工艺定位误差的分析与计算
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(3)定位误差的计算由于定位误差ΔD是由基准不重合误差和基准位移误差组合而成的,因此在计算定位误差时,先分别算出Δ B和ΔY ,然后将两者组合而得ΔD。
组合时可有如下情况。
1)Δ Y ≠ 0,Δ B=O时Δ D= Δ B (4.8)2)ΔY =O,Δ B ≠ O时Δ D= Δ Y (4.9)3)Δ Y ≠ 0, Δ B ≠ O时如果工序基准不在定位基面上Δ D=Δ y + Δ B (4.10)如果工序基准在定位基面上Δ D=Δ y ±Δ B (4.11)“ + ” ,“—” 的判别方法为:①设定位基准是理想状态,当定位基面上尺寸由最大实体尺寸变为最小实体尺寸 (或由小变大)时,判断工序基准相对于定位基准的变动方向。
②② 设工序基准是理想状态,当定位基面上尺寸由最大实体尺寸变为最小实体尺寸 (或由小变大)时,判断定位基准相对其规定位置的变动方向。
③③ 若两者变动方向相同即取“ + ” ,两者变动方向相反即取“—”。
-、定位误差及其组成图9-21a图9-21 工件在V 形块上的定位误差分析工序基准和定位基准不重合而引起的基准不重合误差,以表示由于定位基准和定位元件本身的制造不准确而引起的定位基准位移误差,以表示。
定位误差是这两部分的矢量和。
二、定位误差分析计算(一)工件以外圆在v形块上定位时定位误差计算如图9-16a所示的铣键槽工序,工件在v 形块上定位,定位基准为圆柱轴心线。
如果忽略v形块的制造误差,则定位基准在垂直方向上的基准位移误差(9-3)对于9-16中的三种尺寸标注,下面分别计算其定位误差。
当尺寸标注为B1时,工序基准和定位基准重合,故基准不重合误差ΔB=0。
所以B1尺寸的定位误差为(9-4)当尺寸标注为B2时,工序基准为上母线。
此时存在基准不重合误差所以△D应为△B与Δy的矢量和。
由于当工件轴径由最大变到最小时,和Δy都是向下变化的,所以,它们的矢量和应是相加。
故(9-5)当尺寸标注为B3时,工序基准为下母线。
定位误差分析与计算一、基本概念定位误差分析是针对某一个工序的工序尺寸而言的,只要该工序尺寸不因定位而产生误差,那么就认为该工序尺寸的定位误差是零。
至于该工序尺寸在加工过程中产生的误差,则不属于定位误差的研究范畴。
所以,不应将定位误差与加工过程误差以及其它误差混为一谈。
1.定位误差△D(△dw):工件在夹具上(或机床上)定位不准确而引起的加工误差称之为定位误差。
其大小等于按调整法加工一批工件而定位时工序尺寸的最大变动量。
定位误差来源于两个方面:基准不重合误差和基准位移误差。
2.基准不重合误差△B(△jb):因工序基准与定位基准不重合(原因),用调整法加工一批工件时(条件),引起工序基准相对定位基准在工序尺寸方向上的最大变动量 (结果),称为基准不重合误差。
若把工序基准与定位基准之间的联系尺寸(基本尺寸)称之为“定位尺寸”,则△B就是定位尺寸的公差在工序尺寸方向上的投影(或者说定位尺寸的最大变动量在工序尺寸方向上的投影)。
注意:基准不重合误差中的工序基准和定位基准都是针对工件而言的,与定位元件无关;3.基准位移误差△Y(△db):因定位副制造不准确(原因),用调整法加工一批工件时(条件),引起工序基准在工序尺寸方向上的最大变动量(结果),称为基准位移误差。
(或者说工序基准位置的最大变动量在工序尺寸方向上的投影)。
基准位移误差可以划分为两类:工件定位表面制造不准确引起的基准位移误差和夹具定位元件表面制造不准确引起的基准位移误差。
注意:在基准位移误差计算中,工序基准的变动是因为定位基准的变动而引起的。
所以有学者认为:基准位移误差是指定位基准在工序尺寸方向上的最大变动量。
二、工件以平面定位——支承钉或支承板工件以平面定位铣台阶面(如图(a)所示),试分析和计算工序尺寸20±0.15的定位误差,并判断这一方案是否可行。
如果变换定位方式(如图(b)所示),工序尺寸20±0.15的定位误差是否有变化?工件以平面时,由于定位副容易制造得准确,可以认为基准位移误差ΔY=0,故只考虑基准不重合误差ΔB即可。
定位误差的分析计算为保证工件的加工精度,工件应有正确的定位,即除应限制工件必要的自由度使工件具有确定的位置外,还应使实施定位后所产生的误差在工件误差允许范围以内,实现工件安装时的定与准。
造成定位误差的原因有两个:一是由于定位基准与设计基准不重合,称基准不重合误差(定基误差)用△B表示;二是由于定位副制造误差而起定位基准的位移称为基准位移误差,用△Y表示。
(1)基准不重合误差的计算基准不重合误差因所选定位基准与工序基准不重合而引起,其值为两基准间的最大变化量(即两基面间公差),因此,计算时,可在确定认定位基准与工序基准的基础上,寻求两基面间的关系即可,具体分三步:①确定基准定位基准为该工序所选安装时定位的依据,并且一定在要求保证的工序尺寸方向上,作为已知条件在题目中说明或标注()于工序图;工序基准则为该工序用以表达加工表面(粗实线)位置尺寸的基准。
②基准是否重合经确认的定位基准与工序基准若为同一表面,则基准不重合误差△B=0;若不重合则需进行计算。
③基准不重合时的误差计算基准不重合误差为两基面间的最大变量。
因此,两基面间若有直接尺寸标注,则尺寸公差即为△B;若无直接尺寸,而只有间接尺寸,则需利用尺寸间关系如尺寸链进行求解。
若定位基准变动方向与对应工序尺寸不在同一方向,则需两基面间距离公差投影于工序尺寸方向,即△B=δs cosβ式中δs为定位基准与工序基准间尺寸公差β为基准间尺寸与工序尺寸之夹角(2)基准位移误差的计算基准位移误差△Y因定位副制造误差而起,因此,当定位副结构不同产生的基准位移误差计算。
①工件以平面定位工件若以粗基准平面定位,定位面与限位面间不可能有很好的贴合,但该定位方案往往出现在加工开始或加工要求不高情况下,故此时的误差也就不必计算。
工件若以加工过的精基准平面定位,则定位面与限位面间会有良好的接触状态,定位基面的位置可看成是不动的。
因此,基准位移误差为零,即△Y=0。
②工件外圆在圆孔中定位工件在外圆定位时,其定位基准为轴的中心线,定位基面为外圆柱面。
定位误差分析计算所谓定位误差,是指由于工件定位造成的加工面相对工序基准的位置误差。
因为对一批工件来说,刀具经调整后位置是不动的,即被加工表面的位置相对于定位基准是不变的,所以定位误差就是工序基准在加工尺寸方向上的最大变动量。
㈠引言①△总≤δ其中△总为多种原因产生的误差总和,δ是工件被加工尺寸的公差,△总包括夹具在机床上的装夹误差,工件在夹具中的定位误差和夹紧误差,机床调整误差,工艺系统的弹性变形和热变形误差,机床和刀具的制造误差及磨损误差等。
②△定+ω≤δ 其中,ω除定位误差外,其他因素引起的误差总和,可按加工经济精度查表确定。
所以由①和②知道:△定≤δ-ω(是验算加工工件合格与否的公式)或者:△定≤1/3δ(也是验算加工工件合格与否的公式)㈡定位误差的组成1、定义:定位误差是工件在夹具中定位,由于定位不准造成的加工面相对于工序基准沿加工要求方向上的最大位置变动量。
2、定位误差的组成:1) 定位基准与工序基准不一致所引起的定位误差,称基准不重合误差,即工序基准相对定位基准在加工尺寸方向上的最大变动量,以△不表示。
图示零件,设e面已加工好,今在铣床上用调整法加工f面和g面。
在加工f面时若选e面为定位基准,则f面的设计基准和定位基准都是e面,基准重合,没有基准不重合误差,尺寸A的制造公差为TA。
加工g 面时,定位基准有两种不同的选择方案,一种方案(方案Ⅰ)加工时选用f面作为定位基准,定位基准与设计基准重合,没有基准不重合误差,尺寸B的制造公差为TB;但这种定位方式的夹具结构复杂,夹紧力的作用方向与铣削力方向相反,不够合理,操作也不方便。
另一种方案(方案Ⅱ)是选用e面作为定位基准来加工g面,此时,工序尺寸C是直接得到的,尺寸B是间接得到的,由于定位基准e与设计基准f不重合而给g面加工带来的基准不重合误差等于设计基准f面相对于定位基准e面在尺寸B方向上的最大变动量TA。
定位基准与设计基准不重合时所产生的基准不重合误差,只有在采用调整法加工时才会产生,在试切法加工中不会产生。