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內(nèi)容:定位誤差產(chǎn)生的原因定位誤差的計(jì)算常見(jiàn)定位方式定位誤差計(jì)算項(xiàng)目五:夾具設(shè)計(jì)中的定位誤差分析內(nèi)容:項(xiàng)目五:夾具設(shè)計(jì)中的定位誤差分析簡(jiǎn)單說(shuō),定位誤差是由于定位不準(zhǔn)確而引起的加工誤差。在用調(diào)整法加工工件時(shí),定位誤差實(shí)質(zhì)上就是工序基準(zhǔn)在工序尺寸方向上的最大變動(dòng)量。定位誤差D按產(chǎn)生的原因分為基準(zhǔn)不重合誤差B和基準(zhǔn)位移誤差Y,工件在加工時(shí),可能B和Y兩部分都有,也可能只有其中一部分。一、定位誤差產(chǎn)生的原因簡(jiǎn)單說(shuō),定位誤差是由于定位不準(zhǔn)確而引起的加工誤差。一、定位誤1.基準(zhǔn)不重合誤差:加工誤差就是加工尺寸的變動(dòng)范圍,現(xiàn)在分析尺寸A的變動(dòng)范圍。如圖(b),用調(diào)整法加工一批工件時(shí),將銑刀相對(duì)定位元件(即定位基準(zhǔn)E)調(diào)整好尺寸C,加工這一批工件時(shí)保持C不變。則這一批工件的尺寸A的變動(dòng)范圍是:△B

=Amax-Amin=Smax-Smin=TS,其中E是本工序的定位基準(zhǔn)(與定位元件接觸),F(xiàn)是本工序的工序基準(zhǔn),A是本工序的加工尺寸,S是前面工序的加工尺寸(就是定位基準(zhǔn)E與工序基準(zhǔn)F間的聯(lián)系尺寸),即尺寸A的變動(dòng)范圍就等于定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)間聯(lián)系尺寸的公差,如圖,當(dāng)S的公差為T(mén)S,即△B

=TS,下標(biāo)的“B”表示加工誤差△是由于定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合造成的。【例1】如圖(a)是工序簡(jiǎn)圖,圖(b)是加工示意圖,分析工序尺寸尺寸A的加工誤差。(基準(zhǔn)不重合誤差的概念與計(jì)算)1.基準(zhǔn)不重合誤差:加工誤差就是加工尺寸的變動(dòng)范圍,現(xiàn)在分析當(dāng)定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí)而導(dǎo)致的定位誤差稱為基準(zhǔn)不重合誤差,用B表示,產(chǎn)生的原因就是工序基準(zhǔn)相對(duì)于定位基準(zhǔn)在工序尺寸方向上有波動(dòng),所以其大小等于工序基準(zhǔn)相對(duì)于定位基準(zhǔn)在工序尺寸方向上的變動(dòng)量(計(jì)算時(shí)就等于工序基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)間聯(lián)系尺寸在工序尺寸方向上公差)。一次安裝加工兩孔A和B,孔B在X方向定位基準(zhǔn)C與工序(設(shè)計(jì))基準(zhǔn)A不重合,基準(zhǔn)不重合誤差為聯(lián)系尺寸22的公差0.2【例2】結(jié)論:(基準(zhǔn)不重合誤差的概念與計(jì)算)如圖(a)是工序簡(jiǎn)圖,圖(b)和圖(c)是加工示意圖,分析加工誤差。當(dāng)定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí)而導(dǎo)致的定位誤差稱為基準(zhǔn)不重合誤【例3】(基準(zhǔn)不重合誤差的概念與計(jì)算)如圖(a)是工序簡(jiǎn)圖,圖(b)是加工示意圖,分析工序尺寸尺寸H的加工誤差。【例3】(基準(zhǔn)不重合誤差的概念與計(jì)算)如圖(a)是工序簡(jiǎn)圖在銑床上對(duì)一批軸銑鍵槽。若采用V型塊定位,鍵槽銑刀按規(guī)定尺寸H調(diào)整好位置(見(jiàn)右圖)。尺寸H的工序基準(zhǔn)是工件軸線,定位基準(zhǔn)也是工件軸線,兩者重合,ΔΒ=0。實(shí)際加工時(shí),由于工件直徑存在公差,會(huì)使定為基準(zhǔn)位置發(fā)生變化。而使工序尺寸H發(fā)生了變化。此變化量O1O2(即加工誤差)是由于工件的定為基準(zhǔn)位置發(fā)生變化引起的,故稱為基準(zhǔn)位移誤差。基準(zhǔn)位移誤差的概念HOAO1O2ΔY【例4】2.基準(zhǔn)位移誤差:(基準(zhǔn)位移誤差的概念)如圖是在V形塊上加工鍵槽示意圖,分析工序尺寸尺寸H的加工誤差。一批工件逐個(gè)在夾具上定位時(shí)在銑床上對(duì)一批軸銑鍵槽。若采用V型塊定位,鍵槽銑刀按規(guī)定【例5】(基準(zhǔn)位移誤差的概念)基準(zhǔn)位移誤差的概念如圖(a)是工序簡(jiǎn)圖,圖(b)是加工示意圖,分析工序尺寸尺寸A的加工誤差。尺寸A的工序基準(zhǔn)是內(nèi)孔軸線,定位基準(zhǔn)也是內(nèi)孔軸線,兩者重合,ΔΒ=0。但是,在夾緊力FJ(或重力)的影響下工件的定位基準(zhǔn)(內(nèi)孔軸線)相對(duì)于限位基準(zhǔn)(心軸軸線)下移一段距離。定位基準(zhǔn)(即工序基準(zhǔn))的位置變動(dòng)影響到尺寸A的大小,造成了A的誤差,這個(gè)誤差就是基準(zhǔn)位移誤差。ΔY=Amax-Amin=O1O2【例5】(基準(zhǔn)位移誤差的概念)基準(zhǔn)位移誤差的概念如圖(a)工件在夾具中定位時(shí),由于工件定位基面或夾具上定位元件的制造公差(或它們之間有間隙)而導(dǎo)致的定位誤差稱為基準(zhǔn)位移誤差,用Y表示。產(chǎn)生的原因就是工件的定位基準(zhǔn)的實(shí)際位置相對(duì)于定位基準(zhǔn)的理想位置(限位基準(zhǔn))在工序尺寸方向上有波動(dòng),所以其大小等于工件的定位基準(zhǔn)的實(shí)際位置相對(duì)于定位基準(zhǔn)的理想位置(限位基準(zhǔn))在工序尺寸方向的最大變動(dòng)量。結(jié)論:工件在夾具中定位時(shí),由于工件定位基面或夾具上定位元件的制造公【例6】基準(zhǔn)不重合誤差與基準(zhǔn)位移誤差均有的概念(基準(zhǔn)不重合誤差與基準(zhǔn)位移誤差均有的情況)【例6】基準(zhǔn)不重合誤差與基準(zhǔn)位移誤差均有的概念(基準(zhǔn)不重合(1)直接求解法——B、Y單獨(dú)計(jì)算時(shí)必須用此法,也可用于B、Y都有的D計(jì)算。計(jì)算過(guò)程:按最不利情況,確定一批工件工序尺寸的兩個(gè)極限值(或工序基準(zhǔn)的兩個(gè)極端位置,通過(guò)幾何關(guān)系求出兩個(gè)極限值的差值(或工序基準(zhǔn)的兩個(gè)極端位置在工序尺寸方向上的距離),這兩個(gè)極限值的差值即為所求。用幾何方法計(jì)算定位誤差時(shí),通常要畫(huà)出工件的定位簡(jiǎn)圖,并在圖中夸張地畫(huà)出工件變動(dòng)的極限位置;然后運(yùn)用三角幾何知識(shí),求出工序基準(zhǔn)在加工尺寸方向上的最大變動(dòng)量,即為定位誤差。

二、定位誤差的計(jì)算(1)直接求解法——B、Y單獨(dú)計(jì)算時(shí)必須用此法,也可用于(2)合成法——用于B、Y都有的D計(jì)算。計(jì)算過(guò)程:分別求出基準(zhǔn)不重合誤差B和基準(zhǔn)位移誤差Y,再求出它們?cè)诩庸こ叽绶较蛏系拇鷶?shù)和;因?yàn)榇藭r(shí)B≠0,Y≠0時(shí),為了求出B和Y,先假定其中一個(gè)為0,即假設(shè)其中一個(gè)處于理想狀態(tài),求出另一個(gè)。例如,假定基準(zhǔn)重合(此時(shí)

B=0),求出Y;或假定定位基準(zhǔn)處在規(guī)定位置無(wú)變動(dòng),(此時(shí)Y=0)求出B然后按下面方法求和:如果工序基準(zhǔn)不在定位基面上D=B+Y如果工序基準(zhǔn)在定位基面上D=│B±Y│

“+”,“-”的判別方法為:在工序尺寸方向上,工件的工序基準(zhǔn)與工件和定位元件的定位接觸點(diǎn)位于工件定位基準(zhǔn)同側(cè)時(shí),合成‘-’,異側(cè)時(shí),合成‘+’。——即同‘-’異‘+’(2)合成法——用于B、Y都有的D計(jì)算。

注意點(diǎn):(1)并不是在任何情況下這兩部分誤差都同時(shí)存在。(2)驗(yàn)算時(shí)應(yīng)滿足:△D+△其它≤T

通常取△D<T/3T——工件該工序的公差

三、常見(jiàn)定位方式定位誤差計(jì)算(1)以平面定位時(shí)的定位誤差計(jì)算(2)以圓孔定位時(shí)的定位誤差計(jì)算平面度誤差很小,基準(zhǔn)位移誤差可忽略,所以定位誤差主要由基準(zhǔn)不重合引起。①工件孔與定位心軸無(wú)間隙配合,不存在基準(zhǔn)位移誤差,是否有不重合誤差,要看工序基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)是否重合。②工件孔與定位心軸間隙配合,而且在外力作用下定位副單邊接觸(如定位心軸水平放置),此時(shí)基準(zhǔn)位移誤差的計(jì)算:三、常見(jiàn)定位方式定位誤差計(jì)算(1)以平面定位時(shí)的定位誤差單邊接觸時(shí)的基準(zhǔn)位移示意圖單邊接觸時(shí)的基準(zhǔn)位移示意圖式中ΔY

——定位誤差

Dmax——工件定位孔最大直徑

Dmin——工件定位孔最小直徑

dmax——夾具定位心軸最大直徑

dmin——夾具定位心軸最小直徑

TD

——孔的公差Td——心軸的公差Xmin

=Dmin-dmax——孔與軸的最小配合間隙

Xmax——孔與軸的最大配合間隙③工件孔與定位心軸間隙配合,但定位副雙邊接觸(如工件孔與垂直放置的心軸間隙配合),此時(shí)基準(zhǔn)位移誤差的計(jì)算:雙邊接觸時(shí)的基準(zhǔn)位移示意圖DmaxdminOΔY=XmaxO1O2Xmax式中ΔY——定位誤差③工件孔與定位心軸間隙配合,但定位【思考題】如圖在一批零件上鉆孔O1(心軸垂直放置),O1距孔中心O的尺寸要求為H,問(wèn)能否滿足加工要求?其中H=23±0.15mm

內(nèi)孔直徑D=mm

心軸直徑d1=mm

【思考題】對(duì)刀尺寸定位基準(zhǔn)的理想位置(限位基準(zhǔn))【例7】在水平心軸上定位銑削外圓柱面,工序基準(zhǔn)為工件下母線,計(jì)算定位誤差。工件外圓公差Td,工件孔公差TD,心軸公差Td心AmaxAminHmaxOO1O2OHminΔYΔBΔYΔDΔYΔBΔD定位基準(zhǔn)的理想位置(限位基準(zhǔn))定位基準(zhǔn)的理想位置(限位基準(zhǔn))AmaxAminHmaxOO1O2OHminΔYΔBΔYΔD對(duì)刀尺寸定位基準(zhǔn)的理想位置(限位基準(zhǔn))AmaxAminHmaxOO1O2OHminΔYΔBΔYΔDAmaxAminHmaxOO1O2OHminΔYΔBΔYΔD對(duì)刀尺寸AmaxAminHmaxOO1O2OHminΔYΔBΔYΔDAmaxAminHmaxOO1O2OHminΔYΔBΔYΔD對(duì)刀尺寸定位基準(zhǔn)的理想位置(限位基準(zhǔn))AmaxAminHmaxOO1O2OHminΔYΔBΔYΔDAmaxAminHmaxOO1O2OHminΔYΔBΔYΔD對(duì)刀尺寸定位基準(zhǔn)的理想位置(限位基準(zhǔn))【例7】在水平心軸上對(duì)于尺寸H1:對(duì)于尺寸H2:對(duì)于尺寸H3:以心軸水平放置進(jìn)行定位,不同工序基準(zhǔn)的定位誤差情況:對(duì)于尺寸H4:ΔD對(duì)于如圖定位,有:對(duì)于尺寸H1:對(duì)于尺寸H2:對(duì)于尺寸H3:以心軸水平放置進(jìn)行23(3)以外圓在V形塊上定位時(shí)的定位誤差計(jì)算④結(jié)論:a)定位誤差Δd隨毛坯誤差Td的增大而增大;b)定位誤差Δd隨V形塊夾角α

增大而減小,但穩(wěn)定性變差;c)定位誤差Δd

與工序尺寸標(biāo)注方式有關(guān),Δd2>Δd1>

Δd3②工序尺寸以H2標(biāo)注,其定位誤差為:Δd2=B1B2=O1B2-O1B1=O2B2+O1O2-O1B1

==sinα21Td2d-Td2d2+-sinα21Td2-1③工序尺寸以H3標(biāo)注,其定位誤差為:Δd3=A1A2=A1O2-A2O2=A1O1+O1O2-A2O2

==d2+Td2sinα21-d-Td2sinα21Td2+

1①工序尺寸以H1標(biāo)注,其定位誤差為:Δd1=O1O2=O1C-O2C==d2sinα21-d-Td2sinα21sinα21Td2a、直接利用幾何關(guān)系求解23(3)以外圓在V形塊上定位時(shí)的定位誤差計(jì)算④結(jié)論b、合成法求解圖9-10工件以外圓在V形塊上定位(3)以外圓在V形塊上定位時(shí)的定位誤差計(jì)算b、合成法求解圖9-10工件以外圓在V形塊上定位(3)以外圓由于Td的影響,使工件中心沿垂直方向從O移至O1,即基準(zhǔn)位移量:由于Td的影響,使工件中心沿垂直方向從O移至O1,即基準(zhǔn)位移工序尺寸A1的定位誤差工序尺寸A1的定位誤差工序尺寸A2的定位誤差合成:工序尺寸A2的定位誤差合成:工序尺寸A3的定位誤差合成:工序尺寸A3的定位誤差合成:三種α角的V形塊,在不同標(biāo)注工序尺寸時(shí)的定位誤差值結(jié)論:(1)當(dāng)工序尺寸由下素線注出,其定位誤差最?。划?dāng)工序尺寸由上素線注出,其定位誤差最大。(2)V形塊工作夾角α角越大,其垂直方向定位誤差值越小。問(wèn):當(dāng)α=180°時(shí),三種情況的定位誤差是多大?三種α角的V形塊,在不同標(biāo)注工序尺寸時(shí)的定位誤差值結(jié)論:如圖鉆孔,保證A,用90°V形塊定位,采用a)~d)四種加工方案,試分別進(jìn)行定位誤差分析(外圓)。

【例8】1.207Td0.707Td0.5Tdd000c0.207Td0.707Td0.5Tdb0.707Td0.707Td0aΔDΔYΔB方案如圖鉆孔,保證A,用90°V形塊定位,采用a)~d)四種加工一面兩孔定位誤差示意圖αX1max/2X2max/2(4)以一面兩銷(xiāo)定位時(shí)的基準(zhǔn)位移誤差1)移動(dòng)的基準(zhǔn)位移誤差孔O1中心偏移在直徑為△dw1圓內(nèi),△dw1=X1max孔O2在X方向偏心與孔O1相同(不限位),為△dw1在Y方向偏心在直徑為△dw2,△dw2=X2max

2)轉(zhuǎn)動(dòng)的基準(zhǔn)位移誤差(轉(zhuǎn)角誤差)

當(dāng)兩孔偏轉(zhuǎn)于兩銷(xiāo)異側(cè)時(shí),單邊轉(zhuǎn)角誤差最大:△а=arctan(X1max+X2max)/2L

總的轉(zhuǎn)角誤差為±△а

要減小角度定位誤差,①提高孔銷(xiāo)精度,減小配合間隙;②增大孔(銷(xiāo))中心距一面兩孔定位誤差示意圖αX1max/2X2max/2(4)以如圖是加工四個(gè)定位銷(xiāo)孔的工序圖。已知雙銷(xiāo)中心距59±0.02;圓柱銷(xiāo)直徑;菱形銷(xiāo)直徑,求圖中所標(biāo)工序尺寸的定位誤差。【例9】如圖是加工四個(gè)定位銷(xiāo)孔的工序圖。已知雙銷(xiāo)中心距59±0.02如下圖所示,為在半V塊上定位銑軸上平面。試求工序尺寸A的定位誤差。已知工件直徑公差為T(mén)d;尺寸B公差為T(mén)B?!纠?0】解:A1課堂練習(xí):上題中的工序尺寸A改為A1,求△D=?如下圖所示,為在半V塊上定位銑軸上平面。試求工序尺寸A的定位如下圖所示,a)為零件圖,其外圓和端面均已加工,現(xiàn)在欲鉆孔保證尺寸,試分析計(jì)算圖中b)、c)、d)三種定位方案的定位誤差。V形塊α=90°。【例11】如下圖所示,a)為零件圖,其外圓和端面均已加工,現(xiàn)在欲鉆孔保小結(jié):定位誤差:因工件定位而造成的工序尺寸的最大變動(dòng)量△D。

定位誤差的組成基準(zhǔn)不重合誤差△B基準(zhǔn)位移誤差△Y定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合引起的誤差。定位基準(zhǔn)與限位基準(zhǔn)不重合引起的誤差。大小等于定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)之間的聯(lián)系尺寸公差。大小等于工件的定位基準(zhǔn)的位置相對(duì)于定位元件(限位基準(zhǔn))在工序尺寸方向的最大變動(dòng)量。小結(jié):定位誤差:因工件定位而造成的工序尺寸的最大變動(dòng)量△D。零件圖上確定其他點(diǎn)、線、面位置的基準(zhǔn)確定其他點(diǎn)、線、面位置的點(diǎn)、線、面零件工藝過(guò)程中使用的基準(zhǔn)(1)基準(zhǔn)的概念與分類(lèi)補(bǔ)充知識(shí)基準(zhǔn)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)工藝基準(zhǔn)為了準(zhǔn)確理解基準(zhǔn)不重合誤差產(chǎn)生的原因,有必要鞏固一下補(bǔ)充知識(shí)。零件圖上確定其他確定其他點(diǎn)、零件工藝過(guò)程中(1)基準(zhǔn)的概念與工序基準(zhǔn)定位基準(zhǔn)測(cè)量基準(zhǔn)裝配基準(zhǔn)工序圖上標(biāo)注本工序的尺寸和位置采用的基準(zhǔn)工件在機(jī)床和夾具中占據(jù)一正確位置所用的基準(zhǔn)零件檢驗(yàn)時(shí),用來(lái)測(cè)量已加工表面尺寸及位置的基準(zhǔn)裝配時(shí),用來(lái)確定零件或部件在機(jī)器中的位置所用的基準(zhǔn)補(bǔ)充知識(shí)工藝基準(zhǔn)工序基準(zhǔn)定位基準(zhǔn)測(cè)量基準(zhǔn)裝配基準(zhǔn)工序圖上標(biāo)注本工工件在機(jī)床和應(yīng)注意以下兩點(diǎn):當(dāng)被加工工件的工藝過(guò)程確定以后,各工序的工序尺寸也就隨之而定,此時(shí)在工藝文件上,設(shè)計(jì)基準(zhǔn)便轉(zhuǎn)化為工序基準(zhǔn),設(shè)計(jì)尺寸轉(zhuǎn)化為工序尺寸。當(dāng)工件以回轉(zhuǎn)面(外圓或孔)進(jìn)行定位,此時(shí)的定位基準(zhǔn)是回轉(zhuǎn)面的軸線,而不是具體的回轉(zhuǎn)表面,只是通過(guò)來(lái)具體的回轉(zhuǎn)表面體現(xiàn)的,這個(gè)表面稱為定位基面(簡(jiǎn)稱基面)。補(bǔ)充知識(shí)應(yīng)注意以下兩點(diǎn):當(dāng)被加工工件的工藝過(guò)程確定以后,各工序的工序基準(zhǔn)舉例說(shuō)明設(shè)計(jì)基準(zhǔn)

在設(shè)計(jì)圖樣上所采用的基準(zhǔn)

支座零件圖補(bǔ)充知識(shí)基準(zhǔn)舉例說(shuō)明設(shè)計(jì)基準(zhǔn)

在設(shè)計(jì)圖樣上所采用的基準(zhǔn)支座零件圖工藝基準(zhǔn)

安裝Ⅰ:加工尺寸Φ29.7和Φ50.3:工序基準(zhǔn)是大圓(法蘭)軸線,定為基準(zhǔn)是大圓軸線;加工尺寸52.9:工序基準(zhǔn)是大圓右端面,定為基準(zhǔn)是大圓左端面?;鶞?zhǔn)舉例說(shuō)明支座零件第1工序(車(chē)削)補(bǔ)充知識(shí)工藝基準(zhǔn)

安裝Ⅰ:加工尺寸Φ29.7和Φ50.3:工序基準(zhǔn)支座零件第2工序圖(鉆孔)工藝基準(zhǔn)

基準(zhǔn)舉例說(shuō)明補(bǔ)充知識(shí)支座零件第2工序圖(鉆孔)工藝基準(zhǔn)

基準(zhǔn)舉例說(shuō)明補(bǔ)充知識(shí)1)試切法用于單件小批生產(chǎn)2)調(diào)整法用于成批大量生產(chǎn)3)定尺寸刀具法生產(chǎn)率高,刀具制造復(fù)雜4)自動(dòng)控制法切削測(cè)量補(bǔ)償調(diào)整(2)獲得尺寸加工精度的方法試切法:通過(guò)試切—測(cè)量—調(diào)整—再試切,反復(fù)進(jìn)行到工件尺寸達(dá)到規(guī)定要求為止。調(diào)整法:先調(diào)整好工件和刀具在機(jī)床上的相對(duì)位置,并在一批零件的加工過(guò)程中保持這個(gè)位置不變,以保證工件被加工尺寸?!ㄟ^(guò)定位元件對(duì)工件定位或?qū)Φ对?duì)刀具限位來(lái)實(shí)現(xiàn)。補(bǔ)充知識(shí)1)試切法用于單件小批生產(chǎn)(內(nèi)容:定位誤差產(chǎn)生的原因定位誤差的計(jì)算常見(jiàn)定位方式定位誤差計(jì)算項(xiàng)目五:夾具設(shè)計(jì)中的定位誤差分析內(nèi)容:項(xiàng)目五:夾具設(shè)計(jì)中的定位誤差分析簡(jiǎn)單說(shuō),定位誤差是由于定位不準(zhǔn)確而引起的加工誤差。在用調(diào)整法加工工件時(shí),定位誤差實(shí)質(zhì)上就是工序基準(zhǔn)在工序尺寸方向上的最大變動(dòng)量。定位誤差D按產(chǎn)生的原因分為基準(zhǔn)不重合誤差B和基準(zhǔn)位移誤差Y,工件在加工時(shí),可能B和Y兩部分都有,也可能只有其中一部分。一、定位誤差產(chǎn)生的原因簡(jiǎn)單說(shuō),定位誤差是由于定位不準(zhǔn)確而引起的加工誤差。一、定位誤1.基準(zhǔn)不重合誤差:加工誤差就是加工尺寸的變動(dòng)范圍,現(xiàn)在分析尺寸A的變動(dòng)范圍。如圖(b),用調(diào)整法加工一批工件時(shí),將銑刀相對(duì)定位元件(即定位基準(zhǔn)E)調(diào)整好尺寸C,加工這一批工件時(shí)保持C不變。則這一批工件的尺寸A的變動(dòng)范圍是:△B

=Amax-Amin=Smax-Smin=TS,其中E是本工序的定位基準(zhǔn)(與定位元件接觸),F(xiàn)是本工序的工序基準(zhǔn),A是本工序的加工尺寸,S是前面工序的加工尺寸(就是定位基準(zhǔn)E與工序基準(zhǔn)F間的聯(lián)系尺寸),即尺寸A的變動(dòng)范圍就等于定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)間聯(lián)系尺寸的公差,如圖,當(dāng)S的公差為T(mén)S,即△B

=TS,下標(biāo)的“B”表示加工誤差△是由于定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合造成的?!纠?】如圖(a)是工序簡(jiǎn)圖,圖(b)是加工示意圖,分析工序尺寸尺寸A的加工誤差。(基準(zhǔn)不重合誤差的概念與計(jì)算)1.基準(zhǔn)不重合誤差:加工誤差就是加工尺寸的變動(dòng)范圍,現(xiàn)在分析當(dāng)定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí)而導(dǎo)致的定位誤差稱為基準(zhǔn)不重合誤差,用B表示,產(chǎn)生的原因就是工序基準(zhǔn)相對(duì)于定位基準(zhǔn)在工序尺寸方向上有波動(dòng),所以其大小等于工序基準(zhǔn)相對(duì)于定位基準(zhǔn)在工序尺寸方向上的變動(dòng)量(計(jì)算時(shí)就等于工序基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)間聯(lián)系尺寸在工序尺寸方向上公差)。一次安裝加工兩孔A和B,孔B在X方向定位基準(zhǔn)C與工序(設(shè)計(jì))基準(zhǔn)A不重合,基準(zhǔn)不重合誤差為聯(lián)系尺寸22的公差0.2【例2】結(jié)論:(基準(zhǔn)不重合誤差的概念與計(jì)算)如圖(a)是工序簡(jiǎn)圖,圖(b)和圖(c)是加工示意圖,分析加工誤差。當(dāng)定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí)而導(dǎo)致的定位誤差稱為基準(zhǔn)不重合誤【例3】(基準(zhǔn)不重合誤差的概念與計(jì)算)如圖(a)是工序簡(jiǎn)圖,圖(b)是加工示意圖,分析工序尺寸尺寸H的加工誤差。【例3】(基準(zhǔn)不重合誤差的概念與計(jì)算)如圖(a)是工序簡(jiǎn)圖在銑床上對(duì)一批軸銑鍵槽。若采用V型塊定位,鍵槽銑刀按規(guī)定尺寸H調(diào)整好位置(見(jiàn)右圖)。尺寸H的工序基準(zhǔn)是工件軸線,定位基準(zhǔn)也是工件軸線,兩者重合,ΔΒ=0。實(shí)際加工時(shí),由于工件直徑存在公差,會(huì)使定為基準(zhǔn)位置發(fā)生變化。而使工序尺寸H發(fā)生了變化。此變化量O1O2(即加工誤差)是由于工件的定為基準(zhǔn)位置發(fā)生變化引起的,故稱為基準(zhǔn)位移誤差。基準(zhǔn)位移誤差的概念HOAO1O2ΔY【例4】2.基準(zhǔn)位移誤差:(基準(zhǔn)位移誤差的概念)如圖是在V形塊上加工鍵槽示意圖,分析工序尺寸尺寸H的加工誤差。一批工件逐個(gè)在夾具上定位時(shí)在銑床上對(duì)一批軸銑鍵槽。若采用V型塊定位,鍵槽銑刀按規(guī)定【例5】(基準(zhǔn)位移誤差的概念)基準(zhǔn)位移誤差的概念如圖(a)是工序簡(jiǎn)圖,圖(b)是加工示意圖,分析工序尺寸尺寸A的加工誤差。尺寸A的工序基準(zhǔn)是內(nèi)孔軸線,定位基準(zhǔn)也是內(nèi)孔軸線,兩者重合,ΔΒ=0。但是,在夾緊力FJ(或重力)的影響下工件的定位基準(zhǔn)(內(nèi)孔軸線)相對(duì)于限位基準(zhǔn)(心軸軸線)下移一段距離。定位基準(zhǔn)(即工序基準(zhǔn))的位置變動(dòng)影響到尺寸A的大小,造成了A的誤差,這個(gè)誤差就是基準(zhǔn)位移誤差。ΔY=Amax-Amin=O1O2【例5】(基準(zhǔn)位移誤差的概念)基準(zhǔn)位移誤差的概念如圖(a)工件在夾具中定位時(shí),由于工件定位基面或夾具上定位元件的制造公差(或它們之間有間隙)而導(dǎo)致的定位誤差稱為基準(zhǔn)位移誤差,用Y表示。產(chǎn)生的原因就是工件的定位基準(zhǔn)的實(shí)際位置相對(duì)于定位基準(zhǔn)的理想位置(限位基準(zhǔn))在工序尺寸方向上有波動(dòng),所以其大小等于工件的定位基準(zhǔn)的實(shí)際位置相對(duì)于定位基準(zhǔn)的理想位置(限位基準(zhǔn))在工序尺寸方向的最大變動(dòng)量。結(jié)論:工件在夾具中定位時(shí),由于工件定位基面或夾具上定位元件的制造公【例6】基準(zhǔn)不重合誤差與基準(zhǔn)位移誤差均有的概念(基準(zhǔn)不重合誤差與基準(zhǔn)位移誤差均有的情況)【例6】基準(zhǔn)不重合誤差與基準(zhǔn)位移誤差均有的概念(基準(zhǔn)不重合(1)直接求解法——B、Y單獨(dú)計(jì)算時(shí)必須用此法,也可用于B、Y都有的D計(jì)算。計(jì)算過(guò)程:按最不利情況,確定一批工件工序尺寸的兩個(gè)極限值(或工序基準(zhǔn)的兩個(gè)極端位置,通過(guò)幾何關(guān)系求出兩個(gè)極限值的差值(或工序基準(zhǔn)的兩個(gè)極端位置在工序尺寸方向上的距離),這兩個(gè)極限值的差值即為所求。用幾何方法計(jì)算定位誤差時(shí),通常要畫(huà)出工件的定位簡(jiǎn)圖,并在圖中夸張地畫(huà)出工件變動(dòng)的極限位置;然后運(yùn)用三角幾何知識(shí),求出工序基準(zhǔn)在加工尺寸方向上的最大變動(dòng)量,即為定位誤差。

二、定位誤差的計(jì)算(1)直接求解法——B、Y單獨(dú)計(jì)算時(shí)必須用此法,也可用于(2)合成法——用于B、Y都有的D計(jì)算。計(jì)算過(guò)程:分別求出基準(zhǔn)不重合誤差B和基準(zhǔn)位移誤差Y,再求出它們?cè)诩庸こ叽绶较蛏系拇鷶?shù)和;因?yàn)榇藭r(shí)B≠0,Y≠0時(shí),為了求出B和Y,先假定其中一個(gè)為0,即假設(shè)其中一個(gè)處于理想狀態(tài),求出另一個(gè)。例如,假定基準(zhǔn)重合(此時(shí)

B=0),求出Y;或假定定位基準(zhǔn)處在規(guī)定位置無(wú)變動(dòng),(此時(shí)Y=0)求出B然后按下面方法求和:如果工序基準(zhǔn)不在定位基面上D=B+Y如果工序基準(zhǔn)在定位基面上D=│B±Y│

“+”,“-”的判別方法為:在工序尺寸方向上,工件的工序基準(zhǔn)與工件和定位元件的定位接觸點(diǎn)位于工件定位基準(zhǔn)同側(cè)時(shí),合成‘-’,異側(cè)時(shí),合成‘+’?!赐悺?’(2)合成法——用于B、Y都有的D計(jì)算。

注意點(diǎn):(1)并不是在任何情況下這兩部分誤差都同時(shí)存在。(2)驗(yàn)算時(shí)應(yīng)滿足:△D+△其它≤T

通常取△D<T/3T——工件該工序的公差

三、常見(jiàn)定位方式定位誤差計(jì)算(1)以平面定位時(shí)的定位誤差計(jì)算(2)以圓孔定位時(shí)的定位誤差計(jì)算平面度誤差很小,基準(zhǔn)位移誤差可忽略,所以定位誤差主要由基準(zhǔn)不重合引起。①工件孔與定位心軸無(wú)間隙配合,不存在基準(zhǔn)位移誤差,是否有不重合誤差,要看工序基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)是否重合。②工件孔與定位心軸間隙配合,而且在外力作用下定位副單邊接觸(如定位心軸水平放置),此時(shí)基準(zhǔn)位移誤差的計(jì)算:三、常見(jiàn)定位方式定位誤差計(jì)算(1)以平面定位時(shí)的定位誤差單邊接觸時(shí)的基準(zhǔn)位移示意圖單邊接觸時(shí)的基準(zhǔn)位移示意圖式中ΔY

——定位誤差

Dmax——工件定位孔最大直徑

Dmin——工件定位孔最小直徑

dmax——夾具定位心軸最大直徑

dmin——夾具定位心軸最小直徑

TD

——孔的公差Td——心軸的公差Xmin

=Dmin-dmax——孔與軸的最小配合間隙

Xmax——孔與軸的最大配合間隙③工件孔與定位心軸間隙配合,但定位副雙邊接觸(如工件孔與垂直放置的心軸間隙配合),此時(shí)基準(zhǔn)位移誤差的計(jì)算:雙邊接觸時(shí)的基準(zhǔn)位移示意圖DmaxdminOΔY=XmaxO1O2Xmax式中ΔY——定位誤差③工件孔與定位心軸間隙配合,但定位【思考題】如圖在一批零件上鉆孔O1(心軸垂直放置),O1距孔中心O的尺寸要求為H,問(wèn)能否滿足加工要求?其中H=23±0.15mm

內(nèi)孔直徑D=mm

心軸直徑d1=mm

【思考題】對(duì)刀尺寸定位基準(zhǔn)的理想位置(限位基準(zhǔn))【例7】在水平心軸上定位銑削外圓柱面,工序基準(zhǔn)為工件下母線,計(jì)算定位誤差。工件外圓公差Td,工件孔公差TD,心軸公差Td心AmaxAminHmaxOO1O2OHminΔYΔBΔYΔDΔYΔBΔD定位基準(zhǔn)的理想位置(限位基準(zhǔn))定位基準(zhǔn)的理想位置(限位基準(zhǔn))AmaxAminHmaxOO1O2OHminΔYΔBΔYΔD對(duì)刀尺寸定位基準(zhǔn)的理想位置(限位基準(zhǔn))AmaxAminHmaxOO1O2OHminΔYΔBΔYΔDAmaxAminHmaxOO1O2OHminΔYΔBΔYΔD對(duì)刀尺寸AmaxAminHmaxOO1O2OHminΔYΔBΔYΔDAmaxAminHmaxOO1O2OHminΔYΔBΔYΔD對(duì)刀尺寸定位基準(zhǔn)的理想位置(限位基準(zhǔn))AmaxAminHmaxOO1O2OHminΔYΔBΔYΔDAmaxAminHmaxOO1O2OHminΔYΔBΔYΔD對(duì)刀尺寸定位基準(zhǔn)的理想位置(限位基準(zhǔn))【例7】在水平心軸上對(duì)于尺寸H1:對(duì)于尺寸H2:對(duì)于尺寸H3:以心軸水平放置進(jìn)行定位,不同工序基準(zhǔn)的定位誤差情況:對(duì)于尺寸H4:ΔD對(duì)于如圖定位,有:對(duì)于尺寸H1:對(duì)于尺寸H2:對(duì)于尺寸H3:以心軸水平放置進(jìn)行23(3)以外圓在V形塊上定位時(shí)的定位誤差計(jì)算④結(jié)論:a)定位誤差Δd隨毛坯誤差Td的增大而增大;b)定位誤差Δd隨V形塊夾角α

增大而減小,但穩(wěn)定性變差;c)定位誤差Δd

與工序尺寸標(biāo)注方式有關(guān),Δd2>Δd1>

Δd3②工序尺寸以H2標(biāo)注,其定位誤差為:Δd2=B1B2=O1B2-O1B1=O2B2+O1O2-O1B1

==sinα21Td2d-Td2d2+-sinα21Td2-1③工序尺寸以H3標(biāo)注,其定位誤差為:Δd3=A1A2=A1O2-A2O2=A1O1+O1O2-A2O2

==d2+Td2sinα21-d-Td2sinα21Td2+

1①工序尺寸以H1標(biāo)注,其定位誤差為:Δd1=O1O2=O1C-O2C==d2sinα21-d-Td2sinα21sinα21Td2a、直接利用幾何關(guān)系求解23(3)以外圓在V形塊上定位時(shí)的定位誤差計(jì)算④結(jié)論b、合成法求解圖9-10工件以外圓在V形塊上定位(3)以外圓在V形塊上定位時(shí)的定位誤差計(jì)算b、合成法求解圖9-10工件以外圓在V形塊上定位(3)以外圓由于Td的影響,使工件中心沿垂直方向從O移至O1,即基準(zhǔn)位移量:由于Td的影響,使工件中心沿垂直方向從O移至O1,即基準(zhǔn)位移工序尺寸A1的定位誤差工序尺寸A1的定位誤差工序尺寸A2的定位誤差合成:工序尺寸A2的定位誤差合成:工序尺寸A3的定位誤差合成:工序尺寸A3的定位誤差合成:三種α角的V形塊,在不同標(biāo)注工序尺寸時(shí)的定位誤差值結(jié)論:(1)當(dāng)工序尺寸由下素線注出,其定位誤差最?。划?dāng)工序尺寸由上素線注出,其定位誤差最大。(2)V形塊工作夾角α角越大,其垂直方向定位誤差值越小。問(wèn):當(dāng)α=180°時(shí),三種情況的定位誤差是多大?三種α角的V形塊,在不同標(biāo)注工序尺寸時(shí)的定位誤差值結(jié)論:如圖鉆孔,保證A,用90°V形塊定位,采用a)~d)四種加工方案,試分別進(jìn)行定位誤差分析(外圓)。

【例8】1.207Td0.707Td0.5Tdd000c0.207Td0.707Td0.5Tdb0.707Td0.707Td0aΔDΔYΔB方案如圖鉆孔,保證A,用90°V形塊定位,采用a)~d)四種加工一面兩孔定位誤差示意圖αX1max/2X2max/2(4)以一面兩銷(xiāo)定位時(shí)的基準(zhǔn)位移誤差1)移動(dòng)的基準(zhǔn)位移誤差孔O1中心偏移在直徑為△dw1圓內(nèi),△dw1=X1max孔O2在X方向偏心與孔O1相同(不限位),為△dw1在Y方向偏心在直徑為△dw2,△dw2=X2max

2)轉(zhuǎn)動(dòng)的基準(zhǔn)位移誤差(轉(zhuǎn)角誤差)

當(dāng)兩孔偏轉(zhuǎn)于兩銷(xiāo)異側(cè)時(shí),單邊轉(zhuǎn)角誤差最大:△а=arctan(X1max+X2max)/2L

總的轉(zhuǎn)角誤差為±△а

要減小角度定位誤差,①提高孔銷(xiāo)精度,減小配合間隙;②增大孔(銷(xiāo))中心距一面兩孔定位誤差示意圖αX1max/2X2max/2(4)以如圖是加工四個(gè)定位銷(xiāo)孔的工序圖。已知雙銷(xiāo)中心距59±0.02;圓柱銷(xiāo)直徑;菱形銷(xiāo)直徑,求圖中所標(biāo)工序尺寸的

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