定位误差的形成原因

根据工件的技术要求，依照“六点定位”准则，可以设计出工件在加工中处于正确位置的夹具，但最终能否满足工件对工序加工精度的要求，则更取决于刀具与工件之间正确的相互位置。

1）定位误差的概念及来源

工件加工后在尺寸、形状和位置三个方面偏离理想工件的大小称为加工误差。加工过程中影响刀具与工件正确位置关系的因素很多，因此，加工误差的来源有以下三部分：

①工件在夹具中的定位误差。

②与夹具有关的加工误差（除定位误差外），如夹紧误差、夹具磨损误差、对刀调整误差、安装误差、夹具制造误差等。

③除夹具外的加工过程中误差，如机床几何精度，工艺系统的受力、受热变形，切削振动等原因引起的误差。

定位误差指工序基准在加工方向上的最大位置变动量所引起的加工误差。可见，定位误差只是工件加工误差的一部分。

通常，记工件加工尺寸允许的公差为T、工件在夹具中的定位误差为ΔD、工艺系统要素中除定位误差外其他因素引起的误差总和为ΔΣ。

显然，为了保证工件的加工质量，应满足如下关系式：

本章只研究定位误差对加工精度的影响，一般定位误差应控制在工件尺寸或位置允差的1/4~1/3，所以式（6.2）可写为

2）两类不同的定位误差

定位误差是由于工件在夹具上（或机床上）的定位不准确而引起的加工误差。定位误差主要有以下两大类。

（1）基准不重合误差(www.xing528.com)

由于工件的工序基准与定位基准不重合而造成的加工误差称为基准不重合误差，用ΔB表示。

如图6.43所示，工件以底面定位铣台阶面，要求保证尺寸a，工序基准为工件顶面，定位基准为底面，这时刀具的位置按定位面到刀具端面间的距离（调整尺寸）调整，由于一批工件中尺寸b的公差使工件顶面（工序基准）位置在一范围内变动，从而使加工尺寸a产生误差。这个误差就是基准不重合误差，基准不重合误差等于工序基准相对于定位基准在加工尺寸方向上的最大变动量。

图6.43　基准不重合引起的定位误差

（2）基准位移误差

由于定位副制造不准确，使定位基准在加工尺寸方向上产生位移，导致各个工件的位置不一致而造成的加工误差，称为基准位移误差，用ΔY表示。

如图6.44（a）所示为在圆柱面上铣键槽，加工尺寸为A和B。图6.44（b）是加工示意图，工件以内孔在圆柱心轴上定位，O是心轴轴心（限位基准），O1、O2是工件孔的轴心（定位基准）。轴按制造，工件内孔的尺寸为。对工序尺寸A而言，工序基准与定位基准重合，ΔB=0。但由于心轴外圆和工件内孔都存在制造误差，造成定位基准与限位基准在一定范围内变化，致使加工尺寸A发生变化（Amin~Amax），即基准位移误差。

图6.44　基准位移误差

由图6.44可以求出基准位移误差ΔY

从式（6.4）可以看出，基准位移误差是由构成定位副的定位元件和定位面制造误差造成的。

由上面的分析可知：

①定位误差只产生在按调整法加工一批工件的情况下，用试切法加工时，不存在定位误差。

②定位误差（包括基准不重合误差和基准位移误差）都与工件的定位方式有关。