《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)》教案課程名稱(chēng)學(xué)習(xí)任務(wù)§2.4定位誤差的分析與計(jì)算（三）教學(xué)時(shí)數(shù)2上課日期周次審批教學(xué)班級(jí)18機(jī)電授課教師學(xué)習(xí)項(xiàng)目描述如圖所示鋼套，工件材料為Q235A鋼，批量N=2000件，已經(jīng)完成內(nèi)外圓柱面及端面加工，本工序?yàn)殂@φ

5mm，現(xiàn)采用心軸定位，根據(jù)工序圖和定位方案，試計(jì)算加工尺寸20±0.1mm和對(duì)稱(chēng)度為0.1mm的定位誤差，并判斷定位方案是否滿(mǎn)足加工要求。v圖2-4-1鋼套鉆孔工序圖與定位簡(jiǎn)圖a)鋼套鉆孔工序圖b)定位簡(jiǎn)圖學(xué)習(xí)目標(biāo)1.能分析計(jì)算綜合定位誤差。2.能判斷定位誤差是否滿(mǎn)足加工要求。學(xué)生情況分析已經(jīng)學(xué)完計(jì)算基準(zhǔn)不重合誤差與基準(zhǔn)位移誤差學(xué)習(xí)重點(diǎn)能分析計(jì)算綜合定位誤差。學(xué)習(xí)難點(diǎn)教學(xué)方法任務(wù)驅(qū)動(dòng)、小組合作場(chǎng)所與資源場(chǎng)地：機(jī)床夾具學(xué)習(xí)工作站資源：《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)》學(xué)材，學(xué)生學(xué)習(xí)工作頁(yè)，課件，專(zhuān)用夾具及多媒體教學(xué)設(shè)備學(xué)習(xí)內(nèi)容及教學(xué)組織流程§2.4.1任務(wù)導(dǎo)入與分析§2.4.2相關(guān)知識(shí)與案例學(xué)習(xí)一、定位誤差的合成二、定位誤差合理性判斷三、定位誤差分析應(yīng)用§2.4.3項(xiàng)目實(shí)施§2.4.4小組展示與項(xiàng)目講評(píng)§2.4.5總結(jié)與拓展評(píng)價(jià)方法從課堂表現(xiàn)、課堂作業(yè)、課后作業(yè)等三個(gè)方面測(cè)評(píng)，課堂表現(xiàn)主要是回答問(wèn)題、紀(jì)律等；課堂作業(yè)以小組合作方式完成，并進(jìn)行展示、評(píng)價(jià)。課后作業(yè)由教師批改。課后記

§2.4定位誤差的分析與計(jì)算（三）§2.4.1任務(wù)導(dǎo)入與分析定位誤差△dw由基準(zhǔn)不重合誤差△jb與基準(zhǔn)位移誤差△db組成。現(xiàn)在我們已經(jīng)學(xué)習(xí)基準(zhǔn)不重合誤差△jb與基準(zhǔn)位移誤差△db的計(jì)算方法，那么，這兩個(gè)誤差如何合成定位誤差呢？這正是我們本次課學(xué)習(xí)的主要內(nèi)容?！卷?xiàng)目描述】如圖所示鋼套，工件材料為Q235A鋼，批量N=2000件，已經(jīng)完成內(nèi)外圓柱面及端面加工，本工序?yàn)殂@φ

5mm，現(xiàn)采用心軸定位，根據(jù)工序圖和定位方案，試計(jì)算加工尺寸20±0.1mm和對(duì)稱(chēng)度為0.1mm的定位誤差，并判斷定位方案是否滿(mǎn)足加工要求。圖2-4-1鋼套零件鉆5孔工序圖圖2-4-2定位方案【項(xiàng)目分析】要解決這一問(wèn)題涉及以下相關(guān)知識(shí)：1.定位誤差的合成。掌握基準(zhǔn)不重合誤差與基準(zhǔn)位移誤差用什么方法合成定位誤差。2.定位誤差合理性判斷。掌握對(duì)定位誤差是否滿(mǎn)足加工質(zhì)量要求判斷方法。3.定位誤差分析應(yīng)用。應(yīng)用定位誤差合成方法及定位誤差合理性判斷原則，針對(duì)生產(chǎn)實(shí)際的案例進(jìn)行分析、判斷，從定位誤差的角度判斷定位誤差是否符合工序尺寸的加工質(zhì)量要求?！?.4.2相關(guān)知識(shí)與案例學(xué)習(xí)定位誤差的合成定位誤差的合成步驟：第一步：判斷。判斷基準(zhǔn)不重合誤差△jb與基準(zhǔn)位移誤差△db是獨(dú)立還是相關(guān)。當(dāng)工序基準(zhǔn)不在定位基準(zhǔn)面上時(shí),稱(chēng)其獨(dú)立;當(dāng)工序基準(zhǔn)在定位基準(zhǔn)面上時(shí),稱(chēng)其相關(guān)。圖2－4－3以小軸定位加工鍵槽工序尺寸A：獨(dú)立圖2－4－4V型塊定位加工鍵槽工序尺寸L3：相關(guān)第二步計(jì)算定位誤差。根據(jù)獨(dú)立還是相關(guān)分兩種情況計(jì)算：1.當(dāng)△jb、△db無(wú)共同變量因素,即獨(dú)立,合成兩者相加，即:△dw=△jb+△db2.當(dāng)工序基準(zhǔn)在定位基準(zhǔn)面上時(shí)，△jb、△db有共同變量時(shí)，稱(chēng)其相關(guān)。合成結(jié)果即：△dw=△jb±△db式中“+”“-”號(hào)確定方法有以下兩種方法：方法一：按基準(zhǔn)移動(dòng)方向判斷，即同向取“+”異向取“-”。即在定位基準(zhǔn)面尺寸變動(dòng)方向一定（由大變小或由小變大）的條件下，△db（或定位基準(zhǔn)）與△jb（工序基準(zhǔn)）的變動(dòng)方向相同取“+”號(hào)；變動(dòng)方向相反取“-”。方法二：按“三點(diǎn)”位置判斷，同側(cè)取“-”異側(cè)取“+”。即在加工尺寸方向上，工序基準(zhǔn)、工件與定位元件接觸點(diǎn)位于定位基準(zhǔn)同側(cè)時(shí)，合成為“-”，異側(cè)時(shí)，合成為“+”。采用方法1判斷：圖2－4－4V型塊定位加工鍵槽工序尺寸L2:當(dāng)d增大時(shí)，工序基準(zhǔn)（圓柱體上母線(xiàn)）上移，定位基準(zhǔn)（圓柱體軸心線(xiàn)）上移，當(dāng)工序基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)移動(dòng)方向同向時(shí)，取“+”，即針對(duì)工序尺寸L2，定位誤差等于基準(zhǔn)不重合誤差加基準(zhǔn)位移誤差。工序尺寸L3:當(dāng)d增大時(shí)，工序基準(zhǔn)（圓柱體上母線(xiàn)）下移，定位基準(zhǔn)（圓柱體軸心線(xiàn)）上移當(dāng)工序基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)移動(dòng)方向相反時(shí)時(shí)，取“—”，即針對(duì)工序尺寸L3，定位誤差等于基準(zhǔn)不重合誤差加減基準(zhǔn)位移誤差。已知：工序尺寸L3V型塊定位，△jb=0.0105mm,△db=0.017mm，試分析工序尺寸L3的定位誤差△dw解：L3的工序基準(zhǔn)：軸的下母線(xiàn)定位基準(zhǔn)是軸線(xiàn)，定位基準(zhǔn)面是軸的外圓柱面工序基準(zhǔn)在定位基準(zhǔn)面上基準(zhǔn)不重合誤差與基準(zhǔn)位移誤差相關(guān)，當(dāng)d增大時(shí)，工序基準(zhǔn)下移，定位基準(zhǔn)上移，方向相反按基準(zhǔn)移動(dòng)方向判斷，即異向取“-”△dw=△db－△jb，=0.017-0.0105=0.0065mm 采用方法2判斷：圖2－4－4V型塊定位加工鍵槽工序尺寸L2 定位基準(zhǔn)（圓柱體軸心線(xiàn)）為黃點(diǎn)所示工件與定位元件接觸點(diǎn)為綠色所示工序基準(zhǔn)（圓柱體上母線(xiàn)）為紅色所示工序基準(zhǔn)、工件與定位元件接觸點(diǎn)位于定位基準(zhǔn)異側(cè)，取“+”號(hào)。工序尺寸L3定位基準(zhǔn)（圓柱體軸心線(xiàn)）為黃點(diǎn)所示工件與定位元件接觸點(diǎn)為綠色所示工序基準(zhǔn)（圓柱體下母線(xiàn)）為紅色所示工序基準(zhǔn)、工件與定位元件接觸點(diǎn)位于定位基準(zhǔn)同側(cè)取“—”號(hào)。已知：工序尺寸L2V型塊定位，△jb=0.0105mm,△db=0.017mm，試分析工序尺寸L3的定位誤差△dw解：L2的工序基準(zhǔn)：軸的上母線(xiàn)定位基準(zhǔn)是軸線(xiàn)，定位基準(zhǔn)面是軸的外圓柱面工序基準(zhǔn)在定位基準(zhǔn)面上基準(zhǔn)不重合誤差與基準(zhǔn)位移誤差相關(guān)，按“三點(diǎn)”位置判斷，工序基準(zhǔn)、工件與定位元件接觸點(diǎn)位于定位基準(zhǔn)異側(cè)時(shí)，合成為“+”即異側(cè)取“+”△dw=△db+△jb=0.017+0.0105=0.0275mm定位誤差合理性判斷一般推薦的定位誤差占工序公差的1/3~1/5。如果夾具的定位誤差超出工序公差的1/3，則認(rèn)為夾具的定位方案不滿(mǎn)足定位精度的要求。即：△dw≤1/3TT為工序尺寸公差。定位誤差合理性分析步驟：第一步，計(jì)算基準(zhǔn)不重合△jb第二步，根據(jù)定位副形式，計(jì)算基準(zhǔn)位移誤差△db，第三步，計(jì)算定位誤差△dw第四步，.判斷定位方案是否合理滿(mǎn)足定位精度要求：△dw≤T/3圖2－4－4V型塊定位加工鍵槽，如果L3=21±0.05,則T=0.1mm，那么定位誤差的允許值為多少呢？根據(jù)△dw≤1/3T，將T=0.1mm代入上式。則△dw≤0.033mm定位誤差分析應(yīng)用【案例1】如圖2-4-5所示，工件以A面加工定位孔，已知，基準(zhǔn)不重合誤差△jb=0.05mm試求定位誤差,并判斷該定位方案能否滿(mǎn)足加工要求?？椎拇笮∮啥ǔ叽绲毒叽_定，孔的定位工序尺寸32±0.05，下面針對(duì)這一工序尺寸進(jìn)行分析：圖2-4-5加工孔定位方案1.分析計(jì)算基準(zhǔn)不重合誤差△jb和基準(zhǔn)位移誤差△db已知：基準(zhǔn)不重合誤差△jb=0.05mm加工孔以平面A定位，因表面不平引起的基準(zhǔn)位移誤差可忽略不計(jì)。所以，基準(zhǔn)位移誤差△db=02.判斷是獨(dú)立還是相關(guān)。尺寸32±0.05工序基準(zhǔn)尺寸一端指向加工面，另一端指向工序基準(zhǔn)，即為C面。定位基準(zhǔn):根據(jù)工序圖中定位符號(hào)指向A面由于工序基準(zhǔn)不在定位基準(zhǔn)面上，基準(zhǔn)不重合誤差△jb和基準(zhǔn)位移誤差△db相互獨(dú)立3.計(jì)算定位誤差△dw=△jb+△db=0.05+0=0.05mm4.判斷定位方案合理性工序尺寸32±0.05，工序尺寸公差T=0.05-（-0.05）=0.01mm定位允許誤差是T/3=0.1/3=0.033mm比較判斷，△dw>T/3此定位方案不能滿(mǎn)足定位精度要求，即不滿(mǎn)足加工要求。出現(xiàn)這樣的問(wèn)題作為設(shè)計(jì)者該怎么辦呢？那就要減少定位誤差，本定位方案中是以平面定位，基準(zhǔn)位移誤差為零，現(xiàn)只能減少基準(zhǔn)不重合誤差△jb，那么如何減少基準(zhǔn)不重合誤差呢？唯有減少定位尺寸公差，這個(gè)定位尺寸是A面與C面之間的尺寸，即LAC。LAC是一個(gè)封閉環(huán)，其公差是組成環(huán)之和。因此，要減少基準(zhǔn)不重合誤差，就應(yīng)減少100和30這兩個(gè)尺寸公差，提高定位精度【案例2】如圖所示，工件以小端外圓dl用V形塊定位，V形塊上兩斜面間的夾角為90°，加工f10H8孔。已知，，H=(40±0.15)mm，同軸度誤差t=f0.03mm，求加工尺寸(H=40±0.15)mm的定位誤差，并判斷該定位方案能否滿(mǎn)足加工要求。圖2-4-6工件加工工序簡(jiǎn)圖解：1.計(jì)算基準(zhǔn)不重合誤差△jb工序尺寸：40±0.15工序基準(zhǔn)：d2下母線(xiàn)定位基準(zhǔn)：d1軸線(xiàn)定位尺寸：定位尺寸公差：2.計(jì)算基準(zhǔn)不重合誤差△db=0.707×0.01=0.007mm3.計(jì)算定位誤差△dw工序基準(zhǔn)不在定位基準(zhǔn)面上基準(zhǔn)不重合誤差與基準(zhǔn)位移誤差相互獨(dú)立△dw=△jb+△db=0.053+0.007=0.06mm4.判斷定位方案合理性此定位方案能滿(mǎn)足定位精度要求【案例3】如圖所示為銑工件上的鍵槽。工件以圓柱面在=90°的V形塊上定位，已知：求加工A2時(shí)的定位誤差，并判斷該定位方案能否滿(mǎn)足加工要求。jb圖2-4-7銑工件上鍵槽解：1.計(jì)算基準(zhǔn)不重合誤差△jb工序尺寸工序基準(zhǔn)為φ45的下母線(xiàn)定位基準(zhǔn)為φ45的軸線(xiàn)定位尺寸:定位尺寸公差：△jb=0.0125mm2.計(jì)算基準(zhǔn)位移誤差△db =0.7070.025=0.0177mm3.計(jì)算定位誤差△dw工序基準(zhǔn)在定位基準(zhǔn)面上基準(zhǔn)不重合誤差與基準(zhǔn)相關(guān)位移誤差相關(guān)按照工序基準(zhǔn)、定位基準(zhǔn)移向判斷，當(dāng)定位基準(zhǔn)面直徑由大變小時(shí)，定位基準(zhǔn)朝下變動(dòng)；當(dāng)定位基準(zhǔn)面直徑由大變小時(shí)，工序基準(zhǔn)朝上變動(dòng)。兩者的變動(dòng)方向相反，取“-”號(hào)，故△dw=△db-△jb=0.0177-0.0125=0.0052mm4.判斷定位方案合理性T/3=0.1/3=0.033mm△dw=0.0052mm＜T/3此定位方案能滿(mǎn)足加工要求?！?.4.3項(xiàng)目實(shí)施由同學(xué)們分組討論完成，并展示在小黑板中。教師巡回指導(dǎo)§2.4.4小組展示與項(xiàng)目講評(píng)展示在小黑板中，教師進(jìn)行評(píng)價(jià)。【項(xiàng)目講評(píng)】：本工序是鉆φ5的孔，從工序圖可看出，工件定位的基準(zhǔn)面φ20內(nèi)孔面及左端面，本工序加工要求φ5軸線(xiàn)離端面距離是涉及20±0.1mm和對(duì)φ20對(duì)稱(chēng)度為0.1mm，那么，20±0.1mm及對(duì)稱(chēng)度公差即為工序尺寸。下面逐個(gè)進(jìn)行誤差分析。一、針對(duì)20±0.1mm1.計(jì)算基準(zhǔn)不重合誤差△jb20±0.1mm工序基準(zhǔn)在左端面、定位基準(zhǔn)也是左端面，所以工序基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)重合。即基準(zhǔn)不重合誤差△jb＝0；2.計(jì)算基準(zhǔn)位移誤差△db從圖2-4-2定位方案可以看出，采用工件左端面與心軸軸肩接觸定位，定位副為平面副，基準(zhǔn)位移誤差△db=03.計(jì)算定位誤差△dw由于基準(zhǔn)不重合誤差△jb、基準(zhǔn)位移誤差△db均為零，故定位誤差△dw亦為零。4.判斷定位方案合理性定位誤差△dw亦為零小于T/3因此，該定位方案能滿(mǎn)足定位精度要求二、針對(duì)φ5mm軸線(xiàn)對(duì)φ20H7軸線(xiàn)對(duì)稱(chēng)度0.1mm；1.分析計(jì)算基準(zhǔn)不重合誤差△jb工序基準(zhǔn)為對(duì)稱(chēng)度公差的基準(zhǔn)A基準(zhǔn)A即為孔φ20H7軸線(xiàn)確定工件前后位置是什么？以?xún)?nèi)孔為定位基準(zhǔn)面，心軸與孔φ20H7軸線(xiàn)工序基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)重合基準(zhǔn)不重合誤差△jb＝0；2.計(jì)算基準(zhǔn)位移誤差△db基準(zhǔn)位移誤差是由定位副不準(zhǔn)確引起的，現(xiàn)在定位副是心軸與內(nèi)孔，由于存在配合間隙就產(chǎn)生基準(zhǔn)位移誤差?，F(xiàn)在心軸水平放置，定位基準(zhǔn)偏移為單方向基準(zhǔn)位移誤差值為最配合間隙的二分之一，即最大間隙值為孔的上偏差減軸的下偏差，將數(shù)值代入3.計(jì)算定位誤差△dw在基準(zhǔn)不重合誤差和基準(zhǔn)位移誤差中有一項(xiàng)為零，應(yīng)無(wú)需判斷其相關(guān)性。即△dw=△jb+△db=0+0.027=0.027mm4.判斷定位方案合理性工序尺寸公差為對(duì)稱(chēng)