夹具定位误差的分析与计算

罗建元等

摘要：随着我国经济和科技实力的不断增长，机电技术在推动煤矿走向现代化企业进程中起到了无可替代的重要作用，同时对机电设备的维护加工技术也提出了更高的要求。

关键词：基准不重合误差 基准位移误差

钳工加工中夹具定位误差可分为“基准不重合误差”和“基准位移误差”两个典型类型，下面结合实例分别进行分析这两种误差的产生和计算方法：

1 基准不重合误差和基准位移误差的产生

以图a为例，工件上小孔以工件下母线B作为设计基准，加工中小孔位置尺寸要保证的尺寸为A。

图a1为以平面定位钻孔，此时以下母线定位对刀，须按设计要求对钻头中心线进行调整，在此情况下定位基准基本达到设计要求。此时须根据尺寸A作调整。同一批工件不会出现位置方面的误差，因为其尺寸A基本不变。

图a2为工件放在心轴上定位，假定在理想状态下孔和轴中心线重合，工件根据孔与轴中心线确定定位基准，定位基准不与设计基准重合，须根据尺寸A，对刀具进行调整，工件同样按尺寸A，进行加工制作，而设计要求的尺寸A是间接获得的，工件直径的误差对尺寸的大小影响较大，这个误差是由设计基准与加工定位基准不重合造成的，称为基准不重合误差，本文用符号△jb表示。

图a3为工件放在心轴上定位时的实际状态，定位孔与定位心轴在制作过程中都存在误差，为了使工件容易套在心轴上，加工时二者之间须预留一定的间隙，间隙的存在使得工件孔中心线无法和心轴轴心线完全重合，参考心轴轴心线调整的刀具位置，便产生一个由于工件定位基准相对于夹具定位基准发生位移所造成的误差，称为基准位移误差，本文用符号△jw表示。

综上所述，工件在夹具中定位时定位误差可用下式表示：△dw=△jb+△jw

式中△dw——定位误差；△jb——基准不重合误差；△jw——基准位移误差。

2 常用定位方式定位误差的分析与计算

下面以常见的工件外圆在V型块上定位方式为例，分析定位误差的计算方法：V型块是一种对中心定位元件，它使工件的中心始终位于V型块的对称中心线上，它的定位基准是理论中心，而非它与工件的两个接触面，由于待加工的小孔设计基准不同，可分为三种情况：

2.1 以外圆中心为设计基准。如图b所示：

小孔的设计基准为圆心O，与V型块的理论基准重合，而无基准不重合误差，但由于工件外径存在加工偏差，如图b1所示，（图示外径偏差为负值）会引起工件中心在V型块对称中心线上沿垂直方向偏移，造成基准位移误差。

3 讨论

3.1 由以上各式可知，工件以外圆在V型块上定位的定位误差与设计基准位置存在一定的关联性。以下母线为设计基准的定位误差最小。

3.2 根据上述计算公式得知，V型块基准位移误差会随着α的缩小而逐渐变大，反之则逐渐缩小。当α为一平角时，失去对中作用，成为平面定位，各式与平面定位误差计算式一致。

4 结束语

通过以上讨论，可使设计人员根据本单位生产特点，综合考虑工件精度要求，生产效率等因素，确定合理的设计基准。同时，可使加工人员明确工件加工中定位误差的产生原因，根据设计要求，选择合适的定位方式，对加工精度要求高的零件，可计算出定位误差，根据计算结果，调整定位尺寸，提高加工精度。

参考文献：

[1]姜冰.定位误差计算方法小结[J].科技信息（学术研究），2008（09）.

[2]王建平，夏季，曾国英.加工夹具定位误差的计算[J].重型机械科技，2005（04）.

[3]王建平，夏季，曾国英.加工夹具定位误差的计算[J].重型机械科技，2005（04）.

作者简介：罗建元（1968-），男，河南陕县人，研究方向：矿山机械设备工艺。