《机床夹具设计新.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机床夹具设计新.ppt（31页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、6.2.2 定位误差计算,定位误差的概念,定位误差是由于工件在夹具上（或机床上）定位不准确而引起的加工误差。,6.2.2 定位误差计算,调刀基准的概念,在采用调整法加工时，刀具相对与工件或者夹具应有一个准确位置，它是夹具装夹时所特有的基准，这个基准不是体现在工件上，而是体现在夹具中。,调刀基准应具备两个条件：1、它是由夹具定位元件的定位工作面体现的；2、它是调整加工刀具位置的依据。,6.2.2 定位误差计算,调刀基准的实例,固定式钻模,6.2.2 定位误差计算,该工件除键槽外所有尺寸均已加工完毕，键槽设计基准为外圆下母线，拟采用内孔定位，内孔中心线(O)为定位基准。,采用心轴定位,心轴直径为d
2、，调刀基准为心轴轴线(O)，调刀尺寸为h1，通过调整法加工键槽，保证h尺寸。,思考:假设心轴与孔轴线重合，内孔与外圆同轴。这时三个基准有什么关系?,结论：定位基准与调刀基准重合。定位基准与设计基准不重合，二者通过外圆半径d1/2联系起来。,6.2.2 定位误差计算,因为定位基准与设计基准不重合，由于外圆直径(加工误差)变化，引起一批工件的设计基准相对与定位基准发生位移，造成h尺寸的加工误差。尺寸误差值的大小是多少?,第一种情况：假设定位心轴与孔过盈配合，定位基准与调刀基准重合,6.2.2 定位误差计算,第一类定位误差（基准不重合误差）因为定位基准与设计基准不重合，引起一批工件的设计基准相对于定
3、位基准发生位移B而造成的定位误差PB。,思考:本例中设计基准相对于定位基准的位移量B=?定位误差PB=?。二者关系如何？,结论:B=T(d1)/2;PB=T(d1)/2。B、PB方向相同且成等值比例关系。,6.2.2 定位误差计算,第二种情况：内孔与心轴有尺寸误差，同时为了方便装配，二者处于间隙配合状态，必然造成定位基准相对于调刀基准发生的位移，二者不重合。造成 h 的尺寸变化，引起定位误差。,6.2.2 定位误差计算,第二类定位误差（基准位移误差）:由于工件定位面与定位元件的定位工作面的制造误差，引起一批工件的定位基准相对于调刀基准发生的位移E，它所造成的定位误差PE。,6.2.2 定位误差
4、计算,h尺寸的定位误差就是上述两类定位误差的合成,夹具装夹一批工件，某尺寸参数的设计基准相对于夹具的调刀基准位置的最大变化量为W，它会引起该尺寸参数出现加工误差P，即定位误差。,定位误差分析的结论,引起设计基准相对于调刀基准的变化量W的原因有两点：,1、定位基准与设计基准不重合，引起一批工件的设计基准相对于定位基准的变化量B；,2、工件的定位面与夹具定位元件工作面的制造误差，引起一批工件的定位基准相对于调刀基准的变化量E。,W=B+E,P=f(W),注意:由于三个变量都是位置变化量，该式为矢量表达式。,注意:定位误差的普遍计算公式，f 函数的具体样式由定位方案来分析确定。,6.2.2 定位误差
5、计算,定位误差分析的结论,按引起定位误差的原因，定位误差分为以下两种,1、设计基准相对于定位基准的变化量B引起的定位误差称为第一类定位误差或者基准不重合误差;,PB=f 1(B),2、定位基准相对于调刀基准的变化量E引起的定位误差称为第二类定位误差或者基准位移误差;,PE=f 2(E),注意:f 1 f 2 函数的具体样式同样由定位方案来分析确定。,单一基准要素(单个定位元件)定位误差的简单计算公式,P=PB PE,注意:上式为代数合成式，加减号由定位方案来分析确定。,6.2.2 定位误差计算,分析计算定位误差时应注意的问题,定位误差是指工件在某一工序中某一加工尺寸(或其它精度参数:对称度等)
6、的定位误差，是该加工尺寸(精度参数)的加工误差的一个组成部分。,P（1/31/5）T,某工序的定位方案会同时对几个加工尺寸(或精度参数)产生不同的定位误差，应对这几个加工尺寸(精度参数)的定位误差分别单独分析。,例:加工键槽时，不仅有尺寸的定位误差，键槽还有对称度的定位误差，两个误差应分别独立分析，并满足自己的设计要求。,分析计算得的出定位误差数值是指最大的定位误差范围，是一个界限，而不是一个具体的数值。,设计基准相对于夹具的调刀基准位置的最大变化量为W，是产生定位误差的原因，而不一定是定位误差的数值。,6.2.2 定位误差计算,定位单个典型表面时定位误差的计算,具体步骤：,一、根据定位方案分
7、别求出两类定位误差PB、PE；,二、合并、求出总的定位误差；,PB=B COS PE=E COS,要点：1、根据定位方案分别判断基准变化量B、E的大小及方向；,2、判断加工精度参数的PB、PE的变化方向；,3、计算PB、PE的大小；,P=PB PE,要点：1、PB、PE不含公共变量时取加号；,2、PB、PE含有公共变量时，看公共变量引起两种误差的变化方向是否一致,一致时取加号,不一致时取减号,、分别是基准变化量方向与加工精度参数误差变换方向的夹角,6.2.2 定位误差计算,定位单个典型表面时定位误差的计算要点,平面定位时的定位误差分析,要点：1、对精基准定位，忽略定位面与定位工作面的形状误差，
8、认为定位基准与调刀基准重合，E=0，PE=0；,2、毛坯平面定位，加工精度较低，定位误差通常可忽略不计；,3、平面定位一般只计算第一类定位误差(基准不重合误差)；,圆柱孔定位时的定位误差分析计算(通常以心轴定位),定位孔与定心轴过盈配合,要点：1、定位基准与调刀基准重合，E=0，PE=0；,2、一般只计算第一类定位误差(基准不重合误差)；,6.2.2 定位误差计算,定位孔与定心轴间隙配合,要点：1、一般情况下这种定位方式是为了实现定心；,2、定位孔与定位心轴的接触点位置是随机变化的；,3、定位基准相对与调刀基准的变化量E为:,4、第二类定位(基准位移误差)的不一定存在。,5、第一类定位(基准不
9、重合误差)按实际情况分析。,6.2.2 定位误差计算,定位单个典型表面时定位误差的计算,V型块定位外圆时的定位误差分析,要点：1、V型块定位外圆时起定心作用，工件的定位面虽然是外圆柱面,但定位基准是外圆轴线；,2、V型块的调刀基准是其理论圆，等于工件定位外圆直径的平均值；,3、工件定位外圆直径的变化使定位基准相对与调刀基准发生位置变化E；,4、两类定位误差按实际情况分析。,6.2.2 定位误差计算,6.2.2 定位误差计算,【例】图a示工件除A、B处台阶外其余各面均已加工合格，用图b所示夹具方案铣削A、B台阶面保证设计尺寸，试分析其定位误差。,【解】铣削A、B台阶面所需保证尺寸精度有两个，分别
10、为300.1和600.06，应分别计算其定位误差。,6.2.2 定位误差计算,1、对300.1尺寸的分析,该尺寸的设计基准为 12H8孔轴线，定位基准为C面，设计基准与定位基准不重合，以尺寸520.02相联系。,设计基准相对于定位基准的位置变化 B=20.02=0.04,分析:存在第一类定位误差PB，且误差方向与B方向相同,PB=B=0.04,因为是平面定位，定位基准、调刀基准重合,所以 E=0；PE=0,300.1尺寸的定位误差是,P(30)=PB+PE=0.04,300.1尺寸的允许误差是 20.1=0.2,0.04/0.2=1/51/3,可以保证300.1尺寸的要求,6.2.2 定位误差
11、计算,2、对600.06尺寸的分析,该尺寸的设计基准为D面，定位基准也是D面，设计基准与定位基准重合。,B=0；PB=0,因为是平面定位,定位基准与调刀基准重合,600.06尺寸的定位误差是,P(60)=PB+PE=0,可以保证600.06尺寸的要求,E=0；PE=0,【例】左图示工件，外圆、内孔和两端面均已加工合格，并保证外圆与内孔的同轴度误差在 T(e)=0.015 以内。现按右图所示定位方案,用 心轴定位。在铣床上用顶尖顶住心轴铣 键槽。并保证下列要求:(1)、键槽的轴向位置尺寸(2)、键槽的槽底位置尺寸(3)、键槽两侧面对50外圆轴线的对称度允差T(e)=0.25。,6.2.2 定位误
12、差计算,【解】键槽宽度 由铣刀宽度尺寸保证,现对其它三个参数进行分析。,6.2.2 定位误差计算,(1)、键槽的轴向位置尺寸,该尺寸的设计基准、定位基准都为工件左端面，设计基准与定位基准重合。,B=0；PB=0,因为是平面定位（调刀基准为定位台阶面，与定位基准重合）,该尺寸的定位误差是多少?,P(l1)=PB+PE=0,可以保证该尺寸的要求。,所以E=0；PE=0,由于外圆半径的误差造成的设计基准相对于定位基准的位置变化量,(2)、键槽的槽底位置尺寸,6.2.2 定位误差计算,该尺寸的设计基准外圆下母线,定位基准是内孔轴线，设计基准与定位基准不重合。二者有什么关系？,由于同轴度误差造成的设计基
13、准相对于定位基准的位置变化量,由于外圆半径与同轴度误差是相互独立的变量,二者又处于与本尺寸相同的方向上,通过外圆半径d1/2、同轴度误差T(e)联系起来。二者的变化都会引起设计基准相对与定位基准的位移量。,由于E处于本尺寸相同的方向上,定位基准相对调刀基准的位置变化量？,6.2.2 定位误差计算,该工件的定位基准是内孔轴线,调刀基准是心轴轴线定位基准与调刀基准不重合。(内孔与心轴间隙配合),由于PB、PE不含公共变量且处于相同的方向上,0.064/0.25=25.6%1/3,能保证该尺寸要求,6.2.2 定位误差计算,该尺寸的设计基准外圆轴线,定位基准是内孔轴线设计基准与定位基准是否重合？,由
14、于同轴度误差造成的设计基准相对于定位基准的位置变化量,由于B与对称度误差同方向,(3)、两侧面对50外圆轴线的对称度允差,该工件的定位基准是内孔轴线,调刀基准是心轴轴线，定位基准与调刀基准不重合。(内孔与心轴间隙配合)定位基准相对调刀基准的位置变化量,由于B、E不含公共变量且处于相同的方向上,0.056/0.25=22.4%1/3,能保证该尺寸要求,由于外圆与内孔不同轴，外圆轴线与内孔轴线不重合，造成设计基准与定位基准不重合。,【例】图示工件，外圆已加工合格，现用V形块定位铣宽为b 的键槽。如图三种槽底位置标注方法。分析其定位误差。并分析键槽对外圆中心的对称度。,6.2.2 定位误差计算,解:
15、1、对L1尺寸的分析,该尺寸设计基准为外圆轴线，定位基准是外圆轴线，设计基准与定位基准重合。,B=0；PB=0,E方向与L1 尺寸方向相同,该尺寸的定位误差是,该尺寸的调刀基准是理论圆圆心，定位基准与调刀基准不重合。,该尺寸的定位误差是,不含公共变量的时候可以直接取加号，含有公共变量的时候必须判断加减号！如何判断加减号？,6.2.2 定位误差计算,2、对L2尺寸的分析,该尺寸设计基准为外圆上母线，定位基准是外圆轴线，设计基准与定位基准不重合(二者通过外圆半径尺寸联系起来),E方向与L2 尺寸方向相同,该尺寸的调刀基准是理论圆圆心，定位基准与调刀基准不重合。,B方向与L2 尺寸方向相同,L2尺寸
16、的定位误差是,当两类误差没有公共变量的时候可以直接取加号,而此时 P B、P E 含有公共变量T(d)就需要判断加减号了,6.2.2 定位误差计算,2、对L2尺寸的分析,当含有公共变量时如何判断加减号?,关键判断:当公共变量变化时，如果两类误差变化方向相同,取加号，方向相反取减号。,公共变量T(d)与外圆直径具有关联关系,外圆直径的变化即T(d)的变化。因此这里分析外圆直径的变化来观察两类误差的变化方向。,假定外圆直径由小变大(或由大变大),此时设计基准相对与定位基准变化方向如何?定位基准相对与调刀基准的变化方向如何?,简单判别方法:研究设计基准相对与定位基准变化方向时，假定定位基准不变化；研
17、究定位基准相对与调刀基准的变化方向时，假定调刀基准不变化。,6.2.2 定位误差计算,2、对L2尺寸的分析,假定外圆直径由小变大，此时定位基准不变，设计基准相对定位基准是向上方向变化,换一种假设:假定外圆直径由大变小，结果如何呢?,设计基准相对定位基准是向下方向变化；定位基准相对调刀基准也是朝下方向变化，二者变化方向相同,因此取加号。,假定外圆直径由小变大，此时调刀基准不变，定位基准相对调刀基准也是朝上方向变化，二者变化方向相同,因此取加号。,该尺寸的定位误差是 还是需要判断加减号!,6.2.2 定位误差计算,3、对L3尺寸的分析,该尺寸设计基准为外圆下母线，定位基准是外圆轴线，设计基准与定位
18、基准不重合(二者通过外圆半径尺寸联系起来),E方向与L3 尺寸方向相同,该尺寸的调刀基准是理论圆圆心，定位基准与调刀基准不重合。,B方向与L3 尺寸方向相同,6.2.2 定位误差计算,3、对L3尺寸的分析,换一种假设:假定外圆直径由大变小，结果如何呢?,设计基准相对定位基准是向上方向变化；定位基准相对调刀基准是朝下方向变化，二者变化方向相反,因此取减号。,大家自己判断一下两类误差的变化方向?,假定外圆直径由小变大，此时定位基准不变，设计基准相对定位基准是向 方向变化；定位基准相对于调刀基准是朝 方向变化，二者变化方向相,取 号。,?,?,?,下,上,减,?,反,该尺寸的定位误差是,6.2.2 定位误差计算,3、对对称度的分析,设计基准为外圆轴线线，定位基准也是外圆轴线，设计基准与定位基准重合,E方向在竖直方向上与对称度方向成90方向,该尺寸的调刀基准是理论圆圆心，定位基准与调刀基准不重合。,
