《机械加工中定位误差的计算》
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[摘 要]机械加工过程中的,造成零部件尺寸誤差的因素有很多种,其中加工定位误差计算成为重要的因素之一,掌握正确的误差计算方法,科研最大程度的减小零部件的误差.
[关键词]机械加工定位误差计算
中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）04-0312-01
1.引言
定位误差室由于工件在夹具上定位不准确锁引起的加工误差,在采用调整法加工时,工件的定位误差实质上就是工序基准在加工尺寸方向上的最大变动量.因此,计算定位误差,首先要找出工序尺寸的工序基准,然后求其在工序尺寸方向上的最大变动量即可.为此,可以采用集合的方法,也可以采用微分的方法.
2.几何法计算定位误差
采用几何法计算定位误差通常要画出工件的定位简图,并在图中夸张地画出工件变动的极限位置,然后运用三角几何只是,求出工序基准在工序尺寸方向上的最大变动量,即为定位误差.
图1所示为孔与销间隙配合的情况.若工件的工序基准为孔心,试确定孔销间隙配合时的定位误差.
参考图1a,当工件孔径为最大,,而定位销直径为最小时,孔心在任意方向上的最大变动量均为孔与销的最大间隙量,即无论工序尺寸方向如何（只要工序尺寸方向垂直与孔的轴向,孔销间隙配合的定位误
在某些特殊情况下,工件的孔可能与夹具上的定位保持固定接触（图1b）,此时科求出孔心在接触点与销子中心连线方向上的最大变动量为 ,即为孔公差的一半,若工件的工序基准仍为孔心,且工序尺寸方向与固定接触点和销子中心连线为方向相同,则有： .
上式即为孔销间隙配合并保持固定变接触的情况下定位误差的技术公式,式中Damx、Dmin分别为定位孔的最大直径和最小直径,TD为孔径工程.在这种情况下定位,孔在销上的定位实际上已转化成了支承定位的形式,定位基准变成了与固定边接触的孔的一条母线（图1b）所示为孔的上母线.此时的定位误差是由于定位基准与工序基准部重合所早成的,属于基准部重合误差,与销子直径公差无关.
这就是用几何法计算的定位误差.
3.微分方法计算定位误差
定位误差的微分计算方法与尺寸链计算方法实质上一样的,下面用图2所示的V型块定位加以说明.
工件在V型块上定位铣键槽（参考图2）,计算其定位基准.
工件在V型块上铣定位键槽时,与夹具有关的两项工序尺寸和工序要求是,一槽底至工件外圆中心的距离为H（图2a）,或槽底至外圆下母线的距离为H1（图2b）,或槽底至外圆上母线的距离为H2（图2c）；二键槽对工件外圆中心的对称度.
对于第二项要求,若忽略工件的圆度误差和V型块的角度误差,可以认为恭喜基准（工件外圆中心）在水平方向上的定位误差为零.下面计算对第一项要求的定位误差.
首先考虑第一种情况（工序基准为圆心O,参考图2a）,可以写出O点至加工尺寸方向上某一固定点（例如取V型块两斜面交点的距离
式中 d为工件外圆直径
α为V型块两斜面夹角
对上式求全微分,得到
用微小增量代替微分,并将尺寸（包括直线尺寸和角度尺寸）误差视为微小增量,且考虑到尺寸误差可正可负,各项误差军取绝对值,可以得到工序尺寸H的定位误差为：
式中Td和Tα分别为工件外圆直径公差和V型块的角度公差,若忽略V型块的角度误差（事实上,在支承定位的情况下,定位元件的误差——此处为V型块的角度误差,可以通过调整刀具相对于夹具的位置来进行补偿）,可得到用V型块对外圆表面定位,当工序基准为外圆中心时,在垂直方向（图2中尺寸H方向）上的定位误差为：
若工件的工序基准为外圆的下母线C（相应的工序尺寸为H,参考图2b）,则可用相同的方法求其定位误差.此时C点至A点的距离为：
求全微分,并忽略V型块角度误差（即将α视为常量）可以得到：
用相同的方法还可以求出当工序基准为外圆上母线（相应的工序尺寸为H2,见图2c）时的定位误差.
使用微分方法计算定位误差,在某些情况下要比几何方法简明.
4.结束语
需要指出的是定位误差一般总是针对成批生产,并采用调整法加工的情况而言.在单件生产时,若采用调整法进行加工（采用样件或对刀规対刀）,或在数控机床上加工时,同样存在定位误差问题.若采用试切法进行加工,则一般部考虑定位误差.
参考文献
[1]《机械制造工艺学》机械工业出版社,2007年主编： 王先奎范红刚辛亮.
[2]《机械制造工程参量的动态测试技术》西北工业大学出版社,2012年主编：王和平.
[3]《机械动力学》科学出版社 2017年主编：田正雨潘沙.
[4]《自动化制造系统》西北工业大学出版社2016年主编：谷良贤龚春林.
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机械加工引用文献:
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