定位誤差分析

(3)定位誤差的計算由于定位誤差AD是由基準不重合誤差和基準位移誤差組合而成的，因此在計算定位誤差時，先分別算出△B和AY,然后將兩者組合而得AD。組合時可有如下情況。AY豐0,△B=O時△D=△B(4.8)AY=O,△B豐0時△D=△Y(4.9)AY豐0,△B豐。時如果工序基準不在定位基面上△D=Ay+△B(4.10)如果工序基準在定位基面上△D=Ay±AB(4.11)“+”，“一”的判別方法為：設定位基準是理想狀態(tài)，當定位基面上尺寸由最大實體尺寸變?yōu)樽钚嶓w尺寸(或由小變大)時，判斷工序基準相對于定位基準的變動方向。②設工序基準是理想狀態(tài)，當定位基面上尺寸由最大實體尺寸變?yōu)樽钚嶓w尺寸(或由小變大)時，判斷定位基準相對其規(guī)定位置的變動方向。③若兩者變動方向相同即取“+”，兩者變動方向相反即取“一”。一、定位誤差及其組成圖9-21a圖9-21工件在V形塊上的定位誤差分析工序基準和定位基準不重合而引起的基準不重合誤差，以乙片表示由于定位基準和定位元件本身的制造不準確而引起的定位基準位移誤差，以也，表示。定位誤差是這兩部分的矢量和。二、定位誤差分析計算工件以外圓在v形塊上定位時定位誤差計算如圖9-16a所示的銑鍵槽工序，工件在v形塊上定位，定位基準為圓柱軸心線。如果忽略v形塊的制造誤差，則定位基準在垂直方向上的基準位移誤差

TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"g=OO\=ddf\o"CurrentDocument"2sin—2sm-2sin-222（9-3）對于9-16中的三種尺寸標注，下面分別計算其定位誤差。當尺寸標注為B1時，工序基準和定位基準重合，故基準不重合誤差AB=0。所以B1尺寸的定位誤差為A-a-禹2sin—2（9-4）當尺寸標注為B2時，工序基準為上母線。此時存在基準不重合誤差所以AD應為AB與Ay的矢量和。由于當工件軸徑由最大變到最小時，△專和Ay都是向下變化的，所以，它們的矢量和應是相加。故+1)旦—+?』=冬（一TOC\o"1-5"\h\z、.獲2』2.0；Zsm.—sm—（9-5）-S￡工序基準為下母線。此時基準不重合誤差仍然是2，但當Ay向下變化時，AB它們的矢量和應是相減。故具（，-1）sin—2當尺寸標注為B3時，是方向朝上的，所以(9-6)2+1)（9-5）-S￡工序基準為下母線。此時基準不重合誤差仍然是2，但當Ay向下變化時，AB它們的矢量和應是相減。故具（，-1）sin—2當尺寸標注為B3時，是方向朝上的，所以(9-6)通過以上分析可以看出：工件以外圓在V形塊上定位時，加工尺寸的標注方法不同，所產生的定位誤差也不同。所以定位誤差一定是針對具體尺寸而言的。在這三種標注中，從下母線標注的定位誤差最小，從上母線標注的定位誤差最大。四.計算題：（共10分）如圖所示套類工件銑鍵槽，要求保證尺寸94_020,分別采用圖（b）所示的定位銷定位方案和圖（c）所示的V形槽定位方案，分別計算定位誤差。(a)(b)(c)圖（b）的定位誤差:(a)(b)(c)AY=d=J30+(—0.060+0.11)=ay2“5d0.20…八AB===0.10mm22AD=AY+AB=0.175+0.10=0.275mm圖(C)的定位誤差AY=―——=―—=0.141mm2sin%2sin9022An5d0.20AB=——==0.10mm22AD=AY-AB=0.141-0.10=0.041mm4.4定位誤差分析與計算在機械加工過程中，使用夾具的目的是為保證工件的加工精度。那么，在設計定位方案時，工件除了正確地選擇定位基準和定位元件之外，還應使選擇的定位方式必須能滿足工件加工精度要求。因此，需要對定位方式所產生的定位誤差進行定量地分析與計算，以確定所選擇的定位方式是否合理。4.4.1定位誤差產生的原因和計算造成定位誤差△D的原因可分為性質不同的兩個部分：一是由于基準不重合而產生的誤差，稱為基準不重合誤差△B；二是由于定位副制造誤差，而引起定位基準的位移，稱為基準位移誤差△Y。當定位誤差△DW1/36K（6K為本工序要求保證的工序尺寸的公差）時，一般認為選定的定位方式可行。（1）基準不重合誤差的計算由于定位基準與工序基準不重合而造成的工序基準對于定位基準在工序尺寸方向上的最大可能變化量，稱為基準不重合誤差，以AB表示。如圖4.36所示的零件簡圖，在工件上銑一通槽，要求保證的

工序尺寸為A、B、C,為保證B尺寸，工件用以K1面或以K2面來定位，都可以限制工件在B尺寸方向上的移動自由度。但兩種定位方式的定位精度是不一樣的。由于加工過程中，是采用夾具上定位件的定位表面為基準來對刀的。當以K1面為定位基準時，圈4.36基準不重合誤如圖4.37(a)所示B就為確定刀具與夾具相互位置的對刀尺寸，在一批工件的加工過程中B的位置是不變的。當以K2面為定位基準時，如圖4.37(b)所示B'為確定刀具與夾具相互位置的對刀尺寸，由于工序基準是K1面，與K2面不重合。當一批工件逐個在夾具上定位時，受尺寸L±Al的影響，工序基準K1面的位置是變動的，K1的變動影響工序尺寸B的大小，給B造成誤差。由圖4.37(a)可知AB=0由圖4.37(b)可知△B=Lmax-Lmin=2^l(4.1)切：&一岌誠切S4.3?基準不重合誤差計當工序基準的變動方向與工序尺寸方向有一夾角時，基準不重合誤差等于定位基準與工序基準間距離尺寸公差在工序尺寸方向上的投影，即B=(Smax-Smin)cos88是基準不重合誤差變化方向與工序尺寸方向上夾角(2)基準位移誤差和計算由于定位副的制造誤差而造成定位基準對其規(guī)定位置的最大可能變動位移，稱為基準位移誤差，用AY來表示。顯然不同的定位方式和不同的定位副結構，其定位基準的移動量的計算方法是不同的。下面分析幾種常見的定位方式產生的基準位移誤差的計算方法。工件以平面定位工件以平面為定位基準時，若平面為粗糙表面則計算其定位誤差沒有意義；若平面為巳加工表面則其與定位基準面的配合較好，誤差很小，可以忽略不計。即工件以平面定位時，Y=0(4.2)工件以圓孔在圓柱銷、圓柱心軸上定位或工件以外圓柱面在圓孔上定位工件以圓孔在圓柱銷、圓柱心軸上定位，其定位基準為孔的中心線，定位基面為內孔表面。如圖4.38所示，設工件的圓孔為①D+8D，定位件的軸徑尺寸為①d-8d。由于定位副配合間隙的影響，會使工件上圓孔中心線(定位基準)的位置發(fā)生偏移，當孔的尺寸為最大值，軸徑尺寸為最小值時，其中心的可能偏移量即基準位移誤差△y最大?！鱕=①Dmax—①dmin=8D+8d十Xmin(4.3)Xmin一定位所需最小間隙(設計時確定)，mm°Xmin=①Dmin-①dmax圖4.3S圓孔在圓柱箱、圓柱心軸上的其定位基準可以在任意方向上偏移，即△Y誤差的對任意方向的工序尺寸都有影響當工件用水平圓柱心軸定位時，相反，工件以外圓柱面在圓孔上定位，其△Y的計算為Y=(8D+8d+Xmin)/2(4.4)相反，工件以外圓柱面在圓孔上定位，其△Y的計算為Y二①Dmax—①dmin=8D+8d十Xmin(4.5)不過8D是定位件圓孔的極限尺寸，8d是工件外圓柱面的極限尺寸.而其△Y誤差同樣對任意方向的工序尺寸都有影響工件以外圓柱面在v形塊上定位工件以外圓柱面在v形塊上定位時，其定位基準為工件外圓柱面的軸心線，定位基面為外圓柱面。若不計V形塊的制造誤差，由于V形塊的對中性則Y(對稱面水平方向上)=0(4.6)而由于工件基準面的形狀和尺寸誤差時，工件的定位基準會在對稱面上產生偏移，如圖4.39所示，即在Z向的基準位移量可由下式計算圖4.39在w形塊上定也的基推位移△Y=OO'=8d/2sin(a/2)(4.7)其中8d——工件定位基面的直徑公差，mm;a——V形塊的夾角，(°)?！鱕的誤差變化方向在V形塊的對稱面上第四節(jié)定位誤差機械加工中，工件的誤差通常由定位誤差（AD）,安裝誤差和調整誤差組成。所謂安裝誤差是指夾具在機床上安裝時由于夾具相對于機床的位置不準確而引起的誤差，以表示。而調整誤差是指刀具位置調整的不準確或引導刀具的誤差而引起的工件誤差，以上'表示。通常把這二項誤差統(tǒng)稱為調安誤差，以點表示。第三是加工過程誤差，它包括機床運動誤差和工藝系統(tǒng)變形、磨損等因素引起的誤差，以巴"表示。只有加工誤差不超過給定工序公差，工件才合格。即11「％5（9-2）在對定位方案合理性進行分析時，可假定上述允許的最大誤差各不超過工件工序尺寸公差的1/3。（二）工件以內孔在圓柱心軸上定位的定位誤差計算工件與過盈配合的圓柱心軸定位時，由于無徑向間隙，所以無基準位移誤差。在這里只分析間隙配合的定位誤差。1.定位時孔與軸固定單邊接觸如果定位心軸水平放置，由于工件的自重作用，使工件與心軸一直在上母線處接觸。如圖12-17所示，銑平面工序的定位基準為孔的中心線。巳知孔徑為妙:”、定位心軸軸徑為倒-*，最小間隙為△四一刀一ho。則基準位移誤差222(9-7)圖9-22固定單邊接觸定位誤差計算下面分別計算四種標注方式時的定位誤差。當標注尺寸點」,工序基準與定位基準重合時（見圖9-22a）。AB=0，所以定位誤差為當標注尺寸為一％時，工序基準與定位基準不重合，2。所以AD（H2）應為AB與Ay的矢量和。因為在定位基準由一個極端位置O1變到另一個極端位置O2時，四，方向是向下的，而與此同時，工序基準（內孔上母線）相對于定位基準（孔心）的變化是向上的，所示Ay與AB方向相反

［迎當標注尺寸為H3時，土仍為2，上與山*同向&D（丑m）=%￥十「丑=5占口+晶+,子2）=如）+刁目4占廣抑AA當標注尺寸為H4時，，此時四,與四*無關，它們兩個可以同時取得最大值。所以&救m一與1A11定位孔與軸可以在任意方向上接觸此種情況下，定位基準可以在任意方向上變動，其最大變動量為孔徑最大與軸徑最小時的間隙即最大間隙，所以菖V—n、、、w.~'^,?ir,—I%IA其中￡'、?、占分別為定位孔、軸的尺寸公差和孔軸配合的最小間隙。而基準不重合誤差則根據(jù)定位情況的不同而定，