機械制造第四章

1、第四章機床夾具原理與設(shè)計第四章機床夾具原理與設(shè)計第四章第四章 機床夾具原理與設(shè)計機床夾具原理與設(shè)計第一節(jié)第一節(jié) 機床夾具概述機床夾具概述 第二節(jié)第二節(jié) 工件在夾具中的定位工件在夾具中的定位第三節(jié)第三節(jié) 定位誤差分析定位誤差分析 第四節(jié)第四節(jié) 工件在夾具中的夾緊工件在夾具中的夾緊第五節(jié)第五節(jié) 各類機床夾具各類機床夾具第六節(jié)第六節(jié) 現(xiàn)代機床夾具現(xiàn)代機床夾具第七節(jié)第七節(jié) 自學(xué)機床夾具設(shè)計的基本步驟自學(xué)機床夾具設(shè)計的基本步驟自學(xué)自學(xué)內(nèi)容提要內(nèi)容提要概述主要內(nèi)容：概述主要內(nèi)容：一、工件的裝夾方法一、工件的裝夾方法 二、機床夾具的工作原理二、機床夾具的工作原理三、機床夾具在機械加工過程中的作用三、機床夾具

2、在機械加工過程中的作用三、夾具的分類與組成三、夾具的分類與組成 第一節(jié)第一節(jié) 機床夾具概述機床夾具概述在機械加工過程中，為了保證的加工精度，使在機械加工過程中，為了保證的加工精度，使工件工件在在機床機床上相對上相對刀具刀具占有占有正確的位置正確的位置，并能迅速、可，并能迅速、可靠地夾緊工件，以接受加工或檢測的工藝裝備稱為靠地夾緊工件，以接受加工或檢測的工藝裝備稱為機床夾具。機床夾具。概念：概念：氣缸體、氣缸蓋檢測夾具氣缸體、氣缸蓋檢測夾具第一節(jié)第一節(jié) 機床夾具概述機床夾具概述工件的裝夾方法工件的裝夾方法裝夾是裝夾是定位定位和和夾緊夾緊過程的總和過程的總和 定位：定位：確定工件在機床上或夾具中確

3、定工件在機床上或夾具中占有準(zhǔn)確加工位占有準(zhǔn)確加工位置置的過程的過程夾緊：夾緊：在工件定位后用外力將其固定，使其在加工在工件定位后用外力將其固定，使其在加工過程中過程中保持定位位置保持定位位置不變的操作不變的操作軸線用于定位軸線用于定位卡爪用于夾緊卡爪用于夾緊第一節(jié)第一節(jié) 機床夾具概述機床夾具概述雙頂尖裝夾雙頂尖裝夾氣動裝夾鉆斜孔氣動裝夾鉆斜孔車刀在刀架上的裝夾車刀在刀架上的裝夾氣缸蓋在流水線上運輸?shù)难b夾氣缸蓋在流水線上運輸?shù)难b夾1第一節(jié)第一節(jié) 機床夾具概述機床夾具概述用找正法裝夾工件用找正法裝夾工件 工件在機床上的裝夾方法工件在機床上的裝夾方法用夾具裝夾工件用夾具裝夾工件 找正法與用夾具裝夾工

4、件的對比找正法與用夾具裝夾工件的對比第一節(jié)第一節(jié) 機床夾具概述機床夾具概述a) 直接找正：把工件直接放在機床工作臺上或四爪卡盤、機用臺虎鉗等機床附件中，根據(jù)工件的一個或幾個表面用劃針或指示表找正工件準(zhǔn)確位置后再進行夾緊； 用找正法裝夾工件用找正法裝夾工件 方法方法：b) 畫線找正：畫線找正：先按加工要求進行加工面位置的劃線工序，然后再按劃出的線痕進行找正實現(xiàn)裝夾。第一節(jié)第一節(jié) 機床夾具概述機床夾具概述直接找正法直接找正法 直接找正：如圖 ，零件在磨床上磨削內(nèi)孔，若零件外圓與內(nèi)孔有很高的同軸度要求，可用卡盤裝夾工件，在加工前用百分表等控制外圓的徑向圓跳動，從而保證加工后零件外圓與內(nèi)孔的同軸度要求

5、。 p 劃線找正法：受劃線精度和找正精度的限制，定位精度不高。主要用于批量小，毛坯精度低及大型零件等不便于使用夾具進行加工的粗加工找正法裝夾工件找正法裝夾工件 畫線找正法畫線找正法第一節(jié)第一節(jié) 機床夾具概述機床夾具概述p找正法找正法只需使用通用性很好的機床附件和工具，只需使用通用性很好的機床附件和工具，因此能適用于加工各種不同零件的各種表面，特因此能適用于加工各種不同零件的各種表面，特別適合于別適合于單件、小批量生產(chǎn)單件、小批量生產(chǎn)。特點特點： 勞動強度大勞動強度大 生產(chǎn)效率低生產(chǎn)效率低 要求工人技術(shù)等級高要求工人技術(shù)等級高 定位精度低定位精度低適用范圍：適用范圍：找正法裝夾工件找正法裝夾工件

6、 第一節(jié)第一節(jié) 機床夾具概述機床夾具概述工件裝在夾具上，不再進行找正，便能直接得到準(zhǔn)確加工位置的裝夾方式。 用夾具裝夾工件用夾具裝夾工件方法方法：在機床主軸裝夾非軸類零件，利用花盤彎板使加工孔軸心與主軸軸心自動重合第一節(jié)第一節(jié) 機床夾具概述機床夾具概述 廣泛用于廣泛用于大批量生產(chǎn)大批量生產(chǎn)，中批生產(chǎn)中批生產(chǎn)及及單件小批生產(chǎn)單件小批生產(chǎn)，尤其是無夾具安裝就無法保證精度的工件。尤其是無夾具安裝就無法保證精度的工件。適用范圍：適用范圍：特點特點： 效率高，成本低效率高，成本低 易保證重復(fù)精度易保證重復(fù)精度 減輕勞動強度，對減輕勞動強度，對工人技術(shù)要求低工人技術(shù)要求低 擴大機床使用范圍擴大機床使用范圍

7、夾具裝夾工件夾具裝夾工件 第一節(jié)第一節(jié) 機床夾具概述機床夾具概述畫線找正法裝夾畫線找正法裝夾利用花盤彎板裝夾利用花盤彎板裝夾直接找正裝夾直接找正裝夾幾種裝夾方法圖示幾種裝夾方法圖示第一節(jié)第一節(jié) 機床夾具概述機床夾具概述幾種裝夾方法比較幾種裝夾方法比較 裝夾方法直接找正畫線找正夾具裝夾夾具類型通用夾具專用夾具效率、成本費時、成本較高、畫線不便迅速方便、成本低定位精度取決于量具精度、工人技術(shù)水平精度高，可達0.01mm，且較穩(wěn)定一般不高，使用高精器具、操作精準(zhǔn)也可獲得較高精度約0.20.5mm，與畫線粗細有關(guān)適用零件形狀簡單、加工面少形狀復(fù)雜、位置要求不高、大件夾具設(shè)計適應(yīng)加工零件生產(chǎn)批量單件小批

8、量大批量第一節(jié)第一節(jié) 機床夾具概述機床夾具概述機床夾具的工作原理機床夾具的工作原理 以鉆模為例，首先借助夾具體1的底面A1及鉆套2的內(nèi)孔A2實現(xiàn)鉆模在機床上的定位；工件以孔基準(zhǔn)S1和端面S2為定位基準(zhǔn)放在心軸3的J1及J2表面上定位螺母5夾緊工件；最后刀具插入鉆套2的導(dǎo)向套孔A2進行鉆削加工， 工件裝在夾具上， 不再進行找正， 便能直接得到 準(zhǔn)確加工位置。第一節(jié)第一節(jié) 機床夾具概述機床夾具概述回轉(zhuǎn)式鉆模將鉆模心軸安裝在分度臺上，分度臺可實現(xiàn)心軸周向的精確定位，因此與心軸固定的工件同樣可周向精確定位，適用于工件周向孔加工。回轉(zhuǎn)式鉆模第一節(jié)第一節(jié) 機床夾具概述機床夾具概述采用調(diào)整法保證尺寸精度采用

9、調(diào)整法保證尺寸精度 調(diào)整法：調(diào)整法：預(yù)先用樣件或標(biāo)準(zhǔn)件調(diào)整好機床、夾具、刀具和工件的準(zhǔn)確相對位置，以保證工件的尺寸精度。所以加工時，不用試切，尺寸自動獲得，并在一批零件加工過程中保持不變。以銑槽夾具為例說明調(diào)整法的基本原理。第一節(jié)第一節(jié) 機床夾具概述機床夾具概述工件的A面是支承在支承板2的工作面上的，因而最終達到了銑出的糟底面與A面平行的要求。對位置精度的保證夾具利用兩定位鍵1與銑床工作臺的T型槽配合，保證了與銑床縱向進給方向平行。加工槽加工槽加工工件加工工件第一節(jié)第一節(jié) 機床夾具概述機床夾具概述利用塞尺10塞入對刀塊(5)工作面與立銑刀切削刃之間來確定銑刀相對夾具的位置，此時可相應(yīng)調(diào)整工作臺

10、來達到刀具相對對刀塊的正確位置。對尺寸精度的保證對刀塊的兩個工作面與相應(yīng)夾具定位支承板2和齒紋頂支承釘3的各自支承面已保證和尺寸，因而最終保證銑出槽子的a和b尺寸。第一節(jié)第一節(jié) 機床夾具概述機床夾具概述槽的長度尺寸c,通過調(diào)整工作臺縱向進給行程擋塊，改變工作臺縱向進給的終結(jié)位置，保證銑刀距支承釘4的距離等于c。由于工件以端面與支承釘4的工作面相接觸，因而最終使銑出槽子的長度位置達到尺寸的要求。第一節(jié)第一節(jié) 機床夾具概述機床夾具概述夾具工作原理的要點保證工件在夾具中占有正確的加工位置保證夾具對于機床應(yīng)先保證有準(zhǔn)確的相對位置保證刀具相對有關(guān)的定位元件的定位工作面有準(zhǔn)確位置第一節(jié)第一節(jié) 機床夾具概述

11、機床夾具概述保證穩(wěn)定可靠地達到各項加工精度要求保證穩(wěn)定可靠地達到各項加工精度要求縮短加工工時，提高勞動生產(chǎn)率縮短加工工時，提高勞動生產(chǎn)率降低生產(chǎn)成本降低生產(chǎn)成本減輕工人勞動強度減輕工人勞動強度可由較低技術(shù)等級的工人進行加工可由較低技術(shù)等級的工人進行加工能擴大機床工藝范圍能擴大機床工藝范圍機床夾具在機械加工中的作用機床夾具在機械加工中的作用第一節(jié)第一節(jié) 機床夾具概述機床夾具概述夾具的分類與組成夾具的分類與組成夾具的分類夾具的分類機床夾具機床夾具檢驗夾具檢驗夾具裝配夾具裝配夾具焊接夾具焊接夾具其它夾具其它夾具（按工藝過程分類）（按工藝過程分類）a）按機床種類分）按機床種類分b）按夾緊動力源分）按夾

12、緊動力源分c）按結(jié)構(gòu)通用性分）按結(jié)構(gòu)通用性分車床夾具車床夾具銑床夾具銑床夾具齒輪機床床夾具齒輪機床床夾具手動夾具手動夾具液壓夾具液壓夾具氣動夾具氣動夾具電動夾具電動夾具磁力夾具磁力夾具真空夾具真空夾具第一節(jié)第一節(jié) 機床夾具概述機床夾具概述可調(diào)夾具可調(diào)夾具機床附件類夾具機床附件類夾具隨行夾具隨行夾具組合夾具組合夾具專用夾具專用夾具機床夾具的分類通用可調(diào)夾具通用可調(diào)夾具成組夾具成組夾具機床附件類夾具機床附件類夾具回轉(zhuǎn)工作臺回轉(zhuǎn)工作臺第一節(jié)第一節(jié) 機床夾具概述機床夾具概述萬向平口鉗萬向平口鉗通用可調(diào)夾具通用可調(diào)夾具數(shù)控分度盤數(shù)控分度盤第一節(jié)第一節(jié) 機床夾具概述機床夾具概述組合夾具組合夾具第一節(jié)第一節(jié)

13、 機床夾具概述機床夾具概述專用夾具專用夾具連桿大頭倒角夾具連桿大頭倒角夾具氣缸體臥加工夾具氣缸體臥加工夾具發(fā)動機前罩銑加工夾具發(fā)動機前罩銑加工夾具第一節(jié)第一節(jié) 機床夾具概述機床夾具概述氣動回轉(zhuǎn)臺氣動回轉(zhuǎn)臺液壓夾具液壓夾具手動夾具手動夾具第一節(jié)第一節(jié) 機床夾具概述機床夾具概述各類機床夾具的特點通用夾具通用夾具通用性強，被廣泛應(yīng)用于單件小批量生產(chǎn)專用夾具專用夾具專為某一工序設(shè)計，結(jié)構(gòu)緊湊、操作方便、生產(chǎn)效率高、加工精度容易保證，適用于定型產(chǎn)品的成批和大量生產(chǎn)。組合夾具組合夾具由一套預(yù)先制造好的標(biāo)準(zhǔn)元件和合件組裝而成的專用夾具。通用可調(diào)通用可調(diào)夾具夾具不對應(yīng)特定的加工對象，適用范圍寬，通過適當(dāng)?shù)恼{(diào)整

14、或更換夾具上的個別元件，即可用于加工形狀、尺寸和加工工藝相似的多種工件。成組夾具成組夾具專為某一組零件的成組加工而設(shè)計，加工對象明確,針對性強。通過調(diào)整可適應(yīng)多種工藝及加工形狀、尺寸。第一節(jié)第一節(jié) 機床夾具概述機床夾具概述夾具的組成定位元件：定位元件：用于確定工件在夾具中的位置夾緊裝置：夾緊裝置：用于夾緊工件對刀、導(dǎo)引元件：對刀、導(dǎo)引元件：確定刀具相對夾具定位元件的位置其它裝置：其它裝置：如分度元件等連接元件和連接表面：連接元件和連接表面：用于確定夾具本身在機床主軸 或工作臺上的位置夾具體：夾具體：用于將夾具上的各種元件和裝置連接成一個有機整體第一節(jié)第一節(jié) 機床夾具概述機床夾具概述分度板分度板

15、定位心定位心軸軸夾緊螺夾緊螺母母開口墊開口墊圈圈鉆套鉆套棘輪棘輪棘爪棘爪夾具體夾具體連接表面連接表面定位元件定位元件夾緊裝置夾緊裝置導(dǎo)引元件導(dǎo)引元件分度裝置分度裝置第一節(jié)第一節(jié) 機床夾具概述機床夾具概述鉆模的組成（動畫）鉆模的組成（動畫）鉆模的組成鉆模的組成第四章機床夾具原理與設(shè)計第四章機床夾具原理與設(shè)計第一節(jié)第一節(jié) 機床夾具概述機床夾具概述 第二節(jié)第二節(jié) 工件在夾具中的定位工件在夾具中的定位第三節(jié)第三節(jié) 定位誤差分析定位誤差分析 第四節(jié)第四節(jié) 工件在夾具中的夾緊工件在夾具中的夾緊第七節(jié)第七節(jié) 機床夾具設(shè)計的基本步驟機床夾具設(shè)計的基本步驟第二節(jié)第二節(jié) 工件在夾具中的定位工件在夾具中的定位 定位

16、的目的是使工件在夾具中相對于機床、刀具占有確定的正確位置，并且應(yīng)用夾具定位工件，還能使同一批工件在夾具中的加工位置一致性好。 在夾具設(shè)計中，定位方案不合理，工件的加工精度就無法保證。工件定位方案的確定是夾具設(shè)計中首先要解決的問題。第二節(jié)第二節(jié) 工件在夾具中的定位工件在夾具中的定位一.基準(zhǔn)的概念 定位方案的分析與確定，必須按照工件的加工要求合理的選擇工件的定位基準(zhǔn)。基準(zhǔn)：零件上用來確定點、線、面位置時，作為參考的其它的點、線、面?；鶞?zhǔn)可分為設(shè)計基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)。 第二節(jié)第二節(jié) 工件在夾具中的定位工件在夾具中的定位設(shè)計基準(zhǔn)：在零件圖上，確定點、線、面位 置的基準(zhǔn)。 工藝基準(zhǔn)：在加工和裝配中使用的基準(zhǔn)

17、，按照用途不同又可分為： 1)定位基準(zhǔn)：在加工中使工件在機床夾具上占有正確位置所采用的基準(zhǔn)。 2)度量基準(zhǔn)：在檢驗時所使用的基準(zhǔn)。 3)裝配基準(zhǔn)：裝配時用來確定零件或部件在機器中位置所采用的基準(zhǔn)。第二節(jié)第二節(jié) 工件在夾具中的定位工件在夾具中的定位確定基準(zhǔn)時需注意以下幾點：作為基準(zhǔn)的點、線、面在工件上不一定存在，如孔的中心線、外圓的軸線以及對稱面等，而是常常由某些具體的表面來體現(xiàn)，這些面稱為基準(zhǔn)面。例如在車床上用三爪卡盤定位工件時，基準(zhǔn)是工件的軸線，而實際使用的是外圓柱面。因此選擇定位基準(zhǔn)就是選擇恰當(dāng)?shù)幕鶞?zhǔn)面。 作為基準(zhǔn)，可以是沒有面積的點或線，但是基準(zhǔn)面總是有一定面積的，如代表軸心線的是中心孔

18、面 ?；鶞?zhǔn)的定義不僅涉及尺寸之間的聯(lián)系，還涉及到位置精度（平行度、垂直度等）。第二節(jié)第二節(jié) 工件在夾具中的定位工件在夾具中的定位二.六點定位原理 任何未定位的工件在空間直角坐標(biāo)系中都具有六個自由度,即沿三個坐標(biāo)軸的移動自由度 和繞三個坐標(biāo)軸的轉(zhuǎn)動自由度 。 第二節(jié)第二節(jié) 工件在夾具中的定位工件在夾具中的定位“六點定位原理”的注意問題 定位就是限制自由度，通常用合理布置定位支承點的方法來限制工件的自由度。 定位支承點限制工件自由度的作用，應(yīng)理解為定位支承點與工件定位基準(zhǔn)面始終保持緊貼接觸。若二者脫離，則意味著失去定位作用。 一個定位支承點僅限制一個自由度，一個工件僅有六個自由度，所設(shè)置的定位支承

19、點數(shù)目，原則上不應(yīng)超過六個。第二節(jié)第二節(jié) 工件在夾具中的定位工件在夾具中的定位分析定位支承點的定位作用時，不考慮力的影響，定位和夾緊是兩個概念，不能混淆：工件的某一自由度被限制，是指工件在這一方向上有確定的位置，并非指工件在受到使其脫離定位支承點的外力時，不能運動，即夾緊。 定位支承點是由定位元件抽象而來的，在夾具中，定位支承點總是通過具體的定位元件體現(xiàn)。常見典型定位方式及定位元件所限制的自由度常見典型定位方式及定位元件所限制的自由度定位基準(zhǔn)面 定位元件的定位方式及所限制的自由度平面支承釘支承板固定支承與自位支承固定支承與輔助支承常見典型定位方式及定位元件所限制的自由度常見典型定位方式及定位元

20、件所限制的自由度定位基準(zhǔn)面 定位元件的定位方式及所限制的自由度圓孔定位銷（心軸）錐銷常見典型定位方式及定位元件所限制的自由度常見典型定位方式及定位元件所限制的自由度定位基準(zhǔn)面 定位元件的定位方式及所限制的自由度外圓柱面支承板或支承釘V形塊常見典型定位方式及定位元件所限制的自由度常見典型定位方式及定位元件所限制的自由度定位基準(zhǔn)面 定位元件的定位方式及所限制的自由度外圓柱面定位套半圓孔常見典型定位方式及定位元件所限制的自由度常見典型定位方式及定位元件所限制的自由度定位基準(zhǔn)面定位基準(zhǔn)面定位元件的定位方式及所限制的自由度外圓柱面外圓柱面錐套錐套錐孔錐孔頂尖頂尖錐心軸錐心軸第二節(jié)第二節(jié) 工件在夾具中的定

21、位工件在夾具中的定位完全定位與不完全定位1)完全定位：工件的六個自由度完全被限制的定位。第二節(jié)第二節(jié) 工件在夾具中的定位工件在夾具中的定位2)不完全定位：按加工要求，允許有一個或幾個自由度不被限制的定位。不完全定位是合理的定位方式，在實際生產(chǎn)中，工件被限制的自由度數(shù)一般不少于三個。第二節(jié)第二節(jié) 工件在夾具中的定位工件在夾具中的定位欠定位與過定位1)欠定位：按工序的加工要求，工件應(yīng)該限制的自由度而未予限制的定位。欠定位是絕對不允許的。第二節(jié)第二節(jié) 工件在夾具中的定位工件在夾具中的定位2)過定位：工件的同一自由度被二個或二個以上的支承點重復(fù)限制的定位?？赡茉斐晒ぜ亩ㄎ徽`差，或者造成部分工件裝不進

22、夾具的情況。過定位不是絕對不允許，要由具體情況決定。第二節(jié)第二節(jié) 工件在夾具中的定位工件在夾具中的定位 消除過定位及其干涉的兩種途徑： a)改變定位元件的結(jié)構(gòu)，以消除被重復(fù)限制的自由度。 b)提高工件定位基面之間及定位元件工作表面之間的位置精度，以減小或消除過定位引起的干涉。定位銷過定位的消除 V型快過定位的消除 第二節(jié)第二節(jié) 工件在夾具中的定位工件在夾具中的定位三.常見的定位方式和定位元件定位元件的設(shè)計應(yīng)滿足下列要求：要有與工件相適應(yīng)的精度；要有足夠的剛度，不允許受力后發(fā)生變形；要有耐磨性，以便在使用中保持精度。一般多采用低碳鋼滲碳淬火或中碳鋼淬火，硬度為58 62HRC。第二節(jié)第二節(jié) 工件

23、在夾具中的定位工件在夾具中的定位典型表面的定位方法 工件的定位表面有各種形式，如平面、外圓、內(nèi)孔等，對于這些表面，總是采用一定結(jié)構(gòu)的定位元件。常見的定位方法有：平面定位、圓孔定位、外圓柱面定位、組合表面定位。 第二節(jié)第二節(jié) 工件在夾具中的定位工件在夾具中的定位1.工件以平面定位概念：在機械加工中，利用工件上的一個或幾個平面作為定位基面來定位工件的方式，稱為平面定位。 定位元件：固定支承、可調(diào)支承和自位支承。第二節(jié)第二節(jié) 工件在夾具中的定位工件在夾具中的定位(1)固定支承：包括固定支承釘、固定支承板。固定支承釘?shù)诙?jié)第二節(jié) 工件在夾具中的定位工件在夾具中的定位固定支承板 固定支承板多用于工件上已

24、加工表面的定位，有時可用一塊支承板代替兩個支承釘。左圖A型結(jié)構(gòu)簡單，但埋頭螺釘處易堆積切屑，故用于工件側(cè)面或頂面定位。而右圖B型支承板可克服這一缺點，主要用于工件的底面定位。 第二節(jié)第二節(jié) 工件在夾具中的定位工件在夾具中的定位(2)可調(diào)支承 可調(diào)支承是頂端位置可在一定高度范圍內(nèi)調(diào)整的支承。多用于未加工平面的定位，以調(diào)節(jié)和補償各批毛坯尺寸的誤差，一般每批毛坯調(diào)整一次。第二節(jié)第二節(jié) 工件在夾具中的定位工件在夾具中的定位(3)自位支承 支承本身的位置在定位過程中，能自動適應(yīng)工件定位基準(zhǔn)面位置變化的一類支承。自位支承能增加與工件定位面的接觸點數(shù)目，使單位面積壓力減小，故多用于剛度不足的毛坯表面或不連續(xù)

25、的平面的定位。第二節(jié)第二節(jié) 工件在夾具中的定位工件在夾具中的定位(4)輔助支承 在生產(chǎn)中，有時為了提高工件的剛度和定位穩(wěn)定性，常采用輔助支承。如圖所示階梯零件，當(dāng)用平面1定位銑平面2時，于工件右部底面增設(shè)輔助支承3，可避免加工過程中工件的變形。第二節(jié)第二節(jié) 工件在夾具中的定位工件在夾具中的定位2.工件以圓孔定位 有些工件，如套筒、法蘭盤、撥叉等以孔作為定位基準(zhǔn)，此時采用的定位元件有定位銷、定位心軸等。 第二節(jié)第二節(jié) 工件在夾具中的定位工件在夾具中的定位(1)定位銷定位銷頭部應(yīng)做出倒角或圓角，以便于裝入工件定位孔。主要用于直徑小于50mm的中小孔定位。 第二節(jié)第二節(jié) 工件在夾具中的定位工件在夾具

26、中的定位(2)錐銷常用于工件孔端的定位可限制工件三個自由度 第二節(jié)第二節(jié) 工件在夾具中的定位工件在夾具中的定位(3)定位心軸心軸定心精度高，但裝卸費時，有時易損傷工件孔，多用于定心精度要求高的情況。定位時，工件楔緊在心軸上，多用于車或磨同軸度要求高的盤類零件，小錐度 心軸實際上起不到 定位的作用。第二節(jié)第二節(jié) 工件在夾具中的定位工件在夾具中的定位3.工件以外圓柱面定位 工件以外圓柱面定位在生產(chǎn)中是常見的，如軸套類零件等。常用的定位元件有V形塊、定位套、半圓定位座。 第二節(jié)第二節(jié) 工件在夾具中的定位工件在夾具中的定位(1)V形塊V形塊是用得最廣泛的外圓表面定位元件。第二節(jié)第二節(jié) 工件在夾具中的定

27、位工件在夾具中的定位在V形塊上定位時，工件具有自動對中作用。D標(biāo)準(zhǔn)心軸直徑，即工件定位用外圓直徑 (mm);HV形塊高度(mm);NV形塊的開口尺寸 (mm);T對標(biāo)準(zhǔn)心軸而言，V形塊的標(biāo)準(zhǔn)高度，V形塊兩工作平面間的夾角。 2sin2tan22DHTH設(shè)計V形塊時T值的計算： 第二節(jié)第二節(jié) 工件在夾具中的定位工件在夾具中的定位(2)定位套筒定位套筒裝在夾具體上，用以支承外圓表面，起定位作用。定位元件結(jié)構(gòu)簡單，但定心精度不高，當(dāng)工件外圓與定位孔配合較松時，還易使工件偏斜，因而常采用套筒內(nèi)孔與端面一起定位，以減少偏斜。若工件端面較大，為避免過定位，定位孔應(yīng)做短些。 第二節(jié)第二節(jié) 工件在夾具中的定位

28、工件在夾具中的定位(3)半圓孔定位座將同一圓周面的孔分成兩半圓，下半圓部分裝在夾具體上，起定位作用，上半圓部分裝在可卸式或鉸鏈?zhǔn)缴w上，起夾緊作用，半圓孔定位座適用于大型軸類工件的定位。 第二節(jié)第二節(jié) 工件在夾具中的定位工件在夾具中的定位(4)外圓定心夾緊機構(gòu) 在實現(xiàn)定心的同時，能將工件夾緊的機構(gòu)，稱為定心夾緊機構(gòu)，如三爪自定心卡盤、彈簧夾頭等。 彈簧夾頭的速度是有彈性的，如果工件尺寸是一致的，彈簧夾頭的速度會更快。如果工件尺寸的變化大，可能需要采用卡爪卡盤以適應(yīng)尺寸范圍寬的加工工件。第二節(jié)第二節(jié) 工件在夾具中的定位工件在夾具中的定位4.工件以組合表面定位實際加工過程中，工件往往是以幾個表面同時

29、定位的，稱為“組合表面定位”。 (1)一個平面和二個與其垂直的孔的組合在箱體、連桿、蓋板等類零件加工中，常采用這種組合定位，俗稱“一面二孔”定位。(會出現(xiàn)定位干涉問題)第二節(jié)第二節(jié) 工件在夾具中的定位工件在夾具中的定位 “一面兩銷”的兩圓柱銷重復(fù)限制了沿方向的移動自由度，屬于過定位。由于工件上兩孔的孔心距和夾具上兩銷的銷心距均會有誤差，因而會出現(xiàn)上圖所示的相互干涉現(xiàn)象。 第二節(jié)第二節(jié) 工件在夾具中的定位工件在夾具中的定位解決“一面兩孔”的定位干涉問題的途徑：(1)減小一個銷的直徑；(2)將一個銷做成削邊銷。第二節(jié)第二節(jié) 工件在夾具中的定位工件在夾具中的定位(2)一個平面和二個與其垂直的外圓柱面

30、的組合 工件在垂直平面定位后，再將工件左端用圓孔或V形塊定位，工件右端外圓所用的V形塊必須做成浮動結(jié)構(gòu)，使其只能限制工件一個自由度，否則就會出現(xiàn)過定位。 第二節(jié)第二節(jié) 工件在夾具中的定位工件在夾具中的定位(3)一個孔和一個平行于孔中心線的平面的組合 圖中所示兩個零件，均需以大孔及底面定位，加工兩小孔。視其加工尺寸要求的不同，圖a零件選用圖定位方案，圖b零件選用圖d定位方案，均能避免過定位，并保證工件要求。 第四章機床夾具原理與設(shè)計第四章機床夾具原理與設(shè)計第一節(jié)第一節(jié) 機床夾具概述機床夾具概述 第二節(jié)第二節(jié) 工件在夾具中的定位工件在夾具中的定位第三節(jié)第三節(jié) 定位誤差分析定位誤差分析 第四節(jié)第四節(jié)

31、 工件在夾具中的夾緊工件在夾具中的夾緊第七節(jié)第七節(jié) 機床夾具設(shè)計的基本步驟機床夾具設(shè)計的基本步驟第三節(jié)第三節(jié) 定位誤差分析定位誤差分析q調(diào)刀基準(zhǔn)的概念調(diào)刀基準(zhǔn)的概念 q定位誤差及其產(chǎn)生原因定位誤差及其產(chǎn)生原因q定位誤差的計算定位誤差的計算q保證加工精度的條件保證加工精度的條件第三節(jié)第三節(jié) 定位誤差分析定位誤差分析定位基本原理進行夾具定位分析，重點是解決定位基本原理進行夾具定位分析，重點是解決單個單個工件工件在夾具中占有準(zhǔn)確加工位置的問題。在夾具中占有準(zhǔn)確加工位置的問題。要達到一批工件在夾具中占有準(zhǔn)確加工位置，還必要達到一批工件在夾具中占有準(zhǔn)確加工位置，還必須對一批工件在夾具中定位時會不會產(chǎn)生誤

32、差進行須對一批工件在夾具中定位時會不會產(chǎn)生誤差進行分析計算，即分析計算，即定位誤差的分析與計算定位誤差的分析與計算。第三節(jié)第三節(jié) 定位誤差分析定位誤差分析計算的計算的目的目的是依據(jù)所產(chǎn)是依據(jù)所產(chǎn)生的誤差的大小，判斷生的誤差的大小，判斷該定位方案能否保證加該定位方案能否保證加工要求，從而證明該定工要求，從而證明該定位方案的位方案的可行性可行性。何為何為夾具誤差？夾具誤差？第三節(jié)第三節(jié) 定位誤差分析定位誤差分析夾具誤差夾具誤差定位誤差定位誤差基本概念基本概念由于夾具設(shè)計、制造與使用由于夾具設(shè)計、制造與使用中引起的各項有關(guān)誤差稱為中引起的各項有關(guān)誤差稱為夾具誤差。它是工序加工誤夾具誤差。它是工序加工

33、誤差的一個組成部分，對保證差的一個組成部分，對保證加工精度加工精度起著重要作用。起著重要作用。 設(shè)計基準(zhǔn)在工序尺寸方向上設(shè)計基準(zhǔn)在工序尺寸方向上的最大位置變動量。它是夾的最大位置變動量。它是夾具誤差的一個重要組成部分。具誤差的一個重要組成部分。定位誤差的大小定位誤差的大小往往成為評往往成為評價一個夾具設(shè)計質(zhì)量的重要價一個夾具設(shè)計質(zhì)量的重要指標(biāo)。指標(biāo)。第三節(jié)第三節(jié) 定位誤差分析定位誤差分析夾具誤差夾具誤差定位誤差定位誤差基本概念基本概念根據(jù)定位誤差分析計算的結(jié)根據(jù)定位誤差分析計算的結(jié)果，便可看出影響定位誤差果，便可看出影響定位誤差的因素，從而找到減少定位的因素，從而找到減少定位誤差和提高夾具工作

34、精度的誤差和提高夾具工作精度的途徑。由此可見，途徑。由此可見，分析計算分析計算定位誤差是夾具設(shè)計中的一定位誤差是夾具設(shè)計中的一個十分重要的環(huán)節(jié)。個十分重要的環(huán)節(jié)。第三節(jié)第三節(jié) 定位誤差分析定位誤差分析q調(diào)刀基準(zhǔn)的概念調(diào)刀基準(zhǔn)的概念在零件加工前對機床進行調(diào)整時，為了確定在零件加工前對機床進行調(diào)整時，為了確定刀具刀具的位置的位置，還要用到，還要用到調(diào)刀基準(zhǔn)調(diào)刀基準(zhǔn)。由于最終目的是為了確定刀具相對工件的位置，由于最終目的是為了確定刀具相對工件的位置，所以所以調(diào)刀基準(zhǔn)往往選在夾具上定位元件的某個工調(diào)刀基準(zhǔn)往往選在夾具上定位元件的某個工作面作面。因此它與其它各類基準(zhǔn)不同，不是體現(xiàn)在工件上，因此它與其它各

35、類基準(zhǔn)不同，不是體現(xiàn)在工件上，而是體現(xiàn)在而是體現(xiàn)在夾具夾具中，是由中，是由夾具定位元件的定位工夾具定位元件的定位工作面體現(xiàn)作面體現(xiàn)。 第三節(jié)第三節(jié) 定位誤差分析定位誤差分析q調(diào)刀基準(zhǔn)的概念調(diào)刀基準(zhǔn)的概念由以上得出調(diào)刀基準(zhǔn)應(yīng)具備的兩個條件：由以上得出調(diào)刀基準(zhǔn)應(yīng)具備的兩個條件：它是由夾具定位元件的定位工作面體現(xiàn)的；它是由夾具定位元件的定位工作面體現(xiàn)的；它是在加工精度參數(shù)（尺寸、位置）方向上調(diào)它是在加工精度參數(shù)（尺寸、位置）方向上調(diào)整刀具位置的依據(jù)。若加工精度參數(shù)是整刀具位置的依據(jù)。若加工精度參數(shù)是尺寸尺寸時，時，則則夾具圖上應(yīng)以調(diào)刀基準(zhǔn)標(biāo)注調(diào)刀尺寸夾具圖上應(yīng)以調(diào)刀基準(zhǔn)標(biāo)注調(diào)刀尺寸。 第三節(jié)第三節(jié)

36、定位誤差分析定位誤差分析q調(diào)刀基準(zhǔn)的概念調(diào)刀基準(zhǔn)的概念選取調(diào)刀基準(zhǔn)時，選取調(diào)刀基準(zhǔn)時，應(yīng)盡可能不受夾具應(yīng)盡可能不受夾具定位元件制造誤差定位元件制造誤差的影響。的影響。例例1：右上圖為定位心軸。：右上圖為定位心軸。1是定位部分，是定位部分，2是與夾具是與夾具體配合部分。選取體配合部分。選取定位心軸的軸線定位心軸的軸線OO為調(diào)刀基準(zhǔn)時，為調(diào)刀基準(zhǔn)時，可不受定位外圓直徑制造誤差的影響?？刹皇芏ㄎ煌鈭A直徑制造誤差的影響。即使在夾具維修后更換了定位心軸，雖然定位外圓即使在夾具維修后更換了定位心軸，雖然定位外圓直徑發(fā)生變化但直徑發(fā)生變化但OO軸線位置仍不變（假設(shè)不考慮定軸線位置仍不變（假設(shè)不考慮定位心軸上

37、位心軸上1與與2的同軸度誤差）。的同軸度誤差）。 但但若選用若選用定位外圓上母線定位外圓上母線A為調(diào)刀基準(zhǔn)時，則由于為調(diào)刀基準(zhǔn)時，則由于外圓直徑制造誤差的影響，將使調(diào)刀尺寸產(chǎn)生外圓直徑制造誤差的影響，將使調(diào)刀尺寸產(chǎn)生A的變化。的變化。第三節(jié)第三節(jié) 定位誤差分析定位誤差分析q調(diào)刀基準(zhǔn)的概念調(diào)刀基準(zhǔn)的概念例例2：圖：圖4-31a是零件圖（或工序是零件圖（或工序圖）。在其上鉆孔，要求保證尺寸圖）。在其上鉆孔，要求保證尺寸和孔軸線對內(nèi)孔軸線的對稱度。和孔軸線對內(nèi)孔軸線的對稱度。 圖圖4-31b是加工孔的鉆床夾具部分視是加工孔的鉆床夾具部分視圖，為保證尺寸要求，工件以端面圖，為保證尺寸要求，工件以端面緊

38、靠心軸緊靠心軸2的端面定位。的端面定位。 使導(dǎo)引鉆頭的鉆套軸線到心軸使導(dǎo)引鉆頭的鉆套軸線到心軸2的的A端面的位置尺寸調(diào)整成相應(yīng)尺寸端面的位置尺寸調(diào)整成相應(yīng)尺寸（一般應(yīng)為（一般應(yīng)為 的平均尺寸），即可的平均尺寸），即可保證鉆出一批工件保證鉆出一批工件 孔軸線的位置孔軸線的位置尺寸。尺寸。jL1Ld第三節(jié)第三節(jié) 定位誤差分析定位誤差分析q調(diào)刀基準(zhǔn)的概念調(diào)刀基準(zhǔn)的概念在圖在圖4-31b的夾具俯視圖中可以看出：的夾具俯視圖中可以看出：為保證孔軸線對工件內(nèi)孔軸線的對稱，為保證孔軸線對工件內(nèi)孔軸線的對稱，必須保證鉆套軸線對定位心軸必須保證鉆套軸線對定位心軸2的軸線的軸線OO對稱（垂直相交）。對稱（垂直相交

39、）。這時工件這時工件 尺寸的設(shè)計基準(zhǔn)是尺寸的設(shè)計基準(zhǔn)是 端端面，定位基準(zhǔn)也是面，定位基準(zhǔn)也是 端面，二者重端面，二者重合。夾具上的調(diào)刀基準(zhǔn)則是定位心合。夾具上的調(diào)刀基準(zhǔn)則是定位心軸軸2的的A端面。端面。 1LAA對于對稱度要求，工件內(nèi)孔對于對稱度要求，工件內(nèi)孔 軸線軸線 是設(shè)計基準(zhǔn)，工件以內(nèi)孔在心軸是設(shè)計基準(zhǔn)，工件以內(nèi)孔在心軸2上定上定位，內(nèi)孔軸線位，內(nèi)孔軸線 又是定位基準(zhǔn)。而定又是定位基準(zhǔn)。而定位心軸軸線位心軸軸線OO則是調(diào)刀基準(zhǔn)。則是調(diào)刀基準(zhǔn)。 1DOOOO第三節(jié)第三節(jié) 定位誤差分析定位誤差分析q調(diào)刀基準(zhǔn)的概念調(diào)刀基準(zhǔn)的概念由上面的分析可知：設(shè)計基準(zhǔn)和定位基準(zhǔn)都是體由上面的分析可知：設(shè)計基

40、準(zhǔn)和定位基準(zhǔn)都是體現(xiàn)在工件上的，而調(diào)刀基準(zhǔn)卻是由夾具定位元件現(xiàn)在工件上的，而調(diào)刀基準(zhǔn)卻是由夾具定位元件的定位工作面來體現(xiàn)的。從上面的示例中還可歸的定位工作面來體現(xiàn)的。從上面的示例中還可歸納出調(diào)刀基準(zhǔn)的特點及其與相應(yīng)定位基準(zhǔn)的對應(yīng)納出調(diào)刀基準(zhǔn)的特點及其與相應(yīng)定位基準(zhǔn)的對應(yīng)關(guān)系如下關(guān)系如下,如下圖所示。如下圖所示。調(diào)刀基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)的關(guān)系圖調(diào)刀基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)的關(guān)系圖 第三節(jié)第三節(jié) 定位誤差分析定位誤差分析q定位誤差及其產(chǎn)生原因定位誤差及其產(chǎn)生原因定位誤差由定位誤差由基準(zhǔn)不重合基準(zhǔn)不重合誤差和誤差和定位副制造不準(zhǔn)確定位副制造不準(zhǔn)確誤差組成誤差組成當(dāng)夾具在機床上的定位精度已達到要求時，如果當(dāng)夾具在機床

41、上的定位精度已達到要求時，如果工件在夾具中定位的不準(zhǔn)確工件在夾具中定位的不準(zhǔn)確，將會使設(shè)計基準(zhǔn)在，將會使設(shè)計基準(zhǔn)在加工尺寸方向上加工尺寸方向上產(chǎn)生偏移產(chǎn)生偏移。往往導(dǎo)致加工后工件。往往導(dǎo)致加工后工件達不到要求。達不到要求。 定位誤差由定位誤差由 表示。表示。dw第三節(jié)第三節(jié) 定位誤差分析定位誤差分析q定位誤差及其產(chǎn)生原因定位誤差及其產(chǎn)生原因需要明確的需要明確的概念概念設(shè)計基準(zhǔn)設(shè)計基準(zhǔn)工序基準(zhǔn)工序基準(zhǔn)在零件圖上用來確定某一表面在零件圖上用來確定某一表面的尺寸、位置所依據(jù)的基準(zhǔn)。的尺寸、位置所依據(jù)的基準(zhǔn)。在工序圖上用來確定本工序被在工序圖上用來確定本工序被加工表面加工后的尺寸、位置加工表面加工后的

42、尺寸、位置所依據(jù)的基準(zhǔn)。所依據(jù)的基準(zhǔn)。第三節(jié)第三節(jié) 定位誤差分析定位誤差分析q定位誤差及其產(chǎn)生原因定位誤差及其產(chǎn)生原因基準(zhǔn)不重合誤差基準(zhǔn)不重合誤差定位基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)不重合產(chǎn)生的定位誤差定位基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)不重合產(chǎn)生的定位誤差底面底面3和側(cè)面和側(cè)面4已加工好，現(xiàn)已加工好，現(xiàn)需加工臺階面需加工臺階面1和頂面和頂面2。工。工序一：加工頂面序一：加工頂面2，以底面，以底面和側(cè)面定位；工序二：加工和側(cè)面定位；工序二：加工臺階面臺階面1。定位同工序一。定位同工序一 工序一中調(diào)刀基準(zhǔn)是與底工序一中調(diào)刀基準(zhǔn)是與底面面3相接觸的定位平面，相接觸的定位平面，而定位基準(zhǔn)和設(shè)計基準(zhǔn)都而定位基準(zhǔn)和設(shè)計基準(zhǔn)都是底面是底面3

43、，二者與調(diào)刀基，二者與調(diào)刀基準(zhǔn)準(zhǔn)重合重合。 加工時，使刀具調(diào)整尺寸加工時，使刀具調(diào)整尺寸與工序尺寸一致，即與工序尺寸一致，即 (對于一批工件來說，可對于一批工件來說，可視為常量視為常量)，則定位誤差，則定位誤差為零。為零。 CHH第三節(jié)第三節(jié) 定位誤差分析定位誤差分析q定位誤差及其產(chǎn)生原因定位誤差及其產(chǎn)生原因基準(zhǔn)不重合誤差基準(zhǔn)不重合誤差定位基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)不重合產(chǎn)生的定位誤差定位基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)不重合產(chǎn)生的定位誤差工序二中定位基準(zhǔn)為底面工序二中定位基準(zhǔn)為底面3，與調(diào)刀基準(zhǔn)重合，而設(shè)計基與調(diào)刀基準(zhǔn)重合，而設(shè)計基準(zhǔn)為頂面準(zhǔn)為頂面2，即，即定位基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)不重合。設(shè)計基準(zhǔn)不重合。 即使本工序

44、刀具以底面為即使本工序刀具以底面為基準(zhǔn)調(diào)整得絕對準(zhǔn)確，且基準(zhǔn)調(diào)整得絕對準(zhǔn)確，且無其它加工誤差，仍會由無其它加工誤差，仍會由于上一工序加工后頂面于上一工序加工后頂面2 在在 范圍內(nèi)變動范圍內(nèi)變動HH加工尺寸加工尺寸 變?yōu)樽優(yōu)槠湔`差為其誤差為2HAAAAH 該誤差完全是由于定位基該誤差完全是由于定位基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)不重合引起準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)不重合引起的，稱為的，稱為“基準(zhǔn)不重合誤基準(zhǔn)不重合誤差差”，以，以 表示，即表示，即 =2H。jbjb將定位基準(zhǔn)到設(shè)計基準(zhǔn)間將定位基準(zhǔn)到設(shè)計基準(zhǔn)間的尺寸稱為的尺寸稱為聯(lián)系尺寸聯(lián)系尺寸，則，則基準(zhǔn)不重合誤差就等于聯(lián)基準(zhǔn)不重合誤差就等于聯(lián)系尺寸的公差。系尺寸的公差。 HH

45、第三節(jié)第三節(jié) 定位誤差分析定位誤差分析q定位誤差及其產(chǎn)生原因定位誤差及其產(chǎn)生原因基準(zhǔn)不重合誤差基準(zhǔn)不重合誤差定位基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)不重合產(chǎn)生的定位誤差定位基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)不重合產(chǎn)生的定位誤差工序二改進后如右圖所示。工序二改進后如右圖所示。使其基準(zhǔn)重合，即使其基準(zhǔn)重合，即 =0。jb這種方案雖然提高了定位精這種方案雖然提高了定位精度，但夾具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，工件度，但夾具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，工件安裝不便，并使加工穩(wěn)定性安裝不便，并使加工穩(wěn)定性和可靠性變差，因而有可能和可靠性變差，因而有可能產(chǎn)生更大的加工誤差產(chǎn)生更大的加工誤差。 從多方面考慮，在從多方面考慮，在滿足滿足加工要求加工要求的前提下，的前提下，基基準(zhǔn)不重合的定

46、位方案準(zhǔn)不重合的定位方案在在實踐中也實踐中也可以采用可以采用。第三節(jié)第三節(jié) 定位誤差分析定位誤差分析q定位誤差及其產(chǎn)生原因定位誤差及其產(chǎn)生原因定位副制造不準(zhǔn)確產(chǎn)生的基準(zhǔn)位移誤差定位副制造不準(zhǔn)確產(chǎn)生的基準(zhǔn)位移誤差 工件定位工作面與夾具定位元件的定位工作面工件定位工作面與夾具定位元件的定位工作面合稱為合稱為定位副定位副，則由于定位副制造誤差，也，則由于定位副制造誤差，也直接影響定位精度。直接影響定位精度。由于定位副制造不準(zhǔn)確，使得定位基準(zhǔn)相對夾由于定位副制造不準(zhǔn)確，使得定位基準(zhǔn)相對夾具的調(diào)刀基準(zhǔn)發(fā)生位移而產(chǎn)生的定位誤差，稱具的調(diào)刀基準(zhǔn)發(fā)生位移而產(chǎn)生的定位誤差，稱為為“基準(zhǔn)位移誤差基準(zhǔn)位移誤差”，用

47、，用 表示。表示。 jw第三節(jié)第三節(jié) 定位誤差分析定位誤差分析q定位誤差及其產(chǎn)生原因定位誤差及其產(chǎn)生原因定位副制造不準(zhǔn)確產(chǎn)生的基準(zhǔn)位移誤差定位副制造不準(zhǔn)確產(chǎn)生的基準(zhǔn)位移誤差 如右圖所示，工件以內(nèi)孔軸線如右圖所示，工件以內(nèi)孔軸線O為定位基準(zhǔn)，套在心軸為定位基準(zhǔn)，套在心軸 上，銑上，銑上平面上平面，工序尺寸為，工序尺寸為 。尺寸。尺寸H的設(shè)計基準(zhǔn)為內(nèi)孔軸線的設(shè)計基準(zhǔn)為內(nèi)孔軸線O，設(shè)計，設(shè)計基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)重合?；鶞?zhǔn)與定位基準(zhǔn)重合。1O0HH調(diào)刀基準(zhǔn)是定位心軸軸線調(diào)刀基準(zhǔn)是定位心軸軸線 ，從，從定位角度看，此時內(nèi)孔軸線與心定位角度看，此時內(nèi)孔軸線與心軸軸線重合，即設(shè)計基準(zhǔn)與定位軸軸線重合，即設(shè)計基準(zhǔn)與

48、定位基準(zhǔn)以及調(diào)刀基準(zhǔn)重合，基準(zhǔn)以及調(diào)刀基準(zhǔn)重合， =0。 1Ojb第三節(jié)第三節(jié) 定位誤差分析定位誤差分析q定位誤差及其產(chǎn)生原因定位誤差及其產(chǎn)生原因定位副制造不準(zhǔn)確產(chǎn)生的基準(zhǔn)位移誤差定位副制造不準(zhǔn)確產(chǎn)生的基準(zhǔn)位移誤差 實際上，定位心軸和工件內(nèi)孔實際上，定位心軸和工件內(nèi)孔都有制造誤差，而且為了便于都有制造誤差，而且為了便于工件套在心軸上，還應(yīng)留有配工件套在心軸上，還應(yīng)留有配合間隙，故安裝后孔和軸的中合間隙，故安裝后孔和軸的中心必然不重合心必然不重合 (如右圖所示如右圖所示)。這就使得這就使得定位基準(zhǔn)定位基準(zhǔn)O相對調(diào)刀相對調(diào)刀基準(zhǔn)發(fā)生位置變動?；鶞?zhǔn)發(fā)生位置變動。第三節(jié)第三節(jié) 定位誤差分析定位誤差分析

49、q定位誤差及其產(chǎn)生原因定位誤差及其產(chǎn)生原因定位副制造不準(zhǔn)確產(chǎn)生的基準(zhǔn)位移誤差定位副制造不準(zhǔn)確產(chǎn)生的基準(zhǔn)位移誤差 計算：計算：如右圖所示，孔徑如右圖所示，孔徑為為 ，軸徑為，軸徑為 ，則，則最小間隙為最小間隙為 。0DD0ddD d當(dāng)心軸如右圖水平放置時當(dāng)心軸如右圖水平放置時 ，O與與O1之間最大與最小距之間最大與最小距離分別為：離分別為：1max122DDddOOOAO A 1min22DdOO第三節(jié)第三節(jié) 定位誤差分析定位誤差分析q定位誤差及其產(chǎn)生原因定位誤差及其產(chǎn)生原因定位副制造不準(zhǔn)確產(chǎn)生的基準(zhǔn)位移誤差定位副制造不準(zhǔn)確產(chǎn)生的基準(zhǔn)位移誤差 基準(zhǔn)發(fā)生位移而造成的加工誤差為：基準(zhǔn)發(fā)生位移而造成的

50、加工誤差為：1max1min()()22221()222jwDDddDdOOOODdDd即此定位誤差為內(nèi)孔公差即此定位誤差為內(nèi)孔公差D與心軸公差與心軸公差d之和之和的一半，且與最小配合的一半，且與最小配合無關(guān)。無關(guān)。第三節(jié)第三節(jié) 定位誤差分析定位誤差分析q定位誤差及其產(chǎn)生原因定位誤差及其產(chǎn)生原因定位副制造不準(zhǔn)確產(chǎn)生的基準(zhǔn)位移誤差定位副制造不準(zhǔn)確產(chǎn)生的基準(zhǔn)位移誤差 若心軸若心軸垂直垂直放置，則放置，則工件孔與心軸可能在工件孔與心軸可能在任意邊接觸，此時定任意邊接觸，此時定位誤差為位誤差為jwDd 第三節(jié)第三節(jié) 定位誤差分析定位誤差分析q定位誤差及其產(chǎn)生原因定位誤差及其產(chǎn)生原因定位副制造不準(zhǔn)確產(chǎn)生

51、的基準(zhǔn)位移誤差定位副制造不準(zhǔn)確產(chǎn)生的基準(zhǔn)位移誤差 根據(jù)上面的分析，可以看出：在用夾具裝夾加工一批根據(jù)上面的分析，可以看出：在用夾具裝夾加工一批工件時，一批工件的工件時，一批工件的設(shè)計基準(zhǔn)相對夾具調(diào)刀基準(zhǔn)發(fā)生設(shè)計基準(zhǔn)相對夾具調(diào)刀基準(zhǔn)發(fā)生最大位置變化最大位置變化是產(chǎn)生定位誤差的原因，包括兩方面：是產(chǎn)生定位誤差的原因，包括兩方面：由于由于定位基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)不重合定位基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)不重合，引起一批工件的，引起一批工件的設(shè)計基準(zhǔn)相對定位基準(zhǔn)發(fā)生位置變化；設(shè)計基準(zhǔn)相對定位基準(zhǔn)發(fā)生位置變化；由于由于定位副的制造誤差定位副的制造誤差，引起一批工件的定位基準(zhǔn)，引起一批工件的定位基準(zhǔn)相對夾具調(diào)刀基準(zhǔn)發(fā)生位置變化。

52、相對夾具調(diào)刀基準(zhǔn)發(fā)生位置變化。 定位誤差的定義可進一步概括為定位誤差的定義可進一步概括為：一批工件某加工參：一批工件某加工參數(shù)（尺寸、位置）的設(shè)計基準(zhǔn)相對夾具的調(diào)刀基準(zhǔn)在數(shù)（尺寸、位置）的設(shè)計基準(zhǔn)相對夾具的調(diào)刀基準(zhǔn)在該加工參數(shù)方向上的最大位置變化量該加工參數(shù)方向上的最大位置變化量 ，稱為該加工，稱為該加工參數(shù)的定位誤差。參數(shù)的定位誤差。dw第三節(jié)第三節(jié) 定位誤差分析定位誤差分析q定位誤差及其產(chǎn)生原因定位誤差及其產(chǎn)生原因定位誤差及其產(chǎn)生原因定位誤差及其產(chǎn)生原因第三節(jié)第三節(jié) 定位誤差分析定位誤差分析q定位誤差的計算定位誤差的計算兩兩種方法種方法： 合成法合成法分析計算分析計算極限法極限法分析計算分

53、析計算jwjwjw計算思路計算思路：合成法：合成法： 計算基準(zhǔn)不重合誤差計算基準(zhǔn)不重合誤差 計算基準(zhǔn)位移誤差計算基準(zhǔn)位移誤差 ： 1 1、工件以、工件以平面平面定位：定位： ； jwjb0jw第三節(jié)第三節(jié) 定位誤差分析定位誤差分析2 2、工件以、工件以內(nèi)孔內(nèi)孔定位：定位： a a、定位原件為定位原件為剛性心軸剛性心軸，水平水平放置放置，如圖，如圖1 1所示：則在接觸點所示：則在接觸點切向方向切向方向 ，在法向方向，在法向方向 。 b b、剛性心軸垂直放置剛性心軸垂直放置，如圖，如圖2 2所示：在任意方向上所示：在任意方向上 (X(X為間隙值為間隙值) ) 0jw0jw2dDjwminXdDjw

54、第三節(jié)第三節(jié) 定位誤差分析定位誤差分析 c、定位元件為定位元件為可脹心軸可脹心軸：3、工件以、工件以外圓外圓定位定位 0jw0jwb、定位元件采用、定位元件采用定位套定位套，如圖，如圖4所示，若孔與外圓單邊接觸，則：所示，若孔與外圓單邊接觸，則：在水平方向上在水平方向上 ，在垂直，在垂直方向上方向上若孔與外圓任意邊接觸，則：任若孔與外圓任意邊接觸，則：任意方向上意方向上2dDjwminXdDjw0jwa a、定位元件用、定位元件用V V型塊型塊（忽略制（忽略制造誤差）如圖造誤差）如圖3 3所示：所示：在水平方向上在水平方向上 ，在垂直，在垂直方向上方向上)(2sin2型塊夾角為Vdjw0jw第

55、三節(jié)第三節(jié) 定位誤差分析定位誤差分析 計算定位誤差計算定位誤差將將 和和 合成，合成時有兩種情況合成，合成時有兩種情況 ： 1、設(shè)計基準(zhǔn)不在定位基面上，則、設(shè)計基準(zhǔn)不在定位基面上，則 2、設(shè)計基準(zhǔn)在定位基面上，則、設(shè)計基準(zhǔn)在定位基面上，則jbjwdwjwjbdwjbjwdw 的的符號符號問題：問題： 當(dāng)由于基準(zhǔn)位移和基準(zhǔn)不重合分別引起尺寸作當(dāng)由于基準(zhǔn)位移和基準(zhǔn)不重合分別引起尺寸作相同方向變化相同方向變化( (同時增大或同時減少同時增大或同時減少) )時，取時，取“+”+”號號; ;而當(dāng)引起加工尺寸彼此向相反方向變化時，取而當(dāng)引起加工尺寸彼此向相反方向變化時，取“-”-”號。號。jb第三節(jié)第三節(jié)

56、 定位誤差分析定位誤差分析例例：圖示為一帶鍵槽的軸，工件銑槽時以：圖示為一帶鍵槽的軸，工件銑槽時以 外外圓柱面在圓柱面在900V型塊上定位，求加工尺寸為型塊上定位，求加工尺寸為A1、A2、A3時的定位誤差。時的定位誤差。 01 . 030l A1的定位誤差：的定位誤差：A1的工序基準(zhǔn)：圓柱上母線，定位的工序基準(zhǔn)：圓柱上母線，定位基準(zhǔn)：圓柱軸線，兩者不重合基準(zhǔn)：圓柱軸線，兩者不重合071. 02sin2,05. 02djwdjb01 . 030A1的工序基準(zhǔn)在定位基準(zhǔn)面上，兩者的變化方的工序基準(zhǔn)在定位基準(zhǔn)面上，兩者的變化方向相同，故向相同，故jwjbdw第三節(jié)第三節(jié) 定位誤差分析定位誤差分析l

57、A2的定位誤差：的定位誤差： 工序基準(zhǔn)面為圓柱軸線，定位基準(zhǔn)為圓柱軸線，工序基準(zhǔn)面為圓柱軸線，定位基準(zhǔn)為圓柱軸線，兩者重合，故：兩者重合，故：0jb071.02sin2djw071.0dw第三節(jié)第三節(jié) 定位誤差分析定位誤差分析l A3的定位誤差：的定位誤差： A3的工序基準(zhǔn)為圓柱下母線，定位基準(zhǔn)為圓柱的工序基準(zhǔn)為圓柱下母線，定位基準(zhǔn)為圓柱軸線，兩者不重合。軸線，兩者不重合。05. 02djb071. 02sin2djw A3的工序基準(zhǔn)在定位基準(zhǔn)面的工序基準(zhǔn)在定位基準(zhǔn)面上，但是兩者變動的方向是相上，但是兩者變動的方向是相反的，故：反的，故：021. 0jbjwdw第三節(jié)第三節(jié) 定位誤差分析定位誤

58、差分析極限法極限法: 確定一批工件設(shè)計基準(zhǔn)的兩個確定一批工件設(shè)計基準(zhǔn)的兩個極限位極限位置置，再根據(jù)幾何關(guān)系求出此二位置的距離，再根據(jù)幾何關(guān)系求出此二位置的距離，并將其投影到加工尺寸方向上，便可求出定并將其投影到加工尺寸方向上，便可求出定位誤差。位誤差。第三節(jié)第三節(jié) 定位誤差分析定位誤差分析例例：用極限法活動：用極限法活動V型塊的定位誤差型塊的定位誤差 圖中大小圖中大小2 2個圓分別為個圓分別為工件在定位結(jié)構(gòu)結(jié)束下的工件在定位結(jié)構(gòu)結(jié)束下的2 2個極限狀態(tài)個極限狀態(tài), ,這這2 2個極限狀態(tài)個極限狀態(tài)下所得工序尺寸的差值就是下所得工序尺寸的差值就是由定位因素造成的工序尺寸由定位因素造成的工序尺寸的

59、變動量的變動量, ,即定位誤差。即定位誤差。）（）（，則很小，故由于則有作過cos1220sincos1sin2sintg) (2)()() (DNONODdwPPDtgDPOPPONPOONONODNONOOMNOMONONMNMdw 對于工序基準(zhǔn)位于上半圓的情況如工序尺寸對于工序基準(zhǔn)位于上半圓的情況如工序尺寸L L，同樣可由該方法導(dǎo)出正確結(jié)構(gòu)，由圖可知，尺寸同樣可由該方法導(dǎo)出正確結(jié)構(gòu)，由圖可知，尺寸L L的定位誤差即是的定位誤差即是NKNK與與NKNK之差：之差：)cos1 (2)(DDDdwLMNNMMNDNMDNKNK第三節(jié)第三節(jié) 定位誤差分析定位誤差分析q保證加工精度的條件保證加工精

60、度的條件 采用夾具加工時的誤差計算不等式：采用夾具加工時的誤差計算不等式： 加工夾具工件 減少與夾具有關(guān)的各項誤差是設(shè)計夾具時減少與夾具有關(guān)的各項誤差是設(shè)計夾具時必須認真考慮的問題之一。制訂夾具公差時，必須認真考慮的問題之一。制訂夾具公差時，應(yīng)保證夾具的定位、制造和調(diào)整誤差的總和不應(yīng)保證夾具的定位、制造和調(diào)整誤差的總和不超過零件公差的超過零件公差的1/31/3。 第三節(jié)第三節(jié) 定位誤差分析定位誤差分析夾具誤差夾具誤差：由夾具各元件、裝置以及定位基：由夾具各元件、裝置以及定位基面間位置不精確引起。面間位置不精確引起。 定位元件相對安裝基準(zhǔn)的尺寸或位置誤差；定位元件相對安裝基準(zhǔn)的尺寸或位置誤差；