课题三定位误差分析和计算
解 a )分析
定位基准与工序基准重合同为 ¢ 22 轴线。定位基面与 限位基面间有间隙,定位基准与限位基准不重合,△y≠0。 虽然定位销垂直布置,但定位时活动V形块将工件推向左 边,使孔、销右边固定接触。定位基准移动方向与加工 尺寸方向间的夹角 30 15 。
b) 计算
B O TD Td 0.033 0.021 i 0.027mm 2 2 2 y i cos30 0.023mm D B y 0.023mm
定位元件的限位基面,一般都经过精加工,所以可认为限位基 面就是限位基准,即定位元件的工作平面就是限位基准。
二. 定位误差及其产生原因
一批工件逐个在夹具上定位时,各个工件所占据的位置不 完全一致,加工后,各工件的加工尺寸必然大小不一,这种由 于工件定位引起的使工序基准在工序尺寸方向上的最大位置变 动量,称为定位误差,用ΔD表示。 在工件的加工中,还会因夹具在制造与安装、工件的夹紧、 机床的工作精度、刀具的精度、受力变形、热变形等因素而产 生误差,定位误差仅是加工误差的一部分。一般限定定位误差 不超过工件加工公差T的1/5~1/3,即 ΔD≤(1/5~1/3)T
模块六
机床夹具
课题三 定位误差的分析与计算
知识点
定位误差及其产生原因
常见定位方式的定位误差计算
技能点
具备定位误差产生原因分析和计算能力
一. 课题分析
在批量生产的条件下, 常使用专用夹具装夹工件, 专用夹具设计必须考虑工件在夹具中的定位问题, 由于定位的原因,使加工时产生的加工误差,你为 定位误差。如果定位误差过大将会影响到零件的加 工质量,因此分析定位误差产生的原因及计算定位 误差是夹具设计的重要手段,是保证加工质量的重 要措施。
二. 相关知识
1. 工件定位的基本原理
按照加工工艺要求,将工件置于夹具中,使工件在夹 紧前相对于机床和刀具就占有一个预定的位置,或者是使 同一批工件逐次放置到夹具中时都能占据同一位置。 定位基准——在机械加工中用作定位的基准。 定位基面——工件定位时,作为定位基准的点和线,往往 由某些具体表面体现出来,这种表面称为定位基面。
(2)基准不重合误差ΔB
图(a)为被加工零件的工序简图,在工件上铣缺口,加工尺寸 为A和B。图(b)是加工示意图
从图中可看出,工件以底面和E面定位。调整好尺寸
后,在一批工件的加工过程中对刀尺寸C的大小是不变的。
加工尺寸A的工序基准是F,定位基准是E,两者不重 合。
当一批工件逐个在夹具上定位时,A的尺寸受尺寸 S±δs/2的影响,这个误差就是基准不重合误差。
当定位基准的变动方向与加工尺寸的方向相同时,基准位 移误差等于定位基准的变动范围,即
y i
(4)定位误差
定位误差由基准位移误差 Δ Y 和基准位移误差用 Δ B 两部分组成部分
Δ D= Δ Y+ Δ B
计算定位误差时,可以分别求出基准位移误差和基 准不重合误差,再求出它们在加工尺寸方向上的矢量和; 也可以按最不利情况 , 确定工序基准的两个极限位置, 根据几何关系求出这两个位置的距离,将其投影到加工 方向上,求出定位误差。
尺寸A的工序基准是内孔轴线,定位基准也是内孔轴线, 两者重合,△B =0。 由于定位副(工件内孔表面与心轴圆柱面)有制造公差和 最小配合间隙,使得定位基准(工件内孔轴线)与限位基准 (心轴轴线)不能重合,定位基准相对于限位基准下移了一段 距离。 定位基准的位置变动影响到工序尺寸A的大小,给A造成了 误差,这个误差就是基准位移误差。 基准位移误差的大小应等于因定位基准与限位基准不重合 造成的加工尺寸的变动范围。
b、定位基准的位置不动,当定位基面直径同样变化时,分 析工序基准的变动方向。
c、两者的变动方向相同时取“+”号,相反时取“-”号。
(1)工件以平面定位时的定位误差计算
图5-27所示,(a)为工件工序简图,(b)是工件在夹具 中的加工简图。工件以A平面为主要定位基准,B平面为导向基准, 同时加工D、C平面
基准不重合误差的大小应等于因定位基准与工序基准 不重合而造成的加工尺寸的变动范围。即 △B=Amax-Amin=Smax-Smin=δs
(3)基准位移误差ΔY
图(a)所示工序简图,在圆柱面上铣槽,加工尺寸为A和B。 图(b)是加工示意图,工件以内孔D在圆柱心轴上定位,O是心轴 轴线,C是对刀尺寸。
例5-2 图5-30所示工件以Φ 80mm±0.05mm外圆柱面在定 0.1 位元件 80 的止口中定位,加工宽11mm的槽,求 0.07 mm 槽对称度的定位误差。
解 a ) 分析
(2)以圆孔、外圆柱面为定位副时的定位误差计算
工件以圆柱孔在心轴(或定位销)上定位与工件以外圆柱面在定位
套上定位时所产生的基准位移误差的计算方法相同,应按圆孔与外圆柱 面固定边接触和非固定边接触两种情况分别计算。
1)固定边接触
2)非固定边接触
例5-1钻铰如图5-29(a)所示凸轮的两小孔2-¢ 16,定位方式如图所 0 示。定位销走直径为 220.021 ,求加工尺寸(100±0.1)mm的定 位误差.
(1)产生定位误差的原因
1)基准不重合误差
由于工序基准与定位基准不重合所导致的工序基 准在加工尺寸方向上的最大位置变动量,称为基准不 重合误差,用Δ B表示 2) 基准位移误差
由于定位副的制造误差或定位副配合间隙所导致 的定位基准在加工尺寸方向上最大位置变动量,称为 基准位移误差,用Δ Y表示 3)定位误差 Δ D =Δ B +Δ Y
2、常见定位方式的定位误差计算
定位误差由基准不重合误差和基准位移误差两项组合而成。 计算时,先分别计算△B和△y,△B在工序图上确定,△y由定 位副间接触状态获得,然后将两者组合而得△D 。其合成方法 为: 如果工序基准不在定位基面上,则:△D = △B+△y 如果工序基准面直径由小变大 (或由大变小)时,定位基准的变动方向。