加工精度定位误差计算作业题讲解.ppt

1,习题课,机械制造技术,机制教研室,第七章 机械加工精度,定位误差作业题,7-7 套类零件铣槽时，其工序尺寸有四种标注方式，如图7-47所示，若定位心轴水平放置，试分别计算工序尺寸为H1、H2、H3、H4的定位误差。,图7-47 题7-7图,解：（1）求H1的定位误差1）工序基准是外圆下母线，定位基准是孔的轴线，两者不重合，B=0.03/2=0.015mm。2）以孔在间隙心轴上水平放置定位，,3）工序基准不在定位基面上，H1的定位误差为D=Y+B=0.015+0.021=0.036mm,Y=（0.021+0.021）/2=0.021mm,解：（2）求H2的定位误差1）工序基准是孔的轴线，定位基准是孔的轴线，两者重合，B=0。2）以孔在间隙心轴上水平放置定位，,3）H2的定位误差D=Y+B=0.021+0=0.021mm,Y=（0.021+0.021）/2=0.021mm,解：（3）求H3的定位误差1）工序基准是内孔的上母线，定位基准是孔的轴线，两者不重合，B=0.021/2=0.0105mm。2）以孔在间隙心轴上水平放置定位，,Y=（0.021+0.021）/2=0.021mm,当定位基面直径由大变小，定位基准朝上变动；当定位基面直径由大变小，若定位基准位置不动时，工序基准朝下变动；两者的变动方向相反，取“-”号。所以H3的定位误差为,3）工序基准在定位基面上 D=YB“+”、“-”的判别：,D=Y-B=0.021-0.0105=0.0105mm,解：（4）求H4的定位误差1）工序基准是外圆上母线，定位基准是孔的轴线，两者不重合，B=0.03/2=0.015mm。2）以孔在间隙心轴上水平放置定位，,3）工序基准不在定位基面上，H4的定位误差为D=Y+B=0.015+0.021=0.036mm,Y=（0.021+0.021）/2=0.021mm,7-8 图7-48所示工件，加工工件上、三个小孔，请分别计算三种定位方案的定位误差，并说明哪个定位方案较好。V形块=90。,图7-48 题7-8图,解：（1）求方案b)小孔的定位误差1）工序基准和定位基准都是外圆的轴线，两者重合，B=0。2）以外圆在V型块上定位,3）小孔的定位误差为D=Y+B=0.12+0=0.12mm0.4/3,解：（1）求方案b)小孔的定位误差1）工序基准是外圆的上母线，定位基准是外圆的轴线，两者不重合，B=0.17/2=0.085mm。2）以外圆在V型块上定位,当定位基面直径由大变小，定位基准朝下变动；当定位基面直径由大变小，若定位基准位置不动时，工序基准朝下变动；两者的变动方向相同，取“+”号。所以小孔的定位误差为,3）工序基准在定位基面上 D=YB“+”、“-”的判别：,D=Y+B=0.12+0.085=0.2050.28/3,解：（1）求方案b)小孔的定位误差1）工序基准是外圆的下母线，定位基准是外圆的轴线，两者不重合，B=0.17/2=0.085mm。2）以外圆在V型块上定位,当定位基面直径由大变小，定位基准朝下变动；当定位基面直径由大变小，若定位基准位置不动时，工序基准朝上变动；两者的变动方向相反，取“-”号。所以小孔的定位误差为,3）工序基准在定位基面上 D=YB“+”、“-”的判别：,D=Y-B=0.12-0.085=0.0350.45/3,解：（2）求方案c)小孔的定位误差1）工序基准和定位基准都是外圆的轴线，两者重合，B=0。2）以外圆在V型块上定位,3）小孔的定位误差为D=Y+B=0.12+0=0.12mm0.4/3,解：（2）求方案c)小孔的定位误差1）工序基准是外圆的下母线，定位基准是外圆的轴线，两者不重合，B=0.17/2=0.085mm。2）以外圆在V型块上定位,当定位基面直径由大变小，定位基准朝下变动；当定位基面直径由大变小，若定位基准位置不动时，工序基准朝上变动；两者的变动方向相反，取“-”号。所以小孔的定位误差为,3）工序基准在定位基面上 D=YB“+”、“-”的判别：,D=Y-B=0.12-0.085=0.0350.28/3,解：（2）求方案c)小孔的定位误差1）工序基准是外圆的上母线，定位基准是外圆的轴线，两者不重合，B=0.17/2=0.085mm。2）以外圆在V型块上定位,当定位基面直径由大变小，定位基准朝下变动；当定位基面直径由大变小，若定位基准位置不动时，工序基准朝下变动；两者的变动方向相同，取“+”号。所以小孔的定位误差为,3）工序基准在定位基面上 D=YB“+”、“-”的判别：,D=Y+B=0.12+0.085=0.2050.45/3,解：（3）求方案d)小孔的定位误差1）工序基准和定位基准都是外圆的轴线，两者重合，B=0。2）以外圆在V型块上定位,3）小孔的定位误差为D=Y+B=0.12+0=0.12mm0.4/3,解：（3）求方案d)小孔的定位误差1）工序基准为外圆左侧母线，定位基准是外圆的轴线，两者不重合，B=0.17/2=0.085mm。2）以外圆在V型块上定位，水平方向Y=0,3）小孔的定位误差为D=Y+B=0+0.085=0.085mm0.28/3,解：（3）求方案d)小孔的定位误差1）工序基准为外圆右侧母线，定位基准是外圆的轴线，两者不重合，B=0.17/2=0.085mm。2）以外圆在V型块上定位，水平方向Y=0,3）小孔的定位误差为D=Y+B=0+0.085=0.085mm0.45/3,对比以上三种方案，方案d)的定位误差最小，且能满足加工精度的要求，所以方案d)最合理。,7-9 工件尺寸及工序要求如图7-49所示，欲加工键槽并保证工序尺寸45mm及对内孔中心的对称度0.05mm，试分别计算图7-49所示各种定位方案的定位误差。,图7-49 题7-9图,1.图a）欲加工键槽并保证尺寸45mm及对内孔中心的对称度0.05mm，试计算按图b）方案定位时的定位误差。,解：（1）求45的定位误差1）工序基准是外圆下母线，定位基准是孔的轴线，两者不重合，B=0.11/2+0.05=0.105mm。2）以孔在间隙心轴上水平放置定位，,3）工序基准不在定位基面上D=Y+B=0.032+0.105=0.137mm,Y=（0.021+0.042）/20.032mm,（2）求对称度0.05的定位误差1）工序基准是孔轴线，定位基准是孔的轴线，两者重合，B=0。2）以孔在间隙心轴上水平放置定位，上边接触，水平方向,3）D=0,Y=0,2.图a）欲加工键槽并保证尺寸45mm及对内孔中心的对称度0.05mm，试计算按图c）方案定位时的定位误差。,解：（1）求45的定位误差1）工序基准是外圆下母线，定位基准是外圆的轴线，两者不重合，B=0.11/2=0.055mm。2）以外圆在三爪卡盘上水平放置定位，自动定心，无间隙，,3）D=B=0.055mm,Y=0,（2）求对称度0.05的定位误差1）工序基准是孔轴线，定位基准是外圆轴线，两者不重合，B=0.05mm。2）以外圆在三爪卡盘上水平放置定位，自动定心，无间隙，,3）D=B=0.05mm,Y=0,3.图a）欲加工键槽并保证尺寸45mm及对内孔中心的对称度0.05mm，试计算按图d）方案定位时的定位误差。,解：（1）求45的定位误差1）工序基准是外圆下母线，定位基准是外圆下母线，两者重合，B=02）以大端圆柱面在平面上定位，,3）D=0,Y=0,（2）求对称度0.05的定位误差1）工序基准是孔轴线，定位基准是外圆左侧母线，两者不重合，B=0.035-（-0.075）/2+0.05=0.105mm。2）以大端圆柱面左侧母线在平面上定位，,3）D=B=0.105mm,Y=0,4.图a）欲加工键槽并保证尺寸45mm及对内孔中心的对称度0.05mm，试计算按图e）方案定位时的定位误差。,解：（1）求45的定位误差1）工序基准是外圆下母线，定位基准是外圆的轴线，两者不重合，B=0.11/2=0.055mm。2）以外圆在V型块上定位，,当定位基面直径由大变小，定位基准朝下变动；若定位基准位置不动时，工序基准朝上变动；两者的变动方向相反，取“-”号。所以45的定位误差为,3）工序基准在定位基面上 D=YB“+”、“-”的判别：,D=Y-B=0.023mm,（2）求对称度0.05的定位误差1）工序基准是孔轴线，定位基准是外圆轴线，两者不重合，B=0.05=0.05mm。2）以外圆在V型块上定位，定位基准在水平方向无位移，,3）D=B=0.05mm,Y=0,7-10图7-50所示工件，其外圆和端面均已加工，现欲钻孔保证尺寸30-0.11mm，试分别计算图7-50所示b)g）各种定位方案的定位误差。V型块=90。,图7-50 题7-10图,解：1）工序基准是大端外圆下母线，定位基准是小端外圆下母线，两者不重合，B=0.02/2+0.02/2+0.02=0.04mm 2）以小端圆柱面下母线在的平面上定位，,Y=0,3）D=B=0.04mm,0.01,B,0.02,0.01,图b)方案定位的定位误差,解：1）工序基准是大端外圆下母线，定位基准是小端外圆轴线，两者不重合，B=0.02/2+0.02=0.03mm 2）以小端圆柱面在的V型块上定位，,3）工序基准不在定位基面上D=Y+B=0.014+0.03=0.044mm,图c）方案定位的定位误差,解：1）工序基准是大端外圆下母线，定位基准是小端外圆轴线，两者不重合，B=0.02/2+0.02=0.03mm 2）以小端圆柱面在圆套上垂直放置定位，,Y=35+0.05-（35-0.02）=0.07mm,3）工序基准不在定位基面上 D=Y+B=0.03+0.07=0.1mm,图d）方案定位的定位误差,解：1）工序基准是大端外圆下母线，定位基准是小端外圆轴线，两者不重合，B=0.02/2+0.02=0.03mm2）以小端圆柱面在的水平V型块上定位，,3）D=B=0.03mm,Y=0,图e）方案定位的定位误差,解：1）工序基准是大端外圆下母线，定位基准是小端外圆轴线，两者不重合，B=0.02/2+0.02=0.03mm 2）以小端圆柱面在圆套上水平放置定位，,Y=（0.04+0.02）/2=0.03mm,3）工序基准不在定位基面上 D=Y+B=0.03+0.03=0.06mm,图f）方案定位的定位误差,解：1）工序基准是大端外圆下母线，定位基准是大端轴线，两者不重合，B=0.02/2=0.01mm2）以大端圆柱面在的V型块上定位，,图g）方案定位的定位误差,当定位基面直径由大变小，定位基准朝下变动；若定位基准位置不动时，工序基准朝上变动；两者的变动方向相反，取“-”号。所以45的定位误差为,3）工序基准在定位基面上 D=YB“+”、“-”的判别：,D=Y-B=0.014-0.01=0.004mm,7.11 如图7-51所示，已知加工尺寸18+0.2mm、25-0.2mm和20+0.3mm,求尺寸A和B的定位误差。,图7-51 题7-11图,工序基准与定位基准不重合,定位基面为平面，Y=0,故，D=B=0.4mm,B=0.2+0.2=0.4mm,解：1）A的定位误差,工序基准与定位基准不重合,定位基面为平面，Y=0,故，D=0.3mm,B=0.3mm,2）B的定位误差,7.12 如图7-52所示零件，用三爪卡盘夹持25-0.1mm铣扁头,求尺寸h的定位误差(不考虑同轴度影响)。,三爪卡盘定位并夹紧，Y=0,故，D=B=0.1mm,B=0.1mm,解：工序基准为大端外圆下母线与定位基准为小端轴线，不重合,图7-52 题7-12图,定位误差补充作业题,1.分别计算题1图a）、b）、c）中尺寸L的定位误差，其中（1）钻孔（不考虑40mm与80mm的同轴度）；（2）钻孔（不考虑40mm与80mm的同轴度）；（3）钻孔（40mm与80mm的同轴度允差为0.02mm）。,题1图,解：,（1）求钻孔（不考虑40mm与80mm的同轴度）L的定位误差。,轴在垂直套中定位，Y=0.025-(-0.025)=0.05mm,故，D=Y=0.05mm,B=0,工序基准为小端轴线，定位基准也为小端轴线，重合,孔40h7=40+0.025,轴40g6=,（2）钻孔（不考虑40mm与80mm的同轴度），L的定位误差。,2）轴在垂直套中定位，Y=0.025-(-0.025)=0.05mm,B=0.1/2=0.05mm,1）工序基准为大端左侧母线，定位基准也为小端轴线，不重合,3）工序基准不在定位基面上 D=Y+B=0.05+0.05=0.1mm,（3）钻孔（40mm与80mm的同轴度允差为0.02mm）L的定位误差。,2）轴在垂直套中定位，Y=0.025-(-0.025)=0.05mm,B=0.1/2+0.02=0.07mm,1）工序基准为大端左侧母线，定位基准也为小端轴线，不重合,3）工序基准不在定位基面上 D=Y+B=0.05+0.07=0.12mm,2.套类工件，定位如题2图所示，欲在外圆铣一键槽，分析计算各种定位方案中H1、H2、H3的定位误差。（1）在可涨心轴上定位，如题4图b）所示；（2）在处于水平位置具有间隙的刚性心轴上定位，如题4图c）所示；（3）在处于垂直位置具有间隙的刚性心轴上定位；（4）如果计入工件内外圆同轴度误差t，上述三种定位方案中H1、H2、H3的定位误差又各为多少？,题2图,解：（1）在可涨心轴上定位，如题4图b）时，计算H1、H2、H3的定位误差。,可涨心轴定位，Y=0,1）H1的定位误差,工序基准为大端外圆下母线，定位基准为孔轴线，两者不重合。,B=Td1/2+t,D=B=Td1/2+t,可涨心轴定位，Y=0,2）H2的定位误差,工序基准为大端外圆上母线，定位基准为孔轴线，两者不重合。,B=Td1/2+t,D=B=Td1/2+t,可涨心轴定位，Y=0,3）H3的定位误差,工序基准为大端外圆轴线，定位基准为孔轴线，两者不重合，由于不考虑二者的同轴度误差。,B=0,D=0,B=t,D=t,（2）在处于水平位置具有间隙的刚性心轴上定位，图c）所示；计算H1、H2、H3的定位误差。,水平心轴定位，Y=（TD+Td）/2,解：1）H1的定位误差,工序基准为大端外圆下母线，定位基准为孔轴线，两者不重合。,B=Td1/2+t,工序基准不在定位基面上 D=Y+B=（TD+Td+Td1）/2+t,2）H2的定位误差,工序基准为大端外圆下母线，定位基准为孔轴线，两者不重合。,B=Td1/2+t,水平心轴定位，Y=（TD+Td）/2,工序基准不在定位基面上 D=Y+B=（TD+Td+Td1）/2+t,3）H3的定位误差,水平心轴定位，Y=（TD+Td）/2,工序基准不在定位基面上 D=Y=（TD+Td）/2+t,工序基准为大端外圆轴线，定位基准为孔轴线，两者不重合，由于不考虑二者的同轴度误差。,B=0,B=t,（3）在处于垂直位置具有间隙的刚性心轴上定位，计算H1、H2、H3的定位误差。,垂直心轴定位，Y=Dmax-dmin=TD+Td,1）H1的定位误差,工序基准为大端外圆下母线，定位基准为孔轴线，两者不重合。,B=Td1/2+t,工序基准不在定位基面上 D=Y+B=TD+Td+（Td1）/2+t,2）H2的定位误差,工序基准为大端外圆下母线，定位基准为孔轴线，两者不重合。,B=Td1/2+t,垂直心轴定位，Y=Dmax-dmin=TD+Td,工序基准不在定位基面上 D=Y+B=TD+Td+（Td1）/2+t,3）H3的定位误差,工序基准为大端外圆轴线，定位基准为孔轴线，两者不重合，由于不考虑二者的同轴度误差。,B=0,垂直心轴定位，Y=Dmax-dmin=TD+Td,工序基准不在定位基面上 D=Y+B=TD+Td+（Td1）/2+t,B=t,（4）如果计入工件内外圆同轴度误差t，上述三种定位方案中H1、H2、H3的定位误差。,在基准不重合误差中，加上同轴度误差t即可。,3.工件尺寸如题3图a）所示，欲钻O孔并保证尺寸30-0.1mm，计算图示b)、c）、d）、e）、f）五种定位方案的定位误差（加工时工件轴线处于水平位置，=90）。,题3图,解：1）工序基准是大端外圆下母线，定位基准是小端外圆下母线，两者不重合，B=0.03/2+0.02/2+0.02=0.045mm 2）以小端圆柱面下母线在的平面上定位，,Y=0,3）D=B=0.045mm,0.015,B,0.02,0.01,图b)方案定位的定位误差,解：1）工序基准是大端外圆下母线，定位基准是小端外圆轴线，两者不重合，B=0.03/2+0.02=0.035mm 2）以小端圆柱面在的V型块上定位，,3）工序基准不在定位基面上D=Y+B=0.014+0.035=0.049mm,图c）方案定位的定位误差,解：1）工序基准是大端外圆下母线，定位基准是大端轴线，两者不重合，B=0.03/2=0.015mm2）以大端圆柱面在的V型块上定位，,图d）方案定位的定位误差,当定位基面直径由大变小，定位基准朝下变动；若定位基准位置不动时，工序基准朝上变动；两者的变动方向相反，取“-”号。所以45的定位误差为,3）工序基准在定位基面上 D=YB“+”、“-”的判别：,D=Y-B=0.007mm,解：1）工序基准是大端外圆下母线，定位基准是小端外圆轴线，两者不重合，B=0.03/2+0.02=0.035mm2）以小端圆柱面在的水平V型块上定位，,3）D=B=0.035mm,Y=0,图e）方案定位的定位误差,解：1）工序基准是大端外圆下母线，定位基准是小端外圆轴线，两者不重合，B=0.03/2+0.02=0.035mm 2）以小端圆柱面在圆套上水平放置定位，,Y=（0.04+0.02）/2=0.03mm,3）工序基准不在定位基面上 D=Y+B=0.03+0.035=0.065mm,图f）方案定位的定位误差,P83（13）在卧式镗床上加工箱体孔，若只考虑镗杆刚度的影响，试在图1中画出下列四种镗孔方式加工后孔的形状，并说明为什么：,1）镗杆送进，有后支承；2）镗杆送进，无后支承；3）工作台送进；4）在镗模上加工。,图1 不同镗孔方式,工艺系统受力变形引起的加工误差作业题,1）镗杆送进，有后支承；,镗杆在径向力的作用下产生弯曲变形（简支梁）。,2）镗杆送进，无后支承；,镗杆在径向力的作用下产生弯曲变形（悬臂梁）。,3）工作台送进；,工件进给，镗杆在径向力的作用下产生的弯曲变形不影响工件的形状误差。,4）在镗模上加工。,镗杆在径向力的作用下产生弯曲变形（简支梁）。,P83（14）在车床上加工一批光轴的外圆，加工后经度量发现整批工件有下列几何形状误差；锥形（图2a）；鞍形（图2b）；腰鼓形（图2c）；喇叭形（图2d）。试分别说明可能产生上述误差的各种因素?,图2 光轴几种形状误差,鞍形（图2b）；,锥形（图2a）；,毛坯的误差复映刀具磨损导轨倾斜（刀具热伸长或工件热膨胀）,毛坯的误差复映头架、尾架变形导轨前凸,喇叭形（图2d）,腰鼓形（图2c）,毛坯的误差复映工件受力变形导轨后凸,毛坯的误差复映工件受力变形导轨前凸,