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1、,知识网络 结构,定位误差计算,定位基准与设计基准重合,合成法,基准不重合计算,基准位移误差计算,定位基准与设计基准不重合,工件以平面定位,工件以圆孔表面定位,工件以外圆柱表面定位,定位误差分析,定位误差：因工件定位而产生的工序基准在工序尺寸上的最大变动量,定位误差 的组成,基准不重合误差 ,基准位移误差,定位基准与工序基准不重合引起的误差,定位基准与限位基准不重合引起的误差,大小等于定位基准与工序基准之间的尺寸公差,由于定位基面和限位基面的制造公差和间隙造成的,四、加工误差的组成：,安装误差：安装,工件在夹具中的定位和夹紧误差,对定误差：对定,刀具的导向或对刀误差,过程误差：过程,与加工过程
2、中一些因素有关的加工误差。如：受力变形、受热变形、磨损等。,通常：安装+对定+过程T工件,误差不等式,判定原则,造成定位误差 的原因有两个,一是定位基准与工序基准不重合，由此产生基准不重合误差,二是定位基准与限位基准不重合，由此产生基准位移误差,在上述分析的各例中，定位误差的产生只是单方面存在，即只有基准不重合误差，或只有基准位移误差。但在实际生产中，有的工件在夹具中定位时，可能这两种定位误差同时存在。因此，定位误差应由这两种误差组成。,定位误差的组成,在定位基面尺寸变动方向一定(由大变小或由小变大)的条件下， (或定位基准)与 (或工序基准)的变动方向相同时，取“+”号；变动方向相反时；取“
3、-”号。,工件以平面定位可能产生的定位误差，主要是由于基准不重合引起的，实质上就是求基准不重合误差,工件以平面定位：定位基准是平面本身。,圆孔与心轴或定位销过盈配合。 无论定位元件水平放置或垂直放置，过盈配合时定位副之间无间隙，定位基准与限位基准相重合，因此，基准位移误差为零，即 。 求该种情况的定位误差，实质就是求基准不重合误差。,工件以圆孔与心轴或定位销间隙配合,a.任意边接触,工件上圆孔与刚性心轴或定位销间隙配合，定位元件垂直放置，构成任意边接触。,一批工件定位基准变动的两个极端位置是圆孔直径最大，而定位销(或心轴)直径最小。,图1-91 孔与销的尺寸分布,b.固定单边接触,工件上圆孔与
4、刚性心轴或定位销间隙配合，定位元件水平放置，构成固定边接触。,图1-93 圆孔与心轴固定单边接触基准位移误差,如图1-93所示，存在定位基准位移误差，在Z轴方向的位置最大变动量的两个极限位置，一是定位销直径最大，内孔直径最小，固定在定位销的上母线接触，此时定位基准位于 ；二是定位销直径为最小，内孔直径最大，也与定位销上母线接触，定位基准位于 。因此，定位基准位移误差是之间的距离，即,3）工件以外圆柱面在V形块上定位时的定位误差,图1-94 工件在V形块中定位,由于工件外圆有制造误差，它将引起定位基准 在V形块的对称轴线(Z方向)上产生变动，其最大变动量为 ，如图1-94所示。,图1-95 铣键
5、槽工序简图,【例3-3】 如图1-95所示在轴上铣键槽，以外圆柱面 在 为 的V形块上定位，求加工尺寸分别为 、 、 时的定位误差。,解：(1)加工尺寸 的定位误差,工序基准是圆柱轴线，定位基准也是圆柱轴线，两者重合，,定位基准相对限位基准有位移,定位误差为,图1-95 铣键槽工序简图,解：(2)加工尺寸 的定位误差,工序基准是圆柱下母线，定位基准是圆柱轴线，两者不重合，定位尺寸,定位基准相对限位基准有位移,定位误差为,【例3-3】 如图1-95所示在轴上铣键槽，以外圆柱面 在 为 的V形块上定位，求加工尺寸分别为 、 、 时的定位误差。,图1-95 铣键槽工序简图,解：(3)加工尺寸 的定位
6、误差,工序基准与定位基准不重合,定位基准相对限位基准有位移,定位误差为,【例3-3】 如图1-95所示在轴上铣键槽，以外圆柱面 在 为 的V形块上定位，求加工尺寸分别为 、 、 时的定位误差。,上述三种工序尺寸的定位误差分析可知，在同样精度的V形块上定位，工序基准不同，定位误差不等，即,因此，控制轴类零件键槽深度的尺寸，一般多由下母线注起。,3)一面两孔定位时定位误差的分析与计算,图1-96 连杆盖的定位方式与定位误差,(1)槽宽,(2)槽距一端面尺寸为,(3)槽底位置尺寸为,(4)槽两侧面对外圆轴线的对称度不大于0.1mm。,试分析其定位误差对保证各项技术要求的影响。,1.工件以平面定位时的
7、定位误差,2.工件以圆孔在心轴(或短圆销)上定位时的定位误差,心轴水平安装,心轴垂直安装,3.工件以外圆柱面在V形块上定位时的定位误差,4.工件以一面两孔定位时的定位误差,四、定位误差分析计算实例,【例3-4】 图1-98a)所示工件在夹具中，以平面定位铣表面1、2，要求保证的加工尺寸为 及 。 已知：尺寸 ， ，两定位基面的垂直度为 ，两销钉高度差 ，试分析并对比图中a、b两种定位方案的定位误差大小。,a) b) 图1-98 平面定位时的定位误差分析之一,【解】 第一方案由于两定位基面是精基面，它们分别与尺寸A、B的工序基,【例3-5】 镗削如图1-100所示工件的孔 ， 试求其定位误差。,
8、图1-100 工件镗孔工序图,解： 工件以平面定位，,工序基准在上平面定位基准在下平面，基准不重合。,定位误差为,2.工件以圆孔在心轴(或短圆销)上定位时的定位误差,以圆孔作定位基面加工时，定位心轴(或短圆销)在夹具中有两种安装方式。, 心轴水平安装,适用场所：在车床、外圆磨床、卧式铣床和钻床等机床夹具中被广泛采用。,a) b) c) 图1-101 采用间隙配合的心轴定位误差,2.工件以圆孔在心轴(或短圆销)上定位时的定位误差,分析 则有两种情况： 1)采用无间隙心轴安装，则 ； 2)若改用图实例1-89所示的间隙配合心轴安装，由于定位副有制造误差，同时为安装方便还增加一最小安装间隙 。于是定
9、位基准处于两个极端位置中的最高位置(图实例1-89b中的 点)和最低位置(图实例3-5c中的 点)时，最大变动量为 ，这就是 ，其大小为,定位孔的制造公差,心轴限位基面的制造公差,2.工件以圆孔在心轴(或短圆销)上定位时的定位误差,图1-102 对刀块位置尺寸,需要注意：同批工件中的任何一件，其定位基准相对于限位基准都要下降 ，在调整刀具位置(即决定对刀块到定位基准的尺寸)时，需预先加以考虑，使这项常量对加工尺寸不产生影响。为此，对刀块工作面至限位基准的基本尺寸 (图1-102)应为,塞尺厚度(mm),定位孔与心轴的最小间隙(mm),解：求基准不重合误差,定位基准与工序基准重合，,求基准位移误
10、差,定位基准与限位基准不重合，定位基准单方向移动。其最大移动量为：,求定位误差,心轴垂直安装,这种安装方式在齿轮加工机床、立式铣床、插床、立式分度夹具和一面双销定位的夹具中应用甚多。此时工件定位孔与心轴为非固定边任意接触(图1-103)，工件在沿水平面 内任何方向上都可能产生双边径向定位误差 。若 ，,a) b) c) 图1-103 非固定边任意接触的定位误差,定位副的最大配合间隙（mm）,图1-104 镗活塞销孔示意图 1-工件；2-镗刀；3-定位销,欲减小定位心轴定位时的定位误差就应减小配合间隙。,【例3-7】 如图1-104所示，在金刚镗床上镗活塞销孔。活塞销孔轴线对活塞裙部内孔轴线的对
11、称度要求为0.2mm，活塞以裙部内孔及端面定位，内孔与限位销的配合为 ，求对称度的定位误差。,解 查表：,求基准不重合误差,对称度的工序基准是裙部内孔轴线，定位基准也是裙部内孔轴线，两者重合，,求定位误差,【例3-8】如图1-105所示，为轴在顶尖和圆柱销定位情况下铣键槽，加工要求为 ，求角向定位误差。,图1-105 铣键槽的角向定位误差计算,2.工件以圆孔在心轴(或短圆销)上定位时的定位误差,2.工件以圆孔在心轴(或短圆销)上定位时的定位误差,求基准不重合误差,解,求基准位移误差,，由图1-105b得,角向定位误差,3.工件以外圆柱面在V形块上定位时的定位误差,图1-106 工序尺寸标注不同
12、时的定位误差,如图1-106所示，当工件在夹具的V形块上以外圆柱面作为定位基面时，一般认为保证定位基面处于V形块的假想对称平面上，则定位基准在水平方向上的位移误差不存在， ；,3.工件以外圆柱面在V形块上定位时的定位误差,图1-106 工序尺寸标注不同时的定位误差,3.工件以外圆柱面在V形块上定位时的定位误差,图1-107 阶梯轴在V形块中定位铣槽,【例3-9】 如图1-107所示的定位方式在阶梯轴上铣槽，V形块的夹角为 ，试计算加工尺寸 的定位误差。,解：,查表可知,定位基准是小圆柱的轴线，工序基准在大圆柱的素线上，基准不重合误差,基准位移误差,工序基准不在定位基面上，则定位误差,图1-10
13、8 定位误差计算,定位基准为工件的中心线，设计基准为工件的下母线，故：,求基准位移误差,求定位误差,因为设计基准在定位基面上，且设计基准变动方向与定位基准变动方向相反，故：,【例3-11】如图1-109所示，工件以外圆柱面在 V形块上定位,并用角度铣刀铣削斜面，求加工尺寸为 mm的定位误差。,图1-109 定位误差计算,求基准位移误差,沿Z方向的基准位移误差为,将 投影到加工尺寸方向上，即,求定位误差,4.工件以一面两孔定位时的定位误差,图1-110 双孔定位误差计算,1)沿图示平面内任意方向移动的基准位移误差 ，它的大小取决于第一定位副的最大间隙 (图1-110a)，即,2)转角误差 (图1
14、-110b)近似值为,为孔直径公差,为销直径公差,分别为两定位副的最大配合间隙,图1-111 凸轮上钻孔定位方案图,【例3-12】钻铰如图1-111(a)所示凸轮上的两个小孔 ，定位方式如图1-111(b)。定位销直径为 mm，求加工尺寸1000.1mm的定位误差。,解：工序基准与定位基准重合,定位基准相对限位基准固定单边移动，定位基准移动方向与加工尺寸方向之间的夹角为,定位误差为,图1-112 泵前盖一面双孔定位的定位误差,【例3-13】 泵前盖工序简图如图1-112所示，工件以上表面和 mm孔定位，镗削 孔，同时铣削两端面尺寸 。现设计双销中心距及偏差、两销的基本尺寸及偏差，并计算其定位误差。,解 首先进行一面两孔定位其定位元件设计 (1)确定两定位销的中心距 两定位销中心距的基本尺寸应等于工件两孔距的平均尺寸，其公差一般为,因,故取,(2)确定定位销 的直径 圆柱定位销的基本尺寸应等于与之配合的工件孔的最小极限尺寸，其公差带一般取 或 。,泵前盖定位孔直径为 ， 故取圆柱销的直径 。,(4)确定菱形销直径,1）计算补偿量,2）计算最小间隙,3）计算菱形销的直径,再进行定位误差计算。,图1-113 泵前盖一面双孔定位设计,设计结果如图1-113所示。,
