计算定位误差课件及习题(给学生)课件

1、二、定位误差的计算二、定位误差的计算例：例：图图a为工件，前工序已保证为工件，前工序已保证L+L ，本工序，本工序采用采用调整法铣通槽调整法铣通槽，要求保证工序尺寸，要求保证工序尺寸A，B，C，其定位方案如图其定位方案如图b，分析尺寸，分析尺寸B的加工误差。的加工误差。LJBTL21.定位误差的概念定位误差的概念 定义：由于工件在夹具（或机床）定义：由于工件在夹具（或机床）上定位不准确而引起的加工误差。上定位不准确而引起的加工误差。调调整法加工时，实质即工序基准在加工整法加工时，实质即工序基准在加工尺寸方向上的最大变动量。尺寸方向上的最大变动量。 常用常用DW 表示。表示。 定位误差来源：定位

2、误差来源：（1）由于工件的定位表面或夹具的）由于工件的定位表面或夹具的定位元件制造不准确引起的定位误定位元件制造不准确引起的定位误差，称为差，称为基准位置误差基准位置误差JW （2）由于工件的工序基准与定位基）由于工件的工序基准与定位基准不重合而引起的定位误差，称为准不重合而引起的定位误差，称为基准不重合误差基准不重合误差JB计算思路：计算思路： 先找出工序基准，再求出它在先找出工序基准，再求出它在加工尺寸方向上的最大变动量。加工尺寸方向上的最大变动量。计算方法：计算方法： (1) 极限位置法极限位置法 (几何法几何法) ；(2)极值法；极值法；(3)微分法；微分法；(4)合成法合成法(1)

3、极限位置法计算定位误差极限位置法计算定位误差 画出工序基准在工序尺寸画出工序基准在工序尺寸方向方向变动的两个极限位置，变动的两个极限位置，然后利用几何关系求最大变然后利用几何关系求最大变动量即得。动量即得。例例 如图如图立式钻床立式钻床上钻孔，需保证工上钻孔，需保证工序尺寸序尺寸A A1 1或或A A2 2，已知销径已知销径 d 0-Td , 工工件内孔件内孔 D0 TD , 工件外圆工件外圆 d 0-Td ， 求工序尺寸的定位误差。求工序尺寸的定位误差。 销（心轴）销（心轴）垂直放置垂直放置时，因工件装夹的随机时，因工件装夹的随机性，性，孔销周边均可接触孔销周边均可接触例例 求图求图61所示

4、工件在下图夹具上铣槽时的定位所示工件在下图夹具上铣槽时的定位误差。已知工件两孔径误差。已知工件两孔径D1=42.60+0.1，D2=15.30+0.1，两孔中心距两孔中心距 L= 57+0.06，圆柱销径，圆柱销径 d1=42.6-0.025-0.009, 菱形销径菱形销径 d2 =15.3-0.041-0.030 (两销垂直放置两销垂直放置) 本工序尺寸和位置要求：本工序尺寸和位置要求：槽宽槽宽100+0.2，槽深，槽深3.20+0.4；槽中心线与大小头孔连线夹角槽中心线与大小头孔连线夹角45+ 30 ；槽中心平面过大头孔轴线（即槽对称度）槽中心平面过大头孔轴线（即槽对称度）(2) 极值法计

5、算定位误差极值法计算定位误差 以定位元件上可认为位置不变的点为以定位元件上可认为位置不变的点为原点，沿工序尺寸方向建坐标，利用工原点，沿工序尺寸方向建坐标，利用工件和定位元件的尺寸和角度等变量件和定位元件的尺寸和角度等变量确定确定工序基准的坐标，再由该坐标的极值求工序基准的坐标，再由该坐标的极值求最大变动量即得。最大变动量即得。例例 如图如图水平心轴水平心轴定位铣套筒上平面，已知定位铣套筒上平面，已知心轴心轴 d 0-Td , 工件内孔工件内孔 D0 TD , 工件外圆工件外圆 d 0-Td ， 求工序尺寸的定位误差。求工序尺寸的定位误差。 销销(心轴心轴)水平放水平放置时，因工件重置时，因工

6、件重力，孔销始终上力，孔销始终上母线接触母线接触(3) 微分法计算定位误差微分法计算定位误差 可看作极值法的推广可看作极值法的推广 例例 工件在工件在V形块上定位铣键槽，试计算定形块上定位铣键槽，试计算定 位误差位误差。铣键槽时工序尺寸和位置要求：铣键槽时工序尺寸和位置要求：尺寸尺寸H，H1或或H2；键槽对工件轴线的对称度。键槽对工件轴线的对称度。2)2/sin(22)2/sin(20)2/sin(20JBJW)2(DJBJWDW(H1)JBJWDW(H)DW(ddHWdddTTTTT对）思考：思考：工件在工件在V形块上定位钻孔形块上定位钻孔 ，要求保，要求保证尺寸证尺寸H，H1或或H2，试计

7、算定，试计算定 位误差。位误差。已知轴径为已知轴径为d0-Td, V形块两斜面夹角为形块两斜面夹角为 关于同轴度引起的定位误差关于同轴度引起的定位误差 例例 如图套筒在如图套筒在V V形块上定位铣键槽，要求保证形块上定位铣键槽，要求保证尺寸尺寸H H，求定位误差。，求定位误差。已知工件内孔已知工件内孔 D0 TD，外，外圆圆 d 0-Td，外圆与外圆与内内孔的同轴度误差为孔的同轴度误差为T T，V V形形块块两斜面的夹角为两斜面的夹角为 若若考虑外圆和考虑外圆和内内孔的尺寸公差孔的尺寸公差 T Td d 和和 T TD D， 则则JWJW = = ， JBJB =T + T =T + TD D

8、 /2/2；)2sin2/(dT分析：分析：尺寸尺寸H H 的工序基准为的工序基准为内内孔的下母线孔的下母线, , 但定位但定位基准为外圆的中心线。基准为外圆的中心线。若若外圆及外圆及内内孔的尺寸无误差孔的尺寸无误差, , 则引起工序基准位则引起工序基准位置变化的原因是同轴度误差置变化的原因是同轴度误差T, T, 即即DWDW = =JBJB = T = T； 故故DWDW = =JBJB+ + JWJW 思考思考: :如图工件以如图工件以d1d1外圆定位，加工外圆定位，加工10H810H8孔。孔。已知：已知：d d1 1= =30300 0-0.01-0.01mm, , H=40H=40+

9、+0.150.15mm, t= 0.03, t= 0.03mm , V V形块形块两斜面的两斜面的夹角为夹角为90900 0 , , 求加工尺寸求加工尺寸H H的定位误差。的定位误差。m mm m 5 55 5d d 0 0. .0 01 10 00 0. .0 05 56 62 2(4) 合成法计算定位误差合成法计算定位误差计算公式：计算公式：JW可由圆销，可由圆销，V形块定位等相应公式求；形块定位等相应公式求；JB为工序基准与定位基准间距离的公差；为工序基准与定位基准间距离的公差；JB，JW两者能独立变化时取两者能独立变化时取“+”，否，否则则 难以确定难以确定“+”，此时可用它法求；，此

10、时可用它法求；JB和和JW与工序尺寸方向不一致时，则与工序尺寸方向不一致时，则应先向工序尺寸方向投影，再求代数和。应先向工序尺寸方向投影，再求代数和。JBJWDW例例 阶梯轴以小轴定阶梯轴以小轴定位铣斜面，保证尺位铣斜面，保证尺寸寸A，求定位误差。，求定位误差。设大圆，小圆的直设大圆，小圆的直径公差分别为径公差分别为Td大大和和 Td小小，两轴同轴，两轴同轴度为度为 t/2/2T Tt t) )2 2sinsin/(2sin/(2sinT Td大d大d小d小DWDW注意：1.定位误差一般总是针对成批大量定位误差一般总是针对成批大量生产，并采用调整法加工的情况。生产，并采用调整法加工的情况。2.

11、在单件生产时在单件生产时, 若采用调整法加若采用调整法加工工(样件或对刀规对刀样件或对刀规对刀)，则上述，则上述用极限尺寸所求定位误差偏大。用极限尺寸所求定位误差偏大。若采用试切法加工，则一般不考若采用试切法加工，则一般不考虑定位误差虑定位误差。补充题补充题 1. .下图所示零件，已知面下图所示零件，已知面B和孔和孔D1都已都已加工，本工序加工孔加工，本工序加工孔D2，要求保证尺寸，要求保证尺寸A和和D2处壁厚均匀，分析本工序满足加工要求应限制的自处壁厚均匀，分析本工序满足加工要求应限制的自由度，画出定位简图，并注明各定位元件名称及其由度，画出定位简图，并注明各定位元件名称及其限制的自由度。限

12、制的自由度。 2.2.如图所示零件，欲钻孔如图所示零件，欲钻孔dd，零件其他各表面，零件其他各表面均已加工，要求保证尺寸均已加工，要求保证尺寸L L及及dd孔与孔与C C和和B B的相的相对位置。根据加工要求，分析本工序所应限制对位置。根据加工要求，分析本工序所应限制的自由度；确定定位元件，并画图布置定位元的自由度；确定定位元件，并画图布置定位元件；说明定位元件的名称及其所限制的自由度件；说明定位元件的名称及其所限制的自由度3. .说明加工下图两零件所需限制的自由度，画说明加工下图两零件所需限制的自由度，画定位简图，并分析各定位元件所限自由度定位简图，并分析各定位元件所限自由度 已加工面：已加

13、工面：M 、DD待加工面：待加工面：2dd及及沉头孔沉头孔加工加工要求：要求：1 1）H H；2 2）B B；3 3）dd处壁厚均处壁厚均匀匀（1）等腰三角形板状铸件等腰三角形板状铸件待加工面：孔待加工面：孔要求：要求：1）H；2）孔）孔位于平分线上位于平分线上（2）4. 如图箱体，要求镗如图箱体，要求镗A孔，采用一面孔，采用一面两销两销(垂直放置垂直放置)的定位方的定位方式，两定位销孔式，两定位销孔2200+0.021, 中心距为中心距为250+0.05, 试确定试确定: (1)定位销的中心距及定位销的中心距及偏差；偏差；(2)两两定位销的定位销的直径及偏差；直径及偏差； (3) 尺尺寸寸H

14、、 B和和C的定位误的定位误差；差；(4) 孔孔A对对M面的面的垂直度定位误差。垂直度定位误差。5. 工件以工件以E E、D D两个相互垂直的平面定位铣平面两个相互垂直的平面定位铣平面F F，要求保证工序尺寸，要求保证工序尺寸A A，求尺寸，求尺寸A A的定位误差。的定位误差。6. 在一轴上铣平面，要求保证工序尺寸在一轴上铣平面，要求保证工序尺寸A，与定位，与定位有关的尺寸及定位方案如图所示，求尺寸有关的尺寸及定位方案如图所示，求尺寸A的定位的定位误差。误差。( 已知已知 m=400-0.3 , d= 1001000 0-0.5 -0.5 和和 =45=45） 3-3 在如图所示套筒零件上铣键槽，要求保证尺在如图所示套筒零件上铣键槽，要求保证尺寸寸540-0.14mm及对称度，现有三种定位方案，分别及对称度，现有三种定位方案，分别如图如图b 、 c 、 d所示所示 试计算三种不同试计算三种不同定位方案的定位误定位方案的定位误差，并从中选择最差，并从中选择最优方案（已知内孔优方案（已知内孔与外圆的同轴度误与外圆的同轴度误差不大于差不大于0.02mm)。 3-4 如图所示齿轮坯，内孔和外圆已加工合格如图所示齿轮坯