v型塊定位時(shí)定位誤差的三種確定方法

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1、零件以V型塊定位時(shí)工序定位誤差的三種確定方法摘要：工序定位誤差分析與計(jì)算是零件設(shè)計(jì)和機(jī)械加工中不可或缺的重要工作。定位誤差的確定恰當(dāng)與否直接影響加工質(zhì)量、工藝性和生產(chǎn)成本。為著認(rèn)識(shí)和掌握工序定位誤差、恰當(dāng)?shù)拇_定定位誤差，本文給出了概念法、定位誤差組成法和微分法三種分析計(jì)算方法，闡述了他們的特點(diǎn)和使用注意事項(xiàng)，并給出了分析計(jì)算實(shí)例。關(guān)鍵詞：V型塊，定位誤差，概念法，定位誤差組成法，微分法0引言在機(jī)械零件的設(shè)計(jì)和制造中，一般應(yīng)確定零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，進(jìn)而確定零件各尺寸；在制造過程中，先根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)功能特點(diǎn)選擇加工工藝路線、工序定位基準(zhǔn)、余量等，再行加

2、工。工序的定位以及定位誤差分析與計(jì)算在零件設(shè)計(jì)和機(jī)械加工中起著重要作用。定位誤差的確定恰當(dāng)與否直接影響加工質(zhì)量、工藝性和生產(chǎn)成本。通常設(shè)計(jì)師或工藝師用經(jīng)驗(yàn)判定定位誤差的大小。為著深刻認(rèn)識(shí)和全面掌握工序定位誤差、恰當(dāng)?shù)拇_定定位誤差，我們給出了概念法、定位誤差組成法和微分法三種分析計(jì)算方法，并以典型的定位元件V型塊的定位來說明和分析工序定位誤差的確定。1定位誤差的基本概念及組成定位誤差是指采用調(diào)整法加工一批工件時(shí)，由于定位不準(zhǔn)確而造成某一工序在工序尺寸（通常指加工表面對(duì)工序基準(zhǔn)的距離尺寸）或位置要求方面的加工誤差。當(dāng)采用夾具加工工件時(shí)，由于工件定位

3、基面和定位元件的工作表面均有制造誤差使定位基準(zhǔn)位置變化，即定位基準(zhǔn)的最大變動(dòng)量，故由此引起的誤差稱基準(zhǔn)位置誤差，而對(duì)于一批工件來講就產(chǎn)生定位誤差。如圖1所示。圖1用V型塊定位加工時(shí)的定位誤差當(dāng)定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí)，就產(chǎn)生基準(zhǔn)不重合誤差?；鶞?zhǔn)不重合誤差即工序基準(zhǔn)相對(duì)定位基準(zhǔn)理想位置的最大變動(dòng)量。從以上實(shí)例分析可以進(jìn)一步明確，定位誤差指一批工件采用調(diào)整法加工，僅僅由于定位不準(zhǔn)而引起工序尺寸或位置要求的最大可能變動(dòng)范圍。定位誤差主要由尺寸位置誤差和基準(zhǔn)不重合誤差組成。（1）2確定定位誤差的三種方法2.1概念法直接從概念出發(fā)，通常分析工序基準(zhǔn)的兩

4、個(gè)極端情況，然后根據(jù)相關(guān)公式和公差確定具體變動(dòng)量。如圖2，兩個(gè)極端情況：情況1，使工序基準(zhǔn)盡可能地“高”得加工尺寸；情況2，使工序基準(zhǔn)盡可能的“低”得加工尺寸。且該工序東位誤差（2）圖2按概念確定的定位誤差（3）更為簡(jiǎn)單的情況兩個(gè)極端情況:情況1，使工序基準(zhǔn)A獲得最高點(diǎn)；情況2，時(shí)A獲得最低點(diǎn)；兩者之差即為該工序的定位誤差：圖3按組成法確定的定位誤差（4）2.2組成法按定位誤差的組成，定位誤差由定位基準(zhǔn)的位置誤差和工序基準(zhǔn)不重合誤差組成；定位基準(zhǔn)的位置誤差使得該工序的加工尺寸在一定的范圍內(nèi)變動(dòng)，而工序基準(zhǔn)與加工工件的定位基準(zhǔn)不重合時(shí)會(huì)出現(xiàn)兩種情

5、況，一是在定位基準(zhǔn)位置誤差的基礎(chǔ)上使該工序的尺寸偏差進(jìn)一步加大，二是可能使定位基準(zhǔn)因位置誤差所造成的工序尺寸偏差減小，起一定的“補(bǔ)償”作用。因此有公式（1）為著進(jìn)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(duì)于以下母線為工序基準(zhǔn)時(shí)的情景當(dāng)定位基準(zhǔn)由O1變動(dòng)到O2時(shí),工序的定位基準(zhǔn)由A1變動(dòng)到A2。此時(shí)定位基準(zhǔn)的位置誤差為Δjw=Td/（2sinα/2）。因?yàn)楣ば蚧鶞?zhǔn)為A,而定位基準(zhǔn)為O,工序基準(zhǔn)和定位基準(zhǔn)不重合，存在基準(zhǔn)不重合誤差，我們考察一下它的大小。假設(shè)O1、O2位置重合，這意味著基準(zhǔn)位置誤差為零，A1相對(duì)于O即為工件的最小半徑，A

6、2相對(duì)于O即為工件的最大半徑。所以這時(shí)工序尺寸偏差為Δjb=Td/2。由于這個(gè)偏差完全由工序基準(zhǔn)所至，與基準(zhǔn)位置無關(guān)，故為基準(zhǔn)不重合誤差。鑒于基準(zhǔn)位置的變動(dòng)由上至下，而工序基準(zhǔn)由下至上，使得總體工序尺寸偏差減小，起到“補(bǔ)償”作用，即此時(shí)的定位誤差為Δjw-Δjb=Td/（2sinα/2-Td/2對(duì)于以上母線為工序基準(zhǔn)的情景，此時(shí)定位基準(zhǔn)的位置誤差仍為Δjw=Td/（2sinα/2）。O1向下變動(dòng)到O2時(shí)，工序基準(zhǔn)亦由上至下變動(dòng)（仍為Δjb=Td/2），進(jìn)一步加大了工序尺寸偏差。因此有定位誤差Δjw+Δjb=Td/（2sinα/2）+Td/2（5

7、）2.3微分法取工序尺寸方向（即敏感方向）上相對(duì)機(jī)床（夾具）不懂點(diǎn)到工序基準(zhǔn)的距離對(duì)于AB（d，α）取全微分，有將誤差或公差分別代替微元，有（6）圖4按微分法確定的定位誤差若取V型塊α角的誤差為零，或認(rèn)為加工一批零件均用該型塊且無磨損，則α角不變即則上式變?yōu)?（7）微分法基本步驟是：首先根據(jù)工序加工要求，確定敏感方向；然后，在該敏感方向上尋求---機(jī)床或夾具上相對(duì)固定點(diǎn)。再以該點(diǎn)為起點(diǎn)，確定到工序基準(zhǔn)點(diǎn)的表達(dá)式。該表達(dá)式包含影響該工序定位誤差的因素（變量）對(duì)。對(duì)該表達(dá)式求全微分，并以工序定位誤差代替全微分，各影響因素的公差代替各自的微分。最后根

8、據(jù)實(shí)際工和假設(shè)簡(jiǎn)化公式，從而獲得該工序定位誤差的表達(dá)式。抬入相關(guān)數(shù)值，即得定位誤差值。微分法在定位誤差分析計(jì)算中，不僅能夠如同概念法和組成法那樣，確定