采用組成法解析鍵槽尺寸位置定位誤差123

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1、采用組成法解析鍵槽尺寸位置定位誤差顧立志林碧鄭清娟華僑大學機電機自動化學院福建泉州362021摘要：定位誤差分析與確定是機械加工工藝規(guī)程設計中不可或缺的重要內(nèi)容，定位誤差的確定恰當與否直接影響加工質(zhì)量、工藝性和生產(chǎn)成本。鍵槽作為零件設計和機械加工的典型形面，其尺寸位置定位誤差的確定具有代表性。本文從工序定位誤差的嚴格定義和概念出發(fā)，在分析定位誤差組成要素的基礎上，細致地研究和計算了應用定位誤差組成法確定用心軸定位、用V形塊定位和用垂直兩平面定位三種定位方案時鍵槽的尺寸和對稱度定位誤差，比較了方案的優(yōu)劣，闡明定位誤差組成法

2、應用的方法步驟、特點和使用注意事項，并給出了分析及確定實例。關(guān)鍵詞：鍵槽，心軸，V型塊，定位誤差，定位誤差組成法1引言采用調(diào)整法加工一批工件時，由于定位不準確而造成某一工序在工序尺寸或位置要求方面的加工誤差——即所謂定位誤差。在機械制造中，特別在夾具制造過程中，不僅設計過程而且制造過程均需考慮設計基準、加工方法、工藝基準等，進行相關(guān)尺寸鏈計算和工件的定位以及工序定位誤差分析。工件在工序中的定位方案以及定位誤差的確定直接影響機械零件的加工質(zhì)量、生產(chǎn)率和技術(shù)經(jīng)濟性。定位誤差分析與確定亦是機械加工工藝規(guī)程設計不可或缺的重要內(nèi)容

3、?；诙ㄎ徽`差的概念，分析定位誤差的組成，進而運用定位誤差的組成原理——定位誤差組成法計算和確定定位誤差的大小，達到優(yōu)化定位方案的目的。鍵槽作為光滑圓柱體連接的傳遞扭矩和運動的重要形式得到廣泛應用。其加工的定位誤差具有典型性，它包涵尺寸和位置兩個方面，如圖1所示。鍵槽尺寸的定位誤差指的是鍵槽深度方向上尺寸定位誤差，因它通常有三種標注形式，會有不同的定位誤差值；鍵槽位置的定位誤差指的是鍵槽相對于自己所在圓柱面中心線（面）的對稱度。圖1鍵槽深度及對稱度2組成法基本原理當采用夾具加工工件時，由于工件定位基面和定位元件的工作表面

4、均有制造誤差使定位基準位置變化，即定位基準的最大變動量，故由此引起的誤差稱基準位置誤差，而對于一批工件來講就產(chǎn)生定位誤差。如圖2所示。該工序的工件定位表面與機床上或夾具上的定位元件的制造和安裝所導致的定位誤差△jw（定為基準位置誤差).當工序的加工基準與上述定位基準不重合時，因工件上用作確定該加工工序所加工表面加工后的尺寸、形狀和位置的點、線或面的誤差所導致的定位誤差△jb(定為基準不重合誤差)由于△jw和△jb是相互獨立的，對某確定的定位方案其中定位誤差是兩者的代數(shù)和　　　　　　　　　　　　　△dw=△jw±△jb　　

5、　　　　　　　?。ǎ保┓枴啊馈敝械摹?”表示△jw和△jb兩者的變動方向一致，均使該道工序的加工誤差因定位原因而加大；“-”表示△jw和△jb兩者的變動方向相反，即有補償作用，使該道工序的加工誤差因定位原因而有所減小。這可用“定位基準變動虛擬歸零”方法方便而迅速獲得。為著進一步說明上述兩種情況，我們給出用型塊定位鍵槽的情景。對于以下母線為工序基準時的情景當定位基準由O1變動到O2時,工序的定位基準由A1變動到A2。此時定位基準的位置誤差為Δjw=Td/（2sinα/2）。因為工序基準為A,而定位基準為O,工序基準和定位

6、基準不重合，存在基準不重合誤差，我們考察一下它的大小。假設O1、O2位置重合，這意味著基準位置誤差為零，A1相對于O即為工件的最小半徑，A2相對于O即為工件的最大半徑。所以這時工序尺寸偏差為Δjb=Td/2。由于這個偏差完全由工序基準所至，與基準位置無關(guān)，故為基準不重合誤差。鑒于基準位置的變動由上至下，而工序基準由下至上，使得總體工序尺寸偏差減小，起到“補償”作用，即此時的定位誤差為Δjw-Δjb=Td/2sinα/2-Td/2=Td/2(1/sinα/2-1)對于以上母線為工序基準的情景，此時定位基準的位置誤差仍為Δj

7、w=Td/（2sinα/2）。O1向下變動到O2時，工序基準亦由上至下變動（仍為Δjb=Td/2），進一步加大了工序尺寸偏差。因此有定位誤差Δjw+Δjb=Td/（2sinα/2）+Td/23三種典型定位方案中鍵槽的定位誤差3.1心軸定位（剛性心軸過盈配合，間隙配合等）剛性心軸過盈配合：工序的定位基準是心軸中心線O，工件依靠自身內(nèi)孔與心軸通過過盈配合定位，心軸外圓柱面與工件孔之間無隙，因此心軸中心線與工件孔中心線完全重合，有△jw（H3）=0但是，如果工件的內(nèi)孔與外圓之間存在位置誤差——同軸度e，則它就會影響到工件外圓中

8、心線的位置，即工件定位基準面——內(nèi)孔中心線與工件外圓中心線在任意徑向方向上變動e，在本道工序尺寸方向上的可能最大變動范圍為2e，故此時定位基準位置誤差為△jw（H3）=2e圖2工件上的定位孔與外圓存在同軸度誤差的影響a）e=0；b）e≠0本道工序的加工基準是工件外圓的下母線,與定位基準――心軸中心相分離,故存在著基準