机床夹具设计PPT课件.ppt

1、第第6 6章章 机床夹具设计机床夹具设计本章要点机床夹具组成、分类工件在夹具上的定位工件夹紧各类机床夹具夹具设计步骤与方法1第第6章章 机床夹具设计机床夹具设计6.1 机床夹具概述机床夹具概述2为了加工出符合规定技术要求的表面，必须在加工为了加工出符合规定技术要求的表面，必须在加工前将工件装夹在机床上或夹具中。工件的装夹包括定位前将工件装夹在机床上或夹具中。工件的装夹包括定位和夹紧两个过程。和夹紧两个过程。机床夹具机床夹具机床上用以装夹工件（和引导刀具）的一种装置。机床上用以装夹工件（和引导刀具）的一种装置。其作用是将工件定位，以使工件获得相对于机床和刀具其作用是将工件定位，以使工件获得相对于

2、机床和刀具的正确位置，并把工件可靠地夹紧。的正确位置，并把工件可靠地夹紧。6.1.1机床夹具及其组成机床夹具及其组成3连杆铣槽夹具连杆铣槽夹具1菱形销菱形销2对刀块对刀块3定位键定位键4夹具底板夹具底板5圆柱销圆柱销6工件工件7弹簧弹簧8螺栓螺栓9螺母螺母10压板压板11止动销止动销41）定位元件及装置 它它与与工工件件的的定定位位基基准准相相接接触触，用用于于确确定定工工件件在在夹夹具具中中的的正正确确位位置置，从从而而保保证证加加工工时时工工件件相相对对于于刀刀具具和和机机床床加加工工运运动动间间的的相相对对正正确确位位置置。如如V型型块块、定位销、定位支承等。定位销、定位支承等。2）夹紧

3、元件及装置夹紧元件及装置 用于夹紧工件，在切削时使工件在夹具中保持既定位置。用于夹紧工件，在切削时使工件在夹具中保持既定位置。3）对刀及导向元件对刀及导向元件 这这些些元元件件的的作作用用是是保保证证工工件件与与刀刀具具之之间间的的正正确确位位置置。用用于于确确定定刀刀具具在在加加工工前前正正确确位位置置的的元元件件，称称为为对对刀刀元元件件，如如对对刀刀块块、钻钻套套、镗镗套套。用用于于确确定刀具位置并导引刀具进行加工的元件，称为导引元件。定刀具位置并导引刀具进行加工的元件，称为导引元件。4）连接元件连接元件用以确定夹具在机床上的位置并与机床相连接。用以确定夹具在机床上的位置并与机床相连接。

4、6.1.1机床夹具及其组成机床夹具及其组成夹具的组成夹具的组成55）夹具体夹具体 用用于于连连接接或或固固定定夹夹具具上上各各元元件件及及装装置置，使使其其成成为为一一个个整整体体的的基基础础件件。它它与与机机床床有有关关部部件件进进行行连连接接、对对定定，使使夹夹具具相相对机床具有确定的位置。对机床具有确定的位置。如底座。如底座。6）其它元件及装置其它元件及装置 有有些些夹夹具具根根据据工工件件的的加加工工要要求求，要要有有分分度度机机构构，铣铣床床夹夹具具还还要要有有定定位位键键等等。如如某某些些夹夹具具中中的的分分度度装装置置、防防错错（防防止止错误安装）装置、为便于卸下工件而设置的顶出

5、器等。错误安装）装置、为便于卸下工件而设置的顶出器等。以以上上这这些些组组成成部部分分，并并不不是是对对每每种种机机床床夹夹具具都都是是缺缺一一不不可可的的，但但是是任任何何夹夹具具都都必必须须有有定定位位元元件件和和夹夹紧紧装装置置，它它们们是是保证工件加工精度的关键，目的是使工件定准、夹牢。保证工件加工精度的关键，目的是使工件定准、夹牢。6.1.1机床夹具及其组成机床夹具及其组成6工工件件以以外外圆圆和和端端面面为为定定位位基基准准，放放在在一一个个固固定定V形形块块1和和支支承承套套2上上定定位位，转转动动手手柄柄3，偏偏心心轮轮推推动动活活动动V形形块块夹夹紧紧工工件件。对对刀刀块块6

6、用用来来确确定定铣铣刀刀相相对对工工件件的的位位置置。所所有有的的装装置置和和元元件件都都装装在在夹夹具具体体5上上。为为了了方方便便地地确确定定夹夹具具在在机机床床上上的的正正确确位位置置，在在夹夹具具底底部部装装有有定定向向键键（图图中中件件4）。安安装装夹夹具具时时只只要要将将两两个个定定向向键键放放入入铣铣床床工工作作台台的的T型型槽槽中中并并靠靠向向一一侧侧，则则不不需需再再进进行行找找正正便便可可将将夹夹具具固固紧紧在机床工作台上。在机床工作台上。铣轴端槽夹具铣轴端槽夹具1V型块型块2支撑套支撑套3手柄手柄4定向键定向键5夹具体夹具体6对刀块对刀块6.1.1机床夹具及其组成机床夹具

7、及其组成76.1.2 机床夹具功能机床夹具功能1 1）保证加工质量）保证加工质量用夹具装夹工件时，工件相对于刀具及机床的位置精度由夹具用夹具装夹工件时，工件相对于刀具及机床的位置精度由夹具保证，不受工人技术水平的影响，使一批工件的加工精度趋于一致。保证，不受工人技术水平的影响，使一批工件的加工精度趋于一致。2 2）提高生产效率，降低生产成本）提高生产效率，降低生产成本使用夹具装夹工件方便、快速，工件不需要划线找正，可显著使用夹具装夹工件方便、快速，工件不需要划线找正，可显著地减少辅助工时；工件在夹具中装夹后提高了工件的刚性，可加大地减少辅助工时；工件在夹具中装夹后提高了工件的刚性，可加大切削用

8、量；可使用多件、多工位装夹工件的夹具，并可采用高效夹切削用量；可使用多件、多工位装夹工件的夹具，并可采用高效夹紧机构，进一步提高劳动生产率。紧机构，进一步提高劳动生产率。3 3）扩大机床工艺范围）扩大机床工艺范围根据加工机床的成形运动，附以不同类型的夹具，即可扩大机根据加工机床的成形运动，附以不同类型的夹具，即可扩大机床原有的工艺范围。例如在车床的溜板上或摇臂钻床工作台上装上床原有的工艺范围。例如在车床的溜板上或摇臂钻床工作台上装上镗模，就可以进行箱体零件的镗孔加工镗模，就可以进行箱体零件的镗孔加工。4 4）减轻工人劳动强度，保证安全生产）减轻工人劳动强度，保证安全生产 夹具功能夹具功能81

9、1）通用夹具：）通用夹具：已经标准化的、在一定范围内可用于加工不同工件的夹具。如三爪、四爪卡盘，平口钳等，一般由专业厂生产，常作为机床附三爪、四爪卡盘，平口钳等，一般由专业厂生产，常作为机床附件提供给用户。件提供给用户。特点：通用性强、应用广泛，适于工件简单、单件小批量生产中。2 2）专用夹具：）专用夹具：为某一工件特定工序专门设计的夹具。为某一工件特定工序专门设计的夹具。特点：结构紧凑、使用方便、生产效率高，但需要专门设计制造，周期：结构紧凑、使用方便、生产效率高，但需要专门设计制造，周期长、成本高，产品变更时便报费。适合于成批，大量生产。本课程主要长、成本高，产品变更时便报费。适合于成批，

10、大量生产。本课程主要讨论这种夹具。讨论这种夹具。3 3）可可调调整整夹夹具具及及成成组组夹夹具具：以以成成组组技技术术为为基基础础，对对所所有有的的零零件件按按相相似似性进行分类，对每一类设计制造出一种夹具。性进行分类，对每一类设计制造出一种夹具。特点：夹夹具具的的部部分分元元件件可可以以更更换换，部部分分装装置置可可以以调调整整，以以适适应应不不同同零零件件的加工。的加工。按夹具使用范围划分按夹具使用范围划分6.1.3 机床夹具分类机床夹具分类94 4）组合夹具：）组合夹具：由一套预先制造好的标准元件组合而成。由一套预先制造好的标准元件组合而成。根据工件的工艺要求，将不同的组合夹具元件像搭积

11、木一根据工件的工艺要求，将不同的组合夹具元件像搭积木一样，组装成各种专用夹具。使用后，元件可拆开、洗净后样，组装成各种专用夹具。使用后，元件可拆开、洗净后存放，待需要时重新组装。存放，待需要时重新组装。特点：大大缩短了设计制造周期，但由于组成零件多，因：大大缩短了设计制造周期，但由于组成零件多，因而结构刚性差，尤其适合于大厂的新产品试制及单件小批而结构刚性差，尤其适合于大厂的新产品试制及单件小批生产中。生产中。5 5）随随行行夹夹具具：在在自自动动线线或或柔柔性性制制造造系系统统中中使使用用的的夹夹具具。与与工工件件一一起起从从生生产产线线的的一一个个工工位位移移动动到到另另外外一一个个工工位

12、位，以以进行不同工序的加工。进行不同工序的加工。6.1.3 机床夹具分类机床夹具分类106.2 工件在夹具上的定位工件在夹具上的定位11足够的精度。足够的精度。足够的硬度和耐磨性。足够的硬度和耐磨性。足够的刚度和强度。足够的刚度和强度。工艺性要好。工艺性要好。便于清除切屑。便于清除切屑。定位元件的基本要求定位元件的基本要求定位元件的基本要求定位元件的基本要求6.2.1定位方法与定位元件定位方法与定位元件12 六点定位原理 是指合理布置六个支承点，使工件上的定位基面与其接触，一个支承点限制工件一个自由度，使工件的六个自由度被完全限制，在空间得到唯一确定的位置的定位方法。六点定位原理6.2.1 六

13、点定位原理六点定位原理1-413 六点定位原理的几点说明 支承点必须与工件的定位基准始终保持紧密贴合，不得脱离。否则，其失去限制工件自由度的作用 六点支承点必须适当分布 三个支承点在一直线上，没有限制三个自由度6.2.1 六点定位原理六点定位原理14 六点定位原理的几点说明 定位与夹紧的区别 在外力作用下，与基准紧密结触 我们认为工件在某个方向的自由度被限制了，就是在该方向上有了正确的位置，并不表示在受到脱离支承点的外力的作用下也不运动定位是使工件占有一个正确的位置定位是使工件占有一个正确的位置夹紧是使工件保持这个正确的位置夹紧是使工件保持这个正确的位置6.2.1 六点定位原理六点定位原理15

14、完全定位：完全定位：六个自由度都需要限制的定位方法六个自由度都需要限制的定位方法不不完完全全定定位位：没没有有完完全全限限制制六六个个自自由由度度而而仍仍然然保保证证有有关关工工序序尺寸的定位方法尺寸的定位方法过过定定位位：当当两两种种定定位位元元件件均均能能限限制制工工件件的的同同一一个个方方向向自自由由度度的定位方法的定位方法欠欠定定位位：若若定定位位支支承承点点少少于于所所应应消消除除的的自自由由度度数数时时，则则工工件件定位不足，称欠定位定位不足，称欠定位定位的分类6.2.1 六点定位原理六点定位原理16定位的分类6.2.1 六点定位原理六点定位原理ZYXa）ZYXb）ZYXc）ZYX

15、d）17定位的分类6.2.1 六点定位原理六点定位原理工工件件的的6个个自自由由度度均均被被限限制制，称称为为完完全全定定位位。工工件件6个个自自由度中有由度中有1个或几个自由度未被限制，称为不完全定位个或几个自由度未被限制，称为不完全定位不完全定位主要有两种情况：不完全定位主要有两种情况：工工件件本本身身相相对对于于某某个个点点、线线是是完完全全对对称称的的，则则工工件件绕绕此此点点、线线旋旋转转的的自自由由度度无无法法被被限限制制（即即使使被被限限制制也也无无意意义义）。例例如如球球体体绕绕过过球球心心轴轴线线的的转转动动，圆圆柱柱体体绕绕自自身身轴轴线线的的转转动等。动等。工工件件加加工

16、工要要求求不不需需要要限限制制某某一一个个或或某某几几个个自自由由度度。如如加加工工平平板板上上表表面面，要要求求保保证证平平板板厚厚度度及及与与下下平平面面的的平平行行度度，则只需限制则只需限制 3 个自由度就够了。个自由度就够了。18定位的分类6.2.1 六点定位原理六点定位原理工工工工件件件件加加加加工工工工时时时时必必必必须须须须限限限限制制制制的的的的自自自自由由由由度度度度未未未未被被被被完完完完全全全全限限限限制制制制，称称称称为为为为欠欠欠欠定定定定位位位位。欠定位不能保证工件的正确安装，因而是不允许的。欠定位不能保证工件的正确安装，因而是不允许的。欠定位不能保证工件的正确安装

17、因而是不允许的。欠定位不能保证工件的正确安装，因而是不允许的。图1-16 欠定位示例XZYa）b）B限制除以外的5个自由度B B196.2.1 六点定位原理六点定位原理 过定位过定位过定位过定位工件某一个自由度（或某几个自由度）被两工件某一个自由度（或某几个自由度）被两工件某一个自由度（或某几个自由度）被两工件某一个自由度（或某几个自由度）被两个（或两个以上）约束点约束，称为过定位。个（或两个以上）约束点约束，称为过定位。个（或两个以上）约束点约束，称为过定位。个（或两个以上）约束点约束，称为过定位。过定位是否允许，要视具体情况而定：过定位是否允许，要视具体情况而定：过定位是否允许，要视具体

18、情况而定：过定位是否允许，要视具体情况而定：1 1）如如如如果果果果工工工工件件件件的的的的定定定定位位位位面面面面经经经经过过过过机机机机械械械械加加加加工工工工，且且且且形形形形状状状状、尺尺尺尺寸寸寸寸、位位位位置置置置精精精精度度度度均均均均较较较较高高高高，则则则则过过过过定定定定位位位位是是是是允允允允许许许许的的的的。有有有有时时时时还还还还是是是是必必必必要要要要的的的的，因因因因为为为为合合合合理理理理的的的的过过过过定定定定位位位位不不不不仅仅仅仅不不不不会会会会影影影影响响响响加加加加工工工工精精精精度度度度，还还还还会会会会起到加强工艺系统刚度和增加定位稳定性的作用。起

19、到加强工艺系统刚度和增加定位稳定性的作用。起到加强工艺系统刚度和增加定位稳定性的作用。起到加强工艺系统刚度和增加定位稳定性的作用。2 2）反反反反之之之之，如如如如果果果果工工工工件件件件的的的的定定定定位位位位面面面面是是是是毛毛毛毛坯坯坯坯面面面面，或或或或虽虽虽虽经经经经过过过过机机机机械械械械加加加加工工工工，但但但但加加加加工工工工精精精精度度度度不不不不高高高高，这这这这时时时时过过过过定定定定位位位位一一一一般般般般是是是是不不不不允允允允许许许许的的的的，因因因因为为为为它它它它可可可可能能能能造造造造成成成成定定定定位位位位不不不不准准准准确确确确，或或或或定定定定位位位位不

20、不不不稳稳稳稳定定定定，或或或或发发发发生生生生定位干涉等情况。定位干涉等情况。定位干涉等情况。定位干涉等情况。定位的分类206.2.1 六点定位原理六点定位原理过定位使工件或夹具元件变形，引起误差；过定位使部分工件不能安装，产生定位干涉 过定位造成的后果21改变定位元件的结构，以消除被重复限制的自由度。提高工件定位基面之间及定位元件工作表面之间的位置精度，以减小或消除过定位引起的干涉,精加工时可增加刚度和定位稳定性。6.2.1 六点定位原理六点定位原理 消除过定位及其干涉的两种途径：226.2.1 定位方法与定位元件定位方法与定位元件 工件以平面定位工件以平面定位 固定支承固定支承支承钉支承

21、板A 型B 型C 型A 型B 型固定支承支承钉支承板236.2.1 定位方法与定位元件定位方法与定位元件为保持几个支承板的等高性应为保持几个支承板的等高性应:严格控制其高度公差严格控制其高度公差装配后统一磨削装配后统一磨削 在设计时应注意，支承板定位表面应被工件定在设计时应注意，支承板定位表面应被工件定位表面完全遮盖，即其面积小于工件定位表面面积，位表面完全遮盖，即其面积小于工件定位表面面积，以使定位元件均匀磨损。以使定位元件均匀磨损。246.2.1 定位方法与定位元件定位方法与定位元件 可调支承可调支承支承点的位置可以在一定高度范围内调支承点的位置可以在一定高度范围内调支承点的位置可以在一定

22、高度范围内调支承点的位置可以在一定高度范围内调整的支承。当工件定位表面不规整或工件批与批之间毛整的支承。当工件定位表面不规整或工件批与批之间毛整的支承。当工件定位表面不规整或工件批与批之间毛整的支承。当工件定位表面不规整或工件批与批之间毛坯尺寸变化较大时，常用可调支承。坯尺寸变化较大时，常用可调支承。坯尺寸变化较大时，常用可调支承。坯尺寸变化较大时，常用可调支承。可调支承注意注意：每一批工件都要对可调支承进行调整，且调整：每一批工件都要对可调支承进行调整，且调整完后一定要锁紧，即将该位置固定。完后一定要锁紧，即将该位置固定。2526自位支承6.2.1 定位方法与定位元件定位方法与定位元件 自位

23、支承自位支承又称浮动支承。在定位过程中，支承点又称浮动支承。在定位过程中，支承点又称浮动支承。在定位过程中，支承点又称浮动支承。在定位过程中，支承点可以自动调整其位置以适应工件定位表面的变化。只限可以自动调整其位置以适应工件定位表面的变化。只限可以自动调整其位置以适应工件定位表面的变化。只限可以自动调整其位置以适应工件定位表面的变化。只限制一个自由度，可提高工件的安装刚性和稳定性。制一个自由度，可提高工件的安装刚性和稳定性。制一个自由度，可提高工件的安装刚性和稳定性。制一个自由度，可提高工件的安装刚性和稳定性。276.2.1 定位方法与定位元件定位方法与定位元件 辅助支承辅助支承在工件完成定位

24、后才参与支承，它不起定在工件完成定位后才参与支承，它不起定位作用，而只起支承作用，常用于在加工过程中加强被加位作用，而只起支承作用，常用于在加工过程中加强被加工部位的刚度，提高切削稳定性。工部位的刚度，提高切削稳定性。辅助支承注意：对一批工件的每一个工件都要进行调整（与可注意：对一批工件的每一个工件都要进行调整（与可调支承相比）。调支承相比）。28平面定位元件的选用平面定位元件的选用平面定位元件的选用平面定位元件的选用l面积较小的基准平面选用支承钉面积较小的基准平面选用支承钉l面积较大、平面度精度较高的基准平面定位选用支承板面积较大、平面度精度较高的基准平面定位选用支承板l毛坯面、阶梯平面和环

25、形平面作基准平面定位时，选用自毛坯面、阶梯平面和环形平面作基准平面定位时，选用自位支承位支承l毛坯面作基准平面，调节时可按定位面质量和面积大小分毛坯面作基准平面，调节时可按定位面质量和面积大小分别选用可调支承别选用可调支承l当工件定位基准面需提高定位刚度、稳定性和可靠性时，当工件定位基准面需提高定位刚度、稳定性和可靠性时，可选用辅助支承可选用辅助支承6.2.1定位方法与定位元件定位方法与定位元件296.2.1 定位方法与定位元件定位方法与定位元件 工件以圆柱孔定位工件以圆柱孔定位 心轴心轴在车、铣、在车、铣、磨、齿轮加工等机床磨、齿轮加工等机床上加工套筒类和盘类上加工套筒类和盘类零件。零件。心

26、轴刚性心轴弹性心轴自动定心心轴液塑心轴过盈配合间隙配合小锥度心轴过盈配合心轴间隙配合心轴小锥度心轴306.2.1 定位方法与定位元件定位方法与定位元件 工件以圆柱孔定位工件以圆柱孔定位 心轴心轴弹性心轴316.2.1 定位方法与定位元件定位方法与定位元件 工件以圆柱孔定位工件以圆柱孔定位 心轴心轴自动定心心轴1螺母 2弹簧 3活块123AB326.2.1 定位方法与定位元件定位方法与定位元件 工件以圆柱孔定位工件以圆柱孔定位 心轴心轴液塑心轴336.2.1 定位方法与定位元件定位方法与定位元件 工件以圆柱孔定位工件以圆柱孔定位 定位销：定位销：工件上定工件上定位内孔较小时，常选位内孔较小时，常

27、选定位销定位销定位销圆柱定位销圆锥定位销菱形定位销圆柱定位销346.2.1 定位方法与定位元件定位方法与定位元件 工件以圆柱孔定位工件以圆柱孔定位 定位销定位销菱形销锥形销356.2.1 定位方法与定位元件定位方法与定位元件 工件以外圆柱面定位工件以外圆柱面定位 套筒（定心定位）套筒（定心定位）套筒定位l当工件对称度要求较高时，选用当工件对称度要求较高时，选用V形块形块l当工件定位圆柱面精度较高时，可选用定位套或半圆当工件定位圆柱面精度较高时，可选用定位套或半圆形定位座形定位座366.2.1 定位方法与定位元件定位方法与定位元件37对于有些大型工件，不便从轴向安装，此时可利用半圆对于有些大型工

28、件，不便从轴向安装，此时可利用半圆套定位。如下图上半圆夹紧，下半圆定位。套定位。如下图上半圆夹紧，下半圆定位。6.2.1定位方法与定位元件定位方法与定位元件 半圆套半圆套38V V形块的结构类型形块的结构类型6.2.1定位方法与定位元件定位方法与定位元件图图a a用于短精基准用于短精基准图图b b用于较长粗基准用于较长粗基准图图c c用于长基准，精基准用于长基准，精基准图图d d较粗大工件，可镶钢垫，提高耐磨性，节约钢材较粗大工件，可镶钢垫，提高耐磨性，节约钢材工件以外圆柱面定位工件以外圆柱面定位 V V 形块（支承定位）形块（支承定位）396.2.1 定位方法与定位元件定位方法与定位元件 工

29、件以外圆柱面定位工件以外圆柱面定位 V V 形块（支承定位）形块（支承定位）V 形块当当 9090时，有：时，有：406.2.1 定位方法与定位元件定位方法与定位元件 工件以其他表面定位工件以其他表面定位 工件以锥面定位工件以齿面定位41生产中最常见的生产中最常见的“一面两孔一面两孔”定位定位“一面两孔一面两孔”定位的特点：定位的特点：l容易实现基准统一；容易实现基准统一；l位置精度高；位置精度高；一面两孔定位一面两孔定位6.2.1定位方法与定位元件定位方法与定位元件426.2.1 定位方法与定位元件定位方法与定位元件 一面两孔定位一面两孔定位 一面两孔定位菱形销宽度尺寸计算BbD2d2O2O

30、2ACL1/2TLKL1/2TLXD1d1O1式中 b 菱形销宽度；D1，D2 与圆柱销和菱形销配合孔最小直径；1min，2min 孔1、2与销1、2的最小间隙；TLK，TLX 两孔和两销中心距的公差。436.2.1 定位方法与定位元件定位方法与定位元件 一面两孔定位设计计算一面两孔定位设计计算 1）确定两销中心距尺寸及公差：取工件两孔中心距基本尺寸为两销中心距基本尺寸，其公差取工件孔中心距公差的1/51/32）确定圆柱销直径及其公差：取相应孔的最小直径作为圆柱销直径的基本尺寸，其公差一般取g6或f7。3）确定菱形销宽度、直径及其公差：按有关标准（见下表）选取菱形销的宽度b；然后按前式计算菱形

31、销与其配合孔的最小间隙2min；再计算菱形销直径的基本尺寸：d2D22min；最后按h6或h7确定菱形销直径公差。菱形销结构尺寸d36688202025253232404050Bd0.5d1d2d3d4d5d6b11233345b2345568（单位：mm）b削边销计算宽度削边销计算宽度b1修圆后留下的圆柱部分宽度修圆后留下的圆柱部分宽度44u加工误差不等式加工误差不等式使用机床夹具时，影响加工精度有哪些因素呢？换句话说，使用夹具时，加工使用机床夹具时，影响加工精度有哪些因素呢？换句话说，使用夹具时，加工误差有几部分组成呢？由三部分组成：误差有几部分组成呢？由三部分组成：基准位置误差基准位置误

32、差JW定位误差定位误差DW1、安装误差、安装误差AZ基准不重合误差基准不重合误差BC夹紧误差夹紧误差JJ对刀误差对刀误差DO2、对定误差、对定误差DD夹具位置误差夹具位置误差W力变形、热变形力变形、热变形3、过程误差、过程误差GC机床、夹具、刀具的磨损机床、夹具、刀具的磨损6.2.2 定位误差计算定位误差计算45要保证加工精度,必须满足加工误差不等式：AZ+DD+GCTT工件公差一般可平均分配AZ（1/3）TDD（1/3）TGC（1/3）T也可给GC留（1/3）T、（2/3）T在AZ、DD之间进行调整46定位误差定位误差是一批工件在夹具中定位时，因定位不准确所引起的加工是一批工件在夹具中定位时

33、因定位不准确所引起的加工误差。定位误差是一个重要的概念，必须明确以下几点：误差。定位误差是一个重要的概念，必须明确以下几点：一是只有用一是只有用“调整法调整法”加工一批工件时，才存在定位误差，用加工一批工件时，才存在定位误差，用“试切法试切法”加工工件时加工工件时不存在定位误差，或者说讨论定位误差没有意义；不存在定位误差，或者说讨论定位误差没有意义；二是从误差的性质上二是从误差的性质上看，看，定位误差属于随机性误差。定位误差属于随机性误差。对于定位误差，即使可以计算出具体的对于定位误差，即使可以计算出具体的数值，但它是一批工件因定位而可能出现的最大的加工误差。对于一批数值，但它是一批工件因定

34、位而可能出现的最大的加工误差。对于一批工件中的某一个来说，其定位误差有可能没有计算出的数值大，也可能工件中的某一个来说，其定位误差有可能没有计算出的数值大，也可能恰好为零；三是定位误差产生的原因在于一批工件在定位过程中，定位恰好为零；三是定位误差产生的原因在于一批工件在定位过程中，定位基准位置发生了变化或定位基准与工序基准不重合，导致工序基准沿加基准位置发生了变化或定位基准与工序基准不重合，导致工序基准沿加工方向上产生了变动。可见，定位误差在本质上就是一批工件定位时工工方向上产生了变动。可见，定位误差在本质上就是一批工件定位时工序基准在加工要求方向上最大的变动量，这也是我们计算定位误差的基序基

35、准在加工要求方向上最大的变动量，这也是我们计算定位误差的基本依据。本依据。476.2.2 定位误差计算定位误差计算 定位误差的概念定位误差的概念 例例如如在在轴轴上上铣铣键键槽槽，要要求求保保证证槽槽底底至至轴轴心心的的距距离离H H。若若采采用用V V 型型块块定定位位，键键槽槽铣铣刀刀按按规规定定尺尺寸寸H H调调整整好好位位置置。实实际际加加工工时时，由由于于工工件件直直径径存存在在公公差差，会会使使轴轴心心位位置置发发生生变变化化。此此变变化化量量就就是是由由于于工工件件的的定定位位而而引引起起的的加加工工误误差差，故称为定位误差。故称为定位误差。定位误差HOAO1O2DW定位误差是由

36、于工件在夹具上（或机床上）定位不准确定位误差是由于工件在夹具上（或机床上）定位不准确而引起的加工误差。而引起的加工误差。481）由于工件定位表面或夹具定位元件制作不准确引起的定位误差，称为基准位置误差，如前页图所示例子。2）由于工件的工序基准与定位基准不重合而引起的定位误差，称为基准不重合误差。右右图图所所示示工工件件以以底底面面定定位位铣铣台台阶阶面面，要要求求保保证证尺尺寸寸a a，即即工工序序基基准准为为工工件件顶顶面面。如如刀刀具具已已调调整整好好位位置置，则则由由于于尺尺寸寸 b b 的的误误差差会会使使工工件件顶顶面面位位置置发发生生变变化化，从从而而使使工工序序尺尺寸寸 a a

37、产产生生误误差。差。bDWa由于基准不重合引起的定位误差工序基准 定位基准6.2.2 定位误差计算定位误差计算 定位误差的来源定位误差的来源491）合成法）合成法定位误差的来源主要有两方面：一是由于工件的定位表面或夹具上的定定位误差的来源主要有两方面：一是由于工件的定位表面或夹具上的定位元件制造不准确，导致工件在定位时定位基准本身的位置发生了变动而引位元件制造不准确，导致工件在定位时定位基准本身的位置发生了变动而引起的定位误差，称为基准位置误差；二是由于工件的定位基准与工序基准不起的定位误差，称为基准位置误差；二是由于工件的定位基准与工序基准不重合而引起的定位误差，称为基准不重合误差。因此，可

38、分别计算出基准不重合而引起的定位误差，称为基准不重合误差。因此，可分别计算出基准不重合误差和基准位置误差，然后在加工要求方向上进行合成。重合误差和基准位置误差，然后在加工要求方向上进行合成。式中式中DW定位误差；定位误差；BC基准不重合误差；基准不重合误差；JW基准位置误差；基准位置误差；基准不重合误差与加工方向的夹角；基准不重合误差与加工方向的夹角；基准位置误差与加工方向的夹角。基准位置误差与加工方向的夹角。注意式中注意式中“号号”的选取：当某种因素引起的、变动趋势相同时，取的选取：当某种因素引起的、变动趋势相同时，取“+”号；当、变动方向相反时，取号；当、变动方向相反时，取“-”号。号。D

39、WBCcosJWcos6.2.2定位误差计算定位误差计算502）定义法）定义法定义法是根据定位误差的本质来计算的一种方法。采用定义法时，要明确定义法是根据定位误差的本质来计算的一种方法。采用定义法时，要明确加工要求的方向，找出工序基准，画出工件的定位简图，并在图中夸张地画出加工要求的方向，找出工序基准，画出工件的定位简图，并在图中夸张地画出工序基准变动的极限位置，运用初等几何知识，求出工序基准的最大变动量，工序基准变动的极限位置，运用初等几何知识，求出工序基准的最大变动量，然后向加工要求方向上进行投影，即为定位误差。这样，只要概念清楚，即可然后向加工要求方向上进行投影，即为定位误差。这样，只要

40、概念清楚，即可使复杂的定位误差计算转化为简单的初等几何计算。在许多情况下，定义法是使复杂的定位误差计算转化为简单的初等几何计算。在许多情况下，定义法是一种简明有效的计算方法。一种简明有效的计算方法。要注意的是，对于加工要求方向是某一固定的方向，如尺寸要求、对称度要注意的是，对于加工要求方向是某一固定的方向，如尺寸要求、对称度要求的情况，可将工序基准的最大变动量向该方向投影；对于加工要求方向是要求的情况，可将工序基准的最大变动量向该方向投影；对于加工要求方向是任意的方向，如同轴度的情况，工序基准最大的变动量就是定位误差，不必进任意的方向，如同轴度的情况，工序基准最大的变动量就是定位误差，不必进行

41、投影。此外，当有多个独立的因素影响工序基准变动时，可使用行投影。此外，当有多个独立的因素影响工序基准变动时，可使用“各个击破各个击破”的方法，即固定其它因素只分析其中的一个因素对工序基准造成的变动量，的方法，即固定其它因素只分析其中的一个因素对工序基准造成的变动量，然后将各个独立因素所造成的工序基准的变动量简单相加即可。然后将各个独立因素所造成的工序基准的变动量简单相加即可。6.2.2定位误差计算定位误差计算513）微分法）微分法根据定位误差的定义，要计算定位误差，必须确定工序基准在加工要求方向上最根据定位误差的定义，要计算定位误差，必须确定工序基准在加工要求方向上最大的变动量，而这个变动量相

42、对于基本尺寸而言是个微量，因而可将这个变动量视为大的变动量，而这个变动量相对于基本尺寸而言是个微量，因而可将这个变动量视为某个基本尺寸的微分。微分法是把工序基准与夹具上在加工要求方向上某固定点相连某个基本尺寸的微分。微分法是把工序基准与夹具上在加工要求方向上某固定点相连后得到一线段，用几何的方法得出该线段的表达式，然后对该表达式进行微分，再将后得到一线段，用几何的方法得出该线段的表达式，然后对该表达式进行微分，再将各尺寸误差视为微小增量，取绝对值后代替微分，最后以公差代替尺寸误差，就可以各尺寸误差视为微小增量，取绝对值后代替微分，最后以公差代替尺寸误差，就可以得到定位误差的表达式。得到定位误差

43、的表达式。在不同的加工要求、不同的定位方案条件下，上述三种计算方法各有特点和利弊，在不同的加工要求、不同的定位方案条件下，上述三种计算方法各有特点和利弊，都能在不同的侧面反映定位误差的本质及其产生的原因。都能在不同的侧面反映定位误差的本质及其产生的原因。定义法定义法通过两个极限位置求通过两个极限位置求解定位误差，既有效又简洁；解定位误差，既有效又简洁；合成法合成法则避免了用极限位置求解定位误差时复杂的位移则避免了用极限位置求解定位误差时复杂的位移计算，还有助于正确理解定位误差产生的原因；而计算，还有助于正确理解定位误差产生的原因；而微分法微分法在解决较复杂的定位误差分在解决较复杂的定位误差分析

44、计算问题时有明显的优势，但有时不易建立工序基准与夹具上固定点的关系式，无析计算问题时有明显的优势，但有时不易建立工序基准与夹具上固定点的关系式，无法进行计算。但是，无论采用哪种计算方法最终得出的结果应是相同的、唯一的。对法进行计算。但是，无论采用哪种计算方法最终得出的结果应是相同的、唯一的。对于较为复杂的定位情况，最好采用两种以上的方法进行计算，以确保计算结果正确、于较为复杂的定位情况，最好采用两种以上的方法进行计算，以确保计算结果正确、可靠。可靠。6.2.2定位误差计算定位误差计算52上述三种定位误差的计算方法均是在二维平面上进行分析，得到相关表达式后带入上述三种定位误差的计算方法均是在二维

45、平面上进行分析，得到相关表达式后带入相关数据得出计算结果，过程繁琐。随着三维相关数据得出计算结果，过程繁琐。随着三维CAD软件的出现，为定位误差的计算提软件的出现，为定位误差的计算提供了新的思路和途径，如在供了新的思路和途径，如在SolidWorks装配体环境下，可利用其中的测量工具快速得装配体环境下，可利用其中的测量工具快速得到定位误差的具体数值，其核心思想仍然是到定位误差的具体数值，其核心思想仍然是“定义法定义法”，具体方法是：，具体方法是：（1）将定位元件和工件装配成定位方案的）将定位元件和工件装配成定位方案的3D模型；模型；（2）建立或显示工件上作为工序基准的点、轴线或平面。若工序基准

46、是内孔或外圆的）建立或显示工件上作为工序基准的点、轴线或平面。若工序基准是内孔或外圆的中心线，可充分利用中心线，可充分利用SolidWorks中的中的“临时轴临时轴”命令，快速显示中心线。命令，快速显示中心线。（3）明确影响工序基准在加工方向上变动的因素，并分别以该因素的最小或最大尺寸）明确影响工序基准在加工方向上变动的因素，并分别以该因素的最小或最大尺寸对工件重建模型，从而得到工序基准的两个极限位置。在影响工序基准变动的多个独立对工件重建模型，从而得到工序基准的两个极限位置。在影响工序基准变动的多个独立因素中，尺寸因素可直接用于重建模型，同轴度等位置因素引起的工序基准变动量可简因素中，尺寸因

47、素可直接用于重建模型，同轴度等位置因素引起的工序基准变动量可简单相加。单相加。（4）利用）利用SolidWorks尺寸测量工具，分别测量在两种极限位置下工序基准沿加工要求尺寸测量工具，分别测量在两种极限位置下工序基准沿加工要求方向至夹具体上某一固定参考位置的距离，两次测量值之差的绝对值即是定位误差。方向至夹具体上某一固定参考位置的距离，两次测量值之差的绝对值即是定位误差。此种方法的计算精度可在此种方法的计算精度可在SolidWorks文档属性的单位选项中自行设定。随着三维文档属性的单位选项中自行设定。随着三维CAD软件的普及，可以直接利用已有的夹具软件的普及，可以直接利用已有的夹具3D模型，省

48、去定位方案的建模过程，快速模型，省去定位方案的建模过程，快速得到定位误差。得到定位误差。6.2.2定位误差计算定位误差计算536.2.2 定位误差计算定位误差计算利用定义法计算利用定义法计算DW步骤：步骤：明确工序要求（加工要求方向）明确工序要求（加工要求方向）找出工序基准找出工序基准计算工序基准在加工方向上最大变动量计算工序基准在加工方向上最大变动量工件以平面定位时的定位误差工件以平面定位时的定位误差定位基准：平面；定位基准：平面；定位元件工作面：平定位元件工作面：平面面=易加工平整，接触良好易加工平整，接触良好=所以所以JW=0,DW=JB（注：若是毛坯面，则仍有（注：若是毛坯面，则仍有J

49、W）54【例例1】一批工件用一批工件用“调整法调整法”铣缺口，定位有铣缺口，定位有a）、）、b）两种方案，如图所示。）两种方案，如图所示。试计算两种情况下工序尺寸试计算两种情况下工序尺寸20的定位误差。的定位误差。【解解】（1）合成法）合成法a）DW.20=BC+JW=T40+0=0.28+0=0.28(mm)T20/3=0.3/3=0.1(mm)不能够采用此种定位方案。不能够采用此种定位方案。b）DW.20=BC+JW=0+0=0故可以采用此种定位方案。故可以采用此种定位方案。工件以平面定位工件以平面定位55（2）微分法先建立工序基准到某一固定点距离的关系式，然后对其进行微分。a）工序基准A

50、到定位表面B的距离刚好就是工件的高度尺寸HTH=400.14对其进行微分：DW|20dHH=TH0.28（mm）b)工序基准到定位表面的距离是一个固定的常值，常值的微分是0。DW|20=0工件以平面定位工件以平面定位56（3）定义法a）1、加工方向：竖直2、工序基准：A面3、计算工序基准在加工方向上的最大变动量DW|20=T20=0.28(mm)b)DW|20=0工件以平面定位工件以平面定位57（3）定义法a）1、加工方向：竖直2、工序基准：A面3、计算工序基准在加工方向上的最大变动量DW|20=T20=0.28(mm)b)DW|20=0工件以平面定位工件以平面定位58【例例3】有一批工件轴尺