機(jī)床夾具設(shè)計(jì)_第一二章(2012mqc)

1、E-mail : 第一章第一章 機(jī)床夾具概述機(jī)床夾具概述 1.1工件的裝夾與夾具 夾具是一種裝夾工件的工藝裝備(簡(jiǎn)稱工裝).在機(jī)械加工過(guò)程中，為保證工件的加工精度，使之相對(duì)于機(jī)床、刀具占有確定的位置，并能迅速、可靠地夾緊工件，以接受加工或檢測(cè)的工藝裝備稱為機(jī)床夾具，簡(jiǎn)稱夾具。鉆床夾具鉆床夾具n 機(jī)床夾具的主要功能：使工件定位和夾緊。n 定位使工件在機(jī)床上或夾具上占有正確加工位置的過(guò)程，稱為定位。n 夾緊工件定位后，經(jīng)夾緊裝置施力于工件，將其固定夾牢，使其在加工過(guò)程中保持正確位置不變。n 安裝工件從定位到夾緊的整個(gè)過(guò)程。 根據(jù)加工精度要求和生產(chǎn)批量的不同, 安裝方法有三種：n 直接找正法：是用百

2、分表、劃針或用目測(cè)，在機(jī)床上直接找正工件，使工件獲 得正確位置的方法。n劃線找正法：當(dāng)零件形狀復(fù)雜時(shí)，先用劃針在工件上畫出中心線、對(duì)稱線或各加工表面的加工位置，然后再按劃好的線來(lái)找正工件在機(jī)床上的位置。n專用夾具安裝法：靠專用夾具保證工件相對(duì)于刀具及機(jī)床所需的位置，并使其夾緊。 采用夾具對(duì)工件進(jìn)行加工時(shí)，為保證工件加工表面相采用夾具對(duì)工件進(jìn)行加工時(shí)，為保證工件加工表面相對(duì)其它表面的尺寸和位置精度，須滿足下述三個(gè)條件：對(duì)其它表面的尺寸和位置精度，須滿足下述三個(gè)條件： (一一)工件在夾具中保持一定的位置；工件在夾具中保持一定的位置； (二二)夾具在機(jī)床上保持一定的位置；夾具在機(jī)床上保持一定的位置；

3、 (三三)夾具相對(duì)刀具保持一定的位置。夾具相對(duì)刀具保持一定的位置。1、基本組成 定位元件 夾緊裝置 夾具體作用是將工件壓緊夾牢，保證工件在加工過(guò)程中受到外力作用時(shí)位置不變。作用是使工件在夾具中占據(jù)正確的位置。將夾具上的所有組成部分，聯(lián)接成為一個(gè)整體的基礎(chǔ)件。是夾具的基座和骨架。機(jī)床夾具的組成機(jī)床夾具的組成2、其它組成 連接元件 對(duì)刀裝置 其它裝置作用是確定刀具的位置。作用是確定夾具本身在機(jī)床上的位置。 如分度裝置、靠模裝置、上下料裝置和平衡塊等。機(jī)床夾具的組成機(jī)床夾具的組成1-21-2夾具的分類與作用夾具的分類與作用 (一一)通用夾具：通用夾具： 指結(jié)構(gòu)、尺寸已標(biāo)準(zhǔn)化、系列化，且具有指結(jié)構(gòu)、尺

4、寸已標(biāo)準(zhǔn)化、系列化，且具有一定通用性的機(jī)床附件；如三爪卡盤、四爪卡盤、平口一定通用性的機(jī)床附件；如三爪卡盤、四爪卡盤、平口虎鉗和萬(wàn)能分度頭等。這類夾具主要用于單件小批生產(chǎn)虎鉗和萬(wàn)能分度頭等。這類夾具主要用于單件小批生產(chǎn) 。三爪卡盤：用于回轉(zhuǎn)工件的裝卡四爪單動(dòng)卡盤：用于非回轉(zhuǎn)體或偏心件的裝卡 平口鉗分固定側(cè)與活動(dòng)側(cè)，固定側(cè)與底面作為定位面，活動(dòng)側(cè)用于夾緊。(二二)專用夾具：專用夾具：指專為某一工件的某一加工工序而設(shè)計(jì)制指專為某一工件的某一加工工序而設(shè)計(jì)制造的夾具。結(jié)構(gòu)緊湊，操作方便，主要用于固定產(chǎn)品的造的夾具。結(jié)構(gòu)緊湊，操作方便，主要用于固定產(chǎn)品的大批大量生產(chǎn)。大批大量生產(chǎn)。連桿加工專用夾具：該

5、夾具靠工作臺(tái)T形槽和夾具體上定位鍵確定其在數(shù)控銑床上的位置，并用T形螺栓緊固。( (三三) )成組夾具：成組夾具：采用成組加工工藝，將工件按形狀、采用成組加工工藝，將工件按形狀、尺寸和工藝的共性分組，再為每組工件設(shè)計(jì)組內(nèi)通尺寸和工藝的共性分組，再為每組工件設(shè)計(jì)組內(nèi)通用的專用夾具用的專用夾具( (四）組合夾具四）組合夾具：是一種模塊化的夾具，由一套預(yù)先：是一種模塊化的夾具，由一套預(yù)先制造好的標(biāo)準(zhǔn)元件組裝成的專用夾具制造好的標(biāo)準(zhǔn)元件組裝成的專用夾具 組合夾具是一種適應(yīng)多品種、小批量生產(chǎn)的新型夾具。由一套結(jié)構(gòu)和尺寸已經(jīng)規(guī)格化、系列他的通用元件、合件和部件構(gòu)成。包括：基礎(chǔ)件、支承件、定位件、導(dǎo)向件、壓

6、緊件、緊固件、輔助件、合件和部件等。夾具使用完畢后，可以將各組成元件、合件等拆開，清洗后入庫(kù)以備下次組合使用。槽系組合夾具二、按夾具的動(dòng)力源分類二、按夾具的動(dòng)力源分類(一)手動(dòng)夾具 以操作工人手臂之力作為動(dòng)力源，通過(guò)夾緊機(jī)構(gòu)夾緊工件。為盡量減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度和保證夾緊可靠,此類夾具的夾緊機(jī)構(gòu)必須具有增力和自鎖作用。 手動(dòng)夾具一般采用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的螺旋或偏心壓板機(jī)構(gòu)，制造方便，但使用時(shí)的工作效率較低。(二)氣動(dòng)夾具 以壓縮空氣作為動(dòng)力源，通過(guò)管道、氣閥、氣以壓縮空氣作為動(dòng)力源，通過(guò)管道、氣閥、氣缸等元件產(chǎn)生夾緊力。當(dāng)需要較大的夾緊力時(shí)，在缸等元件產(chǎn)生夾緊力。當(dāng)需要較大的夾緊力時(shí)，在氣缸和夾緊元件之間

7、增設(shè)斜楔式、鉸鏈?zhǔn)交蚋軛U式氣缸和夾緊元件之間增設(shè)斜楔式、鉸鏈?zhǔn)交蚋軛U式等擴(kuò)力機(jī)構(gòu)。等擴(kuò)力機(jī)構(gòu)。 氣動(dòng)夾具特點(diǎn)氣動(dòng)夾具特點(diǎn)：夾緊動(dòng)作迅速、夾緊力穩(wěn)定、操：夾緊動(dòng)作迅速、夾緊力穩(wěn)定、操作方便，在成批和大量生產(chǎn)中廣泛的應(yīng)用。作方便，在成批和大量生產(chǎn)中廣泛的應(yīng)用。 (三)液壓夾具 以液壓油作動(dòng)力源，通過(guò)管道、液壓閥，液壓缸等元以液壓油作動(dòng)力源，通過(guò)管道、液壓閥，液壓缸等元件，產(chǎn)生夾緊力。具有氣動(dòng)夾具的各種優(yōu)點(diǎn)，而夾緊動(dòng)作件，產(chǎn)生夾緊力。具有氣動(dòng)夾具的各種優(yōu)點(diǎn)，而夾緊動(dòng)作則更為平穩(wěn)。則更為平穩(wěn)。由于油壓比氣壓高，夾緊力大，夾具體積小，由于油壓比氣壓高，夾緊力大，夾具體積小，一般不用增力機(jī)構(gòu)即可直接夾緊工

8、件一般不用增力機(jī)構(gòu)即可直接夾緊工件。需要液壓站。需要液壓站。 (四)電動(dòng)夾具 以電機(jī)扭力作動(dòng)力源，通過(guò)減速器產(chǎn)生夾緊力。其傳以電機(jī)扭力作動(dòng)力源，通過(guò)減速器產(chǎn)生夾緊力。其傳動(dòng)部分常采用齒輪減速裝置，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，夾緊動(dòng)作比動(dòng)部分常采用齒輪減速裝置，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，夾緊動(dòng)作比氣動(dòng)和液壓夾緊緩慢。應(yīng)用很少氣動(dòng)和液壓夾緊緩慢。應(yīng)用很少 (五)磁力夾具 以電磁鐵或永久磁鐵產(chǎn)生的以電磁鐵或永久磁鐵產(chǎn)生的磁力作為動(dòng)力源直接夾緊工件，磁力作為動(dòng)力源直接夾緊工件，一般多用于切削力較小的精加工，一般多用于切削力較小的精加工，如車床上的電磁吸盤、平面磨床如車床上的電磁吸盤、平面磨床的磁力工作臺(tái)等。的磁力工作臺(tái)等。 (

9、六)真空夾具 利用真空泵或以壓縮空氣為動(dòng)力源，使夾具的內(nèi)腔產(chǎn)利用真空泵或以壓縮空氣為動(dòng)力源，使夾具的內(nèi)腔產(chǎn)生真空，依靠四周大氣的壓力將工件壓緊。生真空，依靠四周大氣的壓力將工件壓緊。這類夾具的夾這類夾具的夾緊力較小，一般適用于精加工剛度低的工件緊力較小，一般適用于精加工剛度低的工件，如磨削加工，如磨削加工不導(dǎo)磁的薄形工件等。不導(dǎo)磁的薄形工件等。n 可分為車床、銑床、鉆床、鏜床、磨床、齒輪機(jī)床、數(shù)控機(jī)床夾具等。三、按夾具使用的機(jī)床分類三、按夾具使用的機(jī)床分類（1）保證加工精度。 （2）縮短輔助時(shí)間，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本。（3）減輕工人操作強(qiáng)度，降低對(duì)工人的技術(shù)水平要求 。（4）擴(kuò)大機(jī)床工

10、藝范圍 ，實(shí)現(xiàn)一機(jī)多能。（5）用成組可調(diào)夾具縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間本課程主要研究以下內(nèi)容：一、工件在夾具中的定位二、工件在夾具中的夾緊三、夾具在機(jī)床上約定位、對(duì)刀及分度四、各類機(jī)床夾具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)五、機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)方法和步驟 1、掌握機(jī)床夾具的基礎(chǔ)理論知識(shí)和設(shè)計(jì)計(jì)算方法，能對(duì)機(jī)床夾具進(jìn)行結(jié)構(gòu)和精度分析。 2、會(huì)查閱有關(guān)夾具設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)，手冊(cè)、圖冊(cè)等資料。 3、掌握機(jī)床夾具設(shè)計(jì)的方法，具有設(shè)計(jì)一定復(fù)雜程度夾具的能力。 4、具有現(xiàn)代機(jī)床夾具設(shè)計(jì)的有關(guān)知識(shí)。 本課程結(jié)束以后要進(jìn)行課程設(shè)計(jì)本課程結(jié)束以后要進(jìn)行課程設(shè)計(jì)第二章 工件在夾具中的定位 采用夾具加工時(shí)，為獲得工件在加工時(shí)的準(zhǔn)確位置，既要解決工件在夾具中的

11、定位,還要解決夾具在機(jī)床上的準(zhǔn)確定位和夾具相對(duì)刀具的準(zhǔn)確調(diào)整等問(wèn)題。 如何保證一批工件位置的一致性，是工件在夾具中定位的根本問(wèn)題。本章主要研究一批工件在夾具中的定位規(guī)律及定位精度。n 自由度(又稱不定度） :即空間位置的不確定性n 一個(gè)位于空間自由狀態(tài)的物體，對(duì)于空間直角坐標(biāo)系來(lái)說(shuō)，具有六個(gè)自由度：三個(gè)位移自由度和三個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度。2.12.1工件定位原理工件定位原理n 定位的實(shí)質(zhì)：就是限制工件自由度。工件六個(gè)自由度如果全部被限制，則工件的空間位置就完全被確定。工件在夾具中定位的任務(wù)，就是通過(guò)定位元件，限制工件的自由度，以滿足工序的加工精度要求。n 工件在夾具中的定位分為：完全定位部分定位欠定位

12、過(guò)定位 工件在夾具中定位，若六個(gè)自由度都被限制，稱為完全定位。n 支承點(diǎn)：為便于定位分析，將具體定位元件抽象轉(zhuǎn)化為對(duì)應(yīng)的定位支承點(diǎn)，一個(gè)支承點(diǎn)限制工件一個(gè)自由度。n 六點(diǎn)定位原理 使用合理設(shè)置的六個(gè)支承點(diǎn)，與工件的定位基準(zhǔn)相接觸，以限制工件的六個(gè)自由度，使工件在夾具中的位置完全被確定的方法，稱為六點(diǎn)定位原理。一、完全定位長(zhǎng)方體定位時(shí)支承點(diǎn)的分配n 主要定位基準(zhǔn)面：n 設(shè)置三個(gè)支承點(diǎn)，限制了工件的三個(gè)自由度的定位表面。要求：支承面積大；三個(gè)支承點(diǎn)要對(duì)稱配置。n 導(dǎo)向定位基準(zhǔn)面：n 設(shè)置二個(gè)支承點(diǎn)，限制了工件的二個(gè)自由度的定位表面。要求：應(yīng)選狹長(zhǎng)表面；支承點(diǎn)布置應(yīng)盡可能遠(yuǎn)，且兩點(diǎn)連線不能與主定位面

13、垂直。n 止推定位基準(zhǔn)面： n 限制一個(gè)移動(dòng)自由度的定位基準(zhǔn)面。n 要求：應(yīng)選窄小且與切削力相對(duì)的表面；支承方向平行于導(dǎo)向方向。n 防轉(zhuǎn)定位基準(zhǔn)面：n 限制一個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度的定位表面。n 要求：支承點(diǎn)布置應(yīng)離回轉(zhuǎn)線盡可能遠(yuǎn)。二、部分定位（又稱不完全定位） 工件在夾具中定位，若六個(gè)自由度沒(méi)有被全部限制時(shí)，工件在夾具中定位，若六個(gè)自由度沒(méi)有被全部限制時(shí)，稱為部分定位。分兩種情況：稱為部分定位。分兩種情況：（1）由于零件特定的形狀和結(jié)構(gòu)，無(wú)法也沒(méi)有必要限制某）由于零件特定的形狀和結(jié)構(gòu)，無(wú)法也沒(méi)有必要限制某些自由度些自由度（2）根據(jù)加工精度要求，工件在定位時(shí)允許某些自由度不）根據(jù)加工精度要求，工件在定位

14、時(shí)允許某些自由度不限制。限制。n 分析定位時(shí)應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題1）定位支承點(diǎn)必須與工件定位基準(zhǔn)面始終保持緊貼接觸，才能起到限制自由度作用；2）將夾具上定位元件抽象轉(zhuǎn)化為定位支承點(diǎn)時(shí)，每個(gè)支承點(diǎn)只限制一個(gè)自由度；3）分析支承點(diǎn)的定位作用時(shí)，不考慮力的影響；4）定位與夾緊的區(qū)別，定位是使工件獲得正確位置，而夾緊是保持這個(gè)位置在加工時(shí)不變。 工件固定不動(dòng)了，就定位了，這種說(shuō)法是錯(cuò)誤的 工件在夾具中定位時(shí)，若實(shí)際限制的自由度個(gè)數(shù)少于工序加工要求應(yīng)予限制的自由度個(gè)數(shù)，稱為欠定位（應(yīng)該限制的自由度沒(méi)有被限制） 。 由于欠定位不能保證一批工件加的一致性和加工精度要求，因此，欠定位不允許存在。三、三、欠定位 四

15、、重復(fù)定位（也稱過(guò)定位） 工件同一個(gè)自由度被幾個(gè)支承點(diǎn)重復(fù)限制的定位。 在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，是否允許重復(fù)定位，應(yīng)根據(jù)工件的不同情況進(jìn)行分析。一般來(lái)說(shuō)，對(duì)工件上用形狀精度和位置精度很低的毛坯表面作為定位表面時(shí)，是不允許出現(xiàn)重復(fù)定位的；對(duì)用已加工過(guò)的工件表面或精度較高的毛坯表面作為定位表面對(duì)，為了提高工件定位的穩(wěn)定性和剛度，在一定的條件下是允許采用重復(fù)定位的。支承釘和支承板在安裝后要磨平 使接觸點(diǎn)不穩(wěn)定，難以保證加工的一致性；n 增加了夾緊變形；n 部分工件不能順利與定位元件配合。 消除或減少過(guò)定位干涉的措施：n 改變定位元件結(jié)構(gòu)，使定位元件重復(fù)限制自由度的部分不起定位作用；n 提高工件定位基準(zhǔn)之間以及

16、定位元件工作表面之間的位置精度；n 撤消重復(fù)限制自由度的定位元件； 只有提出合理的附加條件，才允許采用過(guò)定位。2-2定位元件的選擇與設(shè)計(jì)定位元件的選擇與設(shè)計(jì) 工件種類繁多，形狀不同，但工件基本是由平面、圓柱面、圓錐面及各種成形面所組成。工件在夾具中定位時(shí)，可根據(jù)其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和工序加工要求，選取其上的平面、圓柱面、圓錐面或它們之間的組合表面作為定位基準(zhǔn)。 一、平面定位元件 常用的平面定位元件有固定支承、可調(diào)支承、自位支承及輔助支承等。除輔助支承外，其他支承均對(duì)工件起定位作用。(一)固定支承是位置固定不變的定位元件,包括支承釘和支承板支承釘用于面積較小的基準(zhǔn)平面平頭支承釘，主要用于已加工過(guò)的平面定位

17、球頭支承釘，主要用于未經(jīng)加工的粗糙平面的定位鋸齒形支承釘，用于要求摩擦力大的工件側(cè)平面定位支承板支承板用于面積較大、平面度精度較高的用于面積較大、平面度精度較高的基準(zhǔn)平面定位基準(zhǔn)平面定位結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便，但積屑不易清除，多用于工件側(cè)平面定位易于清除切屑，廣泛應(yīng)用于工件上已加工過(guò)的平面定位(二二)可調(diào)支承可調(diào)支承 支承點(diǎn)的位置可調(diào)節(jié)的定位元件稱為可調(diào)支承。 可調(diào)支承主要用于工件毛坯制造精度不高，而又以未加工過(guò)的毛面作為定位基準(zhǔn)的工序中。 不同批次的毛坯尺寸往往相差較大若選用固定支承定位，在用調(diào)整法加工的條件下，引起工序尺寸較大變化。 在同一批工件的加工中,可調(diào)支承相當(dāng)于固定支承。(三三) 自位

18、支承自位支承 自位支承是指支承點(diǎn)的位置隨工件定位基淮面位置變化面自動(dòng)與之適應(yīng)酌定位元件。 自位支承與工件可能有兩、三個(gè)接觸點(diǎn)，但只起到一個(gè)支承點(diǎn)的作用，限制工件1個(gè)自由度。由于自位支承增加了與工件的接觸點(diǎn)數(shù)，故可提高工件定位時(shí)的剛度，減小工件的受力變形。 (四四)輔助支承輔助支承 輔助支承主要起提高工件支承剛性作用或起輔助定位作用。 輔助支承不起定位作用，不限制工件的自由度。 1自引式輔助支承 工件以平面定位總結(jié)n 面積較小的基準(zhǔn)平面選用支承釘；n 面積較大、平面度精度較高的基準(zhǔn)平面定位選用支承板 毛坯面、階梯平面和環(huán)形平面作基準(zhǔn)平面定位時(shí)，選用自位支承；n 毛坯面作基準(zhǔn)平面，調(diào)節(jié)時(shí)可按定位面

19、質(zhì)量和面積大小分別選用可調(diào)支承；n 當(dāng)工件定位基準(zhǔn)面需提高定位剛度、穩(wěn)定性和可靠性時(shí)，可選用輔助支承。 圓孔表面定位元件有定位銷、剛性心軸和錐度心軸等(一)定位銷 工件以圓孔表面定位時(shí)使用的定位銷一般有固定式和可換式兩種在大批量生產(chǎn)中，由于定位銷磨損較快，為保證工序加工精度和定期維修，多采用可換式定位銷。1、固定式定位銷 與夾具體連接成過(guò)盈配合，長(zhǎng)銷限制4個(gè)自由度，短銷限制2個(gè)自由度。2、可換式定位銷 在定位銷與夾具體之間裝有襯套，定位銷與襯套內(nèi)徑的配合采用間隙配合而襯套與夾具體則采用過(guò)渡配合。由于定位銷與襯套之間存在裝配間隙，故定位精度較固定式定位低。3、削邊定位銷 為適應(yīng)工件用兩孔一起定位

20、的需要，采用一個(gè)削邊定位銷。削邊銷限制1個(gè)自由度，尺寸在3-50mm之間的削邊銷做成菱形，又叫菱形銷。削邊定位銷結(jié)構(gòu) 對(duì)于套類零件，常常采用剛性心軸作為定位元件。剛心軸由導(dǎo)向部分1，定位部分2及傳動(dòng)部分3組成。限制4個(gè)自由度。過(guò)盈心軸定位相度高，但裝卸工件麻煩，生產(chǎn)效率較低。 小錐度心軸可消除工件與心軸的配合間隙，提高定心精度，為防止工件在心軸上傾斜，其錐度K常取1:5000到1:1000 限制4個(gè)自由度 小錐度心軸將工件楔緊在心軸錐面上，由孔的局部彈性變形，將工件夾緊。錐度越小，定心定位精度越高，但工件軸向位置變動(dòng)也越大。一般用于工件定位孔精度高于7級(jí)，切削負(fù)荷較小的精加工。為了減少工件在錐

21、度心軸上的軸向位置變動(dòng)量，可按孔徑尺寸公差分組設(shè)計(jì)相應(yīng)的錐度心軸。 定位套、支承板和V形塊等 (一)定位套 定位套用于對(duì)工件外圓表面實(shí)現(xiàn)定心定位。當(dāng)工件定位圓柱面精度較高時(shí)，可選用定位套或半圓形定位座。(二)支承板 支承板實(shí)現(xiàn)對(duì)外圓表面的支承定位。定位時(shí)所限制自由度數(shù)的多少由它與工件外圓側(cè)母線接觸的長(zhǎng)短確定。 (三)V形塊 V形塊實(shí)現(xiàn)對(duì)外圓表面的定心對(duì)中定位。 特點(diǎn)：對(duì)中性好；可用于非完整外圓表面的定位。 V形塊角度有60，90和120，90應(yīng)用最廣且標(biāo)準(zhǔn)化。 設(shè)計(jì)參數(shù)：V形塊在夾具中的安裝尺寸T是V形塊的主要設(shè)計(jì)參數(shù)，該尺寸常用作V形塊檢驗(yàn)和調(diào)整的依據(jù)。22sin21tgNdHT當(dāng)當(dāng) a a

22、 為為 90 時(shí)則：時(shí)則：T=H+0.707d-0.5N T=H+0.707d-0.5N 在加工軸或某些定心精度要求的零件時(shí)，常以工件上的錐孔作為定位基難，這時(shí)需要選用相應(yīng)的錐面定位元件。 錐形心軸定位限制5個(gè)自由度。2.32.3定位誤差的分析與計(jì)算定位誤差的分析與計(jì)算一、 定位誤差及計(jì)算方法（一）定位誤差及產(chǎn)生原因 1、定位誤差概念 定位誤差是指由于定位不準(zhǔn)而引起某一工序尺寸或位置要求方面的加工誤差。 在工件加工中，加工誤差除定位誤差外,還存在制造與安裝、工件夾緊、機(jī)床工作精度、刀具精度、受力變形、熱變形等因素而產(chǎn)生誤差，定位誤差僅是加工誤差的一部分。 定位誤差一般不超過(guò)工件加工公差T的1/

23、51/3 即D(1/51/3)T 對(duì)一批工件來(lái)說(shuō)，工件的尺寸和位置上都存在公差，不可能完全一致,同時(shí)夾具上定位元件本身及相互間存在尺寸和位置公差。因此，雖然工件已經(jīng)定位，但每個(gè)被定位的工件的一些表面的位置仍然會(huì)產(chǎn)生變化，這就造成了工序尺寸和位置要求方面的加工誤差。 1）基準(zhǔn)不重合誤差 由于工序基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)不重合所導(dǎo)致的工序基準(zhǔn)在加工尺寸方向上的最大位置變動(dòng)量，稱為基準(zhǔn)不重合誤差,用不重表示 2) 基準(zhǔn)位移誤差 由于定位副的制造誤差或定位副配合間隙所導(dǎo)致的定位基準(zhǔn)在加工尺寸方向上最大位置變動(dòng)量，稱為基準(zhǔn)位移誤差，用位置表示 3）定位誤差 定位=位置不重定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合而產(chǎn)生的基準(zhǔn)不重合

24、誤差基準(zhǔn)不重合誤差等于定位基準(zhǔn)到設(shè)計(jì)基準(zhǔn)間的聯(lián)系尺寸的公差。不重=H2）定位副制造不準(zhǔn)確所產(chǎn)生的基準(zhǔn)位移誤差由于定位副制造不準(zhǔn)確，使得由于定位副制造不準(zhǔn)確，使得定位基準(zhǔn)位置發(fā)生變動(dòng)定位基準(zhǔn)位置發(fā)生變動(dòng)而而產(chǎn)生的定位誤差。產(chǎn)生的定位誤差。定位基準(zhǔn)的最大變動(dòng)量，為定位基準(zhǔn)定位基準(zhǔn)的最大變動(dòng)量，為定位基準(zhǔn)的位置誤差。的位置誤差。（二）定位誤差的組成及其計(jì)算方法 定位誤差是采用調(diào)整法加工一批工件時(shí)，由于定位不準(zhǔn)而造成工序尺寸或位置要求可能變動(dòng)的最大范圍。定位誤差由基準(zhǔn)位置誤差和基準(zhǔn)不重合誤差組成。即：定位=位置不重 在分析計(jì)算定位誤差時(shí)，先分別計(jì)算其基準(zhǔn)不重合誤差和基準(zhǔn)位置誤差，再求出其在加工尺寸方向

25、上的矢量和。分析基準(zhǔn)不重合誤差時(shí)，不考慮基準(zhǔn)位置誤差的影響，分析基準(zhǔn)位置誤差時(shí)，不考慮基準(zhǔn)不重合誤差，兩者均以刀具位置固定為條件。 工件同一尺寸同時(shí)影響基準(zhǔn)位置誤差和基準(zhǔn)不重合誤差時(shí),如果引起加工尺寸同向增大或減小則取加號(hào)，如果引起加工尺寸反向變化，則取減號(hào)。不同尺寸所引起的基準(zhǔn)位置誤差和基準(zhǔn)不重合誤差取加號(hào)。不重=Td/2位置=最大間隙（三）定位誤差分析要點(diǎn) 1. 定位誤差只有在采用調(diào)整法加工一批零件時(shí)才存在。采用試切法加工則不會(huì)產(chǎn)生定位誤差。2. 定位誤差是因工件定位不準(zhǔn)而產(chǎn)生的加工誤差。它表現(xiàn)為工序基準(zhǔn)相對(duì)于加工表面可能產(chǎn)生的最大的尺寸或位置的變動(dòng)量，定位誤差是由工件的制造誤差、定位元件

26、的制造誤差、兩者之間的配合間隙及基準(zhǔn)不重合等因素造成。3. 定位誤差由基準(zhǔn)位置誤差和基準(zhǔn)不重合誤差兩部分組成，但不是任何情況下這兩者都存在。4. 定位誤差的計(jì)算可按定位誤差的定義，根據(jù)所畫出的一批工件定位可能產(chǎn)生定位誤差的極端情況，再分析計(jì)算其幾何位置的最大變動(dòng)量求得。 (一)平面定位時(shí)的定位誤差 平面定位的主要方式是支承定位，常用定位元件為：支承釘、支承板、自位支承和可調(diào)支承。 如果用粗基準(zhǔn)（毛面）定位，毛坯表面的形狀誤差為基準(zhǔn)位置誤差。位置= H 如果用已加工過(guò)的精基準(zhǔn)定位，由于平面精度高，可以認(rèn)為基準(zhǔn)位置誤差為0。 位置= 0 圓孔表面的主要定位方式是定心定位，定位元件為各種定位銷、定位

27、心軸。 圓孔定位時(shí)其定位基準(zhǔn)是孔的中心線。 圓孔表面的基準(zhǔn)位置誤差為孔與定位銷（或心軸）的間隙。 1、工件圓孔與心軸或定位銷成過(guò)盈配合的情況 由于過(guò)盈配合的間隙為0，所以 位置= 0，在定位誤差計(jì)算時(shí)只需要考慮基準(zhǔn)不重合誤差。 當(dāng)采用自動(dòng)定心心軸定位時(shí)，也為無(wú)間隙的定心定位，其基準(zhǔn)位置誤差同樣也為0 定位（H1）=不重+位置=0+0=0定位（H2）=不重+位置=Td/2+2e+0= Td/2+2e尺寸H2 不重=Td/2+2e 心軸與孔成間隙配合，在重力作用下，工件與銷成單邊接觸，基準(zhǔn)位置誤差為孔銷間隙變動(dòng)量的一半。也等于孔銷公差之和的1/2位置=(TD+Td)/2 對(duì)于H1： 定位（H1）=

28、不重+位置=0+（Td1+TD）/2 對(duì)于H2： 不重=TD/2定位（H2）= 位置-不重=（Td1+TD）/2-TD/2=Td1/2 對(duì)于H3： 不重=Td/2定位（H3）= 位置+不重=（Td1+TD）/2+Td/2 心軸與孔成間隙配合且垂直放置時(shí)，工件與銷為任意邊接觸，其定位孔軸線在空間的變動(dòng)范圍與單邊接角相比將擴(kuò)大一倍。 基準(zhǔn)位置誤差為孔銷配合的最大間隙。也等于孔公差、銷公差與最小間隙三者之和。位置=TD+Td+min 對(duì)于H1： 定位（H1）=不重+位置=0+Td1+TD+ min 對(duì)于H2： 不重=TD/2定位（H2）= 位置+不重=Td1+TD +min+TD/2 對(duì)于H3： 不

29、重=Td/2定位（H2）= 位置+不重=Td1+TD+ minTd/2 4 工件圓孔在錐度心軸或錐面支承上定位 工件以圓孔在錐度心軸或錐面支承上定位時(shí)，與過(guò)盈配合定位相同，在直徑方向上，基準(zhǔn)位置誤差為0，但在內(nèi)孔軸線方向存在基準(zhǔn)位置誤差在用調(diào)整法加工時(shí)，一般不采用小錐度心軸。OOABCdd-TdO23AAA1dd-T2O13A2MO1Mdd/2/2minmax2CCO12Ad/2d/2minmax（三） 外圓表面定位時(shí)定位誤差 外圓表面常用定位元件有定位套、支承板和V形塊。定位套或支承板的定位誤差計(jì)算與圓孔表面定位和平面定位相同，本節(jié)主要討論外圓表面在v形塊上的定位誤差。 工件圓柱面用V形塊定

30、位時(shí)，雖然接觸部位是工件外圓的側(cè)母線，但由于是兩母線同時(shí)接觸，仍屬對(duì)中定心定位，故其定位基準(zhǔn)為工件外圓的中心線。 由于Td的影響，使工件中心沿O向從O移至O1，即基準(zhǔn)位移量:OOABCdd-TdO23AAA1dd-T2O13A2MO1Mdd/2/2minmax2CCO12Ad/2d/2minmax 如果v形塊和工件外圓均制造得非常準(zhǔn)確，工件外圓的中心線是確定的，并與v形塊所確定的理想中心線重合。但是實(shí)際上外圓直徑存在制造誤差，此項(xiàng)誤差引起工件外圓中心線在v形塊的對(duì)稱中心面上相對(duì)理想中心線位置發(fā)生偏移，從而產(chǎn)生定位誤差。位置位置OOABCdd-TdO23AAA1dd-T2O13A2MO1Mdd/

31、2/2minmax2CCO12Ad/2d/2minmax工序尺寸工序尺寸A1的定位誤差的定位誤差例：分別計(jì)算圖中A1、A2、A3三種工序尺寸標(biāo)注方式的定位誤差不重工序尺寸工序尺寸A2的定位誤差的定位誤差OOABCdd-TdO23AAA1dd-T2O13A2MO1Mdd/2/2minmax2CCO12Ad/2d/2minmax不重位置定位（A3）=位置- 不重工件直徑由小變大時(shí)，A2尺寸增大假定刀具位置不變，工件直徑由小變大時(shí)，A2尺寸減小工序尺寸工序尺寸A3的定位誤差的定位誤差2MO1Mdd/2/2minmax3A定位（A2）=不重+位置不重位置工件直徑由小變大時(shí)，A3尺寸增大工件直徑由小變大

32、時(shí)，A3尺寸增大注意：（1）當(dāng)工序尺寸由下素線注出，其定位誤差最?。划?dāng)工序尺寸由上素線注出其定位誤差最大。 （2）V形塊工作夾角角越大，其垂直方向定位誤差值越小。（3）分析基準(zhǔn)不重合誤差時(shí)，不考慮基準(zhǔn)位置誤差，分析基準(zhǔn)位置誤差時(shí)不考慮基準(zhǔn)不重合誤差，同向增大取加，反向則取減。OOABCdd-TdO23AAA1dd-T2O13A2MO1Mdd/2/2minmax2CCO12Ad/2d/2minmax 圓錐表面的定位方式是定心定位，常用的定位元件為各種圓錐心軸、圓錐套和項(xiàng)尖。此定位方式由于工件定位表面與定位元件之間沒(méi)有配合間隙，故可獲得很高的定心精度，工件定位基準(zhǔn)的位置誤差為零。 由于圓錐表面直徑

33、尺寸不可能制造得絕對(duì)準(zhǔn)確和一致，在一批工件定位時(shí)存在沿工件軸線方向的定位誤差。 如右圖所示，以A面定位加工20H8孔，求加工尺寸400.1mm的定位誤差。 解：1）基準(zhǔn)不重合誤差B： （2）基準(zhǔn)位移誤差）基準(zhǔn)位移誤差Y：由于平面由于平面A與支承接觸較好，與支承接觸較好，Y0 （3）定位誤差）定位誤差D：D =Y + B DB0.15mm 工序基準(zhǔn)為工序基準(zhǔn)為B，定位基準(zhǔn)為，定位基準(zhǔn)為A，故基，故基準(zhǔn)不重合。根據(jù)誤差合成法方法，有：準(zhǔn)不重合。根據(jù)誤差合成法方法，有： 0.1+0.05=0.15例題3： B=三、表面組合定位時(shí)的定位誤差 在機(jī)械加工中，很多工件以多個(gè)表面作為定位基淮，即采用表面組合

34、定位。如箱體類工件以三個(gè)相互垂直的平面或一面兩孔組合定位，套類、盤類成連桿類工件以平面和內(nèi)孔表面組合定位，以及階梯軸類工件以兩個(gè)外圍表面組合定位等。 采用表面組合定位時(shí)，由于各個(gè)定位基準(zhǔn)面之間存在著位置偏差，故在定位誤差的分析和計(jì)算時(shí)也必須加以考慮。 為便于分析和計(jì)算，把限制自由度最多的主要定位表面稱為第一定位基難，然后再依次劃分為第二、第三定位基準(zhǔn)。一般來(lái)說(shuō)采用多個(gè)表面組合定位的工件，其第一定位基難的位置誤差最小，第二定位基準(zhǔn)次之，而第三定位基推的位置誤差最大。(一)平面組合定位例：在臥式銑床上用三面刃銑刀加工一批長(zhǎng)方形工件，工件在夾具中完全定位。圖(a)為該工件的工序簡(jiǎn)圖，加工要求為保證工序尺寸