定位误差分析试题

1、课题：机床夹具概述、定位与定位元件 一、 一、 教学目的：了解机床夹具的作用、掌握机床夹具分类方法和结构组成和夹具的定位原则。 二、 二、 教学重点：夹具的分类与组成，六点定位原则 三、 三、 教学难点：六点定位原则 四、教学时数： 2 学时，其中实践性教学 学时。五、习题： 六、教学后记：   第四章 第四章 机床夹具设计基础 第一节 第一节 概 述  什么是夹具：机床夹具装夹用工具从广义上来说，为使工艺过程的任何工序保证质量、提高生产率、减轻工人劳动强度及工作安全等的一切附加装置都称为夹具。机床夹具是将工件进行定位、夹紧，将刀具进行导向或对刀，以保证

2、工件和刀具间的相对位置关系的附加装置，简称夹具。将刀具在机床上进行定位、夹紧的装置，称为辅助工具。 所谓的夹具：是在机械加工中为保证加工精度，固定工件使之占有确定位置以接受加工或检测的工艺装备的统称一、 一、 工件的安装： 装 定位占据正确位置 找正安装方法装夹 安装方法 夹夹紧保持位置不变 用专用夹具安装法1、 1、 找正安装方法：在第一章中已经表述2、 2、 专用夹具安装法：实例分析：如图：结论：夹具装夹的特点：1、 1、 工件在夹具中的正确定位，是通过工件定位面与夹具上的定位元件相接触实现的。2、 2、 夹具在机床中预先调整好位置（也有在加工中再进行找正），工件通过夹具确定在机床中占据一

3、个确定的位置。3、 3、 对刀装置保证工件与刀具的正确位置。  二、 二、 机床夹具分类和组成（一） （一） 机床夹具的分类按 应 用 范 围 分 类      按 夹 具 动 力 源 分 类         按 使 用 机 床 分 类       （二） （二） 机床夹具的组成1 1 夹具体 2钻套（导向件） 3定位、夹紧件 4分度板 5定位销 6操作件 7定位件 8对刀件 9夹紧件 10液压缸

4、（动力部件）  定位元件：确定工件位置 夹紧装置：保证工件位置不变 对刀导向元件：引导保证刀具的正确位置 机床夹具 联接元件：确定夹具在机床中的位置 夹具体：支承骨架，使各组成元件形成一整体 其它元件：分度装置等其中定位元件、夹紧装置、夹具体是夹具的基本组成部分。三、夹具的作用：1、 1、 保证精度：由于采用夹具安装，可以准确地确定工件与机床、刀具之间的相互位置，使其不受主观因素的影响。2、 2、 提高效率、降低成本：采用夹具使工件装夹方便，免去工件逐个找正对刀所花费的时间。3、 3、 扩大机床工艺范围4、 4、 减轻工人劳动负担（强度） 第二节 第二节 工件的定位原理及定

5、位元件 一、 一、 概述 在机械加工中，必须使工件、夹具、刀具和机床之间保持正确的相互位置，才能加工出合格零件。这种正确的相互位置关系，是通过工件在夹具中的定位、夹具在机床上的安装良心具相对于夹具的调整来实现的。 在研究和分析工件定位问题时，定位基准的选择是一个关键问题。一般地说，工件加工时的定位基准一旦选定，则工件的定位方案也基本上被确定。定位方案是否合理，直接关系到工件的加工精度能否保证。定位基准的选择问题在第一章中已有详细论述。 工艺规程定位基准定位方案夹具设计二、定位的基本原理（一） （一） 自由度的概念一个位于空间自由状态的物体，对于三维直角坐标系来说，具有六个自由度。即能

6、沿ox、oy、oz三个座标轴的移动（平移），称移动自由度，分别表示为、；并能绕着三个座标轴转动（旋转），称转动自由度，分别表示为、。（二） （二）六点定位原理定位限制自由度限制六个自由度定位1、六点定位原理用长方体举例：一个平面3 一条直线2 一个点1圆柱体的定位分析：一个圆柱面（定位基面）二条素线4一个销（一个点）1一个销（一个点）1圆盘零件定位分析：端面（三个点）3 内孔（短销）二个点2外槽（一个点）1六点定位规则：合理分配定位点，即用六个支承可以完全限制工件六个自由度的方法。从以上定位分析可得出如下结论：（1） （1） 定位支承点的合理分布主要取决于定位基准（基面）的形状和位置。（2）

7、（2） 在定位过程中，通常要选择几个表面作定位基准。2、定位基准的功能1、 1、 主要定位基面：自由度限制数为3个（大平面）选大平面，在布点时要注重受力的平衡性。2、 2、 导向定位基面：限制自由度为2个（两个支承点）一般选窄长的表面，距离间隔要远。3、 3、 双导向定位基面：限制自由度数为4个，长圆柱面。4、 4、 双支承定位基面：限制自由度为2个，短圆柱面。5、 5、 止推定位面：限制一个移动自由度，自由度方向为导向方向。6、 6、 防转定位基面：限制一个转动自由度的表面定位。3、注意：（1）定位支承点必须是与工件定们基面密切接触配合。（2）定位是确定位置，不考虑受力后运动的因素，保证定位

8、可靠不受力影响的过程是夹紧。（三） （三） 工件定位中的几种情况：1、 1、 完全定位：工件的六个自由度全部被限制的定位。当工件在x、y、z三个方向上均有尺寸和位置精度要求时，一般采用这种定位方法。举例：以上述图例说明2、 2、 不完全定位：根据工件加工要求，并不需要限制工件的全部自由度。举例：3、 3、 欠定位：根据工件加工要求，应该限制的自由度没有完全被限制的定位。欠定位无法保证加工要求。举例：4、 4、 过定位：夹具上的两个或两个以上的定位元件重复限制工件的同一个或几个自由度的现象。过定位的后果： 严重防碍工件的装夹 选择定位元件或工件的变形改善措施 减少接触面积  改变定位元

9、件的形状 缩短圆柱面接触长度 设法使定位元件在过定位方向（干涉方向）上能浮动。 提高定位元件间的精度。 拆除过定位元件。          课题：定位原理与定位元件 四、 四、 教学目的：明确工件定位的方法的几种情况，了解并熟悉常见的定位元件及定位方法。掌握定位误差的产生分析方法 五、 五、 教学重点：定位的几种情况, 定位误差的产生、 六、 六、 教学难点：定位的几种情况 ,定位误差的分析。 四、教学时数： 2 学时，其中实践性教学 学时。五、习题： 六、教学后记：  第三节 定位方

10、式和定位元件 在分析工件定位时，为了简化问题，习惯上都是利用定位支承点这一概念，但是工件在夹具中定位，是把定位支承点转化为具有一定结构与形状的定位元件与工件相应的定位基准面相接触或配合来实现。工件上的定位基准面与应的定位元件合称为定位副。一、以平面定位限制三个自由度支承工件以平面为定位基准定位时，常用支承钉和支承板作定位元件来实现定位。1 1 主要支承主要支承：主要支承就是起限制自由度作用的支承。、固定支承 属固定支承的有各种支承钉和支承板。 球头支承钉：用于粗基准表面，使定位稳定 1）固定支承钉 齿纹头支承钉：增大磨擦系数，防止工件受力 用于毛坏面定位后滑动，常用于侧面定位。2）平

11、头支承钉：接触面积大，用于精基准。 a型：结构简单，便于制造，但不利于清除切屑，适用于侧面2)支承板b型：易保证工作表面清洁，适用于底面定位。 为保证各固定支承的定位表面严格共面，装配后需将其工作表面一次磨平。支承钉与夹具体孔的配合用h7/r6或h7/n6；当支承钉需要经常更换时，应加衬套。衬套外径与夹具体孔的配合一般用h7/n6或h7/r6，衬套内径与支承钉的配合选用h7/js6。、可调支承 可调支承是指支承的高度可以进行调节。可调支承主要用于1）工件以粗基准面定位，或定位基面的形状复杂（如型面、台阶面等），以及各批毛坏的尺寸、形状变化较大时。2）同一夹具来加工同类型零件（形状相同尺寸不同）

12、。这时，夹具上也通常采用可调支承，以适应定位面的尺寸在一定范围内的变化。、自位支承（或称浮动支承）当既要保证定位副接触良好，又要避免过定位时，常把支承做浮动或联动结构，使之自位，称为自位支承。 自位支承的工作特点是：在定位过程中支承点位置能随工件定位基面位置的变化而自行浮动并与之适应。而其作用仍相当于一个固定支承，只限制一个自由度。由于增加了接触点数，可提高工件的支承刚度和稳定性，但夹具结构稍复杂，适用于工件以毛面定位或刚性不足的场合。2 2 辅助支承工件因尺寸形状或局部刚度较差，使其定位不稳或受力变形等原因，需增设辅助支承，用以承受工件重力、夹紧力或切削力。辅助支承提高工件稳定性和刚性1丁件

13、 2短定位销 3支承环4一辅助支承辅助支承的工作特点是：（a） （a） 工件定位夹紧后，再行调整辅助支承，使其与工件的有关表面接触并锁紧。而且辅助支承是每安装一个工件就调整一次。（b） （b） 不起限制自由度作用，也不允许破坏原有定位。 (c)辅助支承还可以起到预定位作用。辅助支承有以下几种类型：1、 、 螺旋式辅助支承结构简单，操作费时，效率低，适用于小批生产。 、自位式辅助支承、推引式辅助支承适用于工件较重、切削负荷较大的情况。、液压锁紧的辅助支承       严格来说，辅助支承不能算是定位元件。（一） （一）   &#

14、160;               圆柱孔定位工件以圆柱孔定位应用较广。如各类套筒、盘类、杠杆、拨叉等。所采用的定位元件有圆柱销和各种心轴。基本特点是：定位孔与定位元件之间处于配合状态，并要求确保孔中心线与夹具规定的轴线相重合。孔定位还经常与平面定位联合使用。1 1 圆柱销（1） （1） 固定式定位圆柱销：限制二个自由度 d>10 d<13 d>310 d>1018 d>18 定位圆柱销 可换式定位销 小销（2） （2） 菱

15、形销：限制一个自由度，主要用于定位干涉（过定位）的情况。 （3）定位插销：圆柱销限制二个自由度，菱形销限制一个自由度。主要用于安装不方便的场合。d<35d>35（4）非标准的定位销外径精度：g5、g6、f6、f7制造。与夹具体配合：用h7/r6或者h7/n6过盈配合压入。衬套外径与夹具体为过渡配合h7/n6，衬套内径与定位销为间隙配合h7/h6、h6/h5 。定位销的材料：d18mm t8a，淬火55-60hrc；d>18mm 20钢，渗碳0.81.2mm，淬火5560hrc。2圆锥销：限制了工件的三个自由度特点：定心性能好单个使用不稳成对或组合使用2 2定位心轴心轴主要用于

16、套筒类和空心盘类工件的车、铣、磨及齿轮加工。除下面要介绍的刚性心轴外，还有弹性心轴、液性塑料心轴等。、圆柱心轴： 带轴肩过盈配合心轴：可同时加工外圆和右 端面，限制五个自由度。不带轴肩过盈配合心轴：可同时加外圆和两 端面，限制四个自由度。这种心轴会破坏工件的内孔表面。带螺母间隙配合心轴：，因有间隙，靠螺母压 紧的摩擦力来抵抗切削力。工件装卸时不会损伤工件的内孔表面，但定心精度较差2、 、 小锥度心轴 定心精度高，装卸方便，不破坏内孔表面。常用锥度为1：10001：5000。工件靠心轴上的一段斜楔作用产生的磨擦力带动工件回转，不需另行夹紧，但因传递的扭矩较小，切削力不能太大。心轴的锥度越小定心精

17、度越高且夹紧越可靠适用于精加工，内孔精度不低于it7级。花键心轴：用于有花键的工件。弹性心轴：又称之为涨胎心轴。工件装人后，靠薄壁弹性套变形，使工件既定心又夹紧，也可用液塑料使薄壁涨出而定心夹紧。弹性心轴既可使工件装卸方便，又有很高的定位精度，但结构复杂些。自夹紧心轴靠切削力夹紧，工件定位孔与三个滚往接触，在切削开始的一瞬间，由于工件和心轴之间的相对运动，使滚住技人外楔而夹紧，其定心和夹紧是同时进行的。加工完毕后，将工件相对于心轴向逆时针转动一点（aa剖面），即可卸下工件。图中的带槽转套是用来松开工件用的。（二） （二）    锥孔定位工件以圆锥孔作为定位基准面时

18、，相应的定位元件为圆锥心轴，顶尖等。1 1 锥形心轴：限制五个自由度圆锥面与圆锥面接触，要求锥孔和圆锥心轴的锥度相同，接触良好，因此定心精度与角向定位精度均较高。2顶尖中心孔即为圆锥孔。中心孔与顶尖配合，即为锥孔与锥销配合。中心孔定位的优点是定心精度高，还可实现定位基准统一，可加工出所有的外圆表面或端面。但是，用顶尖孔定位时，轴向定位精度不高。（三） （三）                   外圆定位应用于最广泛的

19、是v形架。1 1 v形架中定位1、 、  v形块定位的特点：对中性好且安装方便。应用范围较广短v形块限制二个自由度，长的为四个自由度。、v形架的结构v形架又可分为固定式和活动式。v形架上两斜面间的夹角，一般选用60º、90º和120º，其中90º应用最多。v形架的主要尺寸有：dv形架检验心轴直径，即工件定位基准直径（）；hv形架的高度（）；v形架两工作平面间的夹角；tv形架的标准定位高度当90时，n1.41d-2a当=120 时,n=2d-3.46a一般取= (0.14-0.16)d当d较大时，h0.5d当 d较小时, h1.2dv形架的材料一

20、般用20钢，渗碳深0.81.2mm淬火硬度为6064hrc2 2 圆孔中定位定位时，工件的轴心线可能产生径向位移或倾斜。为了保证轴向定位精度，常与端面联合定位。 式中 工件在定位孔中可能产生的最小倾角； 工件定位端面与外圆柱面轴线的夹角（即垂直度用角度表示）；3 3 在半圆孔中定位当工件尺寸较大，或在整体式定位衬套内定位装卸不便时，多采用此种定位方法。此时定位基准的精度不低于it8it9。下半圆起定位作用，上半圆起夹紧作用。由于上半圆孔可卸去或掀开，不需留配合间隙。4圆锥孔中定位工件以圆柱面为定位基准面在圆锥孔中定位时，相应的定位元件通常用反顶尖。（五）特殊面定位除上述各种典型表面的定位外，工

21、件也有以某一些特殊的表面如：v型导轨面、燕尾导轨面、螺纹表面、齿形表面等作为定位面。虽然定位元件大部分已是标准化，但它们的组合可以千变万化。工件的定位方式是多种多样的，在应用中，要根据实际需要而选择。   思考题：试确定下列各定位元件限制了工件哪几个自由度？分别属于哪种定位方式？         课题：定位误差的分析与计算 七、 七、 教学目的：掌握定位误差分析方法与计算方法方法。 八、 八、 教学重点：定位误差的计算 九、 九、 教学难点：定位误差的计算 四、教学时数： 2 学时，其

22、中实践性教学 学时。五、习题：  六、教学后记： 第四节 定位误差的分析计算常见定位方式的定位误差计算（一） （一） 工件以平面定位 1、用平面定位如图所示情况，加工一个缺口，如果要求的尺寸为a1，因定位基准为底面，而工序基准为顶面，基准不重合。 2、用支承定位平面如图所示情况，加工一个缺口，纵向用一个支承定位，如果要求的尺寸为a3，由于定位基准与工序基准重合。因工件的两个定位面不垂直，产生基准位移误差：则定位误差： 。这种情况基准是重合的，定位误差是由于工件定位面不准确所造成的，这个误差的大小不仅和角度值有关，同时和支承在高度上的位置有关，h 值愈大愈好。若保证尺寸a1，则定位基准

23、与工序基准不重合产生基准不重合误差，同时又因工件的两个定位面不垂直，产生基准位移误差。=例1：如图所示：要求铣平面c，保证尺寸20±0.15mm。方案一：以b面定位，因工序基准是a，基准不重合。b=0.28y=0d=0.28>基准选择不当，或尺寸精度过低方案二：改为a面为定位基准，则b=0y=0d=0其尺寸由对刀决定。3、用支承对外圆定位如图所示情况对于尺寸h1有基准不重合误差；对于尺寸h无基准不重合误差；对于尺寸a则有由于定位基准不准确所造成的基准位移误差。dh1=d/2dh2=0da=d/2（二） （二） 工件以圆柱孔定位1、 1、 工件以圆柱孔在过盈配合心轴上定位由于过盈

24、配合，定位基准不会发生移动：故y =0因此定位误差因基准不重合情况不同而不同。 （1）工序基准与定位基准重合，均为圆柱孔轴线时b=0y =0d=b +y =0（2）工序基准在工件定位孔的母线上时1)、工序基准在工件定位孔的上母线上时式中：d工件定位内孔的尺寸公差。2）、工序基准在工件定位孔的下母线上时b= y =0 d=b +y =（3）工序基准在工件外圆上、下母线上时 d=b +y =式中：d工件外圆尺寸的公差2、 2、 工件以圆柱孔在间隙配合的圆柱心轴（圆柱销）上定位，单边接触时（1） （1） 若工序基准与定位基准重合，则b=0y=d=b +y式中d0定位心轴的尺寸公差。为了安装方便，有时

25、还增加一最小间隙xmin ,由于最小间隙xmin是一个常量，这个数值可以在调整必具预先加以考虑，则使xmin的影响消除掉。因此在计算基准位移量时可不计xmin的影响。（2） （2） 若工序基准在工件的外圆上、下母线上，则b=d=b +y（3） （3） 若工序基准在工件定位孔的母线上1)、工序基准在工件定位孔的上母线上时 又b= y即： d f=b +y-=b -y2）、工序基准在工件定位孔的下母线上时b= yd=b +y +3、 3、 工件以圆柱孔在间隙配合的圆柱心轴（圆柱销）上定位，任意边接触当心轴与内孔可能的任意接触，应考虑加工尺寸方向上的二个极限位置，此时最小配合间隙xmin的影响无法在

26、对刀时预补偿，即 如果心轴比较长，这时又可能产生歪斜（转角）影响位置精度，如图： （三）、工件以外圆定位：外圆定位最常用的定位元件为v型块，若不计v型块的制造误差，则工件定位基准在v型架的对称现上，因此工件中心线在水平方向上的位移为零。但在垂直方向上，因工件外圆有制造误差，而产生基准位移误差。1、 1、  工序基准为工件轴心线b=0 db2=b+y2、 2、  工序基准为外圆上母线此时为定位基准与工序基准不重合。不仅有基准位移误差，而且有基准不重合误差：+b= yd=b+y3、 3、  工序基准为工件下母线： -又b = yb3=y-b（四）、组合表面定

27、位在生产实际中，仅用单一表面作为定位基准，往往不足以满足加工要求，通常采用组合表面定位。组合表面定位的方式很多，其中最常见的是一面两孔。用一面两孔定位，易于实现基准统一，保证工件的相互位置精度。工件采用一面两孔时，两孔可以是工件结构上原有的，也可以是为定位需要专门设计的工艺孔。相应的定位元件是支承板和圆柱销。一） 一）           一面二孔定位方式与定位误差分析1、 1、          

28、;      两个圆柱销及平面支承定位 (1)、定位条件：当两孔的定位元件都选用圆柱销时，存在过定位问题，过定位干涉发生的极端条件是定位孔尺寸最小和定位销尺寸最大。要解决过定位产生的干涉，可采用增大孔径或减小销径的办法，为减少定位误差一般采用将其中一个定位销直径缩小的办法。假设工件上的孔1与夹具上的定位销1中心重合，如图所示：孔1装入的条件：d1maxd1min-xmin工件上孔心距的误差和夹具上销心距的误差完全用缩小销2的直径方法来补偿，考虑到了安装，在第2销的定位副中增加一最小间隙x2min。情况一：两孔是最小尺寸(d1min，d2min)

29、、两销直径最大(d1max，d2max)、孔间距最小（l-ld），销间距最大（l+ld），此时外侧相碰：所以：情况二：两孔是最小尺寸(d1min，d2min)、两销是最大尺寸(d1max，d2max)、孔间距最大（l+ld）、销间距最小（l-ld），此时内侧相碰： 所以： 综合这两种极限情况可知：当定位销2的直径缩小到时，满足所有合格工件均能装入定位销的条件。实际上，这两种极限情况出现的机会是很少的，因此在两孔同时定位时，就不再考虑x2min即x2min=0，而此时x1min也能起补偿中心偏差的作用，于是 或从计算看式中就是定位销2要补偿的中心距偏差值。(2)、定位误差分析：分析计算

30、定位误差时，应按最大间隙来考虑，这时孔心距和销心距相等，定位孔最大，定位销最小。1）、基准位移误差：工件在如图所示的平面内定位，其基准位移误差取决于孔1与销1的配合间隙，这时与单孔定位时任一边接触一样：2)、转角误差：定位孔与销作上、下错位接触，造成工件两孔连心线相对夹具上两销连心线发生偏转，从而产生最大转角误差：因为 所以 这种用缩小定位销2的直径来补偿中心距误差的方法，使工件的转角误差增大（由于存在孔心距与销心距误差），而孔心距的保证较单孔加工困难，因此孔心距误差一般较大，常常影响加工精度。所以，只有在加工要求不高时才使用。2、以一圆柱销孔和一削边销及平面定位削边后，使孔壁与销相碰部分削去

31、起到缩小定位销2直径的作用，使中心距误差得到补偿，而在垂直于连心线方向上销孔的直径没有变化，所以工件转角误差没有增大，提高了定位精度，有利于保证加工质量。削边时，为保证销的强度，一般采用菱形销：（1） （1） 削边销的结构：（2） （2） 削边尺寸的确定：1）、补偿值的确定：补偿值a 对转角误差、工件装卸是否方便、削边销的宽度和使用寿命都有影响。当考虑工件安装方便时：当加工精度要求较高时：在实际应用中：2）、削边销基本尺寸： 具体尺寸可参照有关手册和国标。（见教材表）（2）定位误差计算：1）、基准位移误差：2)、转角误差： 在这两个定位方案中的定位误差的数值是不一样的，采用削边销时没

32、有采取减小销的直径，故其定位误差值较小，而不采用边销时，为防止干涉销要做小些，故定位误差值要大。即第二方案比第一方案的精度高得多，在实际生产中广泛应用。两个定位方案中的转角误差，只是单向转角误差（二）工件以一面两孔定位时的设计步骤和计算1、 1、 首先确定定位销的中心距和尺寸销心距的基本尺寸与 孔心距的基本尺寸相同，但其公差可以取： 式中：ld销心距公差ld孔间距公差2、 2、 确定圆柱销的尺寸和公差：圆柱销直径的基本尺寸（最大尺寸）是该定位孔的最小极限尺寸，配合按h6或f7选取。也可查手册。3、 3、 按表确定削边销的尺寸b或b1及b4、 4、 确定削边销的直径尺寸和公差以及与孔的配合性质。

33、由上述定位方案确定x2min、d2max，削边销与定位孔的配合一般按选取h6。5、 5、 计算定位误差，分析定位质量（三）保证工件顺利安装时定位销的合理高度当工件安装时，对于比较笨重的工件不太容易作到工件托平后同时装入定位销，而往往是像如图所示的那样一边先碰到平面定位支承，然后整个工件一面沿着支承板滑动，一面对准定位孔位置，一定位孔先套入定位销，另一定位孔再跟着套入另一定位销。这时，如定位销高度选择不当，工件孔就会在定位销边角处卡住而套不进去，避免产生卡住的定位销的最大高度hmax可按图示的几何关系来求得。1、 1、 定位装置为一面一销时2、 2、 定位装置为一面二销时 式中：d定位销直径 x

34、min定位副最小间隙为了装卸方便，削边销低于圆柱销35mm。实际使用中，定位销的高度还受其它因素的限制，如限制自由度的数目、定位孔的形状、定位孔与定位端面的距离、定位销的磨损情况等。因此，不能者按上述计算值来确定，为防止定位孔与定位销的卡住现象，可采取定位销端头大倒角、使用伸缩式定位销等，从根本上解决定位销卡传问题。思考题：如图所示，为某泵前盖筒图，加工工序为镗削也铣削两表面尺寸，采用一面两销定位，试设计其定位方案       课题：定位误差的分析与计算习题课 十、 十、 教学目的：通过实例掌握定位误差的产生分析方法与计算方

35、法方法。 十一、 十一、 教学重点：定位误差的产生、定位误差的计算 十二、 十二、 教学难点：定位误差的计算 四、教学时数： 2 学时，其中实践性教学 学时。五、习题：  六、教学后记： 定位误差的分析与计算 例、钻铰图所示零件上10h7的孔，工件主要以20h7()孔定位，定位轴为20，求公序尺寸50±0.07及平行度的定位误差。解：工序尺寸50±0.07mm b=0y=xmax=0.021+0.016+=0.037mm d=y+b=0.037+0=0.037mm 平行度0.04mm y=0.037 tg= 平行度例、如图所示，用单角度铣刀铣削斜面，求加

36、工尺寸39±0.04mm的定位误差。解：b=0y=mm将y值投影到加工尺寸方向，即：d=ycos30°=0.028×0.866=0.024mm例iii、如图所示为阶梯轴在v形块上定位，铣键槽，已知：d1=25mm，d2=40mm，两外圆柱面的同轴度为0.02，v形块夹角=900，槽深尺寸a=34.80-0.17，试计算其定位误差，并分析定位质量。解：分析定位方案：根据图示标注，工件以d1定位，而工序基准为d2的下母线，定位方案中，d1轴线为定位基准，d2下母线为工序基准，基准不重合b=0.0325由于d1有制造误差，且与d2有同轴度误差，d1轴线与d1轴线不致，产

37、生位移误差。y=mmd=b+y=0.0148+0.0325=0.0473 d=0.0473< 故定位方案满足定位要求例iv、如图所示的一批工件，采用钻模加工5和8两孔除保证图纸尺寸要求外，还要求两孔连心线通过工件的轴线其偏移量为0.08，现夹具上钻模子反相对于v形块的安装方式存三种方案，若定位误差不得大于加工误差的1/2，试问三种方案是否可行？（=900）解：由工件加工图分析可知，工件加工时以工件外圆定位，其定位基准是工件的轴线，现实际工序基准是工件外圆的上、下母线，属于基准不重合，存在基准不重合误差，同时因工件本身制造误差的存在，在v型架的对称轴线上存在基准位移误差。方案一：mmmmm

38、mmm本方案中由于o1、o2的连心线与600-0。1mm的轴线重合，即：mm所以该方案可行。方案二：mm本方案中由于o1、o2的连心线与600-0。1mm的轴线重合，即：mm所以该方案因孔o1的定位误差大于加工误差而不能保证加工精度，该方案不可行。方案三：由加工方案图可知，该定位方案中由于o1、o2的连心线和工序基准与v型架的对称线正交，基准位移误差不影响加工加工精度，却造成o1、o2的连心线与600-0。1mm的轴线错位偏移。do 1=do2=b=由于：mmmm不满足加工条件，因此该方案不可行。讨论： 定位误差可由基准不重合误差和基准位移误差合成，即：从上述计算和说明中，我们应总结出什么情况

39、下取“”和“”，为了让同学们更好地掌握理解，分别讨论如下：（1） （1） 若b=0，y0，则d=y（2） （2） 若y=0，b0，则d=b（3） （3） 若b0，y0，且造成定位误差的原因是相互独立的因素时，则：d=yb（4） （4） 在圆柱间隙配合和v形块定位，若b0，y0，且造成定位误差的原因是同一因素时，要根据具体情况确定“”和“”。）在形块中定位，定位基准是其外圆，工序基准为其母线时则：外圆上母线为工序基准时：d=yb外圆下母线为工序基准时：d=yb）在内孔为定位基准时，在垂直放置和间隙配合情况下，工序基准为其母线时则：内孔上母线为工序基准时：d=yb内孔下母线为工序基准时：d=yb思

40、考题： 1、如图所示为镗削30h7孔时的定位，试计算定位误差。2、在台阶轴上铣削平面如图所示，工序尺寸a=290-0。16mm，试计算定位误差。课题：工件的夹紧 十三、 十三、 教学目的：掌握对夹紧装置的要求，熟悉典型夹紧装置的结构及工作原理。了解联动夹紧装置、机动夹紧装置和定心夹紧装置和的结构及工作原理。 十四、 十四、 教学重点：夹紧装置的要求；斜楔夹紧装置、螺旋夹紧、偏心夹紧装置、联动夹紧装置、机动夹紧装置、定心夹紧和装置分度装置的结构及工作原理 十五、 十五、 教学难点：斜楔夹紧装置、螺旋夹紧、偏心夹紧装置的的夹紧力的计算 四、教学时数： 2 学时，其中实践性教学 学时。五、习题： &

41、#160;六、教学后记：  第五节 工件的夹紧一、 一、  对夹紧装置的基本要求1、 1、 夹紧过程中不改变定位后位置2、 2、 夹紧力适当、可靠。不允许产生变形和表面损伤，保证加工中不松动。3、 3、 操作方便、安全、高效4、 4、 复杂与自动化程序与生产类型相适应适应5、 5、 结构要有良好的工艺性经济性。结构力求简单、紧凑和刚性好。尽量采用标准化夹紧装置和标准化元件。二、 二、  夹紧力三要素确定（一） （一） 夹紧力方向：1、 1、 夹紧力的方向应有助于定位的稳定、可靠，主夹紧力朝向主要定位基面。 2、 2、 夹紧力方向应利于减少夹紧力。具体情况具体分析。

42、 3、 3、 夹紧力的方向应是工件刚性较好的方向，避免受力变形。 （二） （二） 夹紧力的作用点：夹紧件与工件接触的面积1、 1、  夹紧力应落在支承元件的支承面内， 2、 2、  夹紧力作用点应落在刚性好的部位上。 3、 3、  夹紧力作用点应仅可能传近被加工表面，减少翻转力矩，（三）夹紧力的大小：1、夹紧力的大小的计算： qsjlj粗加工时：k=2.53精加工时：k=1.52在计算时，对于手动机构无法准确计算作用力，一般根据经验确定。2、计算步骤：（1） （1） 受力分析（2） （2） 找出与夹紧力相关的主要外力（3） （3） 列出静平衡力学方程求理论夹紧力。

43、实例i：车削时的夹紧力计算如图所示，工件夹于三爪卡盘上。（1）受力分析车削时，工件在直径d1处受切削力 p。分解为px，py，pz。每爪的夹紧力为w（2）找出与夹紧力相关的主要外力三个夹紧力w要克服工件切削时的轴向移动和绕轴线的转动。轴向移动主要是px作用。，qxpx0qxpx绕轴线的转动主要是p作用。此时，因三爪卡在外圆d上。，（3）计算夹紧力：理论夹紧力：实际夹紧力：三、 三、  典型夹紧机构（一）斜楔夹紧如图所示为楔块夹紧钻具。以f力将楔块按图示方向推人工件和夹具体之间，这时f力按力的分解原理在楔块的两侧面上产生二个扩大的分力，即夹紧工件的夹紧力q和对夹具体的压力r，从而将工件

44、夹紧。（1）受力分析由于r的存在产生磨擦力f2，根据力的合成原理，两力合力为r1。同样，夹紧力q和磨擦力f1的合力为q1。（2）计算夹紧力由静力学平衡原理：，。，其中：，所以：（3）自锁条件楔块夹紧工件后应能自锁。如图所示，楔块在没有f力作用的受力情况。要能自锁必须：静力学平衡原理： 。即：一般钢与铁的摩擦系数在0.10.15之间，通常取，故，为了可靠。（4）楔块夹紧的特点：1）楔块结构简单，有增力作用。扩力比，愈小增力作用愈大。2）楔块夹紧行程小，增大可加大行程，但自锁性能变差。3）夹紧和松开要敲击大、小端，操作不方便。4）单独应用较少，常与其它机构联合使用。为了既夹紧迅速又自锁可靠，将斜面

45、由两部分组成，前部大升角(=30o40 o)用于夹紧前的快速行程，后部分小升角(=5o7 o)用来夹紧和自锁。楔块一般用 20钢渗碳，淬硬 5862hrc。（二）螺旋夹紧机构利用螺旋直接夹紧工件或与其它元件组合实现夹紧的机构统称螺旋夹紧机构。如图a所示为单个螺旋夹紧机构。为了防止螺钉头损伤工件表面，或防止在旋紧螺杆时带动工件一起转动，可在螺杆头部装一摆动压块，图b所示.。 1 、 受力分析 螺旋夹紧时，其受力情况如图所示。  2、计算夹紧力由，得： ， ， 由 即：， 得：即：3、典型螺杆下端（或压块）与工件接触处的当量摩擦半径螺旋夹紧的端部形状iiiiiiiv当量摩擦半径r04、螺

46、旋夹紧的构造螺钉夹紧机构的主要元件有螺杆、压块、手柄等。如图所示为较典型的三种螺钉压板夹紧机构。 5、螺旋夹紧的特点（1） （1）       螺旋夹紧自锁性好，夹紧可靠。一般其螺旋角比摩擦角小得多。（2） （2）       螺旋夹紧的增力比较大，可达65140倍。（3） （3）       螺旋夹紧的夹紧行程不受限制，但由于一般多为手动，因此夹紧行程长时则操作费时，效率低，劳动强度大，因此，设计螺旋夹紧机构时，尽

47、可能地采用快速螺旋夹紧机构。（4） （4）       螺旋夹紧结构简单。（三）偏心夹紧机构用偏心件直接或间接夹紧工件的机构称偏心夹紧机构。常用的有圆偏心和曲线偏心两种。圆偏心外形为圆，制造方便，应用最广。1、 1、  偏心夹紧的工件特性如图所示的圆偏心轮，其轴心与圆盘中心有偏心距e。圆偏心也可看作一斜楔， 在设计圆偏心时，主要考虑以下三个问题； a)自锁条件； b)保证足够的夹紧力， c)保证足够的夹紧距离 (偏心轮工作部分与工件间接触点的最大垂直位移)。 2、偏心夹紧的自锁条件 圆偏心的升角是随转角而变化的，若偏心轮在最不利的情况下，即斜楔升角最大的p点在夹紧时能自锁，则在其余各点夹紧时更不成问题了。和斜楔夹紧一样，圆偏心的自锁条件相应为： 。由上图可知：要自锁，圆偏心所受反作用力矩（松开力矩）应小于或等于摩擦力矩，即：若：f=fq f1=f1rf1q，代入上式得：，一般f= f1，即： 若不计轴颈摩擦，取f=0.10.153、夹紧力计算： 如图所示，计算时可把圆偏心工作情况看成是一个塞于转轴和工件之间升角为内