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1、1现代数控技术上堂课内容回忆上堂课内容回忆 第七节第七节 常用的定位元件常用的定位元件一、对定位元件的基本要求一、对定位元件的基本要求1 1足够的精度足够的精度22足够的强度和刚度足够的强度和刚度3 3有较高的耐磨性有较高的耐磨性4.4.良好的工艺性良好的工艺性二、工件以平面定位时的定位元件二、工件以平面定位时的定位元件1 1主要支承主要支承22辅助支承辅助支承三、工件以圆孔定位时的定位元件三、工件以圆孔定位时的定位元件1 1圆柱销（定位销）圆柱销（定位销）22圆柱心轴圆柱心轴3 3圆锥销圆锥销44圆锥心轴（小锥度心轴）圆锥心轴（小锥度心轴）四、工件以外圆柱面定位四、工件以外圆柱面定位1 1V
2、 V形块形块22定位套定位套3 3半圆套半圆套44圆锥套圆锥套2现代数控技术第八节 定位误差分析使使用用夹夹具具时时造造成成工工件件加加工工误误差差的的因因素素包包括括如如下下四四个个方方面：面：1 1与与工工件件在在夹夹上上保保定定位位的的关关的的误误差差，称称为为定定位位误误差差 D D；2 2与与夹夹具具在在机机床床上上安安装装有有关关的的误误差差，称称为为安安装装误误差差 A A；3 3与与刀刀具具同同夹夹具具定定位位元元件件调调整整有有关关的的误误差差，称称为为调调整整误差误差 T T；4 4瑟瑟加加工工方方法法有有关关的的误误差差，称称为为加加工工方方法法误误差差（过过程程误差）误
3、差）G G。误差不等式误差不等式 D D+A A+T T+G GK K3现代数控技术第八节 定位误差分析一、定位误差产生的原因及计算造成定位误差的原因有两个：qq基准不符误差基准不符误差基准不符误差是由于定位基准与设计基准不重合而产生的误差，以B来表示。qq基准位移误差基准位移误差 基准位移误差是由于定位副制造误差而引起定位基准的位移，以以Y来表示。4现代数控技术第八节 定位误差分析（一）基准不重合误差及计算5现代数控技术第八节 定位误差分析 显显然然基基准准不不重重合合误误差差的的大大小小应应等等于于定定位位基基准准与与设设计计基基准不重合而造成的加工尺寸的变动范围，由图可知：准不重合而造成
4、的加工尺寸的变动范围，由图可知：B B=A=Amaxmax-A-Aminmin=S=Smaxmax-S-Sminmin=S SS S是是定定位位基基准准E E与与设设计计基基准准F F间间的的距距离离尺尺寸寸。当当设设计计基基准准的的变变动动方方向向与与加加工工尺尺寸寸的的方方向向相相同同时时，基基准准不不重重合合误误差差就就等等于于定定位位基基准准与与设设计计基基准准间间尺尺寸寸的的公公差差，如如图图4-374-37，当当S S的公差为的公差为 S S，即即 B B=S S 当当设设计计基基准准的的变变动动方方向向与与加加工工尺尺寸寸方方向向有有一一夹夹角角（其其夹夹角角为为）时时，基基准准
5、不不重重合合误误差差等等于于定定位位基基准准与与设设计计基基准准间间距离尺寸公差在加工尺寸方向上的投影，即距离尺寸公差在加工尺寸方向上的投影，即B B=S Scos cos 6现代数控技术第八节 定位误差分析 当当定定位位基基准准与与设设计计基基准准之之间间有有几几个个相相关关尺尺寸寸的的组组合合，应应将将各各相相关关连连的的尺尺寸寸公公差差在在加加工工尺尺寸寸方方向上投影取和，即向上投影取和，即式中式中 i i定位基准与工序基准之间各相关连定位基准与工序基准之间各相关连 尺寸的公差（尺寸的公差（mmmm）；）；i ii i的的方方向向与与加加工工尺尺寸寸方方向向之之间间的的夹夹 角（角（0
6、0）。）。7现代数控技术第八节 定位误差分析（二）（二）基准位移误差的计算基准位移误差的计算基准位移误差的计算基准位移误差的计算 下下面面分分析析几几种种常常见见的的定定位位方方式式产产生生的的基基准准位位移移误差的计算方法：误差的计算方法：1 1.工件以平面定位工件以平面定位工工件件以以平平面面定定位位时时的的基基准准位位移移误误差差计计算算较较方方便便。如如图图437437所所示示的的工工件件以以平平面面定定位位时时，定定位位基基面面的的位位置置可可以以看看成成是是不不变变动动的的，因因此此基基准准位位移移误误差为零，即工件以平面定位时差为零，即工件以平面定位时Y Y=0=08现代数控技术
7、第八节 定位误差分析2.工件以圆孔在圆柱销上定位工件以圆孔在圆柱销定位、其定位基准为孔的中心线，定位基面为内孔外表。定位基准偏移的方向有两种可能：定位基准偏移的方向有两种可能：一是可以在任意方向上偏移；一是可以在任意方向上偏移；二是只能在某一方向上偏移。二是只能在某一方向上偏移。9现代数控技术第八节 定位误差分析 当当定定位位基基准准在在任任意意方方向向偏偏移移时时，其其最最大大偏偏移移量量即即为为定定位副直径方向的最大间隙，即位副直径方向的最大间隙，即Y Y=X=Xmaxmax=D=Dmaxmaxdd0min0min=D D+d0d0+X+Xminmin 当当基基准准偏偏移移为为单单方方向向
8、时时，在在其其移移动动方方向向最最大大偏移量为半径方向的最大间隙，即偏移量为半径方向的最大间隙，即 如果基准偏移的方向与工件加工尺寸的方向如果基准偏移的方向与工件加工尺寸的方向不一致时，应将基准的偏移量向加工尺寸方向不一致时，应将基准的偏移量向加工尺寸方向上投影，投影后的值才是此加工尺寸的基准位上投影，投影后的值才是此加工尺寸的基准位移误差。移误差。10现代数控技术第八节 定位误差分析3.3.工件以外柱圆在工件以外柱圆在V V形块上定位形块上定位 工件以外圆柱面在工件以外圆柱面在V V形块上定位时，其定位基准为工形块上定位时，其定位基准为工件外圆柱面的轴心线，定位基面为外圆柱面。件外圆柱面的轴
9、心线，定位基面为外圆柱面。由右图可知，假设由右图可知，假设V V形块的夹角形块的夹角=90=900 0，且不计且不计V V形块的形块的 误差，误差，仅考虑工件的外圆尺寸公差仅考虑工件的外圆尺寸公差d d的影响，使工件中心沿的影响，使工件中心沿Z Z向从向从O O1 1移至移至O O2 2，即在即在Z Z向的基准位移量向的基准位移量可由下式计算可由下式计算11现代数控技术第八节 定位误差分析 位移量的大小与外圆柱面直径公差有关，因此对于位移量的大小与外圆柱面直径公差有关，因此对于较精密的定位，需适当提高外圆的精度。较精密的定位，需适当提高外圆的精度。V V形块的对中形块的对中性好，所以沿其性好，
10、所以沿其X X方向的位移量为零。方向的位移量为零。如如工工件件的的加加工工尺尺寸寸方方向向与与Z Z方方向向相相同同，则则在在加加工工尺尺寸方向上的基准位移误差为：寸方向上的基准位移误差为：如如在在加加工工尺尺寸寸方方向向上上与与Z Z有有一一夹夹角角，则则在在加加工工尺尺寸寸方向上的基准位移误差为方向上的基准位移误差为 12现代数控技术第八节 定位误差分析（三）定位误差的计算定位误差的计算 由于定位误差由于定位误差D D是由基准不重合误差和基准位移误差组合而成的。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，先分别算出因此在计算定位误差时，先分别算出B B和和Y Y，然后
11、将两者组合而然后将两者组合而得得D D。组合时可有如下情况：组合时可有如下情况：（1 1）Y Y0 0，B B=0=0时，时，D D=Y Y（2 2）Y Y=0=0，B B0 0时，时，D D=B B（3 3）Y Y0 0，B B0 0时，时，如果设计基准不在定位基面上：如果设计基准不在定位基面上：D D=B B+Y Y如果设计基准在定位基面上，如果设计基准在定位基面上，D D=B BY Y“+”、“”“”的判别方法为：的判别方法为：分析定位基面尺寸由大变小（或由小变大）时，定位基准的变动分析定位基面尺寸由大变小（或由小变大）时，定位基准的变动方向；方向；当定位基面尺寸作同样变化时，设定位基准
12、不动，分析设计基准当定位基面尺寸作同样变化时，设定位基准不动，分析设计基准变动方向；变动方向；假设两者变动方向相同即假设两者变动方向相同即“+”，两者变动方向相反即，两者变动方向相反即“”“”。13现代数控技术第八节 定位误差分析二、定位误差计算实例二、定位误差计算实例二、定位误差计算实例二、定位误差计算实例 例例例例 1.1.如以下图所示，以如以下图所示，以AA面定位加工面定位加工20H820H8孔，孔，求加工尺寸求加工尺寸40400.10.1mmmm的定位误差。的定位误差。14现代数控技术第八节 定位误差分析解：解：设计基准设计基准B B与定位基准与定位基准A A不重合，因此将产不重合，因
13、此将产生基准不重合误差生基准不重合误差Y Y=0mm=0mm（定位基面为平面）定位基面为平面）D D=B B=0.15m=0.15m 15现代数控技术第八节 定位误差分析例2.如以下图所示，用角度铣刀铣削斜面，求加工距离尺寸为390.04mm的定位误差。解：解：B B=0mm=0mm（定位基准与设计基准重合）定位基准与设计基准重合）Y Y=0.707=0.707d dcoscos=(0.707=(0.7070.040.040.866)mm0.866)mm=0.024mm=0.024mmD D=Y Y=0.024mm=0.024mm16现代数控技术第八节 定位误差分析例例3.3.如以下图所示，工
14、件以如以下图所示，工件以d1d1外圆定位，加工外圆定位，加工10H810H8孔。已知：孔。已知：求加工尺寸400.15mm的定位误差。17现代数控技术第八节 定位误差分析三、工件以一面两孔组合定位时的定位误差计算三、工件以一面两孔组合定位时的定位误差计算三、工件以一面两孔组合定位时的定位误差计算三、工件以一面两孔组合定位时的定位误差计算 在在加加工工箱箱体体、支支架架类类零零件件时时，常常用用工工件件的的一一面面两两孔孔定定位位，以以使使基基准准统统一一。这这种种组组合合定定位位方方式式所所采采用用的的定定位位元元件件为为支支承承板板、圆圆柱柱销销和和菱菱形形销销。工工件件以以平平面面作作为为
15、主主要要定定位位基基准准，限限制制三三个个自自由由度度，圆圆柱柱销销限限制制二二个个自自由由度度，菱菱形形销销限限制制一一个个自自由由度度。菱菱形形销销作作为为防防转转支支承承，其其长长轴轴方方向向应应与与两两销销中中心心连线相垂直。连线相垂直。工工件件以以一一面面两两孔孔定定位位时时，主主要要在在确确定定两两销销的的中中心心距距及及公公差差、圆圆柱柱销销的的直直径径及及公公差差、菱菱形形销销的的直径及公差，最后进行定位误差计算。直径及公差，最后进行定位误差计算。18现代数控技术第八节 定位误差分析解解：定定位位基基准准是是d d1 1的的轴轴线线A A，设设计计基基准准则则在在d d2 2的
16、的外圆的母线上，是相互独立的因素外圆的母线上，是相互独立的因素19现代数控技术第八节 定位误差分析1 1两销中心距及公差两销中心距及公差两销中心距及公差两销中心距及公差 两两销销中中心心距距的的基基本本尺尺寸寸应应等等于于两两孔孔中中心心距距的的平平均尺寸，其公差为两孔中心距公差的均尺寸，其公差为两孔中心距公差的1/31/51/31/5。2 2圆柱销直径及公差圆柱销直径及公差圆柱销直径及公差圆柱销直径及公差 圆柱销直径基本尺寸等于孔的最小尺寸，公圆柱销直径基本尺寸等于孔的最小尺寸，公差一般取差一般取g6g6或或h7h7。20现代数控技术第八节 定位误差分析3 3菱形销直径及公差菱形销直径及公差
17、菱形销直径及公差菱形销直径及公差 菱形销结构如以下图所示。下表菱形销的尺菱形销结构如以下图所示。下表菱形销的尺寸寸 21现代数控技术第八节 定位误差分析菱形销直径可按下式计算菱形销直径可按下式计算d d2 2=D=D2 2X X2min2min式中式中D D2 2 以菱形销定位孔的直径以菱形销定位孔的直径(mm)mm)；XX2min2min菱形销定位的最小间隙菱形销定位的最小间隙(mm)mm)。X X2min2min以下式计算以下式计算22现代数控技术第八节 定位误差分析式中式中bb菱形销圆柱局部的宽度（菱形销圆柱局部的宽度（mmmm）；）；DD2 2工件定位孔的最大实体尺寸（工件定位孔的最大
18、实体尺寸（mmmm）；）；aa补偿量。补偿量。补偿量补偿量a a以下式计算以下式计算 式中式中两孔中心距公差（两孔中心距公差（mmmm）；）；两销中心距公差（两销中心距公差（mmmm）。）。23现代数控技术第八节 定位误差分析4 4 一一一一 面面面面 两两两两 孔孔孔孔 定定定定 位位位位 的的的的 定定定定 位位位位 误误误误 差差差差 计计计计 算算算算 工工件件以以一一面面两两孔孔定定位位的的定定位位误误差差计计算算与与前前述述的的计计算算方方法法基基本本相相同同。但但当当某某个个加加工工精精度度的的设设计计基基准准为为两两孔孔中中心心连连线线时时，由由于于圆圆柱柱销销和和菱菱形形销销
19、与与两两定定位位孔孔之之间间有有间间隙隙，两两孔孔中中心心连连线线（设设计计基基准准）的的变变动动可可能能有有如如图图445445所所示示四四个个位位置置。因因此此计计算算定定位位误误差差时时应应找找出出两两孔孔中中心心连连线线（设设计计基基准准）变变动最大的位置进行计算。动最大的位置进行计算。24现代数控技术25现代数控技术谢谢观看/欢送下载BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES.BY FAITH I BY FAITH