項目3.2夾具定位誤差

第四節(jié)定位誤差的分析與計算

一、定位誤差產(chǎn)生的原因1.定位誤差的定義由定位引起的同一批工件的工序基準在加工尺寸方向上的最大變動量，稱為定位誤差，以表示。在初步確定工件的定位方案時，可以先假設定位誤差小于或接近工件公差的三分之一，最后可根據(jù)實際情況進行調(diào)整。定位誤差研究的主要對象是工件的工序基準和定位基準。它的變動量將影響工件的尺寸精度和位置精度。2.定位誤差產(chǎn)生的原因造成定位誤差的原因是定位基準與工序基準不重合而產(chǎn)生的基準不重合誤差以及定位基準與限位基面不重合，由此產(chǎn)生的基準位移誤差兩個方面。圖3-29銑削加工工序簡圖(1)基準不重合誤差由于定位基準與工序基準不重合，而引起的工序基準相對于定位基準在加工尺寸方向上的最大位置變動范圍，稱為基準不重合誤差，以表示。圖3-29為一個工件的銑削加工工序簡圖，圖3-30為其定位簡圖。加工工序尺寸h1的工序基準是Ｅ，定位基準則是A，定位基準與工序基準的不重合，它們之間的尺寸（或位置）變動，使工序尺寸隨之變動，其最大變動量即為基準不重合誤差，由圖3-30可知＝h2max－h(huán)2min=圖3-30基準不重合誤差

僅與基準的選擇有關(guān)，故通常在設計時遵循基準重合原則，即可防止產(chǎn)生。另外，當基準不重合誤差有多個尺寸影響時，應將其在工序尺寸方向上合成?；鶞什恢睾险`差的一般計算式為式中—定位基準與工序基準間的尺寸鏈組成環(huán)的公差—的方向與加工尺寸方向間的夾角（°）。—（2）基準位移誤差由于定位副有制造誤差而引起的定位基準在加工尺寸方向上的最大位置變動范圍稱為基準位移誤差，以表示。圖3-31所示工件以圓孔在心軸上定位銑鍵槽。要求保證尺寸及。其中尺寸由銑刀寬度保證，而尺寸則是由工件相對刀具的位置決定的。圖3-31銑鍵槽夾具簡圖圖3-32基準位移誤差由圖3-31b）可知，孔中心是工序基準，內(nèi)孔表面是定位基面。從理論上分析，當內(nèi)孔與心軸的直徑完全相同時，內(nèi)孔和外圓兩者的中心線重合。實際上，定位副不可能無制造誤差，從設計角度分析，不論是內(nèi)孔直徑還是心軸直徑在允差范圍內(nèi)是隨機的，使得定位基準（工件內(nèi)孔軸線）與心軸軸線不重合，定位基準相對于心軸軸線下移了一段距離，從而造成工序尺寸變動。由圖3-32b）可知，當工件孔為最大（），心軸直徑為最?。ǎr，定位基準O2最靠下，它與心軸中心的最大距離=-;同理，當工件孔為最小，心軸直徑為最大時，定位基準最靠上，所以它與心軸中心的最小距離=-。由此而造成一批工件工序尺寸的變動量為==-=（-）-（-）=（+）/2式中一批工件定位基準的變動范圍。當定位基準的變動方向與加工尺寸方向不一致，兩者成夾角時，基準位移誤差等于定位基準的變動范圍在加工尺寸方向上的投影，即=當定位基準的變動方向與加工尺寸方向一致時，，，基準位移誤差等于定位基準的變動范圍，即=因此，基準位移誤差是一批工件逐個在夾具上定位時，定位基準相對于定位元件的最大變動在加工尺寸方向的投影。不同的定位方式，其基準位移誤差的計算方法不同。常見的有以下幾種：

1）用圓柱定位銷、圓柱心軸中心定位如圖3-33所示，當工件豎直放置時，工件的定位孔與定位銷的接觸位置是隨機的，由于定位配合間隙的影響，會使工件的中心發(fā)生偏移，其偏移量即為最大配合間隙，可按下式計算：圖3-33Xmax對基準位移誤差的影響式中Xmax－定位最大配合間隙（mm）；圖3-33Xmax對基準位移誤差的影響—工件定位基準孔的直徑公差（mm）；—圓柱定位銷或圓柱心軸的直徑公差（mm）；Xmin—定位所需最小間隙，由設計時確定（mm）。基準位移誤差的方向是任意的。

2）用定位套定位用定位套中心定位的基準位移誤差產(chǎn)生的原因，與上述定位相同，其定位誤差可按下式計算：式中—定位套孔徑公差（mm）；—工件定位外圓的直徑公差（mm）。其基準位移誤差的方向也是任意的。3）平面支承定位平面支承定位的位移誤差較容易計算。在圖3-29中，認為工序尺寸h1的基準位移誤差為零。圖3-34V形塊定心定位的基準位移誤差４）用Ｖ形塊定心定位如圖3-34a）所示，若不計Ｖ形塊的誤差而僅有工件基準面的圓度誤差時，其工件的定位中心會發(fā)生偏移，產(chǎn)生基準位移誤差。由圖3-34b）可知，

僅由于的影響，使工件中心沿Ｚ向從O1移至O2，即基準位移量，式中—工件定位基準的直徑公差（mm）—Ｖ形塊的半角（°）。

當＝90°時，Ｖ形塊的位移誤差可由下式計算：

二、定位誤差的計算方法計算定位誤差時，根據(jù)定位方式分別計算基準不重合誤差⊿B和基準位移誤差⊿Y，然后按照一定的規(guī)律將它們合成。求出工序基準在加工尺寸方向上的最大變化范圍。1）當定位基準與工序基準重合，即＝0、≠0時，產(chǎn)生定位誤差的原因是基準位移誤差，故只要計算出即可，即＝。2）當定位基準與工序基準不重合，即≠0，且＝0時，產(chǎn)生定位誤差的原因是基準不重合誤差，故只要計算出即可，即＝。3）當定位基準與工序基準不重合，即≠0，且≠0，若造成定位誤差的原因是互相獨立的因素時，應將兩項誤差相加或相減，即＝?！?”“－”號的確定方法：若基準位移誤差和基準不重合誤差由小變大（或由大變?。r，均造成工序尺寸變大或變小，即兩者對工序尺寸影響相同時，取“+”號；否則，取“－”號。三、定位誤差的綜合分析與計算實例例1

如圖3-35所示，用單角度銑刀銑削斜面，求加工尺寸為39±0.04mm的定位誤差。圖3-35單角度銑刀銑斜面解＝0（定位基準與工序基準重合）根據(jù)上述公式可得沿豎直方向的基準位移誤差

將值投影到加工尺寸方向，即＝＝＝0.028×0.866mm＝0.024mm定位誤差值小于工序尺寸公差的三分之一。故此方案可行。圖3-36鉆孔定位誤差計算例2如圖3-36所示，工件以d1外圓定位，加工10Ｈ8孔。已知d1＝mm，d2＝mm，H＝40±0.15mm，t＝0.03mm，求加工尺寸40±0.15mm的定位誤差。

解定位基準是圓柱d1的軸線A，工序基準則在d-2外圓的素線Ｂ上，是相互獨立的因素，故又＝0.707＝0.707×0.01mm＝0.007mm則＝+＝(0.038+0.007)mm＝0.045mm定位誤差值小于工序尺寸公差的三分之一。故此方案可行。圖3-37鏜活塞銷孔的定位誤差計算例3圖3-37是在金剛鏜床上鏜活塞銷孔的示意圖，活塞銷孔軸線對活塞裙部內(nèi)孔軸線的對稱度要求為0.2mm。以裙部內(nèi)孔及端面定位，內(nèi)孔與定位銷的配合為95H7/g6。求對稱度的定位誤差解

查表知95H7＝95mm，95g6＝95mm。圖3-37鏜活塞銷孔的定位誤差計算對稱度的工序基準是裙部內(nèi)孔軸線，定位基準也是裙部內(nèi)孔軸線，兩者重合，=0。定位基準相對與定位元件可任意方向移動，在對稱度方向的最大變動范圍為孔軸配合的最大間隙。所以=(0.035+0.022+0.012)mm=0.069mm圖3-38銑鍵槽的角向定位誤差計算解

從圖a)知，工序基準為OA，定位基準為OO1,工序基準和定位基準不重合。定位尺寸為90o±5′，故=10′。定位孔為18H8（）；圓柱銷為18f7（），由圖b)得(0.021+0.018+0.016)/60=0.000917Red≈角向定位誤差為定位誤差接近工件公差的三分之一（），此方案可以采用。四、工件以一面兩孔定位一面兩孔定位是工件在定位中常用的一種定位方式。在箱體、支架類零件加工時，常用工件的兩孔一面定位，以使基準統(tǒng)一，其定位元件為一面兩銷。以下介紹一面兩銷的設計和布置，以防止產(chǎn)生過定位。定位