1、機(jī)械加工定位誤差分析（上）如前所述，為保證工件的加工精度，工件加工前必須正確的定位。所謂正確的定位，除應(yīng)限制必要的自由度、正確地選擇定位基準(zhǔn)和定位元件之外，還應(yīng)使選擇的定位方式所產(chǎn)生的誤差在工件允許的誤差范圍以內(nèi)。本節(jié)即是定量地分析計算定位方式所產(chǎn)生的定位誤差，以確定所選擇的定位方式是否合理。使用夾具時造成工件加工誤差的因素包括如下四個方面：（1）與工件在夾具上定位有關(guān)的誤差，稱為定位誤差D;（）與夾具在機(jī)床上安裝有關(guān)的誤差，稱為安裝誤差;（3）與刀具同夾具定位兀件有關(guān)的誤差，稱為調(diào)整誤差；（）與加工過程有關(guān)的誤差，稱為過程誤差G。其中包括機(jī)床和刀具誤差、變形誤差和測量誤差等。為了保證工件的加

2、工要求，上述誤差合成后不應(yīng)超出工件的加工公差6K，即DGW6本節(jié)先分析與工件在夾具中定位有關(guān)的誤差，即定位誤差有關(guān)的內(nèi)容。由定位引起的同一批工件的設(shè)計基準(zhǔn)在加工尺寸方向上的最大變動量，稱為定位誤差。當(dāng)定位誤差DW1/36，一般認(rèn)為選定的定位方式可行。一、定位誤差產(chǎn)生的原因及計算造成定位誤差的原因有兩個：一個是由于定位基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)不重合，稱為基準(zhǔn)不重合誤差（基準(zhǔn)不符誤差）；二是由于定位副制造誤差而引起定位基準(zhǔn)的位移，稱為基準(zhǔn)位移誤差。（一）基準(zhǔn)不重合誤差及計算由于定位基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)不重合而造成的定位誤差稱為基準(zhǔn)不重合誤差，以B來表示。圖31所示為零件簡圖，在工件上銑缺口，加工尺寸為A、。圖31

3、為加工示圖3-61基準(zhǔn)不重合謀差圖3-61基準(zhǔn)不重合謀差加工尺寸的設(shè)計基準(zhǔn)是，定位基準(zhǔn)是，兩者不重合。當(dāng)一批工件逐個在夾具上定位時，受尺寸S6S的影響，工序基準(zhǔn)F的位置是變動的，F(xiàn)的變動影響A的大小，給A造成誤差，這個誤差就是基準(zhǔn)不重合誤差。顯然基準(zhǔn)不重合誤差的大小應(yīng)等于定位基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)不重合而造成的加工尺寸的變動范圍，由圖可知：S6SSS是定位基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)間的距離尺寸。當(dāng)設(shè)計基準(zhǔn)的變動方向與加工尺寸的方向相同時，基準(zhǔn)不重合誤差就等于定位基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)間尺寸的公差，如圖3-6，1當(dāng)S的公差為6S，即B=6S（3-2）當(dāng)設(shè)計基準(zhǔn)的變動方向與加工尺寸方向有一夾角（其夾角為P）時，基準(zhǔn)不重合誤差

4、等于定位基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)間距離尺寸公差在加工尺寸方向上的投影，即6SXcosp當(dāng)定位基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)之間有幾個相關(guān)尺寸的組合，應(yīng)將各相關(guān)連的尺寸公差在加工尺寸方向上投影取和，即=（3-4）2-1式中6定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)之間各相關(guān)連尺寸的公差（）；P6的方向與加工尺寸方向之間的夾角（）。式（）是基準(zhǔn)不重合誤差的一般計算式（二）基準(zhǔn)位移誤差及計算由于定位副的制造誤差而造成定位基準(zhǔn)位置的變動，對工件加工尺寸造成的誤差稱為基準(zhǔn)位移誤差，用來表示。顯然不同的定位方式和不同的定位副結(jié)構(gòu)，其定位基準(zhǔn)的移動量的計算方法是不同的。下面，分析幾種常見的定位方式產(chǎn)生的基準(zhǔn)位移誤差的計算方法：工件以平面定位工件以平面定位

5、時的基準(zhǔn)位移誤差計算較方便。如圖3-6所1示的工件以平面定位時，定位基面的位置可以看成是不變動的，因此基準(zhǔn)位移誤差為零，即工件以平面定位時工件以圓孔在圓柱銷、圓柱心軸上定位工件以圓孔在圓柱銷、圓柱心軸上定位、其定位基準(zhǔn)為孔的中心線，定位基面為內(nèi)孔表面。如圖3-6所2示，由于定位副配合間隙的影響，會使工件上圓孔中心線（定位基準(zhǔn)）的位置發(fā)生偏移，其中心偏移量在加工尺寸方向上的投影即為基準(zhǔn)位移誤差。定位基準(zhǔn)偏移的方向有兩種可能：一是可以在任意方向上偏移;二是只能在某一方向上偏移。jC-fTi:遼13-62Xm磁對工件位置的影響當(dāng)定位基準(zhǔn)在任意方向偏移時，其最大偏移量即為定位副直徑方向的最大間隙，即T

6、OC o 1-5 h za66（）式中定位副最大配合間隙（）；工件定位孔最大直徑（）；圓柱銷或圓柱心軸的最小直徑（）；5工件定位孔的直徑公差（）；5圓柱銷或圓柱心軸的直徑公差（）；定位所需最小間隙，由設(shè)計時確定（）。當(dāng)基準(zhǔn)偏移為單方向時，在其移動方向最大偏移量為半徑方向的最大間隙，即（）a）（）（n（66）（）如果基準(zhǔn)偏移的方向與工件加工尺寸的方向不一致時，應(yīng)將基準(zhǔn)的偏移量向加工尺寸方向上投影，投影后的值才是此加工尺寸的基準(zhǔn)位移誤差。圖3-63圖3-63九眼對工件位置公差的影響當(dāng)工件用圓柱心軸定位時，定位副的配合間隙還會使工件孔的軸線發(fā)生歪斜，并影響工件的位置精度，如圖3-6所3示。工件除了孔

7、距公差還有平行度誤差，即誤差，即式中L1加工面長度（mm）；L2定位孔長度（mm）（）工件以外柱圓在形塊上定位工件以外圓柱面在形塊上定位時，其定位基準(zhǔn)為工件外圓柱面的軸心線，定位基面為外圓柱面。若不計形塊的誤差，而僅有工件基準(zhǔn)面的形狀和尺寸誤差時，工件的定位基準(zhǔn)會產(chǎn)生偏移，如圖、所示。由圖可知，僅由于工件的尺寸公差6的影響，使工件中心沿向從移至，即在向的基準(zhǔn)位移量可由下式計算式中6工件定位基面的直徑公差（）；a形塊的半角（0）。位移量的大小與外圓柱面直徑公差有關(guān)，因此對于較精密的定位，需適當(dāng)提高外圓的精度。V形塊的對中性好，所以沿其X方向的位移為零。當(dāng)用a=900的V形塊，定位基準(zhǔn)在Z向的位移

8、量可由下式計算=0.707（3-9）如工件的加工尺寸方向與Z方向相同，則在加工尺寸方向上的基準(zhǔn)位移誤差為AY0Q（）0如在加工尺寸方向上與有一夾角P，則在加工尺寸方向上的基準(zhǔn)位移Ay=qQcos31yY-cos0=0.707-cos（M-11）誤差為皿購（三）定位誤差的計算由于定位誤差是由基準(zhǔn)不重合誤差和基準(zhǔn)位移誤差組合而成的。因此在計算定位誤差時，先分別算出B和Y,然后將兩者組合而得組合時可有如下情況：.YH0,B0時，B（）.Y0,BH0時，Y（）.YH0，BH0時，如果工序基準(zhǔn)不在定位基面上：如果工序基準(zhǔn)在定位基面上，B4（）5“+”、“”的判別方法為：分析定位基面尺寸由大變小（或由小變

9、大）時，定位基準(zhǔn)的變動方向；當(dāng)定位基面尺寸作同樣變化時，設(shè)定位基準(zhǔn)不動，分析工序基準(zhǔn)變動方向；若兩者變動方向相同即“+”，兩者變動方向相反即“”。二、定位誤差計算實(shí)例例鉆鉸圖所示的零件上0的孔，工件以孔定位，定位銷直徑求：工序尺寸500.07mm及平行度的定位誤差。解：（鉆）工序尺寸500.07mm的定位誤差B0mm定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)重合按式（3-5）得：46+60+Xm0.0+0.00+0.0070.07mm則由式（3-12）得4D=40.07mm平行度0.0mm的定位誤差/0.C4A圖3-陸定位誤差計算示例之一同理二Omm按式（37）得：Ar=（邑+%+）=（0.021+0.009+0.007）x11=O.OlS