常见定位方式的误差及解决方法

1）工件以平面定位的定位误差

工件以平面定位时，基准位移误差可以忽略不计，定位误差主要是基准不重合误差。如图5-32所示零件，设计基准为上表面，若以下表面定位，见图5-32（b），则定位基准与设计（工序）基准不重合，存在基准不重合误差ΔB。

图5-32　工件以平面定位

（a）设计图；（b）定位方案1；（c）定位方案2

ΔB=(Hmax-Hd)-(Hmin-Hd)=(Hmax-Hmin)=0.28 mm=T40

结论：ΔB等于定位基准与设计基准之间的尺寸公差。

若定位基准B面制造得比较平整光滑，则同批工件的定位基准位置不变，不会产生基准位移误差，即ΔY=0，所以有

ΔD=ΔB+ΔY=ΔB+0=0.28 mm

δ/3=0.30/3=0.10 mm

即ΔD＞δ/3。也就是说，定位方案1的定位误差太大，留给其他加工误差的允差值就太小（只有0.02 mm），在实际加工中容易出现废品，所以此定位方案不合理。

若改为图5-32（c）定位方案2，则由于定位基准与设计基准重合，所以定位误差为零，即

ΔD=ΔB+ΔY=0+0=0

但采用定位方案2，工件需要从下向上夹紧，夹紧方案不够理想，且夹具结构较复杂。

2）工件以外圆柱面定位

例如，在轴上铣键槽，要求保证槽底至轴心的距离为H。若采用V形块定位，键槽铣刀按规定尺寸H调整好位置，如图5-33所示。实际加工时，由于工件直径存在公差，因此轴心位置会发生变化。不考虑加工过程误差，仅出现轴心位置变化也会使工序尺寸H发生变化。此变化量（即加工误差）是由于工件的定位而引起的，故称为定位误差。

（1）以中心线为设计基准。在V形块上铣加工图5-33（a）所示的键槽，键槽尺寸H基准为零件中心。为清楚起见，取最大和最小两个零件进行分析，如图5-33（b）所示，则定位误差等于H2-H1，即OO′。分别由O和O′向V形块其中一个定位面作垂线OA和OB，再由O向OB作垂线，垂足为E，在直角三角形OO′E中，O′E=RMAX-RMIN=（DMAXDMIN）/2=T，∠EOO′=α/2。则有

图5-33　工件以外圆中心线定位(www.xing528.com)

（a）设计图；（b）工件在V形块上加工

（2）以下母线为设计基准。如果键槽尺寸H基准为圆柱的下母线，如图5-34所示，则定位误差为QQ′，即

3）工件以内孔定位

图5-35为加工孔与定位销间隙配合的情况，若工件的工序基准为孔心，试确定其定位误差。

图5-34　工件以外圆下母线定位

（a）设计图；（b）工件在V形块上加工

图5-35　工件以内孔定位

当工件孔径为最大，定位销的直径为最小时，孔心在任意方向上的最大变动量等于孔与销配合的最大间隙量，即无论工序尺寸方向如何，只要工序尺寸方向垂直于孔心轴线，其定位误差均为

ΔD=Dmax-dmin

式中，ΔD——定位误差；

Dmax——工件定位孔最大直径；

dmin——夹具定位销最小直径。

某些情况，工件孔与夹具定位销保持固定边接触，如图5-36所示。此时孔心在接触点与销子中心连线方向上的最大变动量为孔径公差的一半。若工件的定位基准仍为孔心，且工序尺寸方向与接触点和销子中心连线方向相同，则其定位误差为

图5-36　工件以内孔定位—单向接触

此时，孔在销上的定位已由定心定位转化为支承定位的形式，定位基准也由孔心变成了与定位销固定边接触的一条母线。这种情况下，定位误差是由定位基准与工序基准不重合所造成的，属于基准不重合误差，与定位销直径无关。