机械加工工艺基本知识

第 三
寸方向上的基准位移误差为：
章
Y 0.707 d
机 械
如在加工尺寸方向上与Z有一夹角β ，则在加工尺寸
加 方向上的基准位移误差为
工
工 艺 基
Y
O1O2 cos

d 2sin
2
cos
0.707d
cos
机
本
电
知
教
识
研 12 室
机
械 第八节 定位误差分析
第 三 章
机 械 加
B

i
c
os



d2 2

t

c
os



0.046 2

0.03mm

0.053mm
Y 0.707d1 0.7070.01mm 0.007mm
工 工
D B Y (0.0530.007)mm 0.06mm
章
机 械
如果设计基准不在定位基面上：Δ 如果设计基准在定位基面上，Δ “+”、“—”的判别方法为：
D=Δ D=Δ
BB±+ΔΔYY
加 ①分析定位基面尺寸由大变小（或由小变大）时，定位基准的变动
工 方向；
工 ②当定位基面尺寸作同样变化时，设定位基准不动，分析设计基准
艺 变动方向；
基 本
③若两者变动方向相同即“+”，两者变动方向相反即“—”。
机 械 加
a LD Ld
2
工 工
式中
——两孔中心距公差（mm）；
艺
基 本
—— 两销中心距公差（mm）。
机 电
知
教
识
研 23 室
机
械 第八节 定位误差分析
制
造
工 艺
4
．
一
面
两
孔
定
位
的
定
位
误
差
计
算
与 装
工件以一面两孔定位的定位误差计算与前述的
备 计算方法基本相同。但当某个加工精度的设计基
艺
基
机
本
电
知
教
识
研 19 室
机
械 第八节 定位误差分析
制
造
工 艺
1．两销中心距及公差
与
装 备
两销中心距的基本尺寸应等于两孔中心距的平
均尺寸，其公差为两孔中心距公差的1/3~1/5。
第 三
2．圆柱销直径及公差
章
机
圆柱销直径基本尺寸等于孔的最小尺寸，公
械 加
差一般取g6或h7。
工
工
艺
基
机
本
电
知
教
识
研 20 室
工 工
差为零，即工件以平面定位时
艺
基 本
Δ Y=0
机 电
知
教
识
研 8室
机
械 第八节 定位误差分析
制
造
工
艺 2.工件以圆孔在圆柱销上定位
与
装 备
工件以圆孔在圆柱销定位、其定位基准为
孔的中心线，定位基面为内孔表面。
第
三 定位基准偏移的方向有两种可能：
章
机 一是可以在任意方向上偏移；
械
加 二是只能在某一方向上偏移。
机
械 第八节 定位误差分析
制
造
工 艺
3．菱形销直径及公差
与
装
备
菱形销结构如下图所示。下表菱形销的尺寸
第 三 章
机
械
加
工
工
艺
基
机
本
电
知
教
识
研 21 室
机
械 第八节 定位误差分析
制 造 工 艺 与 装
备
第 菱形销直径可按下式计算
三
章
d2=D2—X2min
机
械 式中
加
D2-—以菱形销定位孔的直径(mm)；
机 电
知
教
识
研 13 室
机
械 第八节 定位误差分析
制
造
工
艺 二、定位误差计算实例
与
装 备
例 1.如下图所示，以A 面定位加工φ 20H8孔，求
加工尺寸40±0.1mm的定位误差。
第 三 章
机
械
加
工
工
艺
基
机
本
电
知
教
识
研 14 室
机
械 第八节 定位误差分析
制
造
工
艺
与 装
解： 设计基准B与定位基准A不重合，因此将产
工
工
艺
基
机
本
电
知
教
识
研 9室
机
械 第八节 定位误差分析
制
造
工 艺
当定位基准在任意方向偏移时，其最大偏移量即为定
与 位副直径方向的最大间隙，即
装
备
Δ Y=Xmax=Dmax—d0min=δ D+δ d0+Xmin
第
当基准偏移为单方向时，在其移动方向最大
三 偏移量为半径方向的最大间隙，即
章
机 械
Y
第 2．与夹具在机床上安装有关的误差，称为安装误差ΔA；
三 章
机
3．与刀具同夹具定位元件调整有关的误差，称为调整 误差ΔT；
械 4．瑟加工方法有关的误差，称为加工方法误差（过程
加 工
误差）ΔG。
工 艺
误差不等式 ΔD+ΔA+ΔT+ΔG≤δK
基
机
本
电
知
教
识
研 3室
机
械 第八节 定位误差分析
制
造
工
艺 一、定位误差产生的原因及计算
与 装
工距离尺寸为39±0.04mm的定位误差。
备 解：Δ B=0mm（定位基准与设计基准重合）
第 Δ Y=0.707δ dcosβ =(0.707×0.04×0.866)mm 三 =0.024mm 章 机 Δ D=Δ Y=0.024mm 械 加 工 工 艺 基 本 知 识
机 电 教 研 16 室
机
备 生基准不重合误差
第 Δ Y=0mm（定位基面为平面）
三 章
机 械
B i cos 0.05 0.1cos00 mm 0.15mm
加
工 工
Δ D=Δ B=0.15m
艺
基
机
本
电
知
教
识
研 15 室
机
械 第八节 定位误差分析
制
造
工 艺
例2.如下图所示，用角度铣刀铣削斜面，求加
3.工件以外柱圆在V形块上定位
与
装
工件以外圆柱面在V形块上定位时，其定位基准为工
备
件外圆柱面的轴心线，定位基面为外圆柱面。
第
由右图可知，若V形块的夹角
三 章
机 械
α =900，且不计V形块的 误差， 仅考虑工件的外圆尺寸公差δ d 的影响，使工件中心沿Z向从O1
加 工 工
移至O2，即在Z向的基准位移量 可由下式计算
本
电
知
教
识
研 17 室
机
械 第八节 定位误差分析
制
造
工 艺
三、工件以一面两孔组合定位时的定位误差计算
与
装 备
在加工箱体、支架类零件时，常用工件的一面 两孔定位，以使基准统一。这种组合定位方式所
第 三
采用的定位元件为支承板、圆柱销和菱形销。工 件以平面作为主要定位基准，限制三个自由度，
章 圆柱销限制二个自由度，菱形销限制一个自由度。
机 械 制 造 工 艺 与 装
备
第 三 章
机
械
加
工
工
艺
基
机
百度文库
本
电
知
教
识
研 1室
机
械 上堂课内容回顾 第七节 常用的定位元件
制
造
工 艺
一、对定位元件的基本要求
与 装
1．足够的精度
2．足够的强度和刚度
备 3．有较高的耐磨性
4.良好的工艺性
二、工件以平面定位时的定位元件
第 三
1．主要支承
2．辅助支承
章 三、工件以圆孔定位时的定位元件
准为两孔中心连线时，由于圆柱销和菱形销与两
第 三
定位孔之间有间隙，两孔中心连线（设计基准）
章 的变动可能有如图4-45所示四个位置。因此计算
机 械
定位误差时应找出两孔中心连线（设计基准）变
加 动最大的位置进行计算。
工
工
艺
基
机
本
电
知
教
识
研 24 室
机 械 制 造 工 艺 与 装
备
第 三 章
机
械
加
工
工
制
造
工 艺
（三）定位误差的计算
与 装 备
第 三
由 因 得 （ （ （此于Δ123）））在D定。ΔΔΔ位计组YYY≠=≠误算合000差定，时，，Δ位Δ可ΔΔD误B是有BB≠=≠差由如000时 时时时基下， ，，，准情ΔΔ先不况DD分==重：别ΔΔ合算YB误出差Δ和B和基Δ准Y位，移然误后差将组两合者而组成合的而。
械 第八节 定位误差分析
制
造
工 艺
例3.如下图所示，工件以d1外圆定位，加工φ10H8孔。已知：
与
装 备
求d加1 工30尺00.01m寸m, 4d20±55000...0015106 m5mm, Hm的40 定0.15位mm,误t 差0.0。3mm 。
第 三 章
机
械
加
工
工
艺
基
机
艺 基 本
O1O2

2
sin
d

2
0.707d
机 电
知
教
识
研 11 室
机
械 第八节 定位误差分析
制
造
工
艺
位移量的大小与外圆柱面直径公差有关，因此对于
与 装
较精密的定位，需适当提高外圆的精度。V形块的对中
备 性好，所以沿其X方向的位移量为零。
如工件的加工尺寸方向与Z方向相同，则在加工尺
与
装 备
造成定位误差的原因有两个：
基准不符误差
第
三 章
基准不符误差是由于定位基准与设计基
机 准不重合而产生的误差，以ΔB来表示。
械
加 工
基准位移误差
工 艺
基准位移误差是由于定位副制造误差而引
基 本
起定位基准的位移，以以Δ Y来表示。
机 电
知
教
识
研 4室
机
械 第八节 定位误差分析
制
造
工 艺
（一）基准不重合误差及计算
机 菱形销作为防转支承，其长轴方向应与两销中心
械 加
连线相垂直。
工
工
工件以一面两孔定位时，主要在确定两销的
艺 基 本
中心距及公差、圆柱销的直径及公差、菱形销的
直径及公差，最后进行定位误差计算。
机 电
知
教
识
研 18 室
机
械 第八节 定位误差分析
制
造
工
艺
与
装 备
解： 定位基准是d1的轴线A，设计基准则在d2的 外圆的母线上，是相互独立的因素
与
装
备
第 三 章
机
械
加
工
工
艺
基
机
本
电
知
教
识
研 5室
机
械 第八节 定位误差分析
制
造
工 艺
显然基准不重合误差的大小应等于定位基准与设计基
与 准不重合而造成的加工尺寸的变动范围，由图可知：
装
备 ΔB=Amax-Amin =Smax-Smin=δS
S是定位基准E与设计基准F间的距离尺寸。当设计基准
第 的变动方向与加工尺寸的方向相同时，基准不重合误差
三 章
机
就等于定位基准与设计基准间尺寸的公差，如图4-37， 当S的公差为δS，即
械 加
ΔB=δS
当
设计基准的变动方向与加工尺寸方向有一夹角（其夹角
工 工 艺
为β）时，基准不重合误差等于定位基准与设计基准间 距离尺寸公差在加工尺寸方向上的投影，即
基 本
Δ B=δ S×cosβ
机 电
知
教
识
研 6室
机
工 工
X2min—菱形销定位的最小间隙(mm)。
艺 基
X2min以下式计算
本
知
识
X 2min

2ab D2
机 电 教 研 22 室
机
械 第八节 定位误差分析
制
造
工 艺
式中
b ——菱形销圆柱部分的宽度（mm）；
与
装 备
D2——工件定位孔的最大实体尺寸（mm）；
第
a ——补偿量。
三 章
补偿量a以下式计算
机 械
1．圆柱销（定位销）
2．圆柱心轴
加 工
3．圆锥销
4．圆锥心轴（小锥度心轴）
工 四、工件以外圆柱面定位
艺
基 1．V形块
2．定位套
机
本 知
3．半圆套
4．圆锥套
电 教
识
研 2室
机
械 第八节 定位误差分析
制
造
工
艺 使用夹具时造成工件加工误差的因素包括如下四个方
与
面：
装
备 1．与工件在夹上保定位的关的误差，称为定位误差ΔD；
本
电
知
角（0）。
教
识
研 7室
机
械 第八节 定位误差分析
制
造
工 艺
（二）基准位移误差的计算
与
装 备
下面分析几种常见的定位方式产生的基准位移 误差的计算方法：
第 三
1.工件以平面定位
章 工件以平面定位时的基准位移误差计算较方便。
机 械
如图4-37所示的工件以平面定位时，定位基面
加 的位置可以看成是不变动的，因此基准位移误

1 2
X max

1 2
Dmax d0max
1 2
D d X min
加 工 工
如果基准偏移的方向与工件加工尺寸的方向 不一致时，应将基准的偏移量向加工尺寸方向
艺 基 本
上投影，投影后的值才是此加工尺寸的基准位 移误差。
机 电
知
教
识
研 10 室
机
械 第八节 定位误差分析
制
造
工 艺
械 第八节 定位误差分析
制
造
工 艺
当定位基准与设计基准之间有几个相关尺寸的
与 装 备
组合，应将各相关连的尺寸公差在加工尺寸方 向上投影取和，即
第 三
n
B i cos i
章
i1
机 械
式中
δ i——定位基准与工序基准之间各相关连
加
工
尺寸的公差（mm）；
工
艺 基
β i——δ i的方向与加工尺寸方向之间的夹 机
艺
基
机
本
电
知
教
识
研 25 室