-工件在夹具上的定位.

2020/1/151第二节工件在夹具上的定位一、常用定位方法与定位元件二、定位误差的分析与计算2020/1/152一、常用定位方法与定位元件（一）工件以平面定位（二）工件以圆柱孔定位（三）工件以外圆柱面定位（四）工件以其它表面定位（五）工件以组合表面定位2020/1/153（一）、工件以平面定位1固定支承支承钉结构2020/1/1542020/1/1552020/1/1562020/1/157可调支承的定位工作面可沿其轴线方向在一定范围内调节。2．可调支承：2020/1/1583．自位支承：可以自动调节其位置以适应工件定位基准面的位置变化。自位支承结构2020/1/159自位支承2020/1/15104．辅助支承：辅助支承不是定位元件，它不起定位作用，只起支承作用。常用于提高工件加工部位刚性和稳定性。2020/1/1511辅助支承的作用及使用辅助支承的使用（工件装夹后、卸下前动作）2020/1/15122020/1/1513Fj1Fj1Q2020/1/1514辅助支承结构2020/1/15151心轴（二）工件以圆柱孔定位图3.9刚性定位心轴1—导向部分2—定位部分3—传动部分4—开口垫圈5—螺母1:5000～1:1000配合长度与直径之比L/d≥0.8~1限制四个自由度，L/d0.4限制两个自由度。2020/1/15162定位销圆柱销2020/1/15172定位销菱形销b1b2020/1/1518圆锥销2020/1/1519工件以外圆柱面定位两种形式：定心定位和支承定位。工件以外圆柱面定心定位的情况与工件以圆孔定位的情况工件与定位元件互换；支承定位时用支承板、支承钉。（三）工件以外圆柱面定位1定位套圆定位套2020/1/1520圆锥定位套2020/1/15212V形块2020/1/1522结构HNDT2tan22sin22020/1/1523V形块的特点V形块对外圆柱面定位，形式上是支承定位（V形块两斜面于外圆柱面接触），但其实质是定心定位。V形块能起对中作用，即工件轴线必处于V形块两支承斜面的对称中心平面之上。可以用于非完整外圆的定位活动V形块常常起着定位和夹紧的双重作用（既是定位元件，又是夹紧元件（如下图）。2020/1/15242020/1/15253支承板、支承钉2020/1/15261工件以圆锥孔定位工件以圆锥孔定位时，所用定位元件为圆锥心轴或圆锥销。圆锥心轴限制工件5个自由度，圆锥销限制工件3个自由度。（四）工件以其他表面定位2020/1/15272工件以渐开线齿面定位P104图3-122020/1/1528图3.17三基面组合基准定位（五）定位表面的组合1.常见定位表面的组合形式2020/1/1529大端面与短圆柱面（长圆柱孔与小断面）2020/1/1530两锥孔组合2020/1/1531外圆柱面组合2020/1/1532两面一孔组合2020/1/1533一面两孔2020/1/15342.工件以一面两孔定位的设计计算（1）菱形销宽度b的计算f2020/1/15352'22'22222COAOCOAOmin2222212DdAO2020/1/1536min1'22'2221222LXLKTTbCODAObCO2020/1/1537min1min22LXLKTTDb2020/1/1538（2）一面两孔定位设计步骤（设计夹具上两销相关尺寸）A.确定两销中心距尺寸及公差:B.确定圆柱销直径d1尺寸及其公差带:d1=D1min；g6或f7C.确定菱形销的宽度b、直径d2及其公差带:b查表3-1，计算Δ2min，d2=D2-Δ2min计算直径d2；公差带取h6或h7LKLxKXTTLLL3151～2020/1/1539（3）一面两孔定位设计实例例：已知工件上两定位孔直径为D1=D2=φ35+00.025mm，两定位孔中心距尺寸为100±0.09mm，试进行两销有关尺寸的设计计算。解：（1）两销中心距尺寸及公差确定：取两销中心距尺寸为100±0.03mm（2）圆柱销直径d1的确定：（3）菱形销宽度和直径的确定：查表3-1取菱形销宽度b=6mm，由式3-2计算Δ2min≈0.04mm取d2公差带为h6，其结果为mmhd04.0056.00016.0235)(696.34mmgd)(635009.0025.012020/1/1540二、定位误差的分析与计算（一）定位误差的概念、组成及计算（二）判断定位方案的定位精度是否满足工件加工要求的依据（三）工件以单个典型表面定位时定位误差的分析计算（主要是第二类定位误差的计算）（四）组合定位时定位误差的分析计算（五）定位误差分析计算综合实例2020/1/154141一批工件逐个在夹具上定位时，由于工件及定位元件存在公差，使各个工件所占据的位置不完全一致即定位不准确，加工后形成加工尺寸的不一致，形成加工误差。这种只与工件定位有关的加工误差，称为定位误差，用△DW表示。定位误差：设计基准在工序尺寸方向上的最大位置变动量。（一）定位误差的概念、组成及计算2020/1/1542（一）定位误差的概念、组成及计算2020/1/154343须明确的概念：a)设计基准：在零件图上用来确定某一表面的尺寸、位置所依据的基准。b)工序基准：在工序图上用来确定本工序被加工表面加工后的尺寸、位置所依据的基准。c)对刀基准（调刀基准）：由夹具定位元件的定位工作面体现的，用来调整加工刀具位置所依据的基准。（1）基准不重合误差（第一类定位误差）2020/1/1544定位基准设计基准对刀基准（一）定位误差的概念、组成及计算2020/1/1545（1）基准不重合误差（第一类定位误差）2020/1/1546JB由于定位基准和工序基准(设计基准)不重合而产生的定位误差，用表示。基准不重合误差等于定位基准相对于设计基准在工序尺寸方向上的最大变动量。（1）基准不重合误差（第一类定位误差）2020/1/1547加工顶面2，以底面和侧面定位，此时定位基准和设计基准都是底面3，即基准重合。基准不重合误差：△JB=0（1）基准不重合误差（第一类定位误差）2020/1/1548加工台阶面1，定位同工序一，此时定位基准为底面3，而设计基准为顶面2，即基准不重合。即使本工序刀具以底面为基准调整得绝对准确，且无其它加工误差，仍会由于上一工序加工后顶面2在H±△H范围内变动，导致加工尺寸A±△A变为A±△A±△H，其误差为2△H。基准不重合误差：△JB=2△H（1）基准不重合误差（第一类定位误差）2020/1/1549hbhaa1b1ch1max11xcabhhabJW55（2）基准位置误差（第二类定位误差）2020/1/1550（2）基准位置误差（第二类定位误差）设定位基准相对调刀基准在加工精度参数方向上的最大位置移动量为ΔE,则：JW=ΔE1+ΔE2+…JW由于定位基准相对调刀基准的位置移动产生的定位误差称为基准位置误差，用表示。2020/1/1551当和由互不相关的独立变量引起时，用“+”；当和是同一变量引起时，要判断两者对的影响是否同向，方向相同时“+”，方向相反时“－”。JWJBDW（3）定位误差JWJBDWJWJBDWJWJBDWJWJBDWJWJBDW2020/1/1552分析计算定位误差时应注意的问题：（1）分析计算定位误差的前提是用夹具装夹加工一批工件，用调整法保证加工要求。（2）定位误差是指工件某工序中某加工精度参数的定位误差。它是该加工精度参数（尺寸、位置）的加工误差的一部分。（3）某工序定位方案对本工序多个不同加工精度参数产生不同的定位误差，应分别逐一计算。2020/1/1553（4）定位误差数值是指加工一批工件时某加工精度参数可能产生的最大误差范围，而不是某一个工件定位误差的具体值。（5）一批工件的工序基准相对定位基准、定位基准相对对刀基准产生最大位置变动量是产生定位误差的原因，而不一定就是定位误差的数值。2020/1/1554定位方案是否能满足工序的加工要求，一般的判断准则是看定位误差是否超出工序加工精度参数设计公差的三分之一。即判断定位方案是否可行的依据是TDW31（二）判断定位方案的定位精度是否满足工件加工要求的依据1.判断定位方案的定位精度是否满足工件加工要求的依据2.夹具定位方案的设计思路32020/1/1555（三）工件以单个典型表面定位时定位误差的分析计算（主要是基准位置误差的计算）1．工件以平面定位时的定位误差定位基准和对刀基准是重合的，不存在基准位置误差，即：0JWJBDW2020/1/15561）工件定位面与定位元件定位工作面是过盈配合，不存在配合间隙。则，2）工件定位面与定位元件定位工作面是间隙配合心轴（或定位销）垂直放置maxminmax)(xdDJW2．工件以圆柱孔定位时的定位误差0JWJBDW孔与销间隙配合时的定位误差DmaxdminOΔJWO1O2JWJBDW2020/1/15573）工件定位面与定位元件定位工作面固定单边接触心轴（或定位销）水平放置)(minmax21)(21DJWTDDJWJBDWJWJBDW前提定位基准孔轴线销心对刀2020/1/1558工件以圆孔D为定位基准，被加工面试宽度为b的槽（若被加工面为孔，其分析和计算方法与加工槽相同），选用定位心轴或定位销直径为d。例：2020/1/15592020/1/15603．工件以外圆柱面定位时的定位误差1）用定位套来定位外圆，定位误差的分析计算，同圆柱孔在心轴上定位的分析计算相同。2）V形块定位外圆时的定位误差V形块是一个定心定位元件，定位面是外圆柱面，定位基准是外圆轴线，对刀基准是工件定位外圆平均直径的轴线。当一批工件在V形块上定位时，由于外圆直径变化引起定位基准相对对刀基准发生位置的变化，产生。JW外圆柱面定位2020/1/1561oCdmaxdmindo'1o''1oV形块定位外圆时的定位误差分析计算JWJBDW返回422020/1/1562例：H22)(sin2dHdwT1sin122)(1dHdwT1sin122)(2dHdwT工序基准为轴心线O工序基准为下母线C工序基准为上母线DD2020/1/1563（四）组合定位时定位误差的分析计算1.若组合定位方式中，各加工精度参数的设计基准都是单一要素，而且在相应方向上的定位方式只是单个表面的定位方式。定位误差的计算与（三）相同。2020/1/15642020/1/15652.若组合定位方式中，与各加工精度参数的设计基准相应方向上的定位不是由单个表面实现，而是由组合基准来实现的。定位误差的计算则与（三）不同。2020/1/1566（1）定位基准是相互独立的单一要素a±Δ1β2020/1/1567（2）定位基准是组合基准要素返642020/1/1568例1（五）定位误差分析计算综合实例α1O'1o2O'2O一面两孔定位转角误差计算要求2020/1/156957L1.0016.42D009.0025.016.42d1.0023.15D03.0041.023.15d03T'max2max18572041.01.0025.01.0arctan2arctanLjwdw2020/1/1570例22020/1/1571)(6500016.0h)(730021.00H015.0)(同轴度T)(630007.0020.0g)(9120043.0h)(1242025.01hH25.0（对称度）T)(1225021.0hL2020/1/1572H对解：.1064.0041.0)015.0008.0(jwjbdw%3.33%6.2525.0064.0056.0041.0