V形块定位的基准位移误差分析

　　定位误差的分析与计算是确定工件定位方案和夹具结构设计的主要依据。V形块是使用最广泛的外圆定位元件, 在用合成法计算V形块定位误差时, 首先必须分别计算出基准不重合误差和基准位移误差。当定位基准与设计基准不重合时,便产生基准不重合误差, 基准不重合误差的计算比较简单, 其大小等于定位基准与工序基准之间的尺寸公差。而基准位移误差的计算有时不仅比较繁琐, 而且很容易出错。本文从基准位移误差的概念入手进行分析, 介绍一种极限位置法解算基准位移误差的方法。

　　基准位移误差是由于定位基面与夹具上限位基面的制造公差和最小配合间隙的影响, 导致定位基准与限位基准不能重合, 从而使一批工件中各个工件的位置不一致, 给加工尺寸造成的误差。因此, 只需找出由于定位副的制造公差和最小配合间隙引起的一批工件定位基准的两个极限位置, 然后求出这两个极限位置在工序尺寸方向上的最大变动量, 即可得出基准位移误差。

　　1 半V型块定位

　　当工件的形状不是完整的圆柱体时, 有时会以半V型块定位。如图1所示不规则的小轴, 已知工件的直径d及尺寸L, 在半V型块上定位铣平面。如图1(a)所示, 工件所采用的定位基准为轴心线O,当工件在半V型块上定位时, 一般不考虑半V形块的制造和安装误差, 由于工件的尺寸d及L存在着加工误差, 造成定位基准产生位移, 从而使工件尺寸 H 产生基准位移误差。由图1(b)可知, 针对一批工件而言, 工件的轴心线可能有四种极限位置出现: 工件的直径d和尺寸L同时最大; d最小而L最大; d和L同时最小; d最大而L最小。即工件的定位基准具有图1(b)所示的O1、O2、O3、O4四种情况,定位基准在O2和O4两种极限位置时对加工尺寸H的影响最大。因此, 只需求出O2O4在工序尺寸H方向上的最大变动量即可。由图1(c)可知:

　　2 单一V形块定位

　　当工件的形状为完整的圆柱体时, 常常以单一V形块定位。如图2所示, 工件以外圆柱面在单一V形块上定位铣键槽, 工序尺寸为h,此时, 引起基准位移误差的主要原因有: 工件的尺寸和形状误差、V形块的制造和安装误差等。如不考虑V形块的制造和安装误差, 则定位基准在V形块的对称平面上, 它在水平方向的定位误差为零。但在垂直方向上, 因工件外圆有制造误差, 使工件轴心线出现了位移, 从而产生了定位误差。由图2(a)可知, 尺寸h的定位基准是工件轴心线, 一批工件定位后, 工件轴心线(定位基准)会出现图2(b)两种极限位置, 由图2(b)可知, 工序尺寸h的基准位移误差为:

　　3 双V形块定位