定位尺寸

為了保證加工精度、提高生產(chǎn)效率、減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度、適應(yīng)大批量生產(chǎn)需要、在機(jī)械零件的制造過程中往往要借助于專用夾具。 “一面兩銷” 是箱體類、支架類零件的常用定位方式， 過去設(shè)計(jì)的夾具在裝配調(diào)試時(shí)往往要花費(fèi)很多時(shí)間和精力， 經(jīng)常出現(xiàn)的問題是工件不好安裝， 需要重新修配定位銷。這樣不僅夾具的制造周期長(zhǎng)， 而且由于定位銷被反復(fù)拆裝，其裝配精度降低， 從而影響加工精度的保持性。

當(dāng)工件以 “一面兩孔” 定位時(shí)， 夾具上的對(duì)應(yīng)定位元件是 “一面兩銷”， 在 “兩銷” 中， 一個(gè)是圓柱銷， 一個(gè)是削邊銷。定位尺寸為兩銷的工作直徑和兩銷的中心距。定位尺寸的合理設(shè)計(jì)是整套夾具設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。

常規(guī)設(shè)計(jì)方法

常規(guī)的設(shè)計(jì)方法是: 定位銷的基本尺寸取工件上定位孔的基本尺寸， 公差帶則根據(jù)尺寸公差選擇的方法確定， 即配合性質(zhì)選擇小間隙配合 H /g 或 H /f， 公差等級(jí)較定位孔的高 1 級(jí)或 2 級(jí); 兩定位銷的中心距公差取工件孔中心距公差的 1 /5 ～ 1 /3 。用這種方法設(shè)計(jì)的夾具， 在實(shí)際使用時(shí)就會(huì)發(fā)生工件安裝困難， 即工件不能很好地安裝到夾具上。解決的方法一般是在調(diào)試夾具時(shí)修磨定位銷的工作直徑。

常規(guī)設(shè)計(jì)分析

按常規(guī)方法設(shè)計(jì)制造的夾具， 在使用時(shí)往往會(huì)發(fā)生工件上的定位孔與夾具上的定位銷干涉的現(xiàn)象。究其原因主要有以下 3 點(diǎn):

( 1) 定位孔具有形狀誤差

工件上的定位孔的實(shí)際形狀不是理想的， 實(shí)際孔的形狀誤差主要有圓度和圓柱度誤差。工件上用于定位的兩個(gè)孔的尺寸精度一般是能保證的。但由于加工誤差的存在和工件內(nèi)應(yīng)力釋放等原因， 定位孔的形狀有一定的誤差， 使定位銷與定位孔的實(shí)際配合間隙大大減小， 如設(shè)計(jì)時(shí)留的最小間隙較小， 則實(shí)際安裝時(shí)就會(huì)變成過盈配合， 造成安裝困難。

( 2) 定位孔與定位平面具有垂直度誤差

實(shí)際定位孔的軸線與定位平面之間的夾角并不是理想的 90°， 實(shí)際加工得到的孔的軸線與定位平面之間存在著一定的垂直度誤差。這種不垂直將會(huì)減小定位孔的實(shí)際作用尺寸， 導(dǎo)致在理論上能配合的銷和孔， 在實(shí)際裝配時(shí)難以平服安裝。

( 3) 工件上兩定位孔軸線具有平行度誤差

工件上用于定位的兩孔的實(shí)際軸線并不是理想的平行， 兩孔的實(shí)際軸線間存在平行度誤差， 這種不平行將會(huì)使兩孔的實(shí)際作用中心距減小， 從而造成工件上的定位孔與夾具上的定位銷干涉。

由此可見， 在設(shè)計(jì)夾具時(shí)， 如果只考慮定位尺寸的尺寸配合， 而不考慮定位表面的形位誤差， 設(shè)計(jì)必定會(huì)存在一定的問題。這種設(shè)計(jì)會(huì)給夾具的制造帶來麻煩， 而且如果在夾具沒有調(diào)試好就被投入使用， 操作者用強(qiáng)制的辦法使用夾具， 則將會(huì)產(chǎn)生實(shí)際的過定位， 使定位銷受力變形， 導(dǎo)致定位誤差增加， 使加工誤差增大。

工程圖學(xué)專用術(shù)語。在圖紙上表示工程結(jié)構(gòu)的大小形狀時(shí)，有兩類尺寸，一類是定型尺寸，用來說明該工程結(jié)構(gòu)中某一形狀的具體大?。ū热鐖A錐的底圓直徑）；另一類就是定位尺寸，用來標(biāo)記零件處于大結(jié)構(gòu)中的具體位置，比如在長(zhǎng)方體上挖一個(gè)圓柱孔時(shí)，該孔中心軸與長(zhǎng)方體邊界的距離就是定位尺寸。

尺寸公差在一定的公差等級(jí)下， 隨基本尺寸的增大而增大?；蛘?，當(dāng)尺寸公差一定時(shí)，公差等級(jí)隨基本尺寸的增大而提高，這個(gè)關(guān)系在尺寸標(biāo)注中是重要的 。尺寸標(biāo)注中的 “ 就近原則 ”， 即在結(jié)構(gòu)要求允許情況下，應(yīng)選用最短尺寸以利加工和測(cè)量。根據(jù)上述關(guān)系，分析線性尺寸標(biāo)注的三種形式—鏈狀式 、 坐標(biāo)式 、 綜合式。

鏈狀式

各尺寸依次標(biāo)注，后一個(gè)尺寸分別以前一個(gè)尺寸為基準(zhǔn)，這樣互相聯(lián)系起來的尺寸注法稱為鏈狀式尺寸注法， 這 種標(biāo)注方法測(cè)量方便 ，繪圖也較 簡(jiǎn)單、清晰，但主要問題在于任何二要素之 間的定位誤差，隨尺寸環(huán)節(jié) 的增 加而 累積。 因此，適用范圍受到很大的限制，特別是對(duì)尺寸環(huán)節(jié)多的結(jié)構(gòu)不宜采用，對(duì)有一定裝配精度要求的結(jié)構(gòu)，采用鏈狀式標(biāo)注還必須事先驗(yàn)算積累誤差是否超出允許值 ，按有關(guān)公式計(jì)算尺寸公差。

坐標(biāo)式

所有尺寸從同一基準(zhǔn)標(biāo)注，這種形式稱為坐標(biāo)式。這種尺寸注法排列整齊，清晰。基本上克服了鏈狀式注法的缺點(diǎn)。各孔的定位誤差分別決定于各自的定位尺寸。不受其它尺寸在加工時(shí)產(chǎn)生的誤差的影響。因此不會(huì)隨孔數(shù)的增多而增加。

綜合式

綜合式是坐標(biāo)式和鏈狀式兩種形式的綜合。這種注法排列有序并已規(guī)范化 。

定位尺寸的設(shè)計(jì)既要滿足加工精度要求， 又要使工件裝卸方便。為滿足加工精度就必須使定位孔與定位銷的配合間隙盡量小甚至無間隙; 為滿足工件裝卸方便就必須使定位孔與定位銷之間留有足夠的間隙，兩銷之間的中心距盡量與兩孔的中心距保持一致。只有綜合考慮以上因素， 才能設(shè)計(jì)出合理的定位尺寸。

設(shè)計(jì)定位銷的直徑

作用尺寸是指零件裝配時(shí)起作用的尺寸， 由實(shí)際尺寸和形位誤差綜合形成。因?yàn)橐惶讑A具適用于所有的同種零件， 所以設(shè)計(jì)要滿足互換性要求， 在設(shè)計(jì)定位銷時(shí)必須考慮孔的作用尺寸， 而且要保證在極限狀態(tài)時(shí)仍然具有好的裝配性。這個(gè)極限狀態(tài)就是最大實(shí)體實(shí)效狀態(tài)， 相對(duì)應(yīng)的尺寸為最大實(shí)體實(shí)效尺寸， 其等于定位孔直徑的最小極限尺寸減去孔軸線的形位公差。

確定定位孔的實(shí)際尺寸和形位公差

對(duì)于零件圖上標(biāo)有定位孔的形位公差的工件如連桿， 只需根據(jù)零件圖的要求進(jìn)行計(jì)算便可得到定位尺寸。但對(duì)于一些用螺栓孔等工藝孔定位的工件如各類箱體， 則無法從圖紙上知道定位孔的實(shí)際尺寸和形位公差， 雖然工藝文件上寫明定位孔的尺寸， 但一般不標(biāo)注孔的形位公差， 只能通過測(cè)量工件上實(shí)際孔的尺寸和形位誤差， 用實(shí)際的尺寸和形位誤差來代替理論尺寸和形位公差。這種方法是可行的。因?yàn)閷?duì)于同一種工件來說， 定位孔和定位面的加工方法是確定的，工件的結(jié)構(gòu)形狀也是一致的， 孔的尺寸和形位誤差也是按照相同的規(guī)律變動(dòng)的 。2100433B

批準(zhǔn)發(fā)布部門

國家機(jī)械工業(yè)局。2100433B

應(yīng)用

基準(zhǔn)的分類

. 基準(zhǔn)分為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)兩大類。

. 1．設(shè)計(jì)基準(zhǔn)

. 設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是設(shè)計(jì)工作圖上所采用的基準(zhǔn).

. 2．工藝基準(zhǔn)

.工藝基準(zhǔn)是加工過程中所采用的基準(zhǔn)。又分為有工序基準(zhǔn)、定

位基準(zhǔn)和測(cè)量基準(zhǔn)等。

. 1)工序基準(zhǔn)

. 工序圖上用來確定本工序所加工表面加工后的尺寸、形狀和位置的基準(zhǔn)。

. 2)定位基準(zhǔn)

. 定位基準(zhǔn)是在加工中用作定位的基準(zhǔn)。

. 3)測(cè)量基準(zhǔn)是測(cè)量時(shí)所采用的基準(zhǔn)。

. 此外還有裝配過程中用于確定零、部件間相互位置的裝配基準(zhǔn)。

. 要求掌握基準(zhǔn)的分類，定義，同等重要的是在訓(xùn)練中提高選擇基準(zhǔn)的能力。2100433B