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V型塊定位

作者：滄州市三豐標準量具有限公司發布時間：2019/11/22 14:58:16

V型塊是機床夾具中常用的定位元件之一，用V型塊定位時，其定位基準是什么，目前尚有分歧。《機械工程師》1996年第3期、1998年第1期均有文章論及此事，但是觀點各異。前者認為V型塊的定位基準_是V型塊與工件的接觸母線（下稱母線論），后者則認為應以其工件的回轉中心線作為定位基準收稿日期1998.05.07（下稱中心論）。筆者經過長期教學研究，認為前述兩種觀點均有不妥之處，現提出自己對此問題的新見解，與同仁商榷。

1 V型塊的定位基準的確定

V型塊是一種比較特殊的定位元件。它雖然是一個單獨定位元件，但它的定位基面的結構要素卻不是單一的，有兩個定位平面，從某種意義上來講這種形式的定位可看作是兩個平面的組合定位。因此，它的定位基準的確定_不能象分析單_位基面那樣簡單。

大多數定位元件的定位基準都是定位基面本身或者是由其形成的點、面、線，如單一平面、球心、孔和軸的中心線等。根據這個道理，筆者認為，V型塊的定位基準應有兩個，其一是兩定位平面的交線，另一個是由兩平面形成的對稱中心面，交線作為垂直方向的定位基準；對稱中心面作為水平方向的定位基準。

按照傳統（中心論）的理論，V型塊的定位基準應是檢驗心軸的中心高，即檢驗心軸在V型塊上放置時的中心線，實際上這條中心線在V型塊中的位置是不確切的，它會因檢驗心軸直徑誤差大小而變化，因此，在對刀誤差中往往會引入這條中心線的位置誤差。若以V型塊定位平面與工件外圓接觸母線（母線論）為定位基準，由于有兩個定位基面的共同定位作用，才使工件實現正確定位，那么應以那個面的母線作基準呢？看來這種方法具有不確切的問題，這種觀點不但使定位誤差的公式推導過程繁瑣、復雜，而且公式含義不清。

由于V型塊是兩個平面的組合定位，不能用分析單一表面的定位元件的定位基準方法來分析其定位基準。例如，工件以一面兩孔定位是常用定位元件為一面兩銷，兩銷的中心連線常作為工作的垂直連心線方向的位置要求的定位基準，并不是以某一銷中心線或外圓面作其定位基準的。

2 定位誤差的計算

定位誤差的計算常用的有合成法和_位置法兩種方式，筆者曾用函數法推導定位誤差公式，方法比較簡便實用。_位置法和函數法在計算組合定位誤差時，有著明顯的_性。

圖1 工件工序圖　　　　圖2 工件在V型塊上定位

這里仍以圓柱體工件上銑鍵槽為例說明定位誤差公式的推導（僅以豎直方向尺寸要求為例）。見圖1工件工序圖，鍵槽深度尺寸可分別以B₁、B₂、B₃三種方式標注，圓柱體直徑設為d⁰_dd。圖2為工件在V型塊上定位的情況，M為定位基準，o為圓柱體中心。其定位誤差dB₁、dB₂、dB₃計算如下：

用_位置法對B1尺寸而言，其工序基準為A,定位基準為M,因此，其誤差即為AM尺寸的變化量，而 AM=OM-OA={d/[2sin（a/2）]-（d/2）}所以

dB₁=dd/2[1/sin（a/2）-1] （1）

式中α為V型塊角度。
對B₂尺寸的工序基準為o,定位基準為M,故 OM=d/[2sin（a/2）]

dB₂=dd/[2sin（a/2）] （2）

B₃尺寸的工序基準為C,定位基準為M,故 CM=OM+OC=（a/2）[1/sin（a/2）+1]
則

dB₃=（a/2）[1/sin（a/2）+1] （3）
用函數法
這種方法_是先要建立要求_尺寸的函數式，然后進行微分，算出加工誤差，其中的一部分為定位誤差。
用此方法時先要確定對刀尺寸，傳統中心論者以工件的定位基準至刀塊對刀表面的尺寸作為對刀尺寸，如前所述，這種方法由于中心線位置受檢驗心軸直徑誤差的影響而不確定，使其失之_，而兩平面交線是_確定的，故以其對D塊對刀表面的尺寸對刀可免除檢驗心軸精度的影響。這樣我們_可以建立B1、B2、B3的函數式如下: B₁=BM-（OM-OA）=h-{d/[2sin（a/2）]-d/2}
B₂=BM-OM=h-d/[2sin（a/2）]
B₃=OM+OC-BM={d/[2sin（a/2）]+d/2}-h
式中h為調整（對刀）尺寸，這些函數式說明在不考慮其他因素影響的條件下，深度尺寸是對刀尺寸、工作直徑、V型塊角度的函數。我們假定調整誤差為0,V型塊角度_精度，那么鍵槽深度_只受工件直徑大小的影響，微分后，即可方便地得出（1）、（2）、（3）式。