定位误差分析计算

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1、1.定位误差的计算示例1.定位误差的正确叠加由定位误差产生的原因可知,定位误差由基准不重合误差ΔB和基准位移误差ΔY组成。(1)当ΔB=0,ΔY≠0时,定位误差是由基准位移引起的,ΔD=ΔY。(2)当ΔB≠0,ΔY=0时,定位误差是由基准不重合引起的,ΔD=ΔB。(3)当ΔB≠0,ΔY≠0时,如果工序基准不在工件定位面上(造成基准不重合误差和基准位移误差的原因是相互独立的因素)时,则定位误差为两项之和,即ΔD=ΔY+ΔB;如果工序基准在工件定位面上(造成基准不重合误差和基准位移误差的原因是同一因素)时,则定位误差为ΔD=ΔY±ΔB(1-3)其中,“+”、“-”号的判定原则为:在力

2、求使定位误差为最大(即极限位置法则)的可能条件下,当ΔY和ΔB均引起工序尺寸作相同方向变化时取“+”号,反之则取“-”号。说明如下:①当工序尺寸为H1时,因基准重合,ΔB=0。故有②当工序尺寸为H2时,因基准不重合,则分析:当定位外圆直径由大变小时,定位基准下移,从而使工序基准也下移,即ΔY使工序尺寸H2增大;与此同时,假定定位基准不动,当定位外圆直径仍由大变小时(注意:定位外圆直径变化趋势要同前一致),工序基准上移,即ΔB使工序尺寸H2减小。因ΔB、ΔY引起工序尺寸H2作反方向变化,故取“-”号。则有(1-4)③当工序尺寸为H3时,同理可知:(1-5)2.定位误差计算示例例1-

3、1如图1-38所示为一盘类零件钻削孔¢1时的三种定位方案。试分别计算被加工孔的位置尺寸L1、L2、L3的定位误差。图1-38以短销定位时的定位误差分析计算(1)对图1-38(a)所示的定位方案,加工尺寸L1±0.10的工序基准为定位孔的轴线,定位基准也是该孔的轴线,二者重合,则ΔB=0。由于定位内孔与定位销之间的配合尺寸为22H7/g6(属于间隙配合),当在夹具上装夹这一批工件时,定位基准必然会发生相对位置变化,从而产生基准位移误差。按式(1-1)求得也即ΔD=ΔY=0.041mm因则该定位方案合格。(2)对图1-38(b)所示的定位方案,加工尺寸L2±0.05的工序基准为外圆面

4、的左母线,定位基准为孔的轴线,二者不重合,联系尺寸为     ,则有同理,由于定位副之间存在配合间隙,其基准位移误差ΔY=0.041mm因为基准不重合误差是由尺寸引起的,而基准位移误差是由配合间隙引起的,二者为相互独立因素,则有ΔD=ΔY+ΔB=0.025+0.041=0.066mm因则该定位方案不合格。(3)对1-38图(c)所示的定位方案,加工尺寸L3±0.10的工序基准为外圆面的右母线,定位基准为孔的轴线,二者不重合,联系尺寸为    ,(特别注意同轴度的影响),故同理,基准位移误差为ΔY=0.041mm。因工序基准不在工件定位面(内孔)上,则有ΔD=ΔY+ΔB=0.12

5、5+0.041=0.166mm因则该定位方案不合格。讨论:①在图(b)和图(c)方案中,因定位基准选择不当,均出现定位误差太大的情况,从而影响工序精度,定位方案不合理。实际上,尺寸L2的定位误差占其工序允差的比例为0.066/0.10=66%,尺寸L3的定位误差占其工序允差的比例为0.166/0.20=83%,所占比例过大,不能保证加工要求,需改进定位方案。若改为图1-39所示以V形块定位的方案,则此时尺寸L2±0.05的定位误差为只占加工允差0.10的10%。图1-39以V形块定位时的定位误差分析计算②分析计算定位误差时,必然会遇到定位误差占工序允差比例过大问题。究竟所占比例

6、值多大才合适,要想确定这样一个值来分析、比较是很困难的。因为加工工序的要求各不相同,不同的加工方法所能达到的经济精度也各有差异。这就要求工艺设计人员有丰富的实际工艺经验知识,并按实际加工情况具体问题具体分析,根据从工序允差中扣除定位误差后余下的允差部分大小,来判断具体加工方法能否经济地保证精度要求。在分析定位方案时,一般推荐在正常加工条件下,定位误差占工序允差的1/3以内比较合适。例1-2如图1-40(a)所示的定位方案,以直径为d1的外圆面在90°V形块上定位加工阶梯轴大端面上的小孔。已知,两外圆的同轴度公差为¢0.02mm。试分析、计算工序尺寸H±0.20mm的定位误差,并分

7、析其定位质量。图1-40台阶轴在V形块上定位分析为便于分析、计算,画出图1-40(b)所示简图。同轴度可标为e=0±0.01mm,。由于工序尺寸H的工序基准为d2外圆下母线G,而定位基准为d1外圆轴线O1,基准不重合,二者的联系尺寸为e及r2。故有ΔB=2×0.01+0.008=0.028mm。又因外圆直径d1有制造误差,引起定位基准相对定位元件发生位置变化,其最大变化量即基准位移误差为因工序基准G不在工件定位面(d1外圆)上,故有计算所得定位误差故此方案可行。1.4.3组合面定

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