为了保证加工精度,一般限定定位误差不超过工件加工公差T的1/5~1/3,即: ΔD≤(1/5~1/3)T
式中 ΔD──定位误差,单位为mm;
T ──工件的加工误差,单位为mm。
一、定位误差产生的原因
工件逐个在夹具中定位时,各个工件的位置不一致的原因主要是基准不重合,而基准不重合又分为两种情况:一是定位基准与限位基准不重合,产生的基准位移误差;二是定位基准与工序基准不重合,产生的基准不重合误差。
1.基准位移误差ΔY若图片无法显示请联系QQ752018766,拨叉铣槽夹具,机床夹具设计免费,转发请注明源于www.youerw.com
由于定位副的制造误差或定位副配合间所导致的定位基准在加工尺寸方向上最大位置变动量,称为基准位移误差,用ΔY表示。不同的定位方式,基准位移误差的计算方式也不同。
如果工件内孔直径与心轴外圆直径做成完全一致,作无间隙配合,即孔的中心线与轴的中心线位置重合,则不存在因定位引起的误差。但实际上,如图所示,心轴和工件内孔都有制造误差。于是工件套在心轴上必然会有间隙,孔的中心线与轴的中心线位置不重合,导致这批工件的加工尺寸H中附加了工件定位基准变动误差,其变动量即为最大配合间隙。可按下式计算:
ΔY = amax - amin = 1/2 (Dmax - dmin) = 1/2(δD +δd)
式中 ΔY──基准位移误差单位为mm;
Dmax──孔的最大直径单位为mm;
dmin──轴的最小直径单位为mm。
δD ──工件孔的最大直径公差,单位为mm;
δd──圆柱心轴和圆柱定位销的直径公差,单位为mm。
基准位移误差的方向是任意的。减小定位配合间隙,即可减小基准位移误差ΔY值,以提高定位精度。
2.基准不重合误差ΔB
加工尺寸的基准是外圆柱面的母线时,定位基准是工件圆柱孔的中心线。这种由于工序基准与定位基准不重合所导致的工序基准在加工尺寸方向上的最大位置变动量,称为基准不重合误差,用ΔB表示。此时除定位基准位移误差外,还有基准不重合误差。
误差计算:
ΔB 基准不重合误差
δi 定位基准与工序基准之间的尺寸链各
(1)组成环公差
β—— δi方向与加工尺寸方向间的夹角
(2)基准位移误差ΔY
由于定位基准的误差或支承点的误差而造成的定位基准位移,即工件实际位置对确定位置理想要素的误差,称为基准位移误差,以ΔY表示。
常见的定位方式中基准位移误差:
1)用圆柱定位销、圆柱心轴中心定位
由于定位配合的间隙的影响,会使工件的中心发生偏移,其偏移量即最大配合间隙,可按下式计算:
计算式:ΔY=Xmax=δD+δd0+Xmin(定位心轴较短)
Xmax 工件定位后最大配合间隙, mm;
δD 工件定位基准孔的直径公差, mm;
δd0 圆柱定位销或圆柱心轴的直径公差, mm;
Xmin 定位所需最小间隙,由设计而定, mm;
注意:基准位移误差的方向是任意的。
当工件用长定位心轴定位时,定位的配合间隙会使工件发生歪斜,并影响工件的平行度要求。工件除了孔距公差外,还有平行度要求,定位配合的最大间隙Xmin同时会造成平行度误差,即:
计算式:ΔY=Xmax=(δD+δd+Xmin)L1/L2
式中: L1 加工面长度, mm;
L2 定位孔长度, mm;
2)定位套定位
用定位套中心定位的基准位移误差产生的原因,与上述定位相同,其定位误差为:
计算式: ΔY=Xmax=δD0+δd+Xmin
δD0 定位套的孔径公差, mm;
δd 工件定位外圆的直径公差, mm;
注意:基准位移误差的方向是任意的。
3)平面支承定位
平面支承定位的位移误差较容易计算,当忽略支承误差且定位基准制作精度较高时,工序尺寸的基准位移误差视为零。
4)V形体定心定位
若不计V形体制造误差,仅有工件基准面的圆度误差时,工件的定位中心会发生偏移即O1O2=T1-T2,产生基准位移误差。
即:ΔY=O1O2= T1-T2
故: 对于90°V形体的位移误差为 ΔY=0.707δd
3.定位误差的合成
定位误差是两误差的合成即:ΔD=ΔB+ΔY
在圆柱间隙配合定位和V形块中心定位中,当基准不重合误差和位移误差都存在时,定位误差的合成需判断“+”、“-”号。
例如: V形块中 ΔB=δd/2
当ΔB与ΔY的变动方向相同时ΔD=ΔB+ΔY=δd/2+ΔY
当ΔB与ΔY的变动方向相反时ΔD=ΔB-ΔY=δd/2-ΔY
工件常以平面、外圆柱面、内圆柱面、圆锥面等的各种组合,工件组合定位时,应注意的几个关键性问题。
1.合理选择定位元件,实现工件的完全定位或不安全定位。
2.按基准重合原则选择定位基准。
3.组合定位中,一些定位元件单独使用时限制沿坐标方向的自由度,而在组合定位时则转化为限制绕坐标轴方向的自由度。
4.从多种定位方案中选择定位元件时,应特别注意定位元件所限制的自由度与加工精度关系,以满足加工要求。
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