定位誤差分析與計(jì)算

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1、4．4定位誤差分析與計(jì)算????在機(jī)械加工過程中，使用夾具的目的是為保證工件的加工精度。那么，在設(shè)計(jì)定位方案時(shí)，工件除了正確地選擇定位基準(zhǔn)和定位元件之外，還應(yīng)使選擇的定位方式必須能滿足工件加工精度要求。因此，需要對定位方式所產(chǎn)生的定位誤差進(jìn)行定量地分析與計(jì)算，以確定所選擇的定位方式是否合理。????4．4．1定位誤差產(chǎn)生的原因和計(jì)算????造成定位誤差ΔD的原因可分為性質(zhì)不同的兩個(gè)部分：一是由于基準(zhǔn)不重合而產(chǎn)生的誤差，稱為基準(zhǔn)不重合誤差ΔB；二是由于定位副制造誤差，而引起定位基準(zhǔn)的位移，稱為基準(zhǔn)位移誤差ΔY。當(dāng)定位誤差ΔD≤1／3δK（δK為本

2、工序要求保證的工序尺寸的公差）時(shí)，一般認(rèn)為選定的定位方式可行。????(1)基準(zhǔn)不重合誤差的計(jì)算????由于定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合而造成的工序基準(zhǔn)對于定位基準(zhǔn)在工序尺寸方向上的最大可能變化量，稱為基準(zhǔn)不重合誤差，以ΔB表示。如圖4.36所示的零件簡圖，在工件上銑一通槽，要求保證的工序尺寸為A、B、C，為保證B尺寸，工件用以K1面或以K2面來定位，都可以限制工件在B尺寸方向上的移動自由度。但兩種定位方式的定位精度是不一樣的。由于加工過程中，是采用夾具上定位件的定位表面為基準(zhǔn)來對刀的。當(dāng)以K1面為定位基準(zhǔn)時(shí)，????如圖4.37（a）所示B就為確

3、定刀具與夾具相互位置的對刀尺寸，在一批工件的加工過程中B的位置是不變的。當(dāng)以K2面為定位基準(zhǔn)時(shí)，如圖4.37（b）所示B′為確定刀具與夾具相互位置的對刀尺寸,由于工序基準(zhǔn)是K1面，與K2面不重合。當(dāng)一批工件逐個(gè)在夾具上定位時(shí)，受尺寸L±Δl的影響，工序基準(zhǔn)K1面的位置是變動的，K1的變動影響工序尺寸B的大小，給B造成誤差。????由圖4.37(a)可知ΔB=0????由圖4.37(b)可知ΔB=Lmax-Lmin=2Δl（4.1）????當(dāng)工序基準(zhǔn)的變動方向與工序尺寸方向有一夾角時(shí)，基準(zhǔn)不重合誤差等于定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)間距離尺寸公差在工序尺寸方

4、向上的投影，即????ΔB=(Smax-Smin)cosββ是基準(zhǔn)不重合誤差變化方向與工序尺寸方向上夾角????（2）基準(zhǔn)位移誤差和計(jì)算????由于定位副的制造誤差而造成定位基準(zhǔn)對其規(guī)定位置的最大可能變動位移，稱為基準(zhǔn)位移誤差，用ΔY來表示。顯然不同的定位方式和不同的定位副結(jié)構(gòu)，其定位基準(zhǔn)的移動量的計(jì)算方法是不同的。下面分析幾種常見的定位方式產(chǎn)生的基準(zhǔn)位移誤差的計(jì)算方法。????1）工件以平面定位工件以平面為定位基準(zhǔn)時(shí)，若平面為粗糙表面則計(jì)算其定位誤差沒有意義；若平面為已加工表面則其與定位基準(zhǔn)面的配合較好，誤差很小，可以忽略不計(jì)。即工件以平面定

5、位時(shí)，????ΔY=0(4.2)????2）工件以圓孔在圓柱銷、圓柱心軸上定位或工件以外圓柱面在圓孔上定位????工件以圓孔在圓柱銷、圓柱心軸上定位，其定位基準(zhǔn)為孔的中心線，定位基面為內(nèi)孔表面。如圖4.38所示，設(shè)工件的圓孔為ФD+δD,定位件的軸徑尺寸為Фd-δd。由于定位副配合間隙的影響，會使工件上圓孔中心線(定位基準(zhǔn))的位置發(fā)生偏移，當(dāng)孔的尺寸為最大值，軸徑尺寸為最小值時(shí)，其中心的可能偏移量即基準(zhǔn)位移誤差Δy最大。ΔY=ФDmax一Фdmin=δD+δd十Xmin…………………………(4.3)????Xmin--定位所需最小間隙（設(shè)計(jì)時(shí)確

6、定），mm。Xmin=ФDmin-Фdmax?????其定位基準(zhǔn)可以在任意方向上偏移，即ΔY誤差的對任意方向的工序尺寸都有影響????當(dāng)工件用水平圓柱心軸定位時(shí)，相反，工件以外圓柱面在圓孔上定位，其ΔY的計(jì)算為ΔY=(δD+δd+Xmin)/2(4.4)????相反，工件以外圓柱面在圓孔上定位，其ΔY的計(jì)算為ΔY=ФDmax一Фdmin=δD+δd十Xmin(4.5)????不過δD是定位件圓孔的極限尺寸,δd是工件外圓柱面的極限尺寸.而其ΔY誤差同樣對任意方向的工序尺寸都有影響????3）工件以外圓柱面在v形塊上定位????工件以外圓柱面在v

7、形塊上定位時(shí)，其定位基準(zhǔn)為工件外圓柱面的軸心線，定位基面為外圓柱面。????若不計(jì)V形塊的制造誤差，由于V形塊的對中性則ΔY(對稱面水平方向上)=0(4.6)????而由于工件基準(zhǔn)面的形狀和尺寸誤差時(shí)，工件的定位基準(zhǔn)會在對稱面上產(chǎn)生偏移，如圖4.39所示，即在Z向的基準(zhǔn)位移量可由下式計(jì)算ΔY=OOˊ=δd/2sin（α/2）(4.7)????其中δd——工件定位基面的直徑公差，mm;????α——V形塊的夾角，(°)。????ΔY的誤差變化方向在V形塊的對稱面上????（3）定位誤差的計(jì)算????由于定位誤差ΔD是由基準(zhǔn)不重合誤差和基準(zhǔn)位移誤差

8、組合而成的，因此在計(jì)算定位誤差時(shí)，先分別算出ΔB和ΔY，然后將兩者組合而得ΔD。組合時(shí)可有如下情況。????1)ΔY≠0，ΔB=O時(shí)ΔD=ΔB(4.8