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1、机械制造技术基础,太原理工大学 机械工程学院2013-7-19,第6章 机床夹具设计原理 （第五讲）主讲 姚新改,机 械 制 造技 术 基 础,第6章 机床夹具设计原理,机 械 制 造技 术 基 础,6.2.4 定位误差,6.2.4 定位误差 六点定位原理，可以保证工件在夹具中的正确位置，但是能否满足加工精度的要求，还需要进一步讨论定位的准确性，即定位误差有多大。为了保证加工精度，应满足如下关系： e总T (6.1)式中 e总各种因素产生误差的总和； T工件被加工尺寸的公差。上式又可写成： e定T (6.2)式中 e定定位误差； 除定位误差以外，其它因素所引起的误差总和(如机床、刀具误差，工艺
2、系统变形等)，可按加工经济精度查表确定。,机 械 制 造技 术 基 础,第6章 机床夹具设计原理,6.2.4 定位误差,6.2.3.1 定位误差的组成 定位误差是指由于工件定位造成的加工表面相对工序基准的位置误差。,对一批工件来说，刀具经调整后位置是不动的，即被加工表面的位置相对于定位基准是不变的。 所以定位误差就是工序基准在加工尺寸方向上的最大变动量。,定位误差的组成,工序基准,定位基准,加工表面,机 械 制 造技 术 基 础,第6章 机床夹具设计原理,6.2.4 定位误差,故有 e定= e不+e基 (6.3) 此公式是在加工尺寸方向上的代数和。,定位误差的组成(产生原因) ： （加板图）,
3、(1) 定位基准与工序基准不一致所引起的定位误差，称基准不重合误差，即工序基准相对定位基准在加工尺寸方向上的最大变动量，以e不表示。,(2) 定位基准面和定位元件本身的制造误差所引起的定位误差，称基准位置误差，即定位基准的相对位置在加工尺寸方向上的最大变动量，以e基表示。,机 械 制 造技 术 基 础,第6章 机床夹具设计原理,6.2.4 定位误差,图6.29为在镗床上加工箱体的A、B两通孔时的定位情况，要求保证尺寸A1、A2和B1、B2。,(1) 工件以平面定位时的定位误差,图629 平面定位时的定位误差,加工时刀具位置经调整好不再改变，因此对加工一批工件来说，被加工的A、B二孔表面相对夹具
4、的位置不变。,机 械 制 造技 术 基 础,第6章 机床夹具设计原理,6.2.4 定位误差,加工孔A时，尺寸A1的工序基准和定位基准均是D面，基准重合，所以 e不(A1)0 (6.4) 定位基准面D有角度制造误差T/2，根据基准位置误差的定义有： e基(A1)=2H.tan（T/2） (6.5)所以 e定(A1)=e不(A1) +e基(A1)= 2H.tan （T/2） (6.6),机 械 制 造技 术 基 础,第6章 机床夹具设计原理,6.2.4 定位误差,尺寸A2的工序基准是E面，定位基准是C面，基准不重合，根据基准不重合误差的定义有： e不(A2) TL2 (6.7) 假定定位基准C面制
5、造得平整光滑，则同批工件的定位基准位置不变，此时就有： e基(A2)0 (6.8)所以 e定(A2)=e不(A2) +e基(A2)=TL2 (6.9),机 械 制 造技 术 基 础,第6章 机床夹具设计原理,6.2.4 定位误差,加工孔B1时，尺寸B1的工序基准是F面，定位基准是D面，基准不重合，根据定义有： e不(B1) TL1 (6.10 ) e基(B1)= 2H.tan T (6.11)所以 e定(B1)=e不(B1) +e基(B1)=TL1 +2H.tan T (6.12),机 械 制 造技 术 基 础,第6章 机床夹具设计原理,6.2.4 定位误差,尺寸B2的工序基准和定位基准均是C
6、面，基准重合，此时有： e不(B2) 0 (6.13) e基(B2) 0 (6.14)所以 e定(B2)=e不(B2)+e基(B2)=0 (6.15),提示：工件以平面定位时，在大多数情况下，不考虑定位基准面和定位元件的制造误差。,机 械 制 造技 术 基 础,第6章 机床夹具设计原理,6.2.4 定位误差,(2) 工件以外圆柱定位的定位误差,外圆面在v形块上定位时的定位误差。如图6.30，在圆柱面上加工一平面。设V形块的夹角a无制造误差，外圆定位面的直径公差为Td。,图6.30 v形块定位时的定位误差,上,中,下,机 械 制 造技 术 基 础,第6章 机床夹具设计原理,6.2.4 定位误差,
7、图(a) 中加工尺寸A，工序基准为o1中心线。 一批工件从最小尺寸dTd变到最大尺寸d，工序基准从o1变到o2 ，工序基准o1在加工尺寸方向的最大变动量，根据定义为：,机 械 制 造技 术 基 础,第6章 机床夹具设计原理,6.2.4 定位误差, (a)中加工尺寸A，工序基准为o1中心线，定位基准是M、N。根据定义为：,机 械 制 造技 术 基 础,第6章 机床夹具设计原理,6.2.4 定位误差,依此方法对其它两种情况进行分析，得：,从结果看出，e定与v形块夹角有关，越大，e定越小，但太大时，v形块对中性差，故常取 =90。,显然：e定(h) e定(A)e定(B) ，图6.30(c)的尺寸标注
8、方法最好。,(6.20),(6.21),（加板书总结）,机 械 制 造技 术 基 础,第6章 机床夹具设计原理,6.2.4 定位误差,工件孔与定位心轴(或销)采用间隙配合，以孔中心线为工序基准时的定位误差计算。,(3) 工件以内孔表面定位时的定位误差,当工件装夹到心轴上时，假设工序基准、定位基准都是中心线，基准重合；工件孔和心轴是间隙配合，有制造误差，则： e不=0 e定=e不+e基=e基 设孔尺寸为D+TD，心轴尺寸为d-Td，最小配合间隙为Cmin，工件装夹时心轴放置的位置不同，定位误差分两种情况：,机 械 制 造技 术 基 础,第6章 机床夹具设计原理,6.2.4 定位误差, 心轴垂直放
9、置,如图6.31(a) ，按最大孔和最小轴求得孔中心线位置的变动量为：,图631 心轴定位时的定位误差,机 械 制 造技 术 基 础,第6章 机床夹具设计原理,6.2.4 定位误差, 心轴水平放置,如图6.31(b)所示，由于自重，工件始终靠往心轴一边下垂，此时孔中心线的变动是铅垂方向，其最大值为：,图631 心轴定位时的定位误差,机 械 制 造技 术 基 础,第6章 机床夹具设计原理,6.2.4 定位误差,当采用一平面、两短圆柱销的定位元件时，在两销连心线方向过定位。 由于两孔、两销的直径，两孔中心距和两销中心距都存在制造误差，故有可能使工件两孔无法套在两定位销上，如图6.32所示。,(4)工件以“一面两孔”定位时的定位误差,图632 一面两孔定位情况,假设两销直径、销心距为：,假设两孔直径、孔心距为：,机 械 制 造技 术 基 础,第6章 机床夹具设计原理,6.2.4 定位误差,消除这种过定位的方法主要有三种：（1）减小第二个销的直径；（2）第二个销采用削角销；（3）使第二个销沿x方向移动。 第三种方法结构复杂，一般采用前两种方法消除过定位。,机 械 制 造技 术 基 础,第6章 机床夹具设计原理（第五讲）,本 讲 结 束,谢 谢！,6.2.4 定位误差,
