满娜

【摘 要】论文主要是从机床夹具设计过程中定位误差出现的原因入手，针对机床夹具定位误差的计算方法进行细致说明，并针对定位误差分析与计算在机床夹具设计中的实践应用情况进行充分介绍。

【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.

【关键词】定位误差；分析；计算

【Keywords】 positioning error； analysis； calculation

【中图分类号】TH161 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069（2017）03-0185-02

1 引言

充分使用多种机床夹具，对于工业生产工作的顺利进行，提升工业生产的效率和质量具有重要的意义和作用。在开展机床夹具设计工作的过程中，有效保证设计工作的准确性和可靠性，是重要的工作方向和要求。定位元件是机床夹具中的重要组成部分，能够准确提供相应的定位位置，保证机械零件加工工作的精确性。典型零部件涉及的类型较多，较多的涵盖到了轴类、盘类、箱体类以及套类方面，这就造成了定位元件自身的类型和几何形状较多，所采用的定位方式也是不同的。针对定位元件对于零件加工精度和误差方面的影响，积极做好定位误差分析和计算工作，就显得很有必要，对于机床夹具设计工作的整体实施效果具有良好的效果和意义。

2 机床夹具设计过程中定位误差出现的原因

在设计机床夹具的过程中，需要积极采用良好的定位手段，保证各个零件的加工和安装都处在良好的状态位置之中。在实际开展机床夹具设计工作的过程中，容易出现一定的定位误差，这是不可避免的，但是积极进行具体定位工作，针对机床夹具的几何形狀进行全面细致的分析和研究，能将定位误差的情况控制在最小限度内。通常情况下，在开展机械制造工作的过程中，基准问题十分重要，也就是经常用到的点、线、面。在分析机床夹具定位误差的情况时，能够发现其产生原因主要是集中在以下几个方面。第一，基准的不够重合所产生的误差。针对机械零部件进行加工的过程中，如果定位基准和工序基准的状态不够重合，将会产生一些不重合的误差。基准的选择不同，产生的误差大小也是不同的。第二，基准位移所产生的误差。机床夹具零部件加工过程中，定位基准和工序基准之间的相对位移出现了变化，将产生相应的基准位移误差，给机械工艺的总体制造工作带来一定的不利影响。

3 机床夹具定位误差的计算方法

针对机床夹具的定位误差进行全面准确的计算，将能为控制和降低误差提供良好的前提条件。针对于基准不够重合的误差，用ΔB表示；而对于基准位移误差则使用ΔY表示；机械工艺分析过程中所产生的定位误差用ΔD表示。因而在针对机床夹具定位误差情况进行计算的过程中，首先使用了工件以内孔定位的方式，这种方式在实际应用的过程中，将圆柱定位销、圆柱心轴作为中心定位，有效提升孔和轴的配合效果，通常还会使用销轴的外圆周面作为相应的定位基准。当机床夹具零部件过盈配合的时候，不存在相应的间隙，这时候也不会产生相应的移动，没有基准位移误差。而如果间隙本身的配合情况不够良好的时候，将会产生一定的偏移量，其中最大的偏移量就是基准位移误差，以ΔY=Xmax=δD+δd+Xmin作为表示，该公式中出现的字母分别是孔轴配合的最大活动范围、孔内表面允许的尺寸范围公差、定位元件外表面允许的尺寸范围公差以及孔轴配合的最小活动范围所代表的情况。其次，使用工件以外圆柱定位的方式，也能起到良好的计算效果。针对于一些较为典型的机床夹具零部件，使用外圆周面进行定位工作的过程中，使用的大多是相应的V型块，这种方式能够有效重合轴类零部件和V型块的中心，此时不会出现基准位移误差，但是要是从实际使用情况来看，其中仍然有一定的直径偏差。

4 定位误差分析与计算在机床夹具设计中的实践应用

积极使用定位误差分析和计算的方式，对于机床夹具的设计工作具有良好的意义和应用效果。在使用定位误差分析和计算方式的过程中，需要积极从机床夹具设计的实际情况出发。针对于普通的立式铣床，开展键槽的铣削加工工作，主要开展的加工工作是针对于典型轴类零部件进行的。轴类零部件加工图外圆的周面上，需要加上一个键槽，键槽的宽度为b，想要对于键槽的槽底情况主要用H1、H2、H3进行有效标示，在针对于机床夹具设计加工的过程中，需要积极针对于每一个工序尺寸进行定位误差分析工作，这样才能有效提升机床夹具设计的整体效果，保证其具有较高的精确性。

4.1 合成计算法的应用

在机床夹具设计的过程中，积极使用定位误差分析和计算的方式能起到良好的效果和作用。合成计算法，是定位误差分析和计算过程中常用的方式，首先需要针对于基准不重合误差和基准位移误差进行全面准确地计算，这两方面的计算方式在前面已经叙述过，主要是充分应用定位基准和工序基准之间的距离和空隙情况进行全面分析，积极寻找到两者之间的联系尺寸。定位基准和工序基准之间联系尺寸的公差和，是基准不重合误差的总体大小。基准位移的误差计算，主要是受到了具体定位方式和计算方式的影响。通常情况下，在机床夹具的设计过程中，如果是竖直心轴，定位误差就是孔轴所能够配合的最大间隙，而如果是水平心轴的时候，定位误差即为孔直径公差值和心轴直径公差值和的平均数。在使用合成计算法的过程中，如果工序基准的定位不够合理，不存在定位表面基础上，就不需要考虑其他的问题，简单的相加减即可，反之，则需要积极根据变动方向选择合适的符号。

4.2 尺寸链计算法的应用

尺寸链计算法，在机床夹具设计工作的应用中有良好的效果，准确地计算好相应的定位误差。尺寸链法，主要是使用了工件定位图的方式，将工件和夹具上的各项数据进行确定，其中所得到的几何参数能够形成一个较为封闭的尺寸链环，这就是尺寸链计算法的核心。在尺寸链计算法链环中的组成部分，都是公共变量因素的时候，需要将其对于封闭环产生的影响方向进行代数求和，针对于一些没有公共变量的情况，只进行绝对值求和就能够实现良好的目的[1]。

4.3 综合图示法的应用

综合图示法，在实际计算机床夹具定位误差的过程中，能够起到良好的效果。综合图示法这种方式在实际应用的过程中，充分应用了作图的方式，将工序基准的两极限位置进行有效寻找，并针对于图示位置在工序尺寸中的距离，进行准确计算，这样就能够得到相应的定位误差。综合图示法在实际应用的过程中，不需要考虑到基准不重合和基准位移的产生原因，操作较为简便，应用效果也十分明显[2]。

5 结语

合成计算法的应用、尺寸链计算法的应用以及综合图示法的应用，是定位误差分析与计算在机床夹具设计中的实践应用表现情况，对于机床夹具设计中的定位误差分析效果具有积极的作用和意义。在开展机床夹具设计工作的过程中，充分使用定位误差分析的方式，能够将其中出现的一些误差情况进行直接有效地说明，从而提升机床夹具设计的总体效果。

【参考文献】

【1】陈建刚，陈杰峰，张昌明，等.定位误差分析与计算在机床夹具设计中的应用与研究[J].煤矿机械，2015，36（5）：229-231.

【2】喻步贤，钟毅，朱守干.分动箱壳数控铣削工艺及多工位夹具设计与应用[J].组合机床与自动化加工技术，2015（10）：134-137.