[工学]定位误差的分析与计算.ppt

专题三、 定位误差的分析与计算 ;引 言 ;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。;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。 ;1. 造成定位误差的原因 ;⑴基准不重合误差△不;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 = 0;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 △H;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。 ; 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。 ; 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。 ;⑵基准位移误差△基; 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???心线重合，即设计基准与定位基准重合， △不 =0。 ;实际上，定位心轴和工件内孔都有制造误差，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。; 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＝Δicosα;2．定位误差的计算 ; 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;+ - 确定方法：;定位误差计算的两种方法： ;O1;工序基准;①对H2尺寸 (加工面到中心线) △不=0， △基为定位基准线O的在加工方向的最大变动量，即O1O2 ? 所以△基 = O1O2=O1C-O2C; ②对H1尺寸（加工面到上母线） 由于△不≠0，△基≠0 ； △定＝△基＋△不 而△基 = O1O2=O1C－O2C △不 = 则△定＝△基＋△不 或△定= Aa= AO1＋O1O2－ aO2;? ③对H3尺寸（加工面到下母线） 此时，△定 = bB = bO2+O2O1-BO1;通过以上计算，可得出如下结论: ⑴即定位误差随工件误差的增大而增大; ⑵与V形块夹角有关，随α增大而减小，但定位稳定性变差，故一般取α=90゜; ⑶?定与工序尺寸标注方式有关， 本例中?定1 ＞ ?定2 ＞ ?定3 。 ;保证加工精度的条件;3．常见定位方式定位误差的计算 ;⑵工件以内孔定位 ;①工件孔与定位心轴（或销）采用间隙配合的定位误差计算??? △定 = △不 + △基? 　　工件以内孔在圆柱心轴、圆柱销上定位。由于孔与轴有配合间隙，有基准位移误差，分两种情况讨论： 　　a.定位面与定位工作面接触点随机，按最大孔和最小