理论教育 定位孔表面形状误差对定位精度的影响分析

定位孔表面形状误差对定位精度的影响分析

时间:2023-06-22 理论教育 版权反馈
【摘要】:下面介绍一种分析方法[31],假设心轴没有形状误差,工件和心轴为绝对刚体。2)工件定位孔表面的形状为正弦波纹状。工件定位孔直径D=75+0.120mm,孔表面有正弦形波纹:H=0.03mm、n=3;定位销直径的下极限偏差为0.013mm。由图2-45按n=2和查得=0.88,所以Δy=0.03mm×0.88=0.026mm,则定位误差。图2-44 在波纹高度H=0.02mm和不同径向间隙δ条件下,图2-45 定位孔波纹数n和K=b/d值与工件在菱形销上相对偏移Δy/H的关系

定位孔表面形状误差对定位精度的影响分析

下面介绍一种分析方法[31],假设心轴(或定位销)没有形状误差,工件和心轴为绝对刚体。

1)工件定位孔表面的形状为抛物线波纹状,工件在间隙圆柱心轴上的接触情况如图2-42a所示。

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图2-42 有表面形状误差的孔在心轴上的定位

1—工件孔表面 2—心轴

按下式计算抛物线波谷曲率半径:

R=(RB+H2/(RB+H+Hn2/16200)

当定位心轴半径rR时,说明心轴2与工件孔表面1沿波谷接触;当rR时,说明二者沿波峰接触,如图2-42a所示。

由图2-42a可知,当心轴与孔沿波谷接触时(rR),最大定位误差为

εmax=δ+Hδ为定位时在半径上工件孔与心轴的间隙)

rR时,由于孔表面波纹度使心轴母线产生偏移Δy,这时定位误差为

ε=Δy+δ

Δy=RBcos(180°/n)-rcos{arcsin[(RB/r)sin(180°/n)]}

式中 RB——波纹形成的孔半径;

r——心轴的半径;

n——波纹数。(www.daowen.com)

由分析可知,在不同的rRBδ值和n值一定的情况下,相对偏移Δy/δ保持一定,不同n值时的Δy/δ值如下:

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所以当孔表面形状为抛物线波纹形时,如已知孔的波纹数n,即可确定Δy值。

2)工件定位孔表面的形状为正弦波纹状(图2-42b)。这时工件定位孔与圆柱间隙心轴可能在波谷、波峰或波纹侧面接触,图中表示在B点接触。这时定位误差的计算与上述相同,即ε=Δy+δ,而Δy值按下述类比方法求出。

图2-43所示为当工件定位孔(直径为40mm)表面为正弦波纹状时,在不同波纹度高度H和波纹数n的条件下相对偏移Δy/H值;并且由图2-44可知,孔直径大小对Δy/H的影响很小,所以图2-43也适合于各种直径。

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图2-43 波纹高度H和波纹数n与相对偏移Δy/H的关系

现举例说明图2-43的应用。工件定位孔直径D=75+0.120mm,孔表面有正弦形波纹:H=0.03mm、n=3;定位销直径的下极限偏差为0.013mm。这时单边径向间隙978-7-111-58538-1-Chapter02-204.jpg978-7-111-58538-1-Chapter02-205.jpg,由图2-43按δ=0.067mm、n=3和H=0.03mm查得对应的(Δy/H)=0.85,即Δy=0.85H=0.025mm,则定位误差ε=Δy+δ=0.025mm+0.067mm=0.092mm。

工件定位孔在菱形销上定位(图2-42c)时,由于定位孔表面有正弦形波纹而产生定位误差ΔyΔy/H值如图2-45所示,图中:978-7-111-58538-1-Chapter02-206.jpgb为菱形销圆柱部分的宽度;d为菱形销圆柱部分的直径)。

现举例说明图2-45的应用:工件定位孔直径D=8+0.100mm,菱形销圆柱部分直径d=8-0.020-0.055mm,定位孔表面正弦波纹数n=2,波纹高度H=0.03mm。由图2-45按n=2和978-7-111-58538-1-Chapter02-207.jpg978-7-111-58538-1-Chapter02-208.jpg查得(Δy/H)=0.88,所以Δy=0.03mm×0.88=0.026mm,则定位误差978-7-111-58538-1-Chapter02-209.jpg978-7-111-58538-1-Chapter02-210.jpg

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图2-44 在波纹高度H=0.02mm和不同径向间隙δ条件下,

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图2-45 定位孔波纹数nK=b/d值与工件在菱形销上相对偏移Δy/H的关系

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