定位误差复兴－5－18－09.ppt

第二部分 机床夹具 主要内容： 1、概述 2、工件在夹具上的定位 3、工件在夹具中的夹紧 4、各类机床夹具 5、机床夹具设计步骤与方法 第二节 工件在夹具上的定位 本节要点 工件定位的基本原理 典型的定位方式 定位误差的分析 难点 定位误差的分析计算 一、工件定位的基本原理 1、 六点定位的基本原理 空间直角坐标系oxyz中可以有３个平移运动和３个转动——六个自由度 用适当分布的六个约束点限制工件的六个自由度，称为六点定位。 2、正常的定位情况 即根据工件加工表面的位置尺寸要求，需要限制的自由度均已被正确限制的定位情况。 完全定位：工件的六个自由度需要全部限制，定位时正好限制了六个自由度。 不完全定位：工件的需要限制的自由度少于六个，定位时正好限制了这几个自由度。 完全定位 三个支承钉限制 、 、 两支承钉限制 、 用一个支承订限制工件的自由度 ， 不完全定位 工件定位时，其自由度并非在任何情况下都要全部加以限制，也可以仅限制影响加工精度的那些自由度。 2、非正常的定位情况 欠定位 ：需要限制的自由度没有全部被限制的情况 过定位：是某自由度被两个或两个以上的约束重复限制了的情况。 欠定位不能保证位置精度，是不允许的。 过定位一般是不允许的，因为它可能会造成一些不良后果，如： 1）工件与定位元件的接触点不稳定，使一批工件的位置一致性较差， 2）会增加工件及夹具的夹紧变形； 3）也可能导致部分工件不能顺利地与定位元件接触来实现定位。 过定位 若工件定位平面粗糙，支承钉或支承板的支承表面又不能保证在同一平面上，则这种定位是不允许的。 设计夹具时，必须根据工件的加工要求和已确定的定位基面，选择定位方法及定位元件并分析定位精度。 （一）工件以平面定位 未经机械加工的平面定位（以粗基准平面定位 ） 工件以平面定位 实现工件以平面的定位元件有 支承钉 支承板 3、自位支承（浮动支承） 支承本身可以随工件定位基准面的变化而自动调整，并与之相适应。 采用自位支承定位可能不止一个接触点，这样可以提高工件的装夹刚度和稳定性，但其作用仍相当于一个固定支承，只限制工件的一个自由度。 4、辅助支承 是在夹具中对工件不起限制自由度作用的支承。它主要用于提高工件的支承刚性，防止工件因受力产生变形。 （二）工件以圆柱孔定位 （三）工件以外圆柱面定位 工件以外圆表面定位是以圆柱的轴心线为定位基准的。其外圆柱面为定位基面。 常用的定位元件是： v形块 定位套 1、V形块 2、定位套 （四）定位表面的组合 实际生产中经常遇到的不是单一表面定位，而是几个定位表面的组合。 常见的为 平面—平面、 平面—圆孔、 平面—外圆表面、 平面—其它表面、 锥面—锥面等。 这时的定位元件如何选择，必须具体问题具体分析。 第一定位基准面或主要基准：限制自由度数最多的定位面。 第二定位基准面或导向基准：限制自由度数第二多的定位面。 第三定位基准面或定程基准：限制一个自由度的定位面。 1．孔与端面组合定位 2．一面两孔组合定位 二、定位误差分析 零件在加工过程中，产生的加工误差很多。如工艺系统的变形（机床、刀具、夹具和工件）、内应力、磨损及调整误差等等。 （一）定位误差及其产生原因 定位误差： （用 ?D 表示） 由于工件在夹具上定位不准确所引起的加工误差。 基准位移误差 采用试切法加工，一般不需要考虑定位误差。 在成批生产中采用调整法加工时，需要作定位误差的分析计算。 定位误差是工件加工误差的一部分，在分析定位方案时，根据工厂实际生产经验，定位误差应控制在工件对应公差的1／3～1／5以内。 定位误差的计算可以来用几何方法，也可以采用微分方法。 三种α角的V形块，在不同标注工序尺寸时的定位误差值 工件以圆柱面在V形块上定位 由于Td的影响，使工件中心沿O向从O移至O1，即基准位移量: △Y＝ OO1＝ 工序尺寸A1的定位误差 △Y＝ △D＝ △Y ＝ 2、定位销 分为固定定位销、可换圆柱销、菱形销、圆锥销。 标准化的圆柱定位销 菱形销 只在圆弧部分与工件定位孔接触； 因而只在该接触方向限制工件的一个自由度； 在需要避免过定位时使用。 圆锥销 b用于毛坯孔定位。 c用于已加工孔定位。 定位基准不论是完整的圆柱面还是局部圆弧面，都可以采用V形块定位。 它的最大特点是对中性好，即工件定位外圆的轴线与V形块两斜面对称轴线保证重合，不受定位外圆直径误差的影响。 对加工表面与外圆轴线有对称度要求的工件，常采用V形块定位。 V形块结构尺寸已标准化，斜面夹角有60°90°120° V形块在夹具中的安装尺寸T是V形块的主要设计参数，该尺寸