《机械制造工艺学》第二版王先奎课件机械制造工艺学ch6-2定位误差

1、第二节工件在夹具上的定位工件在机床上的定位实际上包括:工件在夹具上的定位夹具在机床上的定位、常用定位方法与定位元件1 工件以平面定位在机械加工中，对于箱体、床身 、机座等零件，常选择平面作为定位 基面实现工件以平面的定位元件有支 承钉和叟承械图5-7 平雀2平面定位的主要形式是支承定位。常用的元件如下厂固定支承 属于固定支承的定位元件有支承钉和 支承板可调支承 即支承的高度尺寸在一定范围内可以 进行调整自位支承（浮动支承）自位支承是指支承本身 J的角向位置在工件定位过程中能随工件定位基 面位置变化而自动与之适应。(1)固定支承属于固定支承的定位元件有支承钉和支承板支承钉与支承板A-A电車:野Q

2、e>支承钉与支承板固定支承安装:直接安装在夹具体的孔中，与孔的配合为:H7n6H776夹具体上承托支承头的表面应凸起，以便把各个凸出面一次加工成一个平面夹具体采用通孔安装固定支承平头支承采用安装后一次磨平的方法使 支承钉定位平面在一个平面2-2支承钉与支承板A型装配时磨IAlA(2)可调支承町b)C)d)图23可调支承示例1 一调节支钉2锁緊镖母支承的高度尺寸在一定范围内可以进行调整(3)自位支承(浮动支承)自位支承是指支承本身的角向位置在工件定位过 程中能随工件定位基面位置变化而自动与之适应图5T0toc)自位支承（4）辅助支承辅助支承是在一夹具中对工件不起限制自由 度作用的支承。它主

3、要用于提高工件的支承 刚性，防止工件因受力产生变形。辅助支承不改变工件在夹具中的位置当工件按定位元件定好位以后，再调节辅助 支承的位置使其与工件接触每装卸工件一次，必须重新调节辅助支承x2图5-11辅助支承的应用4工护町3辅助支承1 一支承2螺母3弹簧4一手柄2、工件以圆柱孔定位工件以圆柱孔定位通常属于定心定位（定位基准为孔的 轴线），夹具上相应的定位元 件是各种心轴、定位销心轴图66刚性心轴过盈配合心轴间隙配合心轴小锥度心轴另有弹性心轴等。工件在心轴上定位通常限制了除绕工件自身轴线转动和沿工件自身轴线移动以外的4个自由度。图5-13间隙配合心轴过盈配合圆柱心轴圆柱心轴中间的定位部分与工件孔用

4、过盈配合釆用过盈心轴，装卸工件 比较费时，但由于孔与轴间无间隙，基准位置误差为零,所以定心精度较高圆锥心轴圆锥心轴一般具有很小的锥度K,通 常 K=l:50001:1000采用圆锥心轴，孔、轴间的间隙得以消除，定心精度较高，可达0.005OeOlmm锥度K图5*46圆锥心轴(2)定位销图577图577gob)图577<018<010<D定位销定位销工作部分直径d通常根据加工 要求和考虑便于安装，按g6、g7、f6或f7 制造，与夹具体的连接可采用过盈配合 或间隙配合。圆柱定位销通常限制工件的两个自 由度。当要求孔销配合只在一个方向上限 制工件自由度时，可使用菱形销。图2-8菱

5、形销3、工件以外圆表面定位两种形式：1、定心定位 与圆柱孔定位相似，只 是用套筒代替了心轴或圆柱销，锥套 代替了锥销。2、支承定位常用的定位元件是V形 块工件外圆以套筒和锥套定位在V形块中定位定位基准不论是完整的圆柱面还是局部圆 弧面，都可以采用V形块定位最大特点是对中性好，即工件定位外圆的 轴线与V形块两斜面对称轴线保证重合， 不受定位外圆直径误差的影响对加工表面与外圆轴线有对称度要求的工 件，常采用V形块定位。图2-10 V型块+丄（丄一旦）2. ococsin tg _ 22当0为90时则$T =,H+0707d-05NH与N由选用的标准V形块的结构确定, d工件定位外圆直径的平均尺寸。

6、4、工件以其它表面定位b） 图2-12工件以渐开线齿面定位 1夹具体2-弹性薄膜盘3卡爪4保持架5工件（齿轮）6定心圆柱7弹簧8螺钉9 一推杠工件在锥度心轴上定位5、定位表面的组合平面与平面组合、平面与孔的组合平面与外圆表面组合等。称定位点数最多的定位表面为第一定位基准面，定位点数次多的定位表面 为第二定位基准面，定位点数为1的定位表面为第三定位基准面。图613工件在两顶尖上定位6面两孔定位在加工箱体、壳体等类零件时，常用一个平面和两个圆柱孔定位。两个圆柱孔可以是工件结构上原有的，也可以 是为定位需要而专门加工的工艺孔为了避免由于过定位引起的工件安装时的干涉，两销中的一个应采用菱形 销。w L

7、t T/kB、一面两销减小第二定位销的直径这可使孔与销之间的间隙增大，用以补偿中心距的误差。为此，第二定位销的直径 可按下述方法计算：假定工件两个孔径最小极限尺寸分别为D, D2,两定位销最大直径分别为dl, d2；销 与扎间最小间隙为fin二Didi，x2min=D2-d2； 两定位孔中心距及偏差为L 土 ALd；两定位 销中心距及偏差为L 土乩十£± ALrf5-24一面二孔定位U 2短建位销 3支承牴当在极端情况下，即两定位基准孔的孔径及孔心距都是最小极限尺寸，而 两定位销的直径及销心距都是最大极限 尺寸时，仍能保证工件顺利装卸。则由 上图所示的几何关系得:L AL。

8、 D2I2i X/4X如2L+ ALdL hLn +=L+22 = 2 ( A JLq + £»<)a = AiD +AjL<专=巧一2 a由上式可知，第二定位销与孔之间的最小间隙为 篙二 1)2 心=2 a显然，叭邀仝后夕叫皿.值增大，这样沿* 轴移动自由疫(X)仅由第一定位错限制，第二 定位销此时只起限制一个自由«(Z)的作用。这种定位方法产生的基准位置误差如 下：由于孔与销是属间隙配合，对单个 孔来说，各方向基准位置误差即为孔 的申心位置麦动量：+ Xmin两销在X、Y方向上的基准位置误差为:A>ix =Tp+Tdi +Xlmin jwix

9、 = A/wix + 2ALpAjwly 'di 十 T(l + "lmin jwiy 二Td +Td + 2ALd + 2NLd图5-26工件以两孔在定位销上定位时的转角误差A0对两孔来说，基准位置误差为两孔连心线 相对两销连心线偏转时所造成的转角误差：mmA0 二如g°°+°2°2Lv aa=-仏 1 +7 +Nmm* 1 1_ 2 - 2jvv2yq _ 4w2y _ Td2 +Td2 + -2mm2L：Z = arctg乙+乙+兀阴+心2 +巧2 +花叭C、将第二定位销作成菱形销（削边销）这是经常采用的一种办法将第二定位销作成菱

10、形，只在垂直于连 心线0102方向上保留局部圆柱面，其直 径的基本尺寸与孔径的相同，公差带按 f7或g6选取使得孔与销间的最小间隙减小，从而减 小转角误差。X2mifi/2菱形销结构尺寸计算图bitM2 (D j d 八)HAa + b) uJ 2mm2a Dp2由于菱形销结构尺寸已标准化，尺寸b可 参照标准选取，由上式计算竺讪“，然后 d2=D2- x2min确定定位销的最大直径,并由h7或h6确定d2的公差。最后计算最 大转角误差2AG以判断上述设计是否满 足加工要求，否则就需要对有关参数作 适当调整。D、以一面一孔定位= 0AdwA2=Abc+Ajw § = O + TD+Td

11、 + xmm '单边接触AdwAl = 0叫2二加+亠=0 + M (Td +TJ工件以一面一孔定位(-)定位误差及其产生原因定位误差分析(-)定位误差及其产生原因(二)定位误差的计算(-)定位误差及其产生原因概念：同批工件在夹具中定位时，工序基准位 置在工序尺寸方向的最大变动量。称为定位误差，以Adw表示引起定位误差的原因为：由基准不重合误差Abe引起的定位误差由基准位置误差Aw引起的定位误差1、由“c引起的定位误差在研究夹具的定位方案中，若工件的工序基 准与定位基准不重合，就会导致工序基准相 对定位基准的位置产生变动，即产生了基准 不重合误差2，这对定位误差有直接的影 响be的锁A

12、瞬亍定位基准到工序基 准间的尺寸（简称定值尺寸）的公差。2、引起的定位误差计算定义:bc在工序尺寸方向上的分量（投影）， 即为“c引起的定位误差dw=AbeCOS P式中P定位尺寸与工序尺寸方向间的 夹角注意：定位尺寸有可能是某一尺寸链中的封闭 环，此时应按尺寸链原理计算出该尺寸公差。例：图a中工件各面在前工序中都已加工好，现要 求铳一通槽，要求保证工序尺寸A, B, C,其定位 方案如图b所示。现分析尺寸B加工时的有关误差3由处引起的定位误差jw在工序尺寸方向上的券量（投影） ,即为d引起的定位误差dw=AjwCOSY式中Y基准位移方向与工序尺寸方 向间的夹角。（二）定位误差的计算1.用Ab

13、e和Ajw两项误差合成法 计算定位误差2用微分法计算定位误差1.用Abe和诃两项误差合成法计算定位误差 定位误差是由皿和所引起，因此：首先求出Am和4前大小 取它们在工序尺寸方向上的分量的代数和，即为所求定位误差其一般计算式是Adw=Abccosp±Ajwcosy当Abe和4的方向相同时取“ + ”号，相反时取 ”号.（适用于统一实体）例1如图所示，一圆盘形工件在V形块上定位钻孔，孔 的位置尺寸的标注方法假定有三种，其相应工序尺 寸为A, B, C （图a）,求相应的定位误差。在V形块上定位的定位课差分析+ =0+28/2)f+A加3Dt222sin(a/2)在V形块上定位的定位误差分析_ A = Zk匚朋 22sin(a/2)例3工件以E、D两平面为基准铳平面F,要求保证工序尺 寸A。设E、D两平面已精加工。求尺寸A的定位误差图5-31工序基准与多个定位基准有关时定位误差分析Mw = 2Ac x sin Of + 2A/? x cosof2例4在一轴上铳平面，要求保证 的工序尺寸为A,与定位有 关的尺寸及定位方案如图所 示，求对尺寸A的定位误差40,0.340 ioo_。.图572用微分法计算定位误差777777777777777