第2节定位误差分析与计算.

5.2.3定位误差的分析与计算采用调整法加工一批工件时，工件在夹具上定位时，由于每个工件所占据的位置不完全一致，使加工后各工件的加工尺寸不一而形成误差。这种只与工件定位有关的误差，称为定位误差，用符号Δdw表示。1.产生定位误差的原因产生定位误差的原因有两个：一个是定位基准与设计基准（工序基准）不重合；另一个是定位基准与起始（调刀、限位）基准不重合(定位基准相对于调刀基准的最大位移)。（1）基准不重合误差（Δjb）工件在夹具上定位时，由于所选择的定位基准与工序基准不重合而引起的，同批工件的工序基准相对于定位基准在该工序（加工）尺寸方向的最大位移量（位置变动范围），称为基准不重合误差。用符号Δjb表示。基准不重合误差（Δjb）的大小应等于工序基准相对于定位基准在该工序（加工）尺寸方向的最大位移量。本工序加工直角上表面，设计尺寸为A1，用下平面定位。由于定位基准与设计基准不重合，从而产生基准不重合误差Δjb。Δdw（A1）=Δjb（A1）=δA2（a）图Δdw（20）=Δjb（20）=0.28（jb）图Δdw（20）=Δjb（20）=0Δdw（A）=0Δdw（jb）=Δjb（B）=δdw/2Δdw（C）=Δjb（C）=δdw2）基准位移误差（Δjy）工件在夹具上定位时，由于定位副的制造误差和定位副的配合间隙的影响，使工件的定位基准与夹具定位基准产生位移，导致同批工件位置的不一致而造成的加工误差，称为基准位移误差。用符号（Δjy）表示。Δdw（A3）=Δjy（A3）=2（H–h）tanΔαΔdw（A1）=Δjb（A1）+Δjy（A1）=δA2+2（H–h）tanΔα2．定位误差的计算方法1）极限位置法（几何作图法）先根据工件的定位方案，画出工序（设计）基准相对起始（调刀、限位）基准最大与最小的两个极限位置，再根据几何关系求出这两个极限位置间的距离，即得出定位误差。2）合成法由于定位误差是由基准不重合误差以及基准位移误差所造成的。因此定位误差可以由这两项误差组合而成。计算定位误差时，先分别求出基准不重合误差与基准位移误差，然后再将两项误差组合后得出定位误差。即：Δdw=Δjb±Δjy3.常见定位方式的定位误差分析与计算1)工件以平面定位已知：大圆直径公差为0.03，小圆直径公差为0.02，同轴度误差为0.02求：Δdw（30）=？解：分析可知Δjb（30）≠0，Δjy（30）＝0得：Δdw（30）=Δjb（30）=0.03/2+0.02/2+0.02=0.045已知：大圆直径公差为0.03，小圆直径公差为0.02，同轴度误差为0.02。求：Δdw（30）=？解：分析可知Δjb（30）＝0，Δjy（30）＝0得：Δdw（30）=0已知：大圆直径公差为0.03，小圆直径公差为0.02，同轴度误差为0.02求：Δdw（30）=？解：分析可知Δjb（30）≠0，Δjy（30）＝0得：Δdw（30）=Δjb（30）=0.03/2+0.02/2+0.02=0.0452)工件以外圆柱面在V形块上定位已知：外圆直径公差为δdwV形块的夹角为得：δjy＝)2/sin(2D已知：外圆直径公差为δdw，V形块的夹角为（1）设计基准为外圆轴线时：求：Δdw（H1）=？解：分析可知Δjb（H1）＝0；Δjy（H1）≠0得：Δdw（H1）=Δjy（H1）=)2/sin(2D（2）设计基准为外圆下母线时：求：Δdw（H2）=？解：分析可知Δjb（H2）≠0，Δjy（H2）≠0得：Δjb（H2）=；Δjy（H2）=分析：设计基准落在定位基面上，两基准的变化方向相反，故取-号。最终得：Δdw（H2）=Δjy（H2）-Δjb（H2）=2D)2/sin(2D1)2/sin(12D由大到小由大到小（3）设计基准为外圆上母线时：求：Δdw（H3）=？解：分析可知Δjb（H3）≠0，Δjy（H3）≠0得：Δjb（H3）=；Δjy（H3）=分析：设计基准落在定位基面上，两基准的变化方向相同，故取“＋”号。最终得：Δdw（H3）=Δjy（H3）＋Δjb（H3）=2D)2/sin(2D1)1/sin(12D由大到小由大到小解：分析可知Δjb（30）≠0；Δjy（30）≠0得：Δjb（30）=0.03/2＋0.02=0.035Δjy（30）==0.014Δdw（30）=Δjb（30）＋Δjy（30）=0.049已知：大圆直径公差为0.03，小圆直径公差为0.02，同轴度误差为0.02，V形块的夹角为90o求：Δdw（30）=？045sin202.0已知：大圆直径公差为0.03，小圆直径公差为0.02，同轴度误差为0.02，V形块的夹角为90o求：Δdw（30）=？解：分析可知Δjb（30）≠0，Δjy（30）＝0得：Δjb（30）=0.03/2＋0.02=0.035；Δdw（30）=Δjb（30）=0.035已知：大圆直径公差为0.03，小圆直径公差为0.02，同轴度误差为0.02，V形块的夹角为90o求：Δdw（30）＝？解：分析可知Δjb（30）≠0，Δjy（30）＝0得：Δjb（30）＝0.03/2＋0.02=0.035；Δdw（30）＝Δjb（30）＝0.035已知：大圆直径公差为TD，小圆直径公差为Td，同轴度误差为2e，V形块的夹角为求：Δdw（A）＝？解：分析可知Δjb（A）≠0，Δjy（A）≠0得：Δjb（A）＝＋2eΔjy（A）＝Δdw（A）＝Δjb（A）＋Δjy（A）（设计基准不在定位基面上）2Td)2/sin(2TD3)工件以圆柱孔在心轴（定位销）上定位（1）工件定位孔与心轴（销）为固定单边接触时：已知：工件定位孔，心轴为得：δjy＝＝δjy＝＝（2）工件定位孔与心轴（销）为任意边接触时：已知：工件定位孔，心轴为得：δjy＝＝δjy＝D0D0d00dmin0maxdD)d()D(0d0Dmin0dDXD0D0d00d2dDmin0max2)d()D(0d0D2Xmin0dD20dD已知：工件定位孔与定位销的配合为固定单边接触，加工上表面。定位孔直径为定位销直径为解：分析Δjb（59）≠0；Δjy（59）≠0Δjb（59）＝Δjy（59）＝Δdw（59）＝Δjb（59）+Δjy（59）＝0.1151.004.0212.0015.0201.002.002.003.02002.0020已知：工件小圆与定位套的配合。大圆直径公差为0.03，小圆直径公差为0.02，同轴度误差为0.02，定位套直径公差为0.04。解：分析得Δjb（30）≠0，Δjy（30）≠0Δjb（30）＝0.03/2＋0.02=0.035Δjy（30）＝Δdw（30）＝Δjb（30）+Δjy（30）＝0.10507.001.002.004.0双孔关联定位的定位误差计算双孔定位时常采用的定位元件是：一个短圆柱销和一个短削边销，如图所示。1）X轴方向上的基准位移误差Δjy(X)在X轴方向上的定位是由定位孔1实现的，定位孔2不起定位作用。因此，工件所能产生的最大定位误差是定位孔1相对于定位销1的基准位移误差，即：min111)(dDXm”m’mYO2O1n’n”2）jy轴方向上的基准位移误差Δjy(jy)•在jy轴方向上，基准位移误差受双孔定位的共同影响，其大小随着位置的不同而不同，且在不同的区域内计算方法也有所不同。如图所示。Xm”m’mYO2O1n’n”3）转角误差•最大转角发生的条件是：双孔直径最大D1+δD1、D2+δD2；两销直径最小d1-δd1、d2-δd2；由于中心距对转角误差影响不大，且考虑计算方便起见，销心距和孔心距一般取其基本尺寸。•根据图中几何关系可得：LtgDdDd2min222min111LarctgDdDd2min222min111当双孔逆时针转动时，具有相同的误差，故总的转角误差应为或。即：LarctgDdDd222min222min1111．如图钻φ12孔，试分析工序尺寸的定位误差分析。01.090－0;0.020.10.0620.060.1/3jbjydw不能满足要求2．如图铣平面保证h，已知两圆的同轴度φ0.1，其它已知条件见图，试分析工序尺寸h的定位误差。0.10.2/20.200.2jbjydw3．图示钻孔，已知条件和加工要求见图示，试分析a)、jb)、c）三种定位方案中，工序尺寸L的定位误差()。009.0025.0025.00/406/740－－gHjy4．如图车外圆，要求外圆对内孔有同轴度要求，已知心轴直径为，计算工件内外圆的同轴度的定位误差△dw。009.0025.030－－jy5．钻孔O，a)为工序图，图b)~f)为不同定位方案，试分别计算各种方案的定位误差。