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定位误差的分析与计算

时间:2015-02-07 14:23来源:www.eadianqi.com 编辑:自动控制网
能否保证工件的加工精度,取决于刀具与工件之间的相互位置关系。当一批工件这个在夹具上定位用调整法加工工件时,各个工件在夹具中所占据的位置并不完全一致,各个工件位置的不一致性必然引起工件相对于刀具之间位置的变化,加工后,各工件的加工尺寸必然大

    能否保证工件的加工精度,取决于刀具与工件之间的相互位置关系。当一批工件这个在夹具上定位用调整法加工工件时,各个工件在夹具中所占据的位置并不完全一致,各个工件位置的不一致性必然引起工件相对于刀具之间位置的变化,加工后,各工件的加工尺寸必然大小不一,形成误差。这种只与工件定位有关的误差,称为定位误差,用表示。 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

    一批工件逐个在夹具上定位时,各个工件位置不一致的原因有二:一是定位基准与工序基准不重合;二是定位基准位置的变化。 本文来自www.eadianqi.com

    (1)基准不重合误差:由于定位基准与工序基准不重合而引起的加工尺寸误差,称为基准不重合误差,用表示。基准不重合误差在定位基准选择中已作过讨论,在此,不再赘述。

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    (2)基准位移误差:工件在夹具中定位时,由于定位副的制造误差和最小配合间隙的影响,导致各个工件定位基准的位置不一致,从而给加工尺寸造成误差,这个误差称为基准位移误差,用表示。

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    图1a是工序简图,在圆柱上铣键槽,加工键槽深度尺寸为。图1b是加工示意图,工件以内孔在水平放置的圆柱心轴上定位,是心轴中心,是对刀尺寸。尺寸的工序基准是内孔轴线,定位基准也是内孔轴线,两者重合,。但是,由于各个工件定位孔的直径实际尺寸不同,使得各个工件的定位基准在加工尺寸方向位置不一致,定位基准位置的变动将直接影响到加工尺寸的大小,给造成误差,这个误差就是基准位移误差。 本文来自www.eadianqi.com

    显然,基准位移误差的大小等于定位基准在加工尺寸方向上的最大变化量。 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

    

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    图1 基准位移误差 本文来自www.eadianqi.com

    由图1b可知,当工件孔的直径为最大()、心轴直径为最小()时,定位基准即工件内孔轴线处在最低点,得到最大加工尺寸()。当工件内孔直径为最小()、心轴直径为最大()时,定位基准即工件内孔轴线处于最高位置,得到最小加工尺寸(Amin)。由于各工件内孔直径的实际尺寸(在公差范围内)不一致,导致定位基准即工件内孔中心定位后在范围内位置的变化,考虑到心轴的实际尺寸,从而使得到加工尺寸因定位基准的位移产生误差。因此

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    式中——一批工件定位基准的最大变化量

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    ——工件孔径的最大变化量; 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

    ——心轴直径的变化量。

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    当定位基准的变化方向与加工尺寸方向相同时,基准位移误差等于定位基准的最大变化量,即

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    当定位基准的变化方向与加工尺寸方向不同时,基准位移误差等于定位基准的最大变化量与两者之间夹角余弦的积,即

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    (3)定位误差的计算:

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    例1如图2所示,工件均以平面定位铣削A、B表面,要求保证尺寸,分析计算定位误差(忽略D面对C面得垂直误差)。 本文来自www.eadianqi.com

    

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    图2 定位误差计算示例之一 本文来自www.eadianqi.com

    解1)尺寸的定位误差

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    (定位基准与工序基准重合,均为C面)

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    (平面C与支承钉接触不产生位移)

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    2)尺寸的定位误差

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    该尺寸的工序基准为,定位基准是D面,故基准不重合,二者以尺寸相联系,则一批工件的工序基准在加工尺寸方向上的最大变化量,即基准不重合误差为

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    该定位方式满足加工尺寸要求。

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    例2如图3,工件以孔定位加工孔,定位销为,要求保证尺,计算定位误差。 本文来自www.eadianqi.com

    

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    图3 定位误差计算示例之二

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    解:(定位基准与工序基准重合)

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    该定位方式不能满足加工尺寸要求。 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

    例3如图4所示,工件以外圆定位,加工孔、已知,求加工尺寸的定位误差。

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    图4 定位误差计算示例之三

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    解:定位基准是圆柱的轴线,工序基准在外圆的母线上。 本文来自www.eadianqi.com

    

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    该定位方式满足加工尺寸要求。

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