机床夹具设计总结

普通高等教育“十五”国家级规划教材机械制造技术基础于骏一邹青主编机械工业出版社上课机械制造技术基础机械专业教研室编第七章机床夹具设计原理§3定位误差的分析与计算一、△dw产生的原因1.定位误差（△dw）：就是工件的工序基准沿工序尺寸方向上发生的↑最大偏移量。2.基准位移误差（△jy）：由于定位副有△制造而引起的定位基准在加工尺寸方向上的↑最大位置变动范围。3.基准不重合误差（△jb）：是由于工序基准与定位基准不重合而引起的工序基准相对于定位基准在加工尺寸方向上的↑最大变动范围。4.结论1）产生△dw条件：调整法加工一批工件时2）△dw表现形式：工序基准沿工序尺寸方向上可能产生的↑最大尺寸或位置的变动范围3）△dw组成：是△jb、△jy两部分所组成△dw=△jb±△jy4)△dw产生的原因：△jb、△jy而引起的是：定位元件△制造工件△制造X配合基准不重合等5)求△dw方法或步骤｛有2种方法｝1.两点法a画出两个极限位置b通过几何关系计算两点间距2.公式计算法△dw=△jb±△jy（注：加、减符号）一批工件的定位由一种可能的极端位置变为另一种极端位置时--（△jb、△jy）方向不一定相同小结机械制造技术基础机械专业教研室编第七章机床夹具设计原理二、几种典型表面定位时的定位误差（△dw）（一）工件以平面定位时的（△dw）1.基准不重合而引起的（△dw）2.定位基准间△相互位置引起的（△dw）（二）工件以园孔表面定位时（△dw）计算机械制造技术基础机械专业教研室编第七章机床夹具设计原理（二）工件以园孔表面定位时△dw计算※主要形式：定心定位1.工件圆孔与定位元件过盈配合例:套类零件上铣平面d0(0、-Td0)YXZ0HGH1±TH1/2H2±TH2/2ABZXY0①铣平面,保证尺寸H1②铣平面,保证尺寸H21）保证尺寸H1设:01--定位心轴中心，02--工件内孔中心(心轴与工件)是过盈配合所以，(01与02)重合，△jb=002：无位移量△jy=0（过盈配合）2）保证尺寸H2（有2种方法）公式计算法解法1故：无论用哪一种方法计算其△dw均为零（0）1.因工件与心轴是过盈配合，说明故01与02重合，所以△jy=0（02无位移）2.因工件内、外圆（◎）公差2e，所以：03的实际中心线是以02为圆点R半径=e圆柱体内变动，这时--影响H2的A点方向是Z轴△dw(H2)=△jb±△jy=△jb=△jb(02,A)+△jb(◎)=Td/2+2e结论1.△dw与定位副制造精度无关2.△jy=0（02无位移量）无间隙03--工件外圆中心△jb两项加工要求分析D（+TD、0）d（0、-Td）过盈配合时机械制造技术基础机械专业教研室编第七章机床夹具设计原理机械制造技术基础机械专业教研室编第七章机床夹具设计原理010203``03`A2A1A32eTd/2△dwH2maxH2minH1设:01--定位心轴中心；02--工件内孔中心；03--工件外圆中心。A1：｛03在03`点时--A2：｛03在03``点时--A3：｛03在03``点时--②找：A点最下极限位置—A3①先找：A点最上极限位置—A12步：通过几何关系计算△dw(H2)两点法1步：画出A点在H2方向上的2个极限位置△dw(H2)=H2max-H2min=2e+Td/2=A1A3=A1A2+A2A3d0(0、-Td0)YXZ0GH2±TH2/2解法2dmin时(dmin=d-Td)｝dmin时(dmin=d-Td)｝dmax时(dmax=d)｝H2D（+TD、0）HH1±TH1/2AYd（0、-Td）BZX0工件内、外圆（◎）公差2eφ2eB机械制造技术基础机械专业教研室编第七章机床夹具设计原理2.工件圆孔与定位元件间隙配合Gd0min=d0-Td0Dmax=D+TD△jy0201BXmin/2Td0/2d0max=d0Dmax=D+TDDmin=D①当心轴水平位置时：由于G始终使工件与心轴单边接触这时：Z轴方向有△dw径向Dmin=D=d0max+Xmin=d0+Xmin（2）Dmax=d0+Xmin+TD（3）d0min=d0-Td0（4）Dmax=D+TD（1）△dw（H1）=0102=02B-01B=1/2（Dmax-d0min）式（3）和（4）代入上式△dw（H1）=1/2[（d0+Xmin+TD）-（d0-Td0）]△dw=1/2（TD+Td+Xmin）整理：说明1.工件定位孔（D+TD）2.心轴外圆（d-Td）时--Xmin是常数※Xmin值可以在调整刀具时预先考虑：因此：注：式中Td=Td0△dw=1/2（TD+Td）D（+TD、0）d（0、-Td）H1±TH1/2H2±TH2/2AY0Zd0(0、-Td0)YXZ0H1△dwBX消除Xmin的影响机械制造技术基础机械专业教研室编第七章机床夹具设计原理2）定位销垂直放置（心轴与定位孔）--任意边接触△dw（X）=△jy（01）=01`01``△dw（Y）=△jy（02）=02`02``因此，也必将引起△dw径向0XYZ01`01``0XZY△dw（X）ZXY02`02``△dw（Y）0※由于定位副间存在X径向间隙，心轴双边接触工件在水平面内（xoy）沿X方向或Y方向作双向移动所以：△dw径向是心轴水平放置时-↑大1倍△dw=TD+Td+Xmin注：Xmin也是常数，但无法消除ZXY0X0HGYX间隙d0(0、-Td0)Z△dw=1/2（TD+Td+Xmin）机械制造技术基础机械专业教研室编第七章机床夹具设计原理（二）工件以园孔表面定位时△dw计算1.工件圆孔与定位元件过盈配合D（+TD、0）d（0、-Td）d0(0、-Td0)YXZ0HGH1±TH1/2H2±TH2/2ABZXY0心轴与工件是过盈配合无间隙1）保证尺寸H1故：无论用哪一种方法计算其△dw均为02）保证尺寸H2△dw=△jb(02,A)+△jb(◎)=Td/2+2e2.工件圆孔与定位元件间隙配合1.当心轴水平位置时：△dw=1/2（TD+Td+Xmin）Xmin是常数因此：△dw=1/2（TD+Td）Xmin值可在调整刀具时预先考虑：2）定位销垂直放置0XYZZXY0△dw=TD+Td+Xmin消除Xmin的影响小结机械制造技术基础机械专业教研室编第七章机床夹具设计原理（三）表面组合定位时的△dw｛平面组合定位、平面与孔、外圆与外圆｝1.平面与孔组合定位L±TLD0XYZD1(+TD1、0)D2(+TD2、0)①②定位支承板L±TLdd1（+Td1、0）d2（+Td2、0）L+TLDL-TLdTLdTLDL-TLDL+TLd①各定位元件所限制的自由度（1）分析支承板：YXZ,,XZd,:2YXd,:1同时限制X移动｝不允许过定位②解决方法↑扩大X配合d1、d2不让同时限制X移自由度目的：③具体措施D2扩大或d2减小注：D2不能↑加大两个定位销能同时装入两销孔条件是：d1max=D1min-X1mind2max=D2min-X2min-2TLD-2TLd以上分析可知--Xmin也可以补偿△中心距d2max=D2min-2TLD-2TLd+X1min机械制造技术基础机械专业教研室编第七章机床夹具设计原理④由上式可以看出--为补偿△中心距，d2↓减小很多，△θ↑扩大，所以：d2↓减小方法只用于△θ要求↓不高场合。生产中采用圆柱销和削边销组合定位方式可是一般工件的定位--解决方法△误差△误差（2）采用圆柱销和削边销组合定位时△dw计算①移动△dw：（△jy）由于工件定位时在X轴方向自由度只受销①（d1）限制故：（△jy）应由定位孔和圆柱销之间X配合来确定△dw（X）=△jb±△jy=△jy=TD1+Td1+X1min（不仅要控制Z转动，而且还要控制△θ误差）L±TLD0XYZD1(+TD1、0)D2(+TD2、0)①②定位支承板L±TLdD1（+Td1、0）D2（+Td2、0）机械制造技术基础机械专业教研室编第七章机床夹具设计原理②转角误差(△θ)：L±TLD0XYZD1(+TD1、0)D2(+TD2、0)①②定位支承板L±TLdd1（+Td1、0）d2（+Td2、0）020101`01``02``02`001`0L△θ△θ在△01`002`中:LooooLooooLootg````221111112`min11111XTToodD2`min22222XTToodDLXTTXTTtgdDdD2min222min111min1111XTTdDLtg221min2222XTTdD)221(Larctg故全转角误差为±△θ所以△1误差△2误差一面两孔定位方案假设01`与02`连接02`为起点划∥0102线课间休息