设计基准间尺寸的公差，如图3-61 ，当S 的公差为δ S ，即Δ B = δ S （3-2 ）当设计基准的变动方向与加工尺寸方向有一夹角（其夹角为β）时，基准不重合误差等于定位基准与设计基准间距离尺寸公差在加工尺寸方向上的投影，即-3)Δ B = δ S × cos β (3当定位基准与设计基准之间有几个相关尺寸的组合，应将各相关连的尺寸公差在加工尺寸方向上投影取和，即式中δ i ——定位基准与工序基准之间各相关连尺寸的公差（mm ）；的方向与加工尺寸方向之间的夹角（0 ）。
β i ——δ i式（3-4 ）是基准不重合误差Δ B 的一般计算式.（二）基准位移误差及计算由于定位副的制造误差而造成定位基准位置的变动，对工件加工尺寸造成的误差, 称为基准位移误差，用Δ Y 来表示。
显然不同的定位方式和不同的定位副结构，其定位基准的移动量的计算方法是不同的。
下面，分析几种常见的定位方式产生的基准位移误差的计算方法：1 ．工件以平面定位工件以平面定位时的基准位移误差计算较方便。
如图3-61 所示的工件以平面定位时，定位基面的位置可以看成是不变动的，因此基准位移误差为零，即工件以平面定位时Δ Y =02 ．工件以圆孔在圆柱销、圆柱心轴上定位工件以圆孔在圆柱销、圆柱心轴上定位、其定位基准为孔的中心线，定位基面为内孔表面。
如图3-62 所示，由于定位副配合间隙的影响，会使工件上圆孔中心线（定位基准）的位置发生偏移，其中心偏移量在加工尺寸方向上的投影即为基准位移误差Δ Y 。
定位基准偏移的方向有两种可能：一是可以在任意方向上偏移；二是只能在某一方向上偏移。
当定位基准在任意方向偏移时，其最大偏移量即为定位副直径方向的最大间隙，即Δ Y =X max=D max—d 0min= δ D + δ d0 +X min（3-5 ）式中X max——定位副最大配合间隙（mm ）；D max——工件定位孔最大直径（mm ）；d 0min——圆柱销或圆柱心轴的最小直径（mm ）；δ D——工件定位孔的直径公差（mm ）；δ d0——圆柱销或圆柱心轴的直径公差（mm ）；X min——定位所需最小间隙，由设计时确定（mm ）。
当基准偏移为单方向时，在其移动方向最大偏移量为半径方向的最大间隙，即Δ Y = （1/2 ）X max= （1/2 ）（ D max-d 0min）= （1/2 ）（δ D + δ d +X min）（3-6 ）如果基准偏移的方向与工件加工尺寸的方向不一致时，应将基准的偏移量向加工尺寸方向上投影，投影后的值才是此加工尺寸的基准位移误差。
当工件用圆柱心轴定位时，定位副的配合间隙还会使工件孔的轴线发生歪斜，并影响工件的位置精度，如图3-63 所示。
工件除了孔距公差还有平行度误差，即式中L 1 ——加工面长度（mm ）；L 2 ——定位孔长度（mm ）（ 3 ）工件以外柱圆在V 形块上定位工件以外圆柱面在V 形块上定位时，其定位基准为工件外圆柱面的轴心线，定位基面为外圆柱面。
若不计V 形块的误差，而仅有工件基准面的形状和尺寸误差时，工件的定位基准会产生偏移，如图3 -64a 、 b 所示。
由图3-64b 可知，仅由于工件的尺寸公差δ d 的影响，使工件中心沿Z 向从O 1 移至O 2 ，即在Z 向的基准位移量可由下式计算式中δ d ——工件定位基面的直径公差（mm ）；α /2 —— V 形块的半角（0 ）。
位移量的大小与外圆柱面直径公差有关，因此对于较精密的定位，需适当提高外圆的精度。
V 形块的对中性好，所以沿其X 方向的位移为零。
当用α =90 0 的V 形块，定位基准在Z 向的位移量可由下式计算如工件的加工尺寸方向与Z 方向相同，则在加工尺寸方向上的基准位移误差为Δ Y =O 1O 2=0.707δ d（3-10 ）如在加工尺寸方向上与Z 有一夹角β，则在加工尺寸方向上的基准位移误差为（三）定位误差的计算由于定位误差Δ D 是由基准不重合误差和基准位移误差组合而成的。
因此在计算定位误差时，先分别算出Δ B 和Δ Y ，然后将两者组合而得Δ D 。
组合时可有如下情况：1 ．Δ Y ≠ 0 ，Δ B =0 时，Δ D = Δ B （3-12 ）2 ．Δ Y =0 ，Δ B ≠ 0 时，Δ D = Δ Y （3-13 ）3 ．Δ Y ≠ 0 ，Δ B ≠ 0 时，（3-14 ）如果工序基准不在定位基面上：Δ D = Δ B + Δ Y如果工序基准在定位基面上，Δ D = Δ B ±Δ Y（3-15 ）、“—”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；，两者变动方向相反即“—”。
③若两者变动方向相同即“ + ”二、定位误差计算实例例3-1钻铰图3-65 所示的零件上φ 10H7 的孔，工件以孔定位，定位销直径求：工序尺寸50 ± 0.07mm 及平行度的定位误差。
解：（1）工序尺寸50 ± 0.07mm 的定位误差Δ B = 0mm( 定位基准与工序基准重合)按式（3-5 ）得：Δ Y =δ D +δ d ０＋Ｘmin =0.021+0.009+0.007= 0.037mm则由式（３－１２）得Δ Ｄ＝Δ Y = 0.037mm(2) 平行度0.04mm 的定位误差同理, Δ B = 0mm按式（3-7 ）得：则平行度的定位误差为Δ D =Δ Y = 0.018mm例3-2 如图3-66 所示，用角度铣刀铣削斜面，求加工尺寸为39 ± 0.04mm 的定位误差。
解：Δ B = 0mm （定位基准与工序基准重合）按式（3-11 ）得Δ Y =0.707 δ d cos β =0.707 × 0.04 × 0.866= 0.024mm按式（3-12 ）得Δ D = Δ Y = 0.024mm例 3-3 如图 3-67 所示，工件以外圆柱面在 V 形块上定位加工键槽，保证键槽深度，试计算其定位误差。
解：Δ B = （ 1/2 ）δ d = （ 1/2 ）× 0.025= 0.0125mmΔ Y =0.707 δ d =0.707 × 0.025= 0.0177mm因为工序基准在定位基面上，所以Δ D = Δ B ±Δ Y ，经分析，此例中的工序基准变动的方向与定位基准变动的方向相反，取“—”号Δ D = Δ B —Δ Y =0.0177-0.0125= 0.0052mm例 3-4 如图 3-68 所示，以 A 面定位加工φ 20H8 孔，求加工尺寸40 ± 0.1mm 的定位误差。
解：Δ Y = 0mm （定位基面为平面）工序基准 B 与定 mm 位基准 A 不重合，因此将产生基准不重合误差Δ D = Δ B = 0.15mm例 3-5 如图 3-69 所示，工件以 d 1 外圆定位，加工φ 10H8 孔。
已知：求加工尺寸40 ± 0.15mm 的定位误差。
解：定位基准是 d 1 的轴线 A ，工序基准则在 d 2 的外圆的母线上，是相互独立的因素，可按式（ 1-14 ）合成三、工件以一面两孔组合定位时的定位误差计算在加工箱体、支架类零件时，常用工件的一面两孔定位，以使基准统一。
这种组合定位方式所采用的定位元件为支承板、圆柱销和菱形销。
一面两孔定位是一个典型的组合定位方式，是基准统一的具体应用。
1 ．定位方式工件以平面作为主要定位基准，限制三个自由度，圆柱销限制二个自由度，菱形销限制一个自由度。
菱形销作为防转支承，其长轴方向应与两销中心连线相垂直，并应正确地选择菱形销直径的基本尺寸和经削边后圆柱部分的宽度。
图3-70 为菱形销的结构，表3-13 为菱形销的尺寸。
表 3-13 菱形销的尺寸（mm）d>3~6>3~6>8~20>20~24>24~30>30~40>40~50B d-0.5d-1d-2d-3d-4d-5d-6b 11233345b23455682 ．菱形销的设计图 3-71 所示，当孔距为最大尺寸，销距为最小尺寸时，菱形销的干涉点发生在 A 、 B 。