定位误差的分析与计算

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1、专题一、定位误差的分析与计算一批工件逐个在夹具上定位时，由于工件及定位元件存在公差，使各个工件所占据的位置不完全一致即定位不准确，加工后形成加工尺寸的不一致，形成加工误差。这种只与工件定位有关的加工误差，称为定位误差，用△D表示。定位误差：设计基准在工序尺寸方向上的最大位置变动量。2006-31问题？用逐件试切法加工是否存在定位误差？2006-32引言要保证零件加工精度，则需满足以下条件：①△总≤δ其中△总为多种原因产生的误差总和；δ是工件被加工尺寸的公差。△总包括（1）夹具在机床上的装夹误差，（2）工件在

2、夹具中的定位误差和夹紧误差，（3）机床调整误差，（4）工艺系统的弹性变形和热变形误差，（5）机床和刀具的制造误差及磨损误差等。2006-33为了方便分析定位误差，常将△总化作三个部分：定位误差△定安装、调整误差△安-调:包括夹具在机床上的装夹误差、机床调整误差、夹紧误差以及机床和刀具的制造误差等。加工过程误差△过：包括工艺系统的弹性变形和热变形误差以及磨损误差等。为保证加工要求，上述三项误差合成后应小于或等于工件公差δ。2006-34即：△定+△安-调+△过≤δ在对定位方案进行分析时，可以假设上述三项误差各

3、占工件公差的1/3。则有：△定≤δ/3此就是夹具定位误差验算公式。2006-351.造成定位误差的原因造成定位误差的原因有两个。⑴定位基准与设计基准不重合，产生基准不重合误差△不。⑵定位基准与限位基准不重合，产生基准位移误差△基（也叫定位副制造不准确误差）。2006-36⑴基准不重合误差△不须明确的概念：a)设计基准：在零件图上用来确定某一表面的尺寸、位置所依据的基准。b)工序基准：在工序图上用来确定本工序被加工表面加工后的尺寸、位置所依据的基准。c)基准不重合误差等于定位基准相对于设计基准在工序尺寸方向上

4、的最大变动量。2006-37加工顶面2，以底面和侧面定位，此时定位基准和设计基准都是底面3，即基准重合。定位误差：△定=02006-38加工台阶面1，定位同工序一，此时定位基准为底面3，而设计基准为顶面2，即基准不重合。即使本工序刀具以底面为基准调整得绝对准确，且无其它加工误差，仍会由于上一工序加工后顶面2在H±△H范围内变动，导致加工尺寸A±△A变为A±△A±△H，其误差为2△H。基准不重合误差△不=2△H2006-39工序二改进方案使基准重合了(△不=0)。这种方案虽然提高了定位精度，但夹具结构复杂，工

5、件安装不便，并使加工稳定性和可靠性变差，因而有可能产生更大的加工误差。从多方面考虑，在满足加工要求的前提下，基准不重合的定位方案在实践中也可以采用。2006-310定位基准与设计基准不重合，产生的基准不重合误差△不。基准不重合误差的大小应等于定位基准与设计基准之间所有尺寸的公差和。在工序图上寻找这些尺寸的公差。2006-311当设计基准的变动方向与加工尺寸的方向不一致，存在一夹角时，基准不重合误差等于定位基准与设计基准之间所有尺寸的公差和在加工尺寸方向上的投影。当设计基准的变动方向与加工尺寸的方向相同时，这

6、时基准不重合误差等于定位基准与设计基准之间所有尺寸的公差和。2006-312⑵基准位移误差△基定位基准与限位基准不重合引起的误差。工件定位面与夹具定位元件共同构成定位副，由于定位副制造得不准确和定位副间的配合间隙引起的工件最大位置变动量，也称为定位副制造不准确误差。这是由于定位基面和限位基面的制造公差和间隙造成的。2006-313如图所示，工件以内孔中心O为定位基准，套在心轴上，铣上平面，工序尺寸为从定位角度看，孔心线与轴心线重合，即设计基准与定位基准重合，△不=0。2006-314实际上，定位心轴和工件内

7、孔都有制造误差，而且为了便于工件套在心轴上，还应留有间隙，故安装后孔和轴的中心必然不重合，使得两个基准发生位置变动。此时基准位移误差：△基=（△D+△d）/22006-315若定位基准与限位基准的最大变动量为Δi。定位基准的变动方向与设计尺寸方向相同时：△基=Δi定位基准的变动方向与加工尺寸的方向不一致，两者之间成夹角时，基准位移误差等于定位基准的变动范围在加工尺寸方向上的投影。△基＝Δicosα2006-3162．定位误差的计算定位误差的常用计算方法是合成法。定位误差应是基准不重合误差与基准位移误差的合成

8、。计算时，可先算出基准不重合误差和基准位移误差，然后将两者合成。2006-317合成时，若设计基准不在定位基面上（设计基准与定位基面为两个独立的表面），即基准不重合误差与基准位移误差无相关公共变量。△定＝△基＋△不合成时，若设计基准在定位基面上，即基准不重合误差与基准位移误差有相关的公共变量。△定＝△基±△不2006-318+-确定方法：定位基准与限位基面接触，定位基面直径由小变大（或由大变小），分析定位基准变动