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机床夹具设计在整个加工周期中占有很大的比重,但是传统的夹具设计方法却要依靠经验或者借助以往的夹具设计进行的。这样的设计方法面对大批量生产的工件体现不出它的劣势,而对于小批量工件来说设计成本高及周期长成为其主要弊端。除此之外,对设计夹具的人员要求也很高,需要查找大量的数据和资料。定位误差作为夹具设计的一大衡量标准,直接决定了夹具设计的好坏。利用尺寸链计算定位误差是比较普遍的方法,对于尺寸链的自动搜索的问题目前没有得到很好的解决。其他的计算方法,如概率法、微分法等等也都存在不能普遍适用的情况。正是在这样的背景下,研究通用的计算机辅助定位误差算法显得尤为重要,并且一直都作为计算机集成制造系统(ComputerIntegrated Manufacturing Systems,简称CIMS)的核心技术之一。论文回顾了CAFD(Computer Aided Fixture Design,计算机辅助夹具设计)和定位误差计算方法的发展及其研究现状。通过运动学对造成定位误差的根本原因进行了探讨,并建立起工件和定位元件之间的定位误差模型。通过模型得到定位误差与工件位置偏移之间的关系表达式。通过表达式之间元素的关系来计算定位误差,其中关键步骤是求解工件的位置偏移。应对工件的位置偏移提出了有向尺寸路径的概念,并通过求解有向路径最终求解出定位误差。除此之外,本文通过大量实例验证了基于有向尺寸路径的定位误差计算方法对于各种定位方案的适用性,为计算机辅助定位误差计算提供了理论支持。