定位误差计算(专题)

1、2006-31 例例 箱体零件采用箱体零件采用“一面两孔一面两孔”组合定位，组合定位，可能出现工件轴线偏斜的极限情况，即左边定可能出现工件轴线偏斜的极限情况，即左边定位孔位孔I I与圆柱销在上边接触，而右面的定位孔与与圆柱销在上边接触，而右面的定位孔与菱形销在下边接触，工件轴线相对于两销轴线菱形销在下边接触，工件轴线相对于两销轴线的偏转角（垂直放置）：的偏转角（垂直放置）：工件以一面两销定位时的定位误差计算工件以一面两销定位时的定位误差计算2006-322006-33确定角度（确定角度（）极限状态极限状态1：O1在最上方，在最上方，O2在最下方在最下方2006-34LXTTXTTdDdD2ta

2、nmin222min11112006-35确定角度（确定角度（）极限状态）极限状态2： O1在最上方，在最上方，O2在最上方在最上方LXTTXTTdDdD2tanmin111min2221）（）（LXX2tanmax1max212006-36（D1和d1的最大配合间隙也是尺寸A和E的定位误差）2006-37例例2006-38两销、孔的最小配合间隙：2006-392006-310例例 1.如下图所示，以如下图所示，以A 面定位加工面定位加工20H8孔，求加工尺孔，求加工尺寸寸400.1mm的定位误差。的定位误差。2006-311解：解： 设计基准设计基准B与定位基准与定位基准A不重合，因此将产生

3、不重合，因此将产生基准不重合误差基准不重合误差 jb=0 （定位基面为平面）（定位基面为平面） 2006-312d=0.15mmmmmijy15. 00cos1 . 005. 0cos02006-313（1）定位基准与工序）定位基准与工序基准重合，无基淮不重基准重合，无基淮不重合误差合误差定位销水平放置，分析铣削工序定位误差定位销水平放置，分析铣削工序定位误差（2）定位副制造不准确引）定位副制造不准确引起的位移误差起的位移误差 jy =TD + Td + Xmin2006-314求加工孔的定位误差求加工孔的定位误差2006-315绪绪 论论定位误差定位误差例题例题2、 图图为在镗床上加工箱体的

4、为在镗床上加工箱体的A、B两通孔时的定位情况两通孔时的定位情况(因因是通孔，所以不需要止动定位基准是通孔，所以不需要止动定位基准)，要保证尺寸，要保证尺寸A1、A2和和B1、B2。试分析该工序的定位误差。试分析该工序的定位误差。 图6.19 平面定位时的定位误差CDEFHA2L -T A1B2L -TTABB11L12L22006-316解：加工时刀具位置经调整好不再改变，因此对加工一批解：加工时刀具位置经调整好不再改变，因此对加工一批工件来说，被加工的工件来说，被加工的A、B二孔表面相对夹具的位置不二孔表面相对夹具的位置不变。变。图6.19 平面定位时的定位误差CDEFHA2L -T A1B

5、2L -TTABB11L12L22006-317（1）加工孔）加工孔A时定位误时定位误差差 尺寸尺寸A1的工序基准的工序基准和定位基准均是和定位基准均是D面，基面，基准重合，所以准重合，所以 jb（A1）=0 定位基准面定位基准面D有角度有角度制造误差制造误差T/2，根据，根据基准位置误差的定义有：基准位置误差的定义有： jy（A1）= 2H.tanT 所以所以 d(A1）= 2H.tan T图6.19 平面定位时的定位误差CDEFHA2L -T A1B2L -TTABB11L12L22006-318 尺寸尺寸A2的工序基准的工序基准是是E面，定位基准是面，定位基准是C面，面，基准不重合误差：

6、基准不重合误差： jb（A2）TL2 定位基准定位基准C面制造得面制造得平整光滑，则同批工件平整光滑，则同批工件的定位基准位置不变，的定位基准位置不变，有：有： jy（A2）=0所以所以 d(A2）= TL2图6.19 平面定位时的定位误差CDEFHA2L -T A1B2L -TTABB11L12L22006-319(2) 加工孔加工孔B1时定位误差时定位误差 尺寸尺寸B1的工序基准是的工序基准是F面，定位基准是面，定位基准是D面，基面，基准不重合误差：准不重合误差： jb（B1）TL1 基准位移误差：基准位移误差： jy（B1）= 2H.tanT 所以所以 d(B1）= 2H.tan T图6

7、.19 平面定位时的定位误差CDEFHA2L -T A1B2L -TTABB11L12L22006-320 尺寸尺寸B2的工序的工序基准和定位基准均是基准和定位基准均是C面，基准重合面，基准重合 ： jb（B2）=0 工件以平面定位工件以平面定位时，时， jy（B2）=0 所以所以 d(B2）=0图6.19 平面定位时的定位误差CDEFHA2L -T A1B2L -TTABB11L12L22006-321例4：2006-3222006-3232006-3242006-325例例6.如下图所示，用角如下图所示，用角度铣刀铣削斜面，求加度铣刀铣削斜面，求加工距离尺寸为工距离尺寸为390.04mm的

8、定位误的定位误差。差。 解：工件的加工尺解：工件的加工尺寸方向与寸方向与 Z 方向不相同，方向不相同，则在加工尺寸方向上的则在加工尺寸方向上的基准位移基准位移误差误差为为TdTd2006-326定位基准与设计基准重合定位基准与设计基准重合jb=0mm jy=0.707Tdcos= 0.7070.040.866= 0.024mm d=jy=0.024mm2006-327例例7.如下图所示，工件以如下图所示，工件以d1外圆定位，加工外圆定位，加工10H8孔。已知：孔。已知： 求加工尺寸求加工尺寸400.15mm的定位误差。的定位误差。 。0.03mmt 0.15mm,40H ,55 ,30010.

9、 0056. 020 01. 01mmdmmd2006-328解：解： 定位基准是定位基准是d d1 1的轴线的轴线A A，设计基准则在，设计基准则在d d2 2的外圆的的外圆的母线上，是相互独立的因素母线上，是相互独立的因素mmmmmmmmmmmmtYBDdYdiB06. 0)007. 0053. 0(007. 001. 0707. 0707. 0053. 003. 02046. 0cos2cos12Td1Td22006-329【例题【例题10】如图所示零件，在铣槽工序中，要保证4550(其它尺寸已在前工序完成)。要求设计该工序的定位方案，并检查能否满足精度要求。解：解：采用“一面两孔”的完

10、全定位方案。选取 短圆销、 短削角销。查表削角销b3,B8。夹具的制造公差工件公差的1/3左右，两销心距公差 TLd=0.08,夹具上45角公差取T30 (是定位误差的一部分)。铣床平均加工经济精度10级，查表得4。由式得T,45角的定位误差为：绪绪 论论定位误差定位误差定位误差实例定位误差实例007. 0020. 030005. 0014. 010 0103897497252314. 0041. 0tan2032tan212max11eLCCTeman）定（定2006-330图6.22 定位误差计算实例之二定位误差实例定位误差实例2006-331这种定位方案可满足加工精度要求这种定位方案可满

11、足加工精度要求。若不能满足加工精度要求时，可采用下述方法解决： 减小销子与孔的配合间隙，销子直径选g5或h6，同时适当减小削角销宽度b。 采用活动锥形定位销，使孔与销无间隙配合。 2006-332AAA-AD0.25D图6.29 活动锥型定位销的应用定定 位位 误差实例误差实例2006-333 例例 3 钻铰图零件上钻铰图零件上 10H7 的孔，工件以的孔，工件以孔定位，定位销直径公孔定位，定位销直径公差为差为0.009mm，定位，定位孔与定位销的最小配合孔与定位销的最小配合间隙为间隙为+0.007mm。 求：工序尺寸求：工序尺寸 50 0.07mm 及平行度及平行度的定位误差。的定位误差。

12、2006-334解：解： （1）工序尺寸 50 0.07mm 的定位误差 jb = 0 ( 定位基准与工序基准重合 ) jy = T Dg + T d min =0.021+0.009+0.007= 0.037mm 则d = 0.037mm 2006-335(2) 平行度平行度 0.04mm 的定位误差的定位误差 当工件用圆当工件用圆柱心轴定位时，定柱心轴定位时，定位副的配合间隙还位副的配合间隙还会使工件孔的轴线会使工件孔的轴线发生歪斜，并影响发生歪斜，并影响工件的位置精度。工件的位置精度。工件除了孔距公差工件除了孔距公差还有平行度还有平行度误差误差，即即 2006-336 式中式中 L 1

13、加工面长度（加工面长度（ mm ）；）； L 2 定位孔长度（定位孔长度（ mm ）(T Dg+ Td + Xmin)2006-337基准位移误差为基准位移误差为(T Dg+ Td + Xmin)2006-338 第六节第六节 常见机床夹具常见机床夹具一一 钻床夹具钻床夹具2006-339 2006-340引导元件引导元件2006-3412006-3422006-3432006-344（2）铣床夹具）铣床夹具2006-345对刀装置对刀装置2006-346三三 车床夹具车床夹具2006-3472006-348四四 成组夹具成组夹具2006-349五五 组合夹具组合夹具2006-350六六 随行

14、夹具随行夹具2006-351 一、专用夹具设计的方法和步骤 1 1拟定夹具的结构方案拟定夹具的结构方案明确设计要求和生产条件明确设计要求和生产条件l了解工件情况、工序要求和加工状态了解工件情况、工序要求和加工状态l了解使用机床、刀具的需用情况了解使用机床、刀具的需用情况l了解生产批量和对夹具的需用情况了解生产批量和对夹具的需用情况l了解制造车间的生产条件和技术状况了解制造车间的生产条件和技术状况l准备好各种设计资料准备好各种设计资料第六节第六节 专用夹具的设计方法专用夹具的设计方法2006-352拟定夹具的结构方案拟定夹具的结构方案l工件的定位方案工件的定位方案l工件的夹紧方案工件的夹紧方案l

15、变更工位的方案变更工位的方案l对刀或导引方案对刀或导引方案l安装方式及夹具体的结构形式安装方式及夹具体的结构形式对结构方案进行精度分析和估算对结构方案进行精度分析和估算l论证方案的可行性及科学性论证方案的可行性及科学性l对薄弱环节进行修改对薄弱环节进行修改2006-353 2 2夹具总图设计夹具总图设计总图（总体）设计的步骤和要求总图（总体）设计的步骤和要求K总图设计的步骤总图设计的步骤l先用双点划线将工件按加工状态绘好先用双点划线将工件按加工状态绘好l依次绘制定位件、夹紧装置和夹紧元依次绘制定位件、夹紧装置和夹紧元件、对刀装置或导引件、夹具本体及件、对刀装置或导引件、夹具本体及各个连接件等各

16、个连接件等l标注必要的尺寸、配合和技术要求标注必要的尺寸、配合和技术要求2006-354K总体设计的几点要求总体设计的几点要求l定位件、夹紧件、导引件等元件设计时定位件、夹紧件、导引件等元件设计时应尽可能标准化、通用化应尽可能标准化、通用化l为操作方便和防止装反，应设置止动销、为操作方便和防止装反，应设置止动销、障碍销、防误装标志等障碍销、防误装标志等l运动部件必须运动灵活、可靠运动部件必须运动灵活、可靠l零部件结构工艺性要好，应易于制造、零部件结构工艺性要好，应易于制造、检测、装配和调整检测、装配和调整l夹具结构应便于维修和更换零部件夹具结构应便于维修和更换零部件l适当考虑提高夹具的通用性适

17、当考虑提高夹具的通用性2006-355夹具总图上的尺寸标注夹具总图上的尺寸标注K夹具总图上标注的五类尺寸夹具总图上标注的五类尺寸l夹具的轮廓尺寸夹具的轮廓尺寸l定位零件上定位表面的尺寸以及各定位定位零件上定位表面的尺寸以及各定位表面之间的尺寸表面之间的尺寸l定位表面到对刀件或刀具导引件间的位定位表面到对刀件或刀具导引件间的位置尺寸置尺寸l主要配合尺寸主要配合尺寸l夹具与机床的联系尺寸夹具与机床的联系尺寸K夹具上主要元件之间的位置尺寸公差夹具上主要元件之间的位置尺寸公差2006-356夹具总图上技术要求的规定夹具总图上技术要求的规定 目的：限制定位和导引元件等在夹具体限制定位和导引元件等在夹具体

18、上的相对位置误差以及夹具的安装误差上的相对位置误差以及夹具的安装误差l定位件之间或定位件对夹具体底面之间定位件之间或定位件对夹具体底面之间的相互位置精度要求的相互位置精度要求l定位件与导引件之间的相互位置要求定位件与导引件之间的相互位置要求l对刀件与校正面间的相互位置要求对刀件与校正面间的相互位置要求l夹具在机床上安装时的位置精度要求夹具在机床上安装时的位置精度要求 （一般按工件相应公差的（一般按工件相应公差的1/21/5选取）选取）编写夹具零件明细表编写夹具零件明细表 与一般与一般 机械装配图相同机械装配图相同2006-357 3夹具精度的校核夹具精度的校核影响夹具精度的因素影响夹具精度的因

19、素l工件定位误差工件定位误差l刀具安装误差刀具安装误差l刀具位置误差刀具位置误差l加工方法误差加工方法误差 包括：与包括：与机床有关的误差机床有关的误差 与刀具有关的误差与刀具有关的误差与调整有关的误差与调整有关的误差 与变形有关的误与变形有关的误差差各项误差的总和应小于工序尺寸公差各项误差的总和应小于工序尺寸公差2006-358 4绘制夹具零件图绘制夹具零件图特别应注意零件的技术要求与必要说明特别应注意零件的技术要求与必要说明夹具体设计的要求夹具体设计的要求l应有足够的强度和刚度，以防受力变形应有足够的强度和刚度，以防受力变形l安装需稳定，重心应尽量低，高宽比应安装需稳定，重心应尽量低，高宽

20、比应小于小于1.25l结构应紧凑，形状应简单，装卸应方便结构应紧凑，形状应简单，装卸应方便l应便于排屑应便于排屑l应有良好的结构工艺性应有良好的结构工艺性l选择制造方法应能保证精度，考虑成本选择制造方法应能保证精度，考虑成本2006-3592、确定夹具结构方案、确定夹具结构方案（1）确定定位方案，选择定位元件）确定定位方案，选择定位元件（2）导向装置设计）导向装置设计（3）夹紧机构设计）夹紧机构设计（4）夹具体设计）夹具体设计（5）其他装置）其他装置3、绘制夹具总装图，标注技术要求、绘制夹具总装图，标注技术要求4、绘制零件图、绘制零件图1、精度与批量分析、精度与批量分析小结小结2006-360

21、举例举例2006-361夹具设计过程分析1、精度与批量分析、精度与批量分析毛坯：毛坯：45钢模锻件钢模锻件年产量：年产量：500件件工序内容：钻孔工序内容：钻孔 18H7技术要求：技术要求：（1）中心距：）中心距：1200.01, 平行度公差：平行度公差：0.05mm（2）钻孔尺寸：钻孔尺寸： 18H72006-3622、加工工艺过程（工序内容）：钻、加工工艺过程（工序内容）：钻扩扩粗铰粗铰精铰精铰3、确定夹具结构方案、确定夹具结构方案（1）确定定位方案：）确定定位方案： 36H7孔孔+端面端面+连杆小端外圆柱面连杆小端外圆柱面（2）选择定位元件：心轴（间隙配合）选择定位元件：心轴（间隙配合）

22、+小平面小平面+V型块型块2006-363（2）导向装置设计）导向装置设计固定式钻模板固定式钻模板 快换钻套快换钻套2006-364（3）夹紧机构设计：）夹紧机构设计： 螺母螺母 开口垫圈开口垫圈2006-365（4）其他装置和夹具体设计）其他装置和夹具体设计 a、辅助支撑、辅助支撑 b、钻套找正、钻套找正+压板压紧在钻床上压板压紧在钻床上2006-3663、绘制夹具总装图，、绘制夹具总装图，标注技术要求标注技术要求（一）尺寸标注内容（一）尺寸标注内容 1）夹具外形轮廓尺寸；）夹具外形轮廓尺寸；2006-367 2）与夹具定位元件、导向元）与夹具定位元件、导向元件及夹具安装基准面有关的件及夹具

23、安装基准面有关的配合尺寸、位置尺寸及公差；配合尺寸、位置尺寸及公差； 3）夹具定位元件与工件的）夹具定位元件与工件的配合尺寸配合尺寸（1 1）夹具上的公差一般取工）夹具上的公差一般取工件上相应元件公差的件上相应元件公差的1/51/51/21/2；（2 2）若工件上的尺寸为自由）若工件上的尺寸为自由尺寸，则夹具有关尺寸公差尺寸，则夹具有关尺寸公差一般取一般取0.1mm0.1mm或或0.05mm0.05mm；角角度公差取度公差取1010或或 5 5；（3 3）夹具有关尺寸公差恰好）夹具有关尺寸公差恰好落在工件相应尺寸公差带中落在工件相应尺寸公差带中间。间。 2006-3684）夹具导向元件与刀具的

24、配）夹具导向元件与刀具的配合尺寸；合尺寸； 5）夹具与机床的连接尺寸）夹具与机床的连接尺寸及公差；及公差； 6）其他重要尺寸。）其他重要尺寸。2006-3692006-370（四）夹具结构工艺性分析（四）夹具结构工艺性分析 1. 夹具零件结构工艺性分析夹具零件结构工艺性分析 2. 夹具最终精度保证方法夹具最终精度保证方法 调整、修配、装配后加工、在机床上就地加调整、修配、装配后加工、在机床上就地加工。工。 3. 夹具的测量与检验夹具的测量与检验 1）直接测量法）直接测量法 2）间接测量法）间接测量法 3）辅助测量法）辅助测量法2006-371（五）夹具的精度分析（五）夹具的精度分析 1. 定位误差定位误差dw 2. 夹具制造与装夹误差夹具制造与装夹误差zz 3. 加工过程误差加工过程误差gc 4. 确定和检验夹具精度的基本公式确定和检验夹具精度的基本公式 dw+zz+gcT （T是零件是零件公差公差） 一般应使一般应使zzzz+gcgc2T/3 2T/3 ，dw T/32006-3721、