定位误差计算.ppt

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1、1教学单元3 工件在夹具中的定位定位误差计算2教学单元3 工件在夹具中的定位上次课的主要内容上次课的主要内容1.组合的概念2.组合定位中各定位元件限制自由度分析（所限自由度分析）3.组合定位中重复定位现象的消除方法 本次课程的重点本次课程的重点1.定位误差的概念2.产生定位误差的原因3.定位误差的计算3教学单元3 工件在夹具中的定位u一批工件逐个在夹具上定位时，由于工件及定位元件存在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，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。加工后形成加工尺寸

2、的不一致，形成加工误差。u这种只与工件定位有关的加工误差，称为这种只与工件定位有关的加工误差，称为定位误差定位误差，用，用D表示。表示。u定位误差定位误差：由定位引起的同一批工件的工序基准在加工尺：由定位引起的同一批工件的工序基准在加工尺寸方向上的最大变动量。寸方向上的最大变动量。u定位误差主要研究的对象是工件的工序基准和定位基准。工序基准的变动量将影响工件的尺寸精度和位置精度。定位误差计算定位误差计算4教学单元3 工件在夹具中的定位一、工件在夹具中加工时加工一、工件在夹具中加工时加工误差的组成误差的组成n使用夹具时，造成表面位置的加工误差包括下列四方面：n1、A与夹具在机床上安装有关的误差。

3、n2、D定位误差，即由定位引起的工序基准的位置误差。5教学单元3 工件在夹具中的定位n3、T刀具相对夹具的位置误差，即对刀导向误差。n4、G与加工过程中一些因素有关的加工误差。包括机床误差、刀具误差以及工艺系统的受力变形(如夹紧误差)、热变形、磨损等因素造成的加工误差。6教学单元3 工件在夹具中的定位n要保证零件加工精度，则需满足以下条件：要保证零件加工精度，则需满足以下条件：n 总总 n其中总总为多种原因产生的误差总和；n是工件被加工尺寸的公差。n总总=A+D+G+Tn为保证加工要求，上述四项误差合成后应小于或等为保证加工要求，上述四项误差合成后应小于或等于工件公差于工件公差。7教学单元3

4、工件在夹具中的定位n即：即：n T+D+A+G G n在对定位方案进行分析时，通常认为定位误差占工件在对定位方案进行分析时，通常认为定位误差占工件公差的小于等于公差的小于等于1/31/3。n即：即：n D D/3/3n此就是夹具定位误差验算公式。此就是夹具定位误差验算公式。8教学单元3 工件在夹具中的定位二二.造成定位误差的原因造成定位误差的原因 n造成定位误差的原因有两个。造成定位误差的原因有两个。n定位基准与工序基准不重合，产生定位基准与工序基准不重合，产生基准基准不重合误差不重合误差B。n定位基准与限位基准不重合，产生定位基准与限位基准不重合，产生基准基准位移误差位移误差Y（也叫（也叫定

5、位副制造不准确误差定位副制造不准确误差）。9教学单元3 工件在夹具中的定位1、基准不重合误差、基准不重合误差B须明确的须明确的概念概念：a)a)定位基准：定位基准：确定工件在夹具中位置的基准，即与确定工件在夹具中位置的基准，即与夹具定位元件接触的工件上的点、线、面。夹具定位元件接触的工件上的点、线、面。b)b)工序基准：工序基准：在工序图上用来确定本工序被加工表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。面加工后的尺寸、位置所依据的基准。c)c)基准不重合误差基准不重合误差等于工序基准相对于定位基准在等于工序基准相对于定位基准在工序尺寸方向上的最大变动量。工序尺寸方向上的

6、最大变动量。10教学单元3 工件在夹具中的定位AACC11教学单元3 工件在夹具中的定位ABn加工台阶面，以底面，此时定位基准和工序基准都是工件底面加工台阶面，以底面，此时定位基准和工序基准都是工件底面A，即基准重合。，即基准重合。n基准不重合误差：基准不重合误差：B=0 定位误差：定位误差：D=B+Y=0C12教学单元3 工件在夹具中的定位n工序基准工件上表面工序基准工件上表面Cn定位基准工件下表面定位基准工件下表面An基准不重合基准不重合n基准不重合误差基准不重合误差B=l2max-l2min=2 LABC13教学单元3 工件在夹具中的定位n加工顶面加工顶面2，以底面和侧面定位，此时定位基

7、准和，以底面和侧面定位，此时定位基准和工序基准都是底面工序基准都是底面3，即基准重合。，即基准重合。n定位误差：定位误差：D=014教学单元3 工件在夹具中的定位n加工台阶面加工台阶面1，定位同工序一，此时定位基准为底面，定位同工序一，此时定位基准为底面3，而工序基准为顶面，而工序基准为顶面2，即基准不重合。，即基准不重合。n即使本工序刀具以底面为基准调整得绝对准确，且无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其它加工误差，仍会由于上一工序加工后顶面2在在 H H 范围内变动，导致加工尺寸范围内变动，导致加工尺寸A A 变为变为A A H，其误差为

8、其误差为2 H。n基准不重合误差基准不重合误差B=2 H15教学单元3 工件在夹具中的定位n工序二改进方案使基准重合了工序二改进方案使基准重合了(B=0)。这种方案虽然提。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。工稳定性和可靠性变差，因而有可能产生更大的加工误差。n从多方面考虑，在满足加工要求的前提下，基准不重合的从多方面考虑，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。定位方案在实践中也可以采用。16教学单元3 工件在夹具中的定位n 如图所示，加工

9、A和B两个尺寸，加工尺寸A时，其定位基准与工序基准不重合，安装一批工件逐个在夹具上定位时，受尺寸 的影响，工序基准的位置是变动的，导致尺寸误差，这就是基准不重合误差。n图131 17教学单元3 工件在夹具中的定位n 基准不重合误差的大小：n 当工序基准的变动方向与加工尺寸的方向不一致，存在一夹角时，n n 加工尺寸B的工序基准与定位基准重合，n 18教学单元3 工件在夹具中的定位19教学单元3 工件在夹具中的定位20教学单元3 工件在夹具中的定位2、基准位移误差、基准位移误差Yn定位基准与限位基准不重合引起的误差。定位基准与限位基准不重合引起的误差。n工件定位面与夹具定位元件共同构成定位副，由

10、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，也称为起的工件最大位置变动量，也称为定位副制造不定位副制造不准确误差准确误差。n这是由于定位基面和限位基面的制造公差和间隙这是由于定位基面和限位基面的制造公差和间隙造成的。造成的。21教学单元3 工件在夹具中的定位n（1）工件以平面支承定位22教学单元3 工件在夹具中的定位u如图所示，工件以内孔中心如图所示，工件以内孔中心O为定为定位基准，套在心轴上，铣上平面，位基准，套在心轴上，铣上平面，工序尺寸为工序尺寸为 u从定位角度看，孔心线与轴心线从定

11、位角度看，孔心线与轴心线重合，即工序基准与定位基准重重合，即工序基准与定位基准重合，合，D=0。n（2）圆柱销定位23教学单元3 工件在夹具中的定位n实际上，定位心轴和工件内实际上，定位心轴和工件内孔都有制造误差，而且为了孔都有制造误差，而且为了便于工件套在心轴上，还应便于工件套在心轴上，还应留有间隙，留有间隙，n故安装后孔和轴的中心必然故安装后孔和轴的中心必然不重合，使得两个基准发生不重合，使得两个基准发生位置变动。位置变动。n此时基准位移误差：Y=（D+d）/224教学单元3 工件在夹具中的定位n（3）V型块定位25教学单元3 工件在夹具中的定位O1O2H2dmaxdminO26教学单元3

12、 工件在夹具中的定位O1O2dmaxdmin27教学单元3 工件在夹具中的定位n若若定位基准与限位基准的最大变动量定位基准与限位基准的最大变动量为为i。n定位基准的变动方向与设计尺寸方向相同时：定位基准的变动方向与设计尺寸方向相同时：Y=i n定位基准的变动方向与加工尺寸的方向不一致，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。准的变动范围在加工尺寸方向上的投影。Yicos28教学单元3 工件在夹具中的定位三、定位误差的合成三、定位误差的合成n定位误差应是基准不重合误差与基准位移定

13、位误差应是基准不重合误差与基准位移误差的合成。计算时，可先算出基准不重误差的合成。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。合误差和基准位移误差，然后将两者合成。29教学单元3 工件在夹具中的定位n1）当B 0、Y0时，产生定位误差的原因是基准位移，故只要计算出Y即可，即DY30教学单元3 工件在夹具中的定位31教学单元3 工件在夹具中的定位32教学单元3 工件在夹具中的定位33教学单元3 工件在夹具中的定位34教学单元3 工件在夹具中的定位n2）当B 0、Y0时，产生定位误差的原因是基准不重合误差，故只要计算出B即可，即D B 35教学单元3 工件在夹具中的定位36教学单

14、元3 工件在夹具中的定位37教学单元3 工件在夹具中的定位n3）当B 0、Y 0时，且造成定位误差的原因是相互独立的因素时应将两项误差相加，即nD B+Y 38教学单元3 工件在夹具中的定位39教学单元3 工件在夹具中的定位40教学单元3 工件在夹具中的定位n4）若工序基准在定位基面上，即基准不重合误差与基准位移误差有相关的公共变量。n DYB41教学单元3 工件在夹具中的定位+-确定方法：确定方法：n定位基准与限位基面接触，定位基面直径由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），分析定位基准变动方向。小变大（或由大变小），分析定位基准变动方向。n定位基准不变，定位基面直径同

15、样变化，分定位基准不变，定位基面直径同样变化，分析设计基准的变动方向。析设计基准的变动方向。nY（或定位基准）与（或定位基准）与B（或工序基准）的（或工序基准）的变动方向相同时，取变动方向相同时，取“+”号；变动方向相反时，号；变动方向相反时，取取“-”号。号。42教学单元3 工件在夹具中的定位例题例题43教学单元3 工件在夹具中的定位O1O2H2ABabdmaxdminCO44教学单元3 工件在夹具中的定位O1O2H1H2H3ABabdmaxdminn举例：CO45教学单元3 工件在夹具中的定位O1O2H1H2H3ABabdmaxdminnV型块定位：CO46教学单元3 工件在夹具中的定位n工序基准n定位基准nDnH1尺寸：AnonB0，Y0nH2尺寸：ononB=0，Y0nH3尺寸：BnonB0，Y0