机械加工定位误差分析下工具
机械加工定位误差分析(下)
机械加工定位误差分析(下) 2011: 例 3-3 如图 3-67 所示,工件以外圆柱面在 V 形块上定位加工键槽,保证键槽深度,试计算其定位误差。 解: Δ B = ( 1/2 )δ d = ( 1/2 )× 0.025= 0.0125mm
Δ Y =0.707 δ d =0.707 × 0.025= 0.0177mm
因为工序基准在定位基面上,所以Δ D = Δ B ±Δ Y ,经分析,此例中的工序基准变动的方向与定位基准变动的方向相反,取“—”号
Δ D = Δ B —Δ Y =0.0177-0.0125= 0.0052mm
例 3-4 如图 3-68 所示,以 A 面定位加工φ 20H8 孔,求加工尺寸 40 ± 0.1mm 的定位误差。
解 :Δ Y = 0mm (定位基面为平面)
工序基准 B 与定 mm 位基准 A 不重合,因此将产生基准不重合误差
Δ D = Δ B = 0.15mm
例 3-5 如图 3-69 所示,工件以 d 1 外圆定位,加工φ 10H8 孔。已知:
求加工尺寸 40 ± 0.15mm 的定位误差。
解: 定位基准是 d 1 的轴线 A ,工序基准则在 d 2 的外圆的母线上,是相互独立的因素,可按式( 1-14 )合成
三、工件以一面两孔组合定位时的定位误差计算
在加工箱体、支架类零件时,常用工件的一面两孔定位,以使基准统一。这种组合定位方式所采用的定位元件为支承板、圆柱销和菱形销。一面两孔定位是一个典型的组合定位方式,是基准统一的具体应用。
1 .定位方式
工件以平面作为主要定位基准,限制三个自由度,圆柱销限制二个自由度,菱形销限制一个自由度。菱形销作为防转支承,其长轴方向应与两销中心连线相垂直,并应正确地选择菱形销直径的基本尺寸和经削边后圆柱部分的宽度。图 3-70 为菱形销的结构,表 3-13 为菱形销的尺寸。
表 3-13 菱形销的尺寸 (mm)
d
>3~6
>3~6
>8~20
>20~24
>24~30
>30~40
>40~50
B
d-0.5
d-1
d-2
d-3
d-4
d-5
d-6
b 1
1
2
3
3
3
4
5
b
2
3
4
5
5
6
8
2 .菱形销的设计
图 3-71 所示,当孔距为最大尺寸,销距为最小尺寸时,菱形销的干涉点发生在 A 、 B 。当孔距为最小尺寸,销距为最大尺寸时,菱形销的干涉点发生在 C 、 D (图 3-71b ),为满足工件顺利装卸的要求,需控制菱形销的直径 d 2 和削边后的圆柱部宽度 b 。菱形销圆柱部宽度 b 可查表 3-13 。
由图 3 -71c 所示的几何关系,在Δ AOC 中
在Δ BOC 中联立解两式得:
略去 项
则
菱形销宽度 b 已标准化,故可反算得
式中 X 2min ——菱形销定位的最小间隙( mm );
b ——菱形销圆柱部分的宽度( mm );
D 2 ——工件定位孔的最大实体尺寸( mm );
a ——补偿量。
式中 ——孔距公差( mm );—— 销距公差( mm )。
菱形销直径可按下式计算
d 2=D 2 — X 2min (3-19)
3 .设计举例
例: 泵前盖简图如图 3-72 所示,以泵前盖底及 2 — 定位(一面两孔定位),加工内容为:
( 1 )镗孔;
( 2 )铣尺寸为的两侧面。
试设计零件加工时的定位方案及计算定位误差。
解: 设计一面两孔定位方案
( 1 )确定两销中心距及公差
两销中心距的基本尺寸应等于两孔中心距的平均尺寸,其公差为两孔中心距公差的 1/3~1/5 。
即
本例因,故取
L d=156.15 ± 0.005mm
( 2 )确定圆柱销直径和公差
圆柱销直径基本尺寸等于孔的最小尺寸,公差一般取 g6 或 h7 。故本例取
( 3 )确定菱形销直径和公差
①选择菱形销宽度 b= 4mm( 由表 3-13 查得 ) 。
②补偿量
③计算最小间隙
④计算菱形销的直径
菱形销直径一般取 h6 ,故
( 2 )计算镗孔 时的定位误差
①尺寸的定位误差
②垂直度 0.05mm 定位误差
Δ D = Δ B + Δ Y =0
③对称度 0.03mm 的定位误差
由于圆柱销和菱形销分别与两定位孔之间有间隙,因此两孔中心连线的变动可有如图 3 -37a 、 b 所示的四种位置。对于对称度而言,应取图 3 -73a 所示的情况:
因孔在O1O2在中心,即
( 3 )两侧面平行度 0.05mm 的定位误差
计算平行度误差时,两孔中心连线的位置应取图 3-73b 所示的情况
设计结果见图 3-74 所示。
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