定位誤差分析與計(jì)算

1、44 定位誤差分析與計(jì)算     在機(jī)械加工過(guò)程中，使用夾具的目的是為保證工件的加工精度。那么，在設(shè)計(jì)定位方案時(shí)，工件除了正確地選擇定位基準(zhǔn)和定位元件之外，還應(yīng)使選擇的定位方式必須能滿足工件加工精度要求。因此，需要對(duì)定位方式所產(chǎn)生的定位誤差進(jìn)行定量地分析與計(jì)算，以確定所選擇的定位方式是否合理。     441 定位誤差產(chǎn)生的原因和計(jì)算     造成定位誤差 D的原因可分為性質(zhì)不同的兩個(gè)部分：一是由于基準(zhǔn)不重合而產(chǎn)生的誤差，稱為基準(zhǔn)不重合誤差 B；二是由于定位副制造誤差，而引起

2、定位基準(zhǔn)的位移，稱為基準(zhǔn)位移誤差 Y。當(dāng)定位誤差 D13K（K為本工序要求保證的工序尺寸的公差）時(shí)，一般認(rèn)為選定的定位方式可行。     (1 基準(zhǔn)不重合誤差的計(jì)算     由于定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合而造成的工序基準(zhǔn)對(duì)于定位基準(zhǔn)在工序尺寸方向上的最大可能變化量，稱為基準(zhǔn)不重合誤差，以 B表示。如圖4.36所示的零件簡(jiǎn)圖，在工件上銑一通槽，要求保證的工序尺寸為A、B、C，為保證B尺寸，工件用以K1面或以K2面來(lái)定位，都可以限制工件在B尺寸方向上的移動(dòng)自由度。但兩種定位方式的定位精度是不一樣的。由于加工過(guò)程中，是采用

3、夾具上定位件的定位表面為基準(zhǔn)來(lái)對(duì)刀的。當(dāng)以K1面為定位基準(zhǔn)時(shí)，     如圖 4.37（a）所示B就為確定刀具與夾具相互位置的對(duì)刀尺寸，在一批工件的加工過(guò)程中 B的位置是不變的。當(dāng)以K2面為定位基準(zhǔn)時(shí)，如圖4.37（b）所示B為確定刀具與夾具相互位置的對(duì)刀尺寸,由于工序基準(zhǔn)是K1面，與K2面不重合。當(dāng)一批工件逐個(gè)在夾具上定位時(shí)，受尺寸L±l的影響，工序基準(zhǔn)K1面的位置是變動(dòng)的，K1的變動(dòng)影響工序尺寸B的大小，給B造成誤差。     由圖 4.37(a可知 B=0    

4、60;由圖 4.37(b可知 B=Lmax-Lmin=2l （4.1）     當(dāng)工序基準(zhǔn)的變動(dòng)方向與工序尺寸方向有一夾角時(shí)，基準(zhǔn)不重合誤差等于定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)間距離尺寸公差在工序尺寸方向上的投影，即      B= (Smax-Smincos 是基準(zhǔn)不重合誤差變化方向與工序尺寸方向上夾角     （ 2）基準(zhǔn)位移誤差和計(jì)算     由于定位副的制造誤差而造成定位基準(zhǔn)對(duì)其規(guī)定位置的最大可能變動(dòng)位移，稱為基準(zhǔn)位移誤差，用 Y 來(lái)表示。顯

5、然不同的定位方式和不同的定位副結(jié)構(gòu)，其定位基準(zhǔn)的移動(dòng)量的計(jì)算方法是不同的。下面分析幾種常見(jiàn)的定位方式產(chǎn)生的基準(zhǔn)位移誤差的計(jì)算方法。     1）工件以平面定位 工件以平面為定位基準(zhǔn)時(shí)，若平面為粗糙表面則計(jì)算其定位誤差沒(méi)有意義；若平面為已加工表面則其與定位基準(zhǔn)面的配合較好，誤差很小，可以忽略不計(jì)。即工件以平面定位時(shí)，     Y=0 (4.2     2）工件以圓孔在圓柱銷、圓柱心軸上定位或 工件以外圓柱面在圓孔上定位     工件以圓孔

6、在圓柱銷、圓柱心軸上定位，其定位基準(zhǔn)為孔的中心線，定位基面為內(nèi)孔表面。 如圖 4.38所示，設(shè)工件的圓孔為D + D ,定位件的軸徑尺寸為d - d 。由于定位副配合間隙的影響，會(huì)使工件上圓孔中心線(定位基準(zhǔn)的位置發(fā)生偏移，當(dāng)孔的尺寸為最大值，軸徑尺寸為最小值時(shí)，其中心的可能偏移量即基準(zhǔn)位移誤差 y最大。 Y =Dmax一 dmin= D + d十Xmin(4.3     Xmin-定位所需最小間隙（設(shè)計(jì)時(shí)確定），mm。Xmin=Dmin-dmax      其定位基準(zhǔn)可以在任意方向上偏移，即 Y誤差的對(duì)

7、任意方向的工序尺寸都有影響     當(dāng)工件用水平圓柱心軸定位時(shí)，相反，工件以外圓柱面在圓孔上定位，其 Y的計(jì)算為 Y= ( D + d+Xmin/2 (4.4     相反，工件以外圓柱面在圓孔上定位，其 Y的計(jì)算為 Y =Dmax一 dmin= D + d十Xmin (4.5     不過(guò) D 是定位件圓孔的極限尺寸, d 是工件外圓柱面的極限尺寸.而其 Y誤差同樣對(duì)任意方向的工序尺寸都有影響     3）工件以外圓柱面在v形塊上定位

8、     工件以外圓柱面在 v形塊上定位時(shí)，其定位基準(zhǔn)為工件外圓柱面的軸心線，定位基面為外圓柱面。     若不計(jì) V形塊的制造誤差，由于V形塊的對(duì)中性則 Y(對(duì)稱面水平方向上=0 (4.6     而由于工件基準(zhǔn)面的形狀和尺寸誤差時(shí)，工件的定位基準(zhǔn)會(huì)在對(duì)稱面上產(chǎn)生偏移，如圖4.39所示，即在Z向的基準(zhǔn)位移量可由下式計(jì)算 Y = OO= d/2sin（/2） (4.7     其中 d工件定位基面的直徑公差，mm;  

9、0;  V形塊的夾角，( ° 。     Y的誤差變化方向在V形塊的對(duì)稱面上     （3）定位誤差的計(jì)算     由于定位誤差 D是由基準(zhǔn)不重合誤差和基準(zhǔn)位移誤差組合而成的，因此在計(jì)算定位誤差時(shí)，先分別算出 B和Y ，然后將兩者組合而得D。組合時(shí)可有如下情況。      1 Y 0， B=O時(shí) D= B (4.8     2Y =O， B O時(shí) D= Y (4.9     3 Y 0, B O時(shí)     如果工序基準(zhǔn)不在定位基面上 D= y + B (4.10     如果工序基準(zhǔn)在定位基面上 D= y ± B (4.11     “ + ” ， “” 的判別方法為:     設(shè)定位基準(zhǔn)是理想狀態(tài)，當(dāng)定位基面上尺寸由最大實(shí)體尺寸變?yōu)樽钚?shí)體尺寸 (或由小變大時(shí)，判斷工序基準(zhǔn)相對(duì)于