课题三定位误差分析和计算

解 a ）分析
定位基准与工序基准重合同为 ¢ 22 轴线。定位基面与 限位基面间有间隙，定位基准与限位基准不重合，△y≠0。 虽然定位销垂直布置，但定位时活动V形块将工件推向左 边，使孔、销右边固定接触。定位基准移动方向与加工 尺寸方向间的夹角 30 15 。
b） 计算
B O TD Td 0.033 0.021 i 0.027mm 2 2 2 y i cos30 0.023mm D B y 0.023mm
（2）以圆孔、外圆柱面为定位副时的定位误差计算
工件以圆柱孔在心轴（或定位销）上定位与工件以外圆柱面在定位
套上定位时所产生的基准位移误差的计算方法相同，应按圆孔与外圆柱 面固定边接触和非固定边接触两种情况分别计算。
1）固定边接触
2）非固定边接触
例5-1钻铰如图5-29（a）所示凸轮的两小孔2-¢ 16，定位方式如图所 0 示。定位销走直径为 220.021 ，求加工尺寸（100±0.1)mm的定 位误差.
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例5-2 图5-30所示工件以Φ 80mm±0.05mm外圆柱面在定 0.1 位元件 80 的止口中定位，加工宽11mm的槽，求 0.07 mm 槽对称度的定位误差。
解 a ) 分析
定位元件的限位基面，一般都经过精加工，所以可认为限位基 面就是限位基准，即定位元件的工作平面就是限位基准。
二. 定位误差及其产生原因
一批工件逐个在夹具上定位时，各个工件所占据的位置不 完全一致，加工后，各工件的加工尺寸必然大小不一，这种由 于工件定位引起的使工序基准在工序尺寸方向上的最大位置变 动量，称为定位误差，用ΔD表示。 在工件的加工中，还会因夹具在制造与安装、工件的夹紧、 机床的工作精度、刀具的精度、受力变形、热变形等因素而产 生误差，定位误差仅是加工误差的一部分。一般限定定位误差 不超过工件加工公差T的1/5～1/3，即 ΔD≤(1/5～1/3)T
（2）基准不重合误差ΔB
图（a）为被加工零件的工序简图，在工件上铣缺口，加工尺寸 为A和B。图（b）是加工示意图
从图中可看出，工件以底面和E面定位。调整好尺寸
后，在一批工件的加工过程中对刀尺寸C的大小是不变的。
加工尺寸A的工序基准是F，定位基准是E，两者不重 合。
当一批工件逐个在夹具上定位时，A的尺寸受尺寸 S±δs/2的影响，这个误差就是基准不重合误差。
尺寸A的工序基准是内孔轴线，定位基准也是内孔轴线， 两者重合，△B =0。 由于定位副（工件内孔表面与心轴圆柱面）有制造公差和 最小配合间隙，使得定位基准（工件内孔轴线）与限位基准 （心轴轴线）不能重合，定位基准相对于限位基准下移了一段 距离。 定位基准的位置变动影响到工序尺寸A的大小，给A造成了 误差，这个误差就是基准位移误差。 基准位移误差的大小应等于因定位基准与限位基准不重合 造成的加工尺寸的变动范围。
基准不重合误差的大小应等于因定位基准与工序基准 不重合而造成的加工尺寸的变动范围。即 △B=Amax-Amin=Smax-Smin=δs
（3）基准位移误差ΔY
图（a）所示工序简图，在圆柱面上铣槽，加工尺寸为A和B。 图（b）是加工示意图，工件以内孔D在圆柱心轴上定位，O是心轴 轴线，C是对刀尺寸。
二. 相关知识
1. 工件定位的基本原理
按照加工工艺要求，将工件置于夹具中，使工件在夹 紧前相对于机床和刀具就占有一个预定的位置，或者是使 同一批工件逐次放置到夹具中时都能占据同一位置。 定位基准——在机械加工中用作定位的基准。 定位基面——工件定位时，作为定位基准的点和线，往往 由某些具体表面体现出来，这种表面称为定位基面。
（1）产生定位误差的原因
1）基准不重合误差
由于工序基准与定位基准不重合所导致的工序基 准在加工尺寸方向上的最大位置变动量，称为基准不 重合误差,用Δ B表示 2) 基准位移误差
由于定位副的制造误差或定位副配合间隙所导致 的定位基准在加工尺寸方向上最大位置变动量，称为 基准位移误差，用Δ Y表示 3）定位误差 Δ D =Δ B +Δ Y
当定位基准的变动方向与加工尺寸的方向相同时，基准位 移误差等于定位基准的变动范围，即
y i
（4）定位误差
定位误差由基准位移误差 Δ Y 和基准位移误差用 Δ B 两部分组成部分
Δ D= Δ Y+ Δ B
计算定位误差时，可以分别求出基准位移误差和基 准不重合误差，再求出它们在加工尺寸方向上的矢量和； 也可以按最不利情况 , 确定工序基准的两个极限位置， 根据几何关系求出这两个位置的距离，将其投影到加工 方向上，求出定位误差。
模块六
机床夹具
课题三 定位误差的分析与计算
知识点
定位误差及其产生原因
常见定位方式的定位误差计算
技能点
具备定位误差产生原因分析和计算能力
一. 课题分析
在批量生产的条件下, 常使用专用夹具装夹工件, 专用夹具设计必须考虑工件在夹具中的定位问题， 由于定位的原因，使加工时产生的加工误差，你为 定位误差。如果定位误差过大将会影响到零件的加 工质量，因此分析定位误差产生的原因及计算定位 误差是夹具设计的重要手段，是保证加工质量的重 要措施。
2、常见定位方式的定位误差计算
定位误差由基准不重合误差和基准位移误差两项组合而成。 计算时，先分别计算△B和△y，△B在工序图上确定，△y由定 位副间接触状态获得，然后将两者组合而得△D 。其合成方法 为： 如果工序基准不在定位基面上,则:△D = △B+△y 如果工序基准在定位基面上,则:△D = △B±△y a、定位基面与限位基面接触，分析定位基面直径由小变大 （或由大变小）时，定位基准的变动方向。
b、定位基准的位置不动，当定位基面直径同样变化时，分 析工序基准的变动方向。
c、两者的变动方向相同时取“+”号，相反时取“－”号。
（1）工件以平面定位时的定位误差计算
图5-27所示，（a）为工件工序简图，（b）是工件在夹具 中的加工简图。工件以A平面为主要定位基准，B平面为导向基准， 同时加工D、C平面