定位誤差分析與計算在機床夾具設計中的實踐

滿娜

【摘 要】論文主要是從機床夾具設計過程中定位誤差出現的原因入手，針對機床夾具定位誤差的計算方法進行細致說明，并針對定位誤差分析與計算在機床夾具設計中的實踐應用情況進行充分介紹。

【Abstract】This paper mainly starts from the reason of the positioning error in the process of machine fixture design， the calculation method of positioning error of machine tool fixture is described in detail.And the application of positioning error analysis and calculation in the design of machine tool fixture is fully introduced.

【關鍵詞】定位誤差；分析；計算

【Keywords】 positioning error； analysis； calculation

【中圖分類號】TH161 【文獻標志碼】A 【文章編號】1673-1069（2017）03-0185-02

1 引言

充分使用多種機床夾具，對于工業生產工作的順利進行，提升工業生產的效率和質量具有重要的意義和作用。在開展機床夾具設計工作的過程中，有效保證設計工作的準確性和可靠性，是重要的工作方向和要求。定位元件是機床夾具中的重要組成部分，能夠準確提供相應的定位位置，保證機械零件加工工作的精確性。典型零部件涉及的類型較多，較多的涵蓋到了軸類、盤類、箱體類以及套類方面，這就造成了定位元件自身的類型和幾何形狀較多，所采用的定位方式也是不同的。針對定位元件對于零件加工精度和誤差方面的影響，積極做好定位誤差分析和計算工作，就顯得很有必要，對于機床夾具設計工作的整體實施效果具有良好的效果和意義。

2 機床夾具設計過程中定位誤差出現的原因

在設計機床夾具的過程中，需要積極采用良好的定位手段，保證各個零件的加工和安裝都處在良好的狀態位置之中。在實際開展機床夾具設計工作的過程中，容易出現一定的定位誤差，這是不可避免的，但是積極進行具體定位工作，針對機床夾具的幾何形狀進行全面細致的分析和研究，能將定位誤差的情況控制在最小限度內。通常情況下，在開展機械制造工作的過程中，基準問題十分重要，也就是經常用到的點、線、面。在分析機床夾具定位誤差的情況時，能夠發現其產生原因主要是集中在以下幾個方面。第一，基準的不夠重合所產生的誤差。針對機械零部件進行加工的過程中，如果定位基準和工序基準的狀態不夠重合，將會產生一些不重合的誤差。基準的選擇不同，產生的誤差大小也是不同的。第二，基準位移所產生的誤差。機床夾具零部件加工過程中，定位基準和工序基準之間的相對位移出現了變化，將產生相應的基準位移誤差，給機械工藝的總體制造工作帶來一定的不利影響。

3 機床夾具定位誤差的計算方法

針對機床夾具的定位誤差進行全面準確的計算，將能為控制和降低誤差提供良好的前提條件。針對于基準不夠重合的誤差，用ΔB表示；而對于基準位移誤差則使用ΔY表示；機械工藝分析過程中所產生的定位誤差用ΔD表示。因而在針對機床夾具定位誤差情況進行計算的過程中，首先使用了工件以內孔定位的方式，這種方式在實際應用的過程中，將圓柱定位銷、圓柱心軸作為中心定位，有效提升孔和軸的配合效果，通常還會使用銷軸的外圓周面作為相應的定位基準。當機床夾具零部件過盈配合的時候，不存在相應的間隙，這時候也不會產生相應的移動，沒有基準位移誤差。而如果間隙本身的配合情況不夠良好的時候，將會產生一定的偏移量，其中最大的偏移量就是基準位移誤差，以ΔY=Xmax=δD+δd+Xmin作為表示，該公式中出現的字母分別是孔軸配合的最大活動范圍、孔內表面允許的尺寸范圍公差、定位元件外表面允許的尺寸范圍公差以及孔軸配合的最小活動范圍所代表的情況。其次，使用工件以外圓柱定位的方式，也能起到良好的計算效果。針對于一些較為典型的機床夾具零部件，使用外圓周面進行定位工作的過程中，使用的大多是相應的V型塊，這種方式能夠有效重合軸類零部件和V型塊的中心，此時不會出現基準位移誤差，但是要是從實際使用情況來看，其中仍然有一定的直徑偏差。

4 定位誤差分析與計算在機床夾具設計中的實踐應用

積極使用定位誤差分析和計算的方式，對于機床夾具的設計工作具有良好的意義和應用效果。在使用定位誤差分析和計算方式的過程中，需要積極從機床夾具設計的實際情況出發。針對于普通的立式銑床，開展鍵槽的銑削加工工作，主要開展的加工工作是針對于典型軸類零部件進行的。軸類零部件加工圖外圓的周面上，需要加上一個鍵槽，鍵槽的寬度為b，想要對于鍵槽的槽底情況主要用H1、H2、H3進行有效標示，在針對于機床夾具設計加工的過程中，需要積極針對于每一個工序尺寸進行定位誤差分析工作，這樣才能有效提升機床夾具設計的整體效果，保證其具有較高的精確性。

4.1 合成計算法的應用

在機床夾具設計的過程中，積極使用定位誤差分析和計算的方式能起到良好的效果和作用。合成計算法，是定位誤差分析和計算過程中常用的方式，首先需要針對于基準不重合誤差和基準位移誤差進行全面準確地計算，這兩方面的計算方式在前面已經敘述過，主要是充分應用定位基準和工序基準之間的距離和空隙情況進行全面分析，積極尋找到兩者之間的聯系尺寸。定位基準和工序基準之間聯系尺寸的公差和，是基準不重合誤差的總體大小。基準位移的誤差計算，主要是受到了具體定位方式和計算方式的影響。通常情況下，在機床夾具的設計過程中，如果是豎直心軸，定位誤差就是孔軸所能夠配合的最大間隙，而如果是水平心軸的時候，定位誤差即為孔直徑公差值和心軸直徑公差值和的平均數。在使用合成計算法的過程中，如果工序基準的定位不夠合理，不存在定位表面基礎上，就不需要考慮其他的問題，簡單的相加減即可，反之，則需要積極根據變動方向選擇合適的符號。

4.2 尺寸鏈計算法的應用

尺寸鏈計算法，在機床夾具設計工作的應用中有良好的效果，準確地計算好相應的定位誤差。尺寸鏈法，主要是使用了工件定位圖的方式，將工件和夾具上的各項數據進行確定，其中所得到的幾何參數能夠形成一個較為封閉的尺寸鏈環，這就是尺寸鏈計算法的核心。在尺寸鏈計算法鏈環中的組成部分，都是公共變量因素的時候，需要將其對于封閉環產生的影響方向進行代數求和，針對于一些沒有公共變量的情況，只進行絕對值求和就能夠實現良好的目的[1]。

4.3 綜合圖示法的應用

綜合圖示法，在實際計算機床夾具定位誤差的過程中，能夠起到良好的效果。綜合圖示法這種方式在實際應用的過程中，充分應用了作圖的方式，將工序基準的兩極限位置進行有效尋找，并針對于圖示位置在工序尺寸中的距離，進行準確計算，這樣就能夠得到相應的定位誤差。綜合圖示法在實際應用的過程中，不需要考慮到基準不重合和基準位移的產生原因，操作較為簡便，應用效果也十分明顯[2]。

5 結語

合成計算法的應用、尺寸鏈計算法的應用以及綜合圖示法的應用，是定位誤差分析與計算在機床夾具設計中的實踐應用表現情況，對于機床夾具設計中的定位誤差分析效果具有積極的作用和意義。在開展機床夾具設計工作的過程中，充分使用定位誤差分析的方式，能夠將其中出現的一些誤差情況進行直接有效地說明，從而提升機床夾具設計的總體效果。

【參考文獻】

【1】陳建剛，陳杰峰，張昌明，等.定位誤差分析與計算在機床夾具設計中的應用與研究[J].煤礦機械，2015，36（5）：229-231.

【2】喻步賢，鐘毅，朱守干.分動箱殼數控銑削工藝及多工位夾具設計與應用[J].組合機床與自動化加工技術，2015（10）：134-137.