《机床夹具设计新》PPT课件.ppt

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1、6.2.2 定位误差计算定位误差计算 定位误差的概念定位误差的概念 例例：采采用用V V 型型块块定定位位，在在轴轴上上铣铣键键槽槽，要要求求保保证证槽槽底底至至轴轴心心的的距距离离H H。键键槽槽铣铣刀刀按按规规定定尺尺寸寸H H调调整整好好位位置置。实实际际加加工工时时，由由于于工工件件直直径径存存在在公公差差，会会使使轴轴心心位位置置发发生生变变化化。不不考考虑虑加加工工过过程程误误差差，仅仅由由于于轴轴心心位位置置变变化化而而使使工工序序尺尺寸寸H H也也发发生生变变化化。此此变变化化量量是是由由于于工工件件的的定定位位而而引引起起的的，故故称为定位误差。称为定位误差。定位误差HOAO

2、1O2DW定位误差是由于工件在夹具上（或机床上）定位不准确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。而引起的加工误差。16.2.2 定位误差计算定位误差计算 调刀基准的概念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。26.2.2 定位误差计算定位误差计算 调刀基准的实例调刀基准的实例固定式钻模36.2.2 定位误差计算定位误差计算 定位误差的来源定位误差的来源该工件除键槽外

3、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，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。思考思考:假设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?结结论论：定定位位基基准准与与调调刀刀基基准准重重合合。定定位位基基准准与与设设计计基基准准不不重重合合，二者通过外圆半径d1/2联系起来。46.2.2 定位误差计算定位误差计算 定位误差的来源定位误差的来源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

4、误差。尺寸误差值的大小是多少的大小是多少?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56.2.2 定位误差计算定位误差计算 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。66.2.2 定位误差计算定位误差计算 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，二二者者

5、不不重重合合。造成 h 的尺寸变化，引起定位误差。76.2.2 定位误差计算定位误差计算 第第二二类类定定位位误误差差（基基准准位位移移误误差差）: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。86.2.2 定位误差计算定位误差计算 定位误差的来源定位误差的来源h尺寸的定位误差就是上述两类定位误差的合成尺寸的定位误差就是上述两类定位误差的合成9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定位误差分析的结论引起设计基准相对

6、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 +EP=f(W )注意注意: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 定位误差计算定位误差计算 10定位误差分析的结论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引引起起的的定定位位误误差差称称为为第第一一类类定定位位误差或者基准不重合误差误

7、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引引起起的的定定位位误误差差称称为为第第二二类类定定位位误差或者基准位移误差误差或者基准位移误差;PE=f 2(E )注意注意: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注意注意:上式为代数合成式上式为代数合成式，加减号，加减号由定位方案来分析确定。6.2.2 定位误差计算定位误差计算 11分析计算定位误差时应注意的问题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)的定位误差，是该加工尺

8、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 定位误差计算定位误差计算 12定位单个典型表面时定位误差的计算定位单个典型表面时定位误差的计算具体步骤：一、根

9、据定位方案分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 定位误差计算定位误差计算 13定位单个典型表面时定位误差的计算要点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

10、对精精基基准准定定位位，忽略定位面与定位工作面的形状误差，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 定位误差计算定位误差计算 14孔与销间隙配合时的定位误差DmaxdminOEO1O2 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；

11、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(基准不重合误差)按实际情况分析。6.2.2 定位误差计算定位误差计算 15定位单个典型表面时定位误差的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，等等于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 定位误差计算定位误差计算 166.2.2 定位误差计算定位误差计算

12、 【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，分别为30和，应分别计算其定位误差。176.2.2 定位误差计算定位误差计算 1、对30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，以尺寸相联系。设计基准相对于定位基准的位置变化 分析:存在第一类定位误差PB ，且误差方向与B方向相同 PB=因为是平面定位，定位基准、调刀基准重合,所以 E=0 ；PE=030尺寸的定位误差是 P(30)=PB+PE 30尺寸的允许误差是 21/3,可以

13、保证尺寸的要求186.2.2 定位误差计算定位误差计算 2、对60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60尺寸的定位误差是 P(60)=PB+PE=0可以保证尺寸的要求 E=0 ；PE=019【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。现按右图所以内。现按右图所示定位方案示定位方案,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

14、允差T(e)=0.25。6.2.2 定位误差计算定位误差计算 20【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=021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

15、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。22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1/3,能保证该尺寸要求236.2.2 定位误差计算定位误差计算 该尺寸的设计基准外圆轴线,

16、定位基准是内孔轴线设计基准与定位基准是否重合？由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。24【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

17、差计算定位误差计算 解解: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 =0E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。25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

18、 尺寸方向相同L2尺寸的定位误差是26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?关键判断关键判断:当公共变量变化时，如果两类误差变化方向相同当公共变量变化时，如果两类误差变化方向相同,取加号，方向相反取减号。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

19、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。276.2.2 定位误差计算定位误差计算 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。28该尺寸的定位误差是 还是需要判断加减号!6.

20、2.2 定位误差计算定位误差计算 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296.2.2 定位误差计算定位误差计算 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。?下下上上减减?反反30该尺寸的定位误差是6.2.2 定位误差计算定位误差计算 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。31