定位誤差計(jì)算

析與計(jì)算在成批大量生產(chǎn)中，廣泛使用專用夾具對工件進(jìn)行裝夾加工。加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)的工序的加工要求，是計(jì)算定位誤差的目的所在。1.用夾具裝夾加工時(shí)的工藝基準(zhǔn)用夾具裝夾加工時(shí)涉及的基準(zhǔn)可分為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)兩大類。設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是指在設(shè)具定位誤差計(jì)算有關(guān)的工藝基準(zhǔn)有以下三種：(1)工序基準(zhǔn)在工序圖上用來確定加工表面的位置所依據(jù)的基準(zhǔn)。工序基準(zhǔn)可簡單計(jì)基準(zhǔn)或工序圖上的工序基準(zhǔn)。(2)定位基準(zhǔn)在加工過程中使工件占據(jù)正確加工位置所依據(jù)的基準(zhǔn)，即為工件與夾(3)對刀基準(zhǔn)(即調(diào)刀基準(zhǔn))由夾具定位元件的定位工作面體現(xiàn)的，用于調(diào)整加工上的要素，它是夾具定位元件的定位工作面體現(xiàn)出來的要素(平面、軸線、對稱平面等)。4的上工作面(相當(dāng)支承板支承工作面)來確定稱度的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是工件上大孔的軸線，對刀基準(zhǔn)則為夾具上定位圓柱銷的軸線。再如圖3.21所Ad度的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是內(nèi)孔軸線，對刀基準(zhǔn)是夾具定位心軸2.定位誤差的概念b確引起該批工件某加工精度參數(shù)(尺寸、位置)的加工誤差，稱為該加工精度參數(shù)的定位誤差 (簡稱定位誤差)。定位誤差以其最大誤差范圍b圖3.21鉆模加工時(shí)的基準(zhǔn)分析的最大變動量，用表示。33.定位誤差產(chǎn)生的原因及其計(jì)算面上加工槽子的具體定位方案。槽底尺基準(zhǔn)是內(nèi)孔的軸線O′，對刀基準(zhǔn)是夾具定位心軸的軸線O，而一批工件外圓直徑、內(nèi)孔直徑及夾具定位心軸直徑都在其公差范圍內(nèi)變化，故對一批工件來說，必然會存在定位不準(zhǔn)確的問題，必將引起一批工件加工精度參數(shù)的變化，內(nèi)孔定位加工槽子時(shí)，工件外圓尺寸的對刀基準(zhǔn)在變化會引起加工精度參數(shù)槽底尺寸h的變化(即產(chǎn)生定位誤差)，這是因?yàn)樵O(shè)計(jì)基準(zhǔn)于定軸線(定位基準(zhǔn))對心軸軸線(對刀基準(zhǔn))的位置在圓周360°方向發(fā)生變化。加工刀具的1)基準(zhǔn)不重合誤差定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合產(chǎn)生的定位誤差稱基準(zhǔn)不重合誤差，用表示。從對圖jb3.22的分析不難看出，基準(zhǔn)不重合誤差與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)相對于定位基準(zhǔn)的最大變動量Bjb(即設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)之間尺寸的公差值)密切相關(guān)。當(dāng)B與加工精度參數(shù)的方向相同時(shí)，=B；當(dāng)B與加工精度參數(shù)的方向不同jb時(shí)，應(yīng)根據(jù)實(shí)際定位方案所決定的幾何關(guān)系按一定的函數(shù)關(guān)系進(jìn)行計(jì)算，以確定B產(chǎn)生的定位誤差的值，故有=f(B)。將以上兩種情況概括起來，基準(zhǔn)不重合誤差的計(jì)算應(yīng)為=f(B)，1中函數(shù)f的具體形式根據(jù)具體的定位方案分析確定。jb112)基準(zhǔn)位置誤差定位基準(zhǔn)相對對刀基準(zhǔn)的位置移動產(chǎn)生的定位誤差稱為基準(zhǔn)位置誤差，用表示。jw同理，從對圖3.22的分析不難看出，基準(zhǔn)位置誤差與定位基準(zhǔn)相對對刀基準(zhǔn)的最大位jw置移動量E(一般為工件定位表面與定位元件工作面配合的最大間隙)密切相關(guān)。當(dāng)E與加工精度參數(shù)的方向相同時(shí)，=E；當(dāng)E與加工精度參數(shù)的方向不同jw時(shí)，應(yīng)根據(jù)實(shí)際定位方案所決定的幾何關(guān)系按一定的函數(shù)關(guān)系進(jìn)行計(jì)算，以確定E產(chǎn)生的定位誤差的值，故有=f(E)。將以上兩種情況概括起來，基準(zhǔn)位置誤差的計(jì)算應(yīng)為=f(E)，中函f的具體形式根據(jù)具體的定位方案分析確定。jw22jbjw計(jì)算的分析中，考慮的是設(shè)計(jì)基準(zhǔn)相對于定位基準(zhǔn)的最大變動量B和定位基準(zhǔn)相對對刀基量E。3)定位誤差的計(jì)算由上述定位誤差產(chǎn)生的原因及兩類定位誤差的計(jì)算(基準(zhǔn)不重合誤差，基準(zhǔn)位置jb誤差)，可以得出定位誤差的計(jì)算公式如下：jwdwdwjbjw12式中—定位誤差；—基準(zhǔn)不重合誤差；jb—基準(zhǔn)位置誤差；jwE大位置移動量；f、f—求解B、E在加工精度參數(shù)方向上產(chǎn)生的定位誤差的函數(shù)，其具體形2式根據(jù)具體的定位方案來分析確定。在式3-3中，當(dāng)和由兩個互不相關(guān)的變量引起時(shí)，用“+”；當(dāng)和是同jbjwjbjwdw4.分析計(jì)算定位誤差時(shí)應(yīng)注意的問題度參數(shù)的定位誤差。它是該加工精度參數(shù)(尺寸、位置)的加工誤差的一部分。 (2)某工序的定位方案對本工序的多個不同加工精度參數(shù)產(chǎn)生不同的定位誤差，應(yīng)分別逐 (3)分析計(jì)算定位誤差的前提是用夾具裝夾加工一批工件，用調(diào)整法保證加工要求。 (4)計(jì)算出的定位誤差數(shù)值是指加工一批工件時(shí)某加工精度參數(shù)可能產(chǎn)生的最大誤差范圍 (加工精度參數(shù)最大值于最小值之間的變動量)。它是個界限范圍，而不是某一個工件定位定位基準(zhǔn)、定為基準(zhǔn)相對對刀基準(zhǔn)產(chǎn)生最大位置變動量B、E是產(chǎn)生定位誤差的原因，而不一定就是定位誤差的數(shù)值。精度的分析與定位方案的確定工誤差控制在允許的范圍之內(nèi)，對于提高夾具設(shè)計(jì)質(zhì)量，保證工件加工質(zhì)量具有重要意義。1.工序精度參數(shù)的加工誤差1)夾具誤差由于使用夾具進(jìn)行裝夾加工而引起的工序加工精度參數(shù)的加工誤差稱夾具誤差。它主要(1)定位誤差工件在夾具上定位不準(zhǔn)確而引起的加工誤差，用表示。(2)夾具位置誤差夾具在機(jī)床上的位置不準(zhǔn)確而引起的加工誤差，用表示。jj(3)刀位誤差刀具相對于夾具的位置不準(zhǔn)確引起的加工誤差，或刀具與引導(dǎo)元件、床上用鉆模鉆孔。設(shè)計(jì)給定加工孔的軸線對圓柱軸線的故該方案對稱度的定位誤差=0；鉆模在鉆床上的位置是由鉆套來找正，然后再固定的，所以夾具位置誤差djqt32對刀元件之間配合間隙引起的導(dǎo)向或?qū)Φ墩`差，用表示。dj具相對于工件位置的不準(zhǔn)確而產(chǎn)生加工誤差。2)其它誤差工藝系統(tǒng)中除夾具以外的其它組成部分引起的加工誤差，用表示。qt產(chǎn)生這項(xiàng)誤差的原因有機(jī)床、刀具、工件的幾何誤差、受力變形、熱變形、磨損以及各種隨機(jī)因素引起的加工誤差。2.工序加工精度參數(shù)公差的分配與定位方案的確定1)工序加工精度參數(shù)公差的分配為了保證工件的加工精度，使其成為合格的產(chǎn)品，上述的各項(xiàng)加工誤差之和應(yīng)不超出工序加工精度參數(shù)設(shè)計(jì)時(shí)給定的公差值，即+++T(3-4)dwjjdjqt在生產(chǎn)實(shí)際中，一般將工序加工精度參數(shù)設(shè)計(jì)給定的公差值T分成三份，定位誤差占一份，夾具位置誤差和刀位誤差和起來占一份，其它誤差占一份。這樣dwjjdjqt的分配并非完全合理，僅作為公差分配的初步方案，應(yīng)用時(shí)還應(yīng)根據(jù)具體情況進(jìn)行調(diào)整。因?yàn)椴皇窃谒械膴A具中，幾種加工誤差都同時(shí)存在，例如鉆床夾具無夾具位置誤差、jj定位誤差等于零的情況等。即使幾種加工誤差都同時(shí)存在，也可按具體情況作適當(dāng)調(diào)整。出。jj+T=0.1jjdjqt1—鉆模板2—工件3—V形塊在夾具設(shè)計(jì)總圖中的技術(shù)要求注明“鉆套軸線應(yīng)通過V形塊標(biāo)準(zhǔn)試棒的軸線，其對稱度誤差不超出0.03mm。”2)定位方案的確定由定位誤差的組成可知，只要合理選擇定位基準(zhǔn)，合理選擇定位元件并進(jìn)行合理的組合般的判斷準(zhǔn)則是看定位誤差是否超出工序加工精度參數(shù)設(shè)計(jì)公差的三分之一。即判斷定位方案是否可行的依據(jù)是1T(3-5)dw3dw3—最小直徑分析計(jì)算綜合實(shí)例引玉，以使學(xué)習(xí)者獲得觸類旁通、融會貫通的學(xué)習(xí)效果。-2在圖3.3中，零件圖上標(biāo)注出槽子中心平面對工件兩孔軸線所決定的對稱中心平面的夾角要求為45°±30′，試計(jì)算工件以圖示定位方案定位時(shí)槽子角度的定位誤差并判斷定位方案的合理性。DddDd21Oα21Oα221C1L是以一個平面和由兩孔軸線組成的另一平面(組合基準(zhǔn)要素)來組合定位，jbdwjw010.0252020.034做出一批工件定位時(shí)產(chǎn)生最大角1221222111max1222max12O'C于是有tg11max2max，定位誤差是指誤差的最大變化范圍，考慮另一個L2L產(chǎn)生最大角度誤差的極限位置，則有arctg1max2maxarctg8dwjw2L25781又0.27T，故對槽子的中心平面的角度這一參數(shù)來說，定位方案是合理的。303-3如圖3.25所示，工件以底面定位加工孔內(nèi)鍵槽，求尺寸h的定位誤差？jb者的因素有尺寸h和h，故由兩部分組成：1jb2OABOABhDD2Tjb2h1O2OC2O(2)基準(zhǔn)位(2)基準(zhǔn)位置誤差定位基準(zhǔn)為工件底平面，對刀基準(zhǔn)為與定位基準(zhǔn)jw置誤差定位基準(zhǔn)為工件底平面，對刀基準(zhǔn)為與定位基準(zhǔn)jwjwbbjw-Td銑寬度為b的槽。若要求保證槽底尺寸分別為L、L和L。試分別分析計(jì)算這三種不同尺123解：(1)首先計(jì)算V形塊定位外圓時(shí)的基準(zhǔn)位置誤差編jwO圓的軸線，加工精度參數(shù)的方向與O1O2相同，則基準(zhǔn)位置誤差編jw為圖中O1點(diǎn)到O2點(diǎn)的距離。Ta在ΔO1CO2中，三CO，根據(jù)勾股定理求得Tjw122sina2-T-T況的定位誤差①圖a)中L尺寸的定位誤差1jb2圖3.27V形塊定位外圓時(shí)定位誤差的計(jì)算2T22dw(L)②圖b)中L尺寸的定位誤差2Tjb2Tjw2sina2需要說明的是L尺寸定位誤差編的合成問題。由于編和編中都含有T，即外圓2dwjbjwd的符號。當(dāng)外圓直徑由大變jbjw小時(shí)，設(shè)計(jì)基準(zhǔn)相對定位基準(zhǔn)向上偏移，而當(dāng)此圓放入V形塊中定位時(shí)，因外圓直徑的變位移是二者之差，即③圖c)中L尺寸的定位誤差3與②類似，只是當(dāng)外圓直徑由大變小時(shí)編和編的變動方向相同，故編和編合成jbjwjbjw時(shí)應(yīng)該相加，即Tjb2Tjw2sina2-0.0160gh的槽子。-0.020-0.043