课程：

• 1、定位误差产生的原因是什么?如何计算?
• 2、平面度误差的测量方法有几种
• 3、机械制造：计算工件的定位误差
• 4、定位误差产生的原因是什么？如何计算？
• 5、工件以平面定位时需要考虑基准定位误差吗
• 6、如何计算平面度误差

定位误差产生的原因是什么?如何计算?

一批工件在夹具中加工时,引起加工尺寸产生误差的主要原因有两类.

（1）由于定位基准本身的尺寸和几何形状误差以及定位基准与定位元件之间的间隙所引起的同批工件定位基准沿加工尺寸方向的最大位移,称为定位基准位移误差,以Y表面.

（2）由于工序基准与定位基准不重合所引起的同批工件尺寸相对工序基准产生的偏移,称为基准不重合误差,以B表示.

上述两类误差之和即为定位误差,可得计算公式 D=Y +B

产生定位误差的定位基准位移误差和基准不重合误差,在计算时,其各自又可能包括许多组成环.

平面度误差的测量方法有几种

平面度误差是指实际被测平面与理想平面的距离。平面度误差的测量方法和直线度误差的测量方法类似。包括间隙法、指示器法、光轴法、干涉法、液面法、水平仪法、自准直仪法和坐标测量法。与直线度误差测量方法类似，平面度测量方法按照其测量原理可分为相同的三种方法。只有第三种方法需要对测得数据进行分析，才能获得平面度误差。根据处理测量数据方法的不同，又可分为两类。一类是测量点的测量结果不需要经过累积计算或坐标转换等处理，测量点测量结果可看作是相互独立的，如坐标测量机法、光轴法、钢丝法。另一类测量点直接测量的结果需要经过累积计算或坐标转换等处理如水平仪法、自准直仪法等。其单点测量不确定度的确定方法也和直线度误差相同。

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平面度的评定方法包括最小包容区域法、最小二乘平面法、对角线平面法和三远点平面法。

1.最小区域法

最小区域法是指用相互平行的两个平面包容实际被测平面，这两个平面的距离的最小值即为最小区域法评定出的平面度误差。这两平面遵循的原则是这两平行平面和被测平面至少有四个接触点。这四个点需满足交又准则或三角形准则。最小区域法评定出的误差值最小，作为最后仲裁依据。

2.最小二乘平面法

用最小二乘法评定平面度误差时，评定的基准平面是最小二乘平面SLS，最小二乘平面确定是利用各测量点到平面的距离的平方和为最小值。取得各点相对于该平面的偏离值中的最大偏离值和最小偏离值之差作为平面度误差值。点在平面上方为正，在平面下方为负。

3.对角线法和三远点法

对角线法的基准平面是包含实际表面的一条对角线的两个对角点，并且和另一条对角线平行的平面SDL。

三远点法的基准平面是包含实际平面上距离较远的三个点的平面STP，平面STP的方程可由三点的坐标直接求得。

评定基准平面SDL、STP求得以后，再取得各点相对于该平面的偏离值中的最大偏离值和最小偏离值之差作为平面度误差值。点在平面上方为正，在平面下方为负。

机械制造：计算工件的定位误差

定位基准与设计基准不重合引起的定位误差，定位误差=定位尺寸公差

所以两个发方向的定位误差均为0.05，

改进方式：工件旋转180度定位，将设计基准与定位基准重合

定位误差产生的原因是什么？如何计算？

一批工件在夹具中加工时，引起加工尺寸产生误差的主要原因有两类。

（1）由于定位基准本身的尺寸和几何形状误差以及定位基准与定位元件之间的间隙所引起的同批工件定位基准沿加工尺寸方向的最大位移，称为定位基准位移误差，以Y表面。

（2）由于工序基准与定位基准不重合所引起的同批工件尺寸相对工序基准产生的偏移，称为基准不重合误差，以B表示。

上述两类误差之和即为定位误差，可得计算公式 D=Y +B

产生定位误差的定位基准位移误差和基准不重合误差，在计算时，其各自又可能包括许多组成环。

工件以平面定位时需要考虑基准定位误差吗

当工件以单一平商定位时，基准位移误差由平面度误差引起，而对工序加工而言.平面度误差的影响一般可以忽略不计。因此，单一平面定位时，定位误差只受基准不重合误差影响，即孔、销单边接触定位时的定位误差计算工件以单一圆柱孔定位时常用的定位元件是圆柱销(心轴).此时定位误差的计算有两种情形:任意边接触和单边接触。

任意边接触时的定位误差计算已在基准位移误差.ey分析时已知，此处不再赘述。主在边接触是指在工件重力或其他外力作用下，定位孔和销的母线总在固定方位上相接触。工序基准(孔轴线)与定位基准(销轴线)重合..eB=0;但在工件重力作用下，定位孔和销总在销的上母线处接触，孔轴线相对于销轴线将总是下移，此例的计算是通过分析工件在工序尺寸方向上的极限位置，然后根据几何关系计算定位基准〈孔轴线)的最大位置变动量(定位误差〉。

这种分析计算定位误差的方法称为"极限位置法"。需要注意:基准位移误差.ey是最大位置变化量，而不是最大位移量，所以基准位移误差.ey计算结果中没有包含Xnùn/2。这是因为，Xmin/2是常值系统误差，可以通过调刀消除。因此，在确定调刀尺寸时应加以注意。3)外圆柱面在V形块上定位时的定位误差计算若不考虑V形块的制造误差，则主件定位基准〈工件轴线〉总是处于V形块的对称面上，这就是V形块的对中作用。

如何计算平面度误差

平面是由直线组成的，因此直线度测量中直尺法、光学准直法、光学自准直法、重力法等也适用于测量平面度误差。测量平面度时，先测出若干截面的直线度，再把各测点的量值按平面度公差带定义利用图解法或计算法进行数据处理即可得出平面度误差。也有利用光波干涉法和平板涂色法测量平面误差的。而基于3坐标测量机（以下简称CMM）的平面度测量和数据处理具有方便、快捷、高效的优势，这是因为3坐标测量机具有通用性强、测量精确高、测量效率高等优点，所以其他测量方法很难与之比拟。3坐标测量机自从1959年由英国的Fementi公司发明以来，在这近510年的时间里，已经得到了极大的发展。特别是经过近210多年的发展和应用，在机械制造领域已经比较普及。但是随着科技的发展，也不断出现1些需要提高的想法，特别是超精密加工技术的发展，引起更多的构想。而现在随着微机械和纳米的兴起，对3坐标测量机的要求就更是提出了更多的想法，尤其是我国，因为处于发展之中，所以就这些方面，就更应当有个比较合适、周密的思考。例如在坐标测量机出现之前，很多0部件的测量是10分困难的，特别是复杂的0部件的测量，往往采取化整为0的办法，多次定位，逐个尺寸进行测量，尤其是测量时间太长，测量的误差又大，这是可以想象得到的。特别是自动化加工的出现，测量1直被认为是机械制造生产率提高和精度提高的瓶颈。特别是复杂的构件，测量的时间比制造的时间还长，如果百分之百的检测，那是无法想象的。比如汽车的外形测量，更是困难重重。正是因为3坐标测量机的出现，这种现象便排除了。不仅解决了测量的速度，而且提高了测量的精度，特别是机械加工的换刀机构的移植到测量上，更扩大了功能，这对制造领域提高质量方面引起了很大的促进作用，特别是精密型CNC3坐标测量机(CNC－CMM)，促进了计量的自动化，大幅度提高了测量的效率和精度，并且代替了当前计量室的大部分测量工作，而将测量工作能在生产第1线上得到解决。国内外发展的FMC、FMS的生产线上大部分配置了3坐标测量机，这样就可能在制造1完成，质量也得到了评价，甚至起到质量的监控的作用。例如德国的MTO(发电机涡轮制造厂)的28种复杂0件的加工车间，是以自动化加工为主的，全部产品的检验是由4台Zeiss公司的CMM 组合在1起的测量中心测量，当天生产，当天测量，不仅测量了0件，而且可以发现加工设备的处在什么状态，起到了质量监控的作用。本文就是在传统测量平面度误差的基础上进1步拓展测量视野，以计算机为依托，使用目前世界上最先进最流行的3坐标测量机进行平面度误差测量。