汽車制造工藝學(xué)8

1、第第8章工件裝夾與機(jī)床夾具章工件裝夾與機(jī)床夾具123 38. 1工件裝夾與機(jī)床夾具概述工件裝夾與機(jī)床夾具概述8. 2基準(zhǔn)問題基準(zhǔn)問題8. 3工件定位原理及其應(yīng)用工件定位原理及其應(yīng)用下一頁(yè)8. 4工件定位方式及定位元件工件定位方式及定位元件3 4第第8章工件裝夾與機(jī)床夾具章工件裝夾與機(jī)床夾具563 78. 5工件在夾具上的夾緊工件在夾具上的夾緊8. 6車床夾具車床夾具8. 7銑床夾具銑床夾具返回8. 8鉆床夾具鉆床夾具3 898. 9 鏜鏜床夾具床夾具8. 1工件裝夾與機(jī)床夾具概述工件裝夾與機(jī)床夾具概述8. 1工件裝夾與機(jī)床夾具概述工件裝夾與機(jī)床夾具概述實(shí)現(xiàn)汽車零件的機(jī)械加工，首先必須在機(jī)床上完

2、成工件裝夾，使得工件實(shí)現(xiàn)汽車零件的機(jī)械加工，首先必須在機(jī)床上完成工件裝夾，使得工件相對(duì)刀具保持精確定位和獲得夾緊，以保證加工工序的完成和穩(wěn)定的加相對(duì)刀具保持精確定位和獲得夾緊，以保證加工工序的完成和穩(wěn)定的加工質(zhì)量。工質(zhì)量。機(jī)床夾具是機(jī)床上完成工件裝夾的重要工藝裝置如圖機(jī)床夾具是機(jī)床上完成工件裝夾的重要工藝裝置如圖8 -1 所示的鉆孔夾所示的鉆孔夾具，工件在心軸、套筒端面上定位，擰緊心軸螺母，夾牢零件，然后鉆具，工件在心軸、套筒端面上定位，擰緊心軸螺母，夾牢零件，然后鉆頭穿過鉆套進(jìn)行加工頭穿過鉆套進(jìn)行加工.下一頁(yè)返回8. 1工件裝夾與機(jī)床夾具概述工件裝夾與機(jī)床夾具概述8.1.1工件裝夾要求與夾具

3、功能工件裝夾要求與夾具功能 1.保證加工質(zhì)量保證加工質(zhì)量 工件裝夾的首要任務(wù)是保證加工精度，保證被加工件的加工面與定位工件裝夾的首要任務(wù)是保證加工精度，保證被加工件的加工面與定位面之間以及被加工表面之間的位置精度。用夾具裝夾工件進(jìn)行加工時(shí)，面之間以及被加工表面之間的位置精度。用夾具裝夾工件進(jìn)行加工時(shí)，工件相對(duì)于刀具及機(jī)床的位置精度由夾工件相對(duì)于刀具及機(jī)床的位置精度由夾 不受工人技術(shù)水平的影響，所不受工人技術(shù)水平的影響，所以工件的加工精度基本一致。以工件的加工精度基本一致。2.提高勞動(dòng)生產(chǎn)率提高勞動(dòng)生產(chǎn)率 使用夾具完成工件裝夾，可以減少劃線、找正、調(diào)整等輔助時(shí)間，且使用夾具完成工件裝夾，可以減少

4、劃線、找正、調(diào)整等輔助時(shí)間，且易于實(shí)現(xiàn)多件、多工位加工，并能提高工件剛性而允許使用較大切削用易于實(shí)現(xiàn)多件、多工位加工，并能提高工件剛性而允許使用較大切削用量。采用機(jī)動(dòng)夾緊裝置還可實(shí)現(xiàn)快速裝夾，這對(duì)汽車零件的大批量生產(chǎn)量。采用機(jī)動(dòng)夾緊裝置還可實(shí)現(xiàn)快速裝夾，這對(duì)汽車零件的大批量生產(chǎn)至關(guān)重要。至關(guān)重要。上一頁(yè) 下一頁(yè)返回8. 1工件裝夾與機(jī)床夾具概述工件裝夾與機(jī)床夾具概述 3.擴(kuò)大機(jī)床使用范圍擴(kuò)大機(jī)床使用范圍 在機(jī)床上使用夾具可使復(fù)雜加工得以簡(jiǎn)化，以打一大機(jī)床的使用范圍。在機(jī)床上使用夾具可使復(fù)雜加工得以簡(jiǎn)化，以打一大機(jī)床的使用范圍。如在車床上使用鎖模完成鎖孔工作如在車床上使用鎖模完成鎖孔工作;又如，

5、可使用靠模夾具在車床或銑床又如，可使用靠模夾具在車床或銑床上進(jìn)行仿形加工。上進(jìn)行仿形加工。 4.降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，保證安全降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，保證安全 實(shí)施多件裝夾可減少夾緊次數(shù)、增加上下料裝置等，從而降低工人的實(shí)施多件裝夾可減少夾緊次數(shù)、增加上下料裝置等，從而降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。同時(shí)還可以通過在夾具設(shè)計(jì)中采用可靠裝夾和必要的防護(hù)裝勞動(dòng)強(qiáng)度。同時(shí)還可以通過在夾具設(shè)計(jì)中采用可靠裝夾和必要的防護(hù)裝置來(lái)保證工人操作安全置來(lái)保證工人操作安全上一頁(yè) 下一頁(yè)返回8. 1工件裝夾與機(jī)床夾具概述工件裝夾與機(jī)床夾具概述8.1.2夾具的組成夾具的組成 在前面已經(jīng)介紹，在機(jī)床上完成工件裝夾主要依靠機(jī)床夾具，機(jī)床夾

6、在前面已經(jīng)介紹，在機(jī)床上完成工件裝夾主要依靠機(jī)床夾具，機(jī)床夾具的組成將圍繞夾具功能的實(shí)現(xiàn)而設(shè)定具的組成將圍繞夾具功能的實(shí)現(xiàn)而設(shè)定(如如圖圖8 -2所示所示)，其主要組成如下，其主要組成如下: 1.定位元件定位元件 用來(lái)確定工件在機(jī)床夾具中正確位置的元件稱為定位元件。定位元件用來(lái)確定工件在機(jī)床夾具中正確位置的元件稱為定位元件。定位元件上必須有其相應(yīng)的定位面直接與工件基準(zhǔn)面發(fā)生接觸。機(jī)床夾具的定位上必須有其相應(yīng)的定位面直接與工件基準(zhǔn)面發(fā)生接觸。機(jī)床夾具的定位面是指定位元件上的一個(gè)平面、外圓柱面、圓孔或組合表面，而基準(zhǔn)面面是指定位元件上的一個(gè)平面、外圓柱面、圓孔或組合表面，而基準(zhǔn)面則是指工件形體上的

7、表面，絕不能把機(jī)床夾具的定位面與工件的基準(zhǔn)面則是指工件形體上的表面，絕不能把機(jī)床夾具的定位面與工件的基準(zhǔn)面混為一談。混為一談。 夾具常見定位元件包括支承釘、支承板、夾具常見定位元件包括支承釘、支承板、v形塊和圓柱銷等，而支承形塊和圓柱銷等，而支承釘表面和釘表面和v形塊表面均為定位面。夾具的定位元件應(yīng)采用較好的材料制形塊表面均為定位面。夾具的定位元件應(yīng)采用較好的材料制造，以保證其具有良好的耐磨性和使用壽命造，以保證其具有良好的耐磨性和使用壽命.上一頁(yè) 下一頁(yè)返回8. 1工件裝夾與機(jī)床夾具概述工件裝夾與機(jī)床夾具概述 2.夾緊裝置夾緊裝置 夾緊裝置是將工件壓緊夾牢，確保其在加工過程中不因受外力作用而

8、夾緊裝置是將工件壓緊夾牢，確保其在加工過程中不因受外力作用而破壞定位的裝置。它由夾緊元件、夾緊機(jī)構(gòu)和動(dòng)力裝置組成，如破壞定位的裝置。它由夾緊元件、夾緊機(jī)構(gòu)和動(dòng)力裝置組成，如圖圖8一一2所示的手柄。所示的手柄。 3.對(duì)刀裝置對(duì)刀裝置 對(duì)刀裝置是確定或引導(dǎo)刀具與工件被加工面之間位置的元件，如圖對(duì)刀裝置是確定或引導(dǎo)刀具與工件被加工面之間位置的元件，如圖8一一2所示的對(duì)刀塊。所示的對(duì)刀塊。 4.連接元件連接元件 連接元件是能夠確保夾具在機(jī)床上有正確位置的元件，如圖連接元件是能夠確保夾具在機(jī)床上有正確位置的元件，如圖8一一2所示所示的定向鍵。的定向鍵。上一頁(yè) 下一頁(yè)返回8. 1工件裝夾與機(jī)床夾具概述工件

9、裝夾與機(jī)床夾具概述 5.夾具體夾具體 夾具體是將夾具所有零部件連接成為一個(gè)整體的基礎(chǔ)構(gòu)件，如圖夾具體是將夾具所有零部件連接成為一個(gè)整體的基礎(chǔ)構(gòu)件，如圖8一一2所示的所示的夾具體。夾具體。 6.其他裝置其他裝置 其他裝置是指根據(jù)工件的某些特殊加工要求而設(shè)置的裝置，如分度裝置、靠其他裝置是指根據(jù)工件的某些特殊加工要求而設(shè)置的裝置，如分度裝置、靠模裝置和上下料裝置等。模裝置和上下料裝置等。8.1.3夾具的分類夾具的分類 機(jī)床夾具按使用范圍分為通用夾具、專用夾具、成組夾具、組合夾具和隨行機(jī)床夾具按使用范圍分為通用夾具、專用夾具、成組夾具、組合夾具和隨行夾具五種基本類型。夾具五種基本類型。 1.通用夾具

10、通用夾具 車床上三爪卡盤、四爪單動(dòng)卡盤，銑床上平口鉗、分度頭、回轉(zhuǎn)臺(tái)等均屬于車床上三爪卡盤、四爪單動(dòng)卡盤，銑床上平口鉗、分度頭、回轉(zhuǎn)臺(tái)等均屬于通用夾具。通用夾具一般已標(biāo)準(zhǔn)化，市場(chǎng)上可以買到。通用夾具特點(diǎn)是適應(yīng)性通用夾具。通用夾具一般已標(biāo)準(zhǔn)化，市場(chǎng)上可以買到。通用夾具特點(diǎn)是適應(yīng)性強(qiáng)，但生產(chǎn)效率低，主要適用于單件小批量生產(chǎn)。強(qiáng)，但生產(chǎn)效率低，主要適用于單件小批量生產(chǎn)。上一頁(yè) 下一頁(yè)返回8. 1工件裝夾與機(jī)床夾具概述工件裝夾與機(jī)床夾具概述 2.專用夾具專用夾具 專用夾具是針對(duì)某一零件某一道工序?qū)ｉT設(shè)計(jì)的。其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊，專用夾具是針對(duì)某一零件某一道工序?qū)ｉT設(shè)計(jì)的。其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊，操作迅速、方便、

11、省力，可以保證較高的加工精度和生產(chǎn)效率。但其設(shè)操作迅速、方便、省力，可以保證較高的加工精度和生產(chǎn)效率。但其設(shè)計(jì)制造周期較長(zhǎng)，制造費(fèi)用較高，計(jì)制造周期較長(zhǎng)，制造費(fèi)用較高，當(dāng)產(chǎn)品變更時(shí)，夾具將無(wú)法再使用，其只適用于產(chǎn)品固定且批量較大的當(dāng)產(chǎn)品變更時(shí)，夾具將無(wú)法再使用，其只適用于產(chǎn)品固定且批量較大的生產(chǎn)。針對(duì)汽車生產(chǎn)，本章將重點(diǎn)討論專用夾具。生產(chǎn)。針對(duì)汽車生產(chǎn)，本章將重點(diǎn)討論專用夾具。 3.成組夾具成組夾具 成組夾具是用于相似零件成組加工的夾具。成組夾具是用于相似零件成組加工的夾具。 4.組合夾具組合夾具 組合夾具是由一套完全標(biāo)準(zhǔn)化的元件根據(jù)零件的加工要求拼裝而成的組合夾具是由一套完全標(biāo)準(zhǔn)化的元件根據(jù)

12、零件的加工要求拼裝而成的夾具。其特點(diǎn)是靈活多變，通用性強(qiáng)，制造周期短，元件可以重復(fù)使用，夾具。其特點(diǎn)是靈活多變，通用性強(qiáng)，制造周期短，元件可以重復(fù)使用，適合于新產(chǎn)品試制和單件小批量生產(chǎn)。適合于新產(chǎn)品試制和單件小批量生產(chǎn)。上一頁(yè) 下一頁(yè)返回8. 1工件裝夾與機(jī)床夾具概述工件裝夾與機(jī)床夾具概述5.隨行夾具隨行夾具隨行夾具是指在加工自動(dòng)線上所使用的夾具，它可載著工件移動(dòng)到相關(guān)隨行夾具是指在加工自動(dòng)線上所使用的夾具，它可載著工件移動(dòng)到相關(guān)工位。工位。 夾具按所使用的機(jī)床不同還可分為車床夾具、銑床夾具、鉆床夾具、鎖夾具按所使用的機(jī)床不同還可分為車床夾具、銑床夾具、鉆床夾具、鎖床夾具、磨床夾具和齒輪機(jī)床夾

13、具等。根據(jù)夾緊動(dòng)力源不同也可將其分床夾具、磨床夾具和齒輪機(jī)床夾具等。根據(jù)夾緊動(dòng)力源不同也可將其分為手動(dòng)夾具、氣動(dòng)夾具、液壓夾具、電動(dòng)夾具和磁力夾具等。為手動(dòng)夾具、氣動(dòng)夾具、液壓夾具、電動(dòng)夾具和磁力夾具等。上一頁(yè)返回8. 2基準(zhǔn)問題基準(zhǔn)問題8. 2. 1基準(zhǔn)的概念基準(zhǔn)的概念 工件是由若干空間點(diǎn)、線、面所構(gòu)成的幾何實(shí)體，其形狀、線、面間工件是由若干空間點(diǎn)、線、面所構(gòu)成的幾何實(shí)體，其形狀、線、面間的相互位置關(guān)系，包括尺寸大小、平行度、同軸度等?；鶞?zhǔn)問題。那什的相互位置關(guān)系，包括尺寸大小、平行度、同軸度等?；鶞?zhǔn)問題。那什么叫基準(zhǔn)呢么叫基準(zhǔn)呢? 基準(zhǔn)是指用來(lái)確定工件幾何要素間的幾何關(guān)系所依據(jù)的那些基準(zhǔn)是

14、指用來(lái)確定工件幾何要素間的幾何關(guān)系所依據(jù)的那些位置與尺寸決定于所有點(diǎn)、這里必須提出一個(gè)幾何性的點(diǎn)、線、面位置與尺寸決定于所有點(diǎn)、這里必須提出一個(gè)幾何性的點(diǎn)、線、面(參考參考系系)。8. 2. 2基準(zhǔn)的分類基準(zhǔn)的分類根據(jù)基準(zhǔn)作用的不同，其可分為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)兩大類。根據(jù)基準(zhǔn)作用的不同，其可分為設(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)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)即設(shè)計(jì)圖樣上所選用的基準(zhǔn)示的軸線、平面設(shè)計(jì)基準(zhǔn)即設(shè)計(jì)圖樣上所選用的基準(zhǔn)示的軸線、平面A和和C，它們都是，它們都是設(shè)計(jì)基準(zhǔn)如設(shè)計(jì)基準(zhǔn)如圖圖8一一3 (a)所示的球心所示的球心0和圖和圖8一一3 (b)所，其中所，其中A, C互為設(shè)互為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)計(jì)基準(zhǔn)下一

15、頁(yè)返回8. 2基準(zhǔn)問題基準(zhǔn)問題 2.工藝基準(zhǔn)及其分類工藝基準(zhǔn)及其分類 工藝基準(zhǔn)即機(jī)械加工工藝過程中所采用的基準(zhǔn)。工藝基準(zhǔn)按用途不同工藝基準(zhǔn)即機(jī)械加工工藝過程中所采用的基準(zhǔn)。工藝基準(zhǔn)按用途不同分為工序基準(zhǔn)、定位基準(zhǔn)、測(cè)量基準(zhǔn)和裝配基準(zhǔn)四種。分為工序基準(zhǔn)、定位基準(zhǔn)、測(cè)量基準(zhǔn)和裝配基準(zhǔn)四種。 (1)工序基準(zhǔn)工序基準(zhǔn)加工工序圖上的基準(zhǔn)加工工序圖上的基準(zhǔn)(見見圖圖8 - 4) 工序基準(zhǔn)用以確定本工序加工表面加工后必須保證的尺寸、形狀與位工序基準(zhǔn)用以確定本工序加工表面加工后必須保證的尺寸、形狀與位置。置。 工序基準(zhǔn)應(yīng)盡可能與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合。為使定位或試切測(cè)量方便，工序工序基準(zhǔn)應(yīng)盡可能與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合。為使定位

16、或試切測(cè)量方便，工序基準(zhǔn)可與定位基準(zhǔn)或測(cè)量基準(zhǔn)重合，這種原則稱為基準(zhǔn)重合原則?；鶞?zhǔn)可與定位基準(zhǔn)或測(cè)量基準(zhǔn)重合，這種原則稱為基準(zhǔn)重合原則。 (2)定位基準(zhǔn)定位基準(zhǔn)加工時(shí)用作工件定位的基準(zhǔn)加工時(shí)用作工件定位的基準(zhǔn) 定位基準(zhǔn)由實(shí)際存在的端面或內(nèi)外圓柱面定位基準(zhǔn)由實(shí)際存在的端面或內(nèi)外圓柱面(體現(xiàn)假想的內(nèi)、外圓柱軸體現(xiàn)假想的內(nèi)、外圓柱軸線線)作為定位基面。如作為定位基面。如圖圖8一一5所示的所示的C面和面和D面。定位基準(zhǔn)面。定位基準(zhǔn)(基面基面)又有粗又有粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)之分?；鶞?zhǔn)和精基準(zhǔn)之分。下一頁(yè)返回上一頁(yè)8. 2基準(zhǔn)問題基準(zhǔn)問題(3)測(cè)量基準(zhǔn)測(cè)量基準(zhǔn)用以測(cè)量被加工表面尺寸和位置的基準(zhǔn)用以測(cè)量被加工表面

17、尺寸和位置的基準(zhǔn)圖圖8一一6(a )段段2的徑向跳動(dòng)的徑向跳動(dòng))中以圓柱面素線作為測(cè)量基準(zhǔn)。圖中以圓柱面素線作為測(cè)量基準(zhǔn)。圖8 -6 (b)所所示為在示為在V形鐵上測(cè)量軸，軸頸形鐵上測(cè)量軸，軸頸1和軸頸和軸頸2的共同軸線的共同軸線3是測(cè)量基準(zhǔn)是測(cè)量基準(zhǔn)(4)裝配基準(zhǔn)裝配基準(zhǔn)裝配時(shí)用以確定零件或部件在產(chǎn)品中的相對(duì)位置所采用的裝配時(shí)用以確定零件或部件在產(chǎn)品中的相對(duì)位置所采用的基準(zhǔn)基準(zhǔn)圖圖8-7(a)所示為以所示為以A端面和軸頸面為裝配基準(zhǔn)面端面和軸頸面為裝配基準(zhǔn)面;圖圖8一一7 (b)所示的倒擋所示的倒擋齒輪齒輪2則以殼體則以殼體1右端內(nèi)端面和內(nèi)孔表面為裝配基準(zhǔn)面。右端內(nèi)端面和內(nèi)孔表面為裝配基準(zhǔn)面

18、。上一頁(yè)返回8. 3工件定位原理及其應(yīng)用工件定位原理及其應(yīng)用 8. 3. 1工件的六點(diǎn)定位原理工件的六點(diǎn)定位原理 1.工件的自由度工件的自由度 任何工件任何工件(自由剛體自由剛體)在空間直角坐標(biāo)系中均有在空間直角坐標(biāo)系中均有6個(gè)活動(dòng)的可能性，即沿個(gè)活動(dòng)的可能性，即沿軸軸X、Y,Z方向的移動(dòng)自由度方向的移動(dòng)自由度 ; 繞軸繞軸X、Y,Z的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度 理論上統(tǒng)一將工件某個(gè)方向活動(dòng)的可能性稱為一個(gè)自理論上統(tǒng)一將工件某個(gè)方向活動(dòng)的可能性稱為一個(gè)自由度，那么，工件在空間就可能具有由度，那么，工件在空間就可能具有6個(gè)自由度，即個(gè)自由度，即 ，如如圖圖8一一8所示。所示。 2.六點(diǎn)定位原理六點(diǎn)定

19、位原理(六點(diǎn)定位規(guī)則六點(diǎn)定位規(guī)則) 用合理分布的用合理分布的6個(gè)支承點(diǎn)限制工件的個(gè)支承點(diǎn)限制工件的6個(gè)自由度，即給定相應(yīng)的個(gè)自由度，即給定相應(yīng)的6個(gè)約個(gè)約束，就此確定其空間唯一確切位置，此稱為六點(diǎn)定位原理或六點(diǎn)定位規(guī)束，就此確定其空間唯一確切位置，此稱為六點(diǎn)定位原理或六點(diǎn)定位規(guī)則。如則。如圖圖8一一9所示。所示。為保證加工精度要求，常見加工工件形式所應(yīng)限制的自由度見為保證加工精度要求，常見加工工件形式所應(yīng)限制的自由度見表表8-1.下一頁(yè)返回8. 3工件定位原理及其應(yīng)用工件定位原理及其應(yīng)用 3.應(yīng)用六點(diǎn)定位原理的注意事項(xiàng)應(yīng)用六點(diǎn)定位原理的注意事項(xiàng) 夾具中的實(shí)際定位支承并非幾何學(xué)中的點(diǎn)、線、面，可

20、用窄長(zhǎng)平面夾具中的實(shí)際定位支承并非幾何學(xué)中的點(diǎn)、線、面，可用窄長(zhǎng)平面(條形條形)替代直線替代直線(見見圖圖8-10(b) I、II)，用小平面替代點(diǎn)，用小平面替代點(diǎn)(見圖見圖8一一l0(b) )。定位時(shí)，要求支承點(diǎn)與工件定位基準(zhǔn)面始終保持接觸，這樣才能限制自定位時(shí)，要求支承點(diǎn)與工件定位基準(zhǔn)面始終保持接觸，這樣才能限制自由度，起到定位約束作用。一般來(lái)說，支承點(diǎn)的定位作用不受力的影響。由度，起到定位約束作用。一般來(lái)說，支承點(diǎn)的定位作用不受力的影響。外力作用將通過夾緊裝置對(duì)工件實(shí)施夾緊。外力作用將通過夾緊裝置對(duì)工件實(shí)施夾緊。上一頁(yè) 下一頁(yè)返回8. 3工件定位原理及其應(yīng)用工件定位原理及其應(yīng)用8. 3.

21、 2工件正確定位應(yīng)限制的自由度工件正確定位應(yīng)限制的自由度 工件在夾具中的定位，歸屬于工序定位，即要求將前后工件能夠準(zhǔn)確工件在夾具中的定位，歸屬于工序定位，即要求將前后工件能夠準(zhǔn)確定置在一定工位上完成所有工序內(nèi)容。工件定位只需限制對(duì)加工精度有定置在一定工位上完成所有工序內(nèi)容。工件定位只需限制對(duì)加工精度有影響的自由度，并非影響的自由度，并非6個(gè)自由度必須全部被限制。因此，工件的自由度個(gè)自由度必須全部被限制。因此，工件的自由度可以被分為第一類自由度和第二類自由度。第一類自由度為保證加工要可以被分為第一類自由度和第二類自由度。第一類自由度為保證加工要求而必須限制的自由度求而必須限制的自由度;第二類自由

22、度為與加工精度要求無(wú)關(guān)緊要的自由第二類自由度為與加工精度要求無(wú)關(guān)緊要的自由度。對(duì)第二類自由度是否實(shí)施限制，應(yīng)根據(jù)工件承受切削力、夾緊力和度。對(duì)第二類自由度是否實(shí)施限制，應(yīng)根據(jù)工件承受切削力、夾緊力和刀具在工件加工表面運(yùn)行工作行程范圍來(lái)考慮。刀具在工件加工表面運(yùn)行工作行程范圍來(lái)考慮。上一頁(yè) 下一頁(yè)返回8. 3工件定位原理及其應(yīng)用工件定位原理及其應(yīng)用8. 3. 3關(guān)于幾種工件定位的定義關(guān)于幾種工件定位的定義 1.完全定位完全定位 完全定位，即已不重復(fù)地限制了工件完全定位，即已不重復(fù)地限制了工件6個(gè)自由度的定位。當(dāng)工件在個(gè)自由度的定位。當(dāng)工件在X、Y,Z:三個(gè)坐標(biāo)方向均有尺寸要求或位置精度要求時(shí)，一

23、般采用完全定位，三個(gè)坐標(biāo)方向均有尺寸要求或位置精度要求時(shí)，一般采用完全定位，如長(zhǎng)方體上銑不通槽。如長(zhǎng)方體上銑不通槽。 2.不完全定位不完全定位 根據(jù)工件加工要求，不需要限制工件全部自由度的定位方式稱為不完根據(jù)工件加工要求，不需要限制工件全部自由度的定位方式稱為不完全定位。如圖全定位。如圖8 -12所示均為不完全定位。所示均為不完全定位。 3.欠定位欠定位 第一類自由度未被完全限制的工件定位即為欠定位。因?yàn)榍范ㄎ粺o(wú)法第一類自由度未被完全限制的工件定位即為欠定位。因?yàn)榍范ㄎ粺o(wú)法保證加工要求，故零件機(jī)械加工中絕不允許有欠定位現(xiàn)象發(fā)生。保證加工要求，故零件機(jī)械加工中絕不允許有欠定位現(xiàn)象發(fā)生。上一頁(yè) 下

24、一頁(yè)返回8. 3工件定位原理及其應(yīng)用工件定位原理及其應(yīng)用如如圖圖8一一11所示在長(zhǎng)方體上銑槽，如了未限制，就不能保證槽底與工件所示在長(zhǎng)方體上銑槽，如了未限制，就不能保證槽底與工件下底面的距離尺寸要求下底面的距離尺寸要求;如果如果x或了未限制，同樣就不能保證槽底面與工或了未限制，同樣就不能保證槽底面與工件底面的平行度要求。件底面的平行度要求。 4.過定位過定位 過定位也稱重復(fù)定位或超定位，屬于多個(gè)定位元件重復(fù)限制同一個(gè)自過定位也稱重復(fù)定位或超定位，屬于多個(gè)定位元件重復(fù)限制同一個(gè)自由度的定位現(xiàn)象。如由度的定位現(xiàn)象。如圖圖8一一13所示，工件上平面對(duì)所示，工件上平面對(duì)A面有垂直度公差要求，面有垂直度

25、公差要求，若用夾具兩個(gè)大平面若用夾具兩個(gè)大平面A, B定位，則定位，則A面限制了工件了、了、了三個(gè)自由面限制了工件了、了、了三個(gè)自由度，度，B面被限制了工件了、了、了三個(gè)自由度，其中自由度了被面被限制了工件了、了、了三個(gè)自由度，其中自由度了被A, B面面同時(shí)重復(fù)限制，這顯然是一種過定位。同時(shí)重復(fù)限制，這顯然是一種過定位。 過定位容易出現(xiàn)定位干擾，產(chǎn)生加工誤差。通常情況下應(yīng)該盡可能消過定位容易出現(xiàn)定位干擾，產(chǎn)生加工誤差。通常情況下應(yīng)該盡可能消除或減少過定位現(xiàn)象。要消除或減少過定位現(xiàn)象，建議采取以下措施或除或減少過定位現(xiàn)象。要消除或減少過定位現(xiàn)象，建議采取以下措施或方法方法:上一頁(yè) 下一頁(yè)返回8.

26、 3工件定位原理及其應(yīng)用工件定位原理及其應(yīng)用 方案一方案一:改變定位元件結(jié)構(gòu)。如縮小定位元件工作面的接觸長(zhǎng)度或減改變定位元件結(jié)構(gòu)。如縮小定位元件工作面的接觸長(zhǎng)度或減小定位元件的配合尺寸，增大配合間隙等，如小定位元件的配合尺寸，增大配合間隙等，如圖圖8一一14 (a)所示。所示。 方案二方案二:提高工件定位基準(zhǔn)及定位元件工作表面間的位置精度。如把提高工件定位基準(zhǔn)及定位元件工作表面間的位置精度。如把定位面的接觸改為線接觸等。定位面的接觸改為線接觸等。 方案三方案三:采用菱形銷采用菱形銷(削邊銷削邊銷)，即常在采用，即常在采用“一面兩孔一面兩孔”組合定位時(shí)，組合定位時(shí)，將兩定位銷中的一個(gè)改制成菱形銷

27、將兩定位銷中的一個(gè)改制成菱形銷(削邊銷削邊銷)。菱形銷的長(zhǎng)軸與兩孔中心。菱形銷的長(zhǎng)軸與兩孔中心連線垂直，如圖連線垂直，如圖8一一14 (b)所示。這樣既可保證機(jī)床夾具定位的準(zhǔn)確性，所示。這樣既可保證機(jī)床夾具定位的準(zhǔn)確性，又不致使工件出現(xiàn)過定位現(xiàn)象又不致使工件出現(xiàn)過定位現(xiàn)象 過定位是否允許存在，要視具體情況而定。如果工件定位基準(zhǔn)面經(jīng)機(jī)械過定位是否允許存在，要視具體情況而定。如果工件定位基準(zhǔn)面經(jīng)機(jī)械加工后，其形狀、尺寸、位置精度較高，則可允許過定位存在且具有必加工后，其形狀、尺寸、位置精度較高，則可允許過定位存在且具有必要性要性上一頁(yè)返回8. 4工件定位方式及定位元件工件定位方式及定位元件 機(jī)械夾

28、具中常用的定位方式有平面、外圓、內(nèi)孔和機(jī)械夾具中常用的定位方式有平面、外圓、內(nèi)孔和V形塊等，而這些形塊等，而這些定位方式則由定位元件來(lái)實(shí)現(xiàn)。定位元件的結(jié)構(gòu)不僅要保證工件定位要定位方式則由定位元件來(lái)實(shí)現(xiàn)。定位元件的結(jié)構(gòu)不僅要保證工件定位要求，也要適應(yīng)定位元件自身的制造和裝配要求等。一般來(lái)說，對(duì)于夾具求，也要適應(yīng)定位元件自身的制造和裝配要求等。一般來(lái)說，對(duì)于夾具定位元件的設(shè)計(jì)，需要滿足下列要求定位元件的設(shè)計(jì)，需要滿足下列要求: 定位元件的精度要與工件加工精度相匹配。定位元件的精度要與工件加工精度相匹配。 要有足夠的剛度。要有足夠的剛度。 具有良好的耐磨性具有良好的耐磨性下一頁(yè)返回8. 4工件定位方

29、式及定位元件工件定位方式及定位元件8. 4. 1平面定位平面定位 平面定位是夾具中最常見的定位方式，它由支承釘和支承板實(shí)現(xiàn)，支平面定位是夾具中最常見的定位方式，它由支承釘和支承板實(shí)現(xiàn)，支承元件通常有固定式、可調(diào)式和浮動(dòng)式三類。承元件通常有固定式、可調(diào)式和浮動(dòng)式三類。 1.固定支承固定支承 固定支承一般用于已加工平面的定位。固定支承一般用于已加工平面的定位。 支承釘有平頭式、球頭式、鋸齒頭式和套筒式四種形式，如圖支承釘有平頭式、球頭式、鋸齒頭式和套筒式四種形式，如圖s一巧一巧所示。平頭支承釘用于精基準(zhǔn)，并要求在安裝后磨削一次，其精度較高所示。平頭支承釘用于精基準(zhǔn)，并要求在安裝后磨削一次，其精度較

30、高;球頭支承釘用于粗基準(zhǔn)球頭支承釘用于粗基準(zhǔn);鋸齒頭支承釘由于易積存鐵屑而影響定位，故通鋸齒頭支承釘由于易積存鐵屑而影響定位，故通常用于側(cè)面定位常用于側(cè)面定位;套筒式便于支承釘磨損后更換，同時(shí)保護(hù)了底板零件不套筒式便于支承釘磨損后更換，同時(shí)保護(hù)了底板零件不被磨損，多用于大量生產(chǎn)。支承釘與底板連接根部采用退刀槽結(jié)構(gòu)是為被磨損，多用于大量生產(chǎn)。支承釘與底板連接根部采用退刀槽結(jié)構(gòu)是為了保證其自身定位牢靠。了保證其自身定位牢靠。上一頁(yè) 下一頁(yè)返回8. 4工件定位方式及定位元件工件定位方式及定位元件 支承板有無(wú)槽和有槽兩種結(jié)構(gòu)形式，如支承板有無(wú)槽和有槽兩種結(jié)構(gòu)形式，如圖圖8一一16所示，擬用螺釘與下所示

31、，擬用螺釘與下底板固定。無(wú)槽式支承板內(nèi)埋頭螺釘處容易積存鐵屑，故常用于側(cè)面定底板固定。無(wú)槽式支承板內(nèi)埋頭螺釘處容易積存鐵屑，故常用于側(cè)面定位或頂面定位。有槽式支承板結(jié)構(gòu)主要用于避免積存鐵屑，同時(shí)可以減位或頂面定位。有槽式支承板結(jié)構(gòu)主要用于避免積存鐵屑，同時(shí)可以減小支承面積，且其定位表面的精度較高。小支承面積，且其定位表面的精度較高。 固定支承釘與夾具底座一般采用固定支承釘與夾具底座一般采用H7/m6配合。帶套筒者與套筒采用配合。帶套筒者與套筒采用H7/js6配合。配合。 其使用材料與制造工藝要求如下其使用材料與制造工藝要求如下:對(duì)于直徑對(duì)于直徑d 12mm的的支承釘或支承板，可采用支承釘或支承

32、板，可采用T7 A鋼鋼+淬火處理淬火處理;對(duì)于對(duì)于d12mm的支承釘或支承板，則采用的支承釘或支承板，則采用20鋼鋼+滲碳淬火。滲碳淬火。滲碳層深度要求達(dá)到滲碳層深度要求達(dá)到0. 8 2. 2mm，表面硬度，表面硬度6064HRC。當(dāng)同時(shí)使用。當(dāng)同時(shí)使用兩個(gè)以上支承釘或支承板時(shí)，為了保證其工作面保持在同一個(gè)平面上，兩個(gè)以上支承釘或支承板時(shí)，為了保證其工作面保持在同一個(gè)平面上，裝配后應(yīng)將其頂面增加一次終磨。裝配后應(yīng)將其頂面增加一次終磨。 支承釘與支承板的結(jié)構(gòu)、尺寸均已標(biāo)準(zhǔn)化支承釘與支承板的結(jié)構(gòu)、尺寸均已標(biāo)準(zhǔn)化.設(shè)計(jì)時(shí)可杳閱有關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)時(shí)可杳閱有關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)手冊(cè)、手冊(cè)、上一頁(yè) 下一頁(yè)返回8. 4

33、工件定位方式及定位元件工件定位方式及定位元件 2.可調(diào)支承可調(diào)支承 可調(diào)支承多用于未加工平面的定位，以調(diào)節(jié)和補(bǔ)償毛坯尺寸誤差。一可調(diào)支承多用于未加工平面的定位，以調(diào)節(jié)和補(bǔ)償毛坯尺寸誤差。一般要求每加工一批毛坯需要調(diào)整一次。般要求每加工一批毛坯需要調(diào)整一次。圖圖8一一17所示為所示為4種可調(diào)支承的基種可調(diào)支承的基本形式，均由螺釘及螺母組成，其支承高度調(diào)整后，用螺母鎖緊。平頭本形式，均由螺釘及螺母組成，其支承高度調(diào)整后，用螺母鎖緊。平頭式支承適用于表面質(zhì)量較好的毛坯式支承適用于表面質(zhì)量較好的毛坯;球頭、可調(diào)球頭式支承能自動(dòng)適應(yīng)工球頭、可調(diào)球頭式支承能自動(dòng)適應(yīng)工件定位基準(zhǔn)面位置變化，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜件定位

34、基準(zhǔn)面位置變化，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜;水平式支承適用于側(cè)面支承。水平式支承適用于側(cè)面支承。 3.浮動(dòng)支承浮動(dòng)支承 在定位過程中，浮動(dòng)支承能自動(dòng)適應(yīng)工件定位基準(zhǔn)面位置的變化。浮在定位過程中，浮動(dòng)支承能自動(dòng)適應(yīng)工件定位基準(zhǔn)面位置的變化。浮動(dòng)支承能增加與丁件定位面的接觸點(diǎn)數(shù)口，使接觸應(yīng)力減少。多點(diǎn)支承動(dòng)支承能增加與丁件定位面的接觸點(diǎn)數(shù)口，使接觸應(yīng)力減少。多點(diǎn)支承只限制一個(gè)自由度，多用于剛性不足戈毛坯表面、斷續(xù)平面、階梯表面、只限制一個(gè)自由度，多用于剛性不足戈毛坯表面、斷續(xù)平面、階梯表面、帶有角度誤差平面的定位如帶有角度誤差平面的定位如圖圖8-18所示所示上一頁(yè) 下一頁(yè)返回8. 4工件定位方式及定位元件工件定位

35、方式及定位元件 4.輔助支承輔助支承 輔助支承是在工件定位后參與支承的元件，它不起定位作用。切削過輔助支承是在工件定位后參與支承的元件，它不起定位作用。切削過程中，有時(shí)為了提高工件的剛度和定位穩(wěn)定性，常采用輔助支承。如圖程中，有時(shí)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8一一19所示零件，被加工面距定位基準(zhǔn)和夾緊點(diǎn)比較遠(yuǎn)，且加工部位處所示零件，被加工面距定位基準(zhǔn)和夾緊點(diǎn)比較遠(yuǎn)，且加工部位處于懸臂狀態(tài)，剛性差，加工時(shí)易出現(xiàn)變形和振動(dòng)，因此必須在加工面附于懸臂狀態(tài)，剛性差，加工時(shí)易出現(xiàn)變形和振動(dòng)，因此必須在加工面附近設(shè)置輔助支承。近設(shè)置輔助支承。 如如圖圖8一一20所示，有三種輔助支承

36、。圖所示，有三種輔助支承。圖8一一20 ( a)所示支承形式的結(jié)所示支承形式的結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單，其依靠旋轉(zhuǎn)支承的摩擦力而帶動(dòng)工件。圖構(gòu)最簡(jiǎn)單，其依靠旋轉(zhuǎn)支承的摩擦力而帶動(dòng)工件。圖8一一20 ( b )所示支所示支承形式避免了上述不足，獲得了支承穩(wěn)固的良好效果。圖承形式避免了上述不足，獲得了支承穩(wěn)固的良好效果。圖8 - 20 (a)和圖和圖8 - 20 (b)兩類輔助支承均用于小批量生產(chǎn)。圖兩類輔助支承均用于小批量生產(chǎn)。圖8一一20 ( c)所示支承為推所示支承為推力式輔助支承，用于大批量生產(chǎn)。力式輔助支承，用于大批量生產(chǎn)。上一頁(yè) 下一頁(yè)返回8. 4工件定位方式及定位元件工件定位方式及定位元件8. 4

37、. 2外圓定位外圓定位工件以外圓柱面作定位基準(zhǔn)時(shí)，根據(jù)其外圓柱面的完整程度、加工要求工件以外圓柱面作定位基準(zhǔn)時(shí)，根據(jù)其外圓柱面的完整程度、加工要求和安裝方式，可以采用諸如和安裝方式，可以采用諸如v形塊、定位套、半圓套及圓錐套的定位方形塊、定位套、半圓套及圓錐套的定位方式其中以式其中以v形塊最為常見形塊最為常見 1. V形塊形塊 V形塊定位具有下列特點(diǎn)。首先是定位時(shí)的對(duì)中性好，可用于非完整形塊定位具有下列特點(diǎn)。首先是定位時(shí)的對(duì)中性好，可用于非完整外圓表面定位，應(yīng)用范圍較廣。其次是不論定位基準(zhǔn)是否經(jīng)過加工，不外圓表面定位，應(yīng)用范圍較廣。其次是不論定位基準(zhǔn)是否經(jīng)過加工，不論是完整的圓柱面還是局部圓弧

38、面，均可采用論是完整的圓柱面還是局部圓弧面，均可采用V形塊定位。形塊定位。 V形塊有長(zhǎng)短之分，長(zhǎng)形塊有長(zhǎng)短之分，長(zhǎng)V形塊限制形塊限制4個(gè)自由度，而短個(gè)自由度，而短V形塊限制形塊限制2個(gè)自由個(gè)自由度。度。 V形塊是常用的外圓定位元件。形塊是常用的外圓定位元件。V形塊兩斜面的夾角形塊兩斜面的夾角a一般取一般取60 , 90 或或120 ，其中，其中90 應(yīng)用用最多。應(yīng)用用最多。90 V形塊結(jié)構(gòu)已標(biāo)準(zhǔn)化，如形塊結(jié)構(gòu)已標(biāo)準(zhǔn)化，如圖圖8一一21所示。所示。 V形塊的材料一般用形塊的材料一般用20鋼，需要滲碳深度達(dá)鋼，需要滲碳深度達(dá)0. 8一一1. 2mm，淬火硬度，淬火硬度為為60一一64HBC上一頁(yè)

39、下一頁(yè)返回8. 4工件定位方式及定位元件工件定位方式及定位元件 2.定位套定位套 工件以定位套定位的方法一般適用于精基準(zhǔn)定位。定位套筒結(jié)構(gòu)如工件以定位套定位的方法一般適用于精基準(zhǔn)定位。定位套筒結(jié)構(gòu)如圖圖8一一22所示。圖所示。圖8 - 22 (a)所示為短定位套定位，套筒孔限制工件所示為短定位套定位，套筒孔限制工件2個(gè)自由個(gè)自由度，圖度，圖8 -22 (b)所示為長(zhǎng)定位套定位，套筒孔限制工件所示為長(zhǎng)定位套定位，套筒孔限制工件4個(gè)自由度。個(gè)自由度。 定位套一般安裝在夾具底板上，用以支承外圓表面。其好處在于定位定位套一般安裝在夾具底板上，用以支承外圓表面。其好處在于定位套筒被磨損后可以進(jìn)行更換。如

40、果直接在底板上打孔定位，則將造成定套筒被磨損后可以進(jìn)行更換。如果直接在底板上打孔定位，則將造成定位孔被磨損后必須更換底板，致使成本明顯增加。位孔被磨損后必須更換底板，致使成本明顯增加。 3.外圓定心夾緊機(jī)構(gòu)外圓定心夾緊機(jī)構(gòu) 外圓定心夾緊機(jī)構(gòu)既能定心又能夾緊。外圓定心夾緊機(jī)構(gòu)既能定心又能夾緊。圖圖8一一23所示為拉式錐面刀柄所示為拉式錐面刀柄定心夾緊結(jié)構(gòu)，錐孔限定定心夾緊結(jié)構(gòu)，錐孔限定5個(gè)自由度個(gè)自由度上一頁(yè) 下一頁(yè)返回8. 4工件定位方式及定位元件工件定位方式及定位元件8. 4. 3圓孔定位圓孔定位 工件以圓孔定位的常用定位元件有圓柱銷、圓錐銷和定位心軸等。圓工件以圓孔定位的常用定位元件有圓柱

41、銷、圓錐銷和定位心軸等。圓孔定位還經(jīng)常與平面定位聯(lián)合使用孔定位還經(jīng)常與平面定位聯(lián)合使用.1.圓柱銷圓柱銷幾種常用的圓柱銷定如幾種常用的圓柱銷定如圖圖8一一24所示所示 2.圓錐銷圓錐銷 在加工套筒、空心軸等工件時(shí)，也經(jīng)常用到圓錐銷，如在加工套筒、空心軸等工件時(shí)，也經(jīng)常用到圓錐銷，如圖圖8一一25所示。所示。圖圖8一一25 ( a )所示圓錐銷定位形式用于粗基準(zhǔn)，圖所示圓錐銷定位形式用于粗基準(zhǔn)，圖8一一25 ( b )所示圓錐所示圓錐銷定位形式用于精基準(zhǔn)。圓錐銷限制了工件銷定位形式用于精基準(zhǔn)。圓錐銷限制了工件3個(gè)自由度。工件在單個(gè)圓個(gè)自由度。工件在單個(gè)圓錐銷上定位容易傾斜，所以圓錐銷一般與其他定

42、位元件組合定位。如錐銷上定位容易傾斜，所以圓錐銷一般與其他定位元件組合定位。如圖圖8 - 26所示，工件以底面作為主要定位基面，采用活動(dòng)圓錐銷，只限制所示，工件以底面作為主要定位基面，采用活動(dòng)圓錐銷，只限制了和了兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度，即使工件的孔徑變化較大，也能保證準(zhǔn)確定位。了和了兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度，即使工件的孔徑變化較大，也能保證準(zhǔn)確定位。上一頁(yè) 下一頁(yè)返回8. 4工件定位方式及定位元件工件定位方式及定位元件 3.定位心軸定位心軸 定位心軸主要用于套筒類和空心盤類工件的車、銑、磨及齒輪加工，定位心軸主要用于套筒類和空心盤類工件的車、銑、磨及齒輪加工，常見有圓柱心軸和圓錐心軸等結(jié)構(gòu)形式。常見有圓柱心軸和

43、圓錐心軸等結(jié)構(gòu)形式。 圖圖8 - 27所示為間隙配合圓柱心軸，其定位精度不高，但裝卸工件方所示為間隙配合圓柱心軸，其定位精度不高，但裝卸工件方便。便。 圖圖8一一28所示為過盈配合圓柱心軸，常用于對(duì)定心精度要求高的場(chǎng)合。所示為過盈配合圓柱心軸，常用于對(duì)定心精度要求高的場(chǎng)合。當(dāng)工件孔的長(zhǎng)徑比當(dāng)工件孔的長(zhǎng)徑比LlD1時(shí)，工作部分可允許略帶錐度。時(shí)，工作部分可允許略帶錐度。 如如圖圖8 - 29所示為某工件在圓錐心軸上定位的情形。定位時(shí)，圓錐孔所示為某工件在圓錐心軸上定位的情形。定位時(shí)，圓錐孔和圓錐心軸的錐度相同，因此定心精度與角向定位精度均較高，而軸向和圓錐心軸的錐度相同，因此定心精度與角向定位精

44、度均較高，而軸向定位精度取決于工件孔和心軸的尺寸精度。圓錐心軸可單獨(dú)限制除繞其定位精度取決于工件孔和心軸的尺寸精度。圓錐心軸可單獨(dú)限制除繞其二軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的自由度二軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的自由度x之外的其他之外的其他5個(gè)自由度個(gè)自由度上一頁(yè) 下一頁(yè)返回8. 4工件定位方式及定位元件工件定位方式及定位元件8. 4. 5定位誤差分析定位誤差分析 在機(jī)床夾具設(shè)計(jì)中，應(yīng)當(dāng)分析與計(jì)算定位誤差。在機(jī)床夾具設(shè)計(jì)中，應(yīng)當(dāng)分析與計(jì)算定位誤差。 所謂定位誤差是指工件定位中所造成的加工面相對(duì)工序基準(zhǔn)的位置誤所謂定位誤差是指工件定位中所造成的加工面相對(duì)工序基準(zhǔn)的位置誤差。造成定位誤差的主要因素來(lái)自基準(zhǔn)不重合誤差和定位副制造誤差。差。造

45、成定位誤差的主要因素來(lái)自基準(zhǔn)不重合誤差和定位副制造誤差。 定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不一致所引起的定位誤差稱為基準(zhǔn)不重合誤差，定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不一致所引起的定位誤差稱為基準(zhǔn)不重合誤差，即工序基準(zhǔn)相對(duì)定位基準(zhǔn)在加工尺寸方向上的最大變動(dòng)量。定位副制造即工序基準(zhǔn)相對(duì)定位基準(zhǔn)在加工尺寸方向上的最大變動(dòng)量。定位副制造誤差及其配合間隙所引起的定位誤差又稱為基準(zhǔn)位移誤差，即定位基準(zhǔn)誤差及其配合間隙所引起的定位誤差又稱為基準(zhǔn)位移誤差，即定位基準(zhǔn)的相對(duì)位置在加工尺寸方向上的最大變動(dòng)量的相對(duì)位置在加工尺寸方向上的最大變動(dòng)量上一頁(yè) 下一頁(yè)返回8. 4工件定位方式及定位元件工件定位方式及定位元件 1.基準(zhǔn)不重合誤差基準(zhǔn)不重

46、合誤差 定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不一致所引起的定位誤差稱基準(zhǔn)不重合誤差，即定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不一致所引起的定位誤差稱基準(zhǔn)不重合誤差，即工序基準(zhǔn)相對(duì)定位基準(zhǔn)在加工尺寸方向上的最大變動(dòng)量，以不表示。工序基準(zhǔn)相對(duì)定位基準(zhǔn)在加工尺寸方向上的最大變動(dòng)量，以不表示。 如如圖圖8一一30所示零件，設(shè)。為已加工面，所示零件，設(shè)。為已加工面，f和和g為待加工面。在加工為待加工面。在加工f面面時(shí)若選。面為定位基準(zhǔn)，則時(shí)若選。面為定位基準(zhǔn)，則f面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和定位基準(zhǔn)都是面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和定位基準(zhǔn)都是面，基準(zhǔn)重面，基準(zhǔn)重合，沒有基準(zhǔn)不重合誤差，尺寸合，沒有基準(zhǔn)不重合誤差，尺寸A的制造公差為幾。的制造公差為幾。 為獲得尺寸為獲得

47、尺寸B，在加工，在加工g面時(shí)可有兩種方案面時(shí)可有兩種方案:上一頁(yè) 下一頁(yè)返回8. 4工件定位方式及定位元件工件定位方式及定位元件 加工時(shí)選用加工時(shí)選用f面作為定位基準(zhǔn)，定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合，沒有基面作為定位基準(zhǔn)，定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合，沒有基準(zhǔn)不重合誤差，尺寸準(zhǔn)不重合誤差，尺寸B的制造公差為的制造公差為TB 選用選用e面作為定位基準(zhǔn)來(lái)加工面作為定位基準(zhǔn)來(lái)加工g面，將帶來(lái)基準(zhǔn)不重合誤差。也就是面，將帶來(lái)基準(zhǔn)不重合誤差。也就是說，工序尺寸說，工序尺寸c是直接得到的，尺寸是直接得到的，尺寸B是間接得到的。由于定位基準(zhǔn)。與是間接得到的。由于定位基準(zhǔn)。與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)C不重合，尺寸不重合，尺寸B的兩

48、個(gè)基準(zhǔn)均存在加工誤差，其值為的兩個(gè)基準(zhǔn)均存在加工誤差，其值為TB 。由。由此出現(xiàn)基準(zhǔn)不重合誤差此出現(xiàn)基準(zhǔn)不重合誤差:需要指出，如果零件中某一個(gè)尺寸有兩個(gè)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，并按兩個(gè)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)需要指出，如果零件中某一個(gè)尺寸有兩個(gè)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，并按兩個(gè)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)分別加工，那么，該尺寸必然存在有兩個(gè)誤差。若以其中一個(gè)基準(zhǔn)作為分別加工，那么，該尺寸必然存在有兩個(gè)誤差。若以其中一個(gè)基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)來(lái)加工另一個(gè)基準(zhǔn)，則該尺寸只有一個(gè)誤差。因此，應(yīng)盡量采定位基準(zhǔn)來(lái)加工另一個(gè)基準(zhǔn)，則該尺寸只有一個(gè)誤差。因此，應(yīng)盡量采用基準(zhǔn)重合原則進(jìn)行定位。用基準(zhǔn)重合原則進(jìn)行定位。上一頁(yè) 下一頁(yè)返回8. 4工件定位方式及定位元件工件定位方式及定

49、位元件 2.基準(zhǔn)位置誤差基準(zhǔn)位置誤差 定位基準(zhǔn)面和定位元件本身的制造誤差所引起的定位誤差，稱基準(zhǔn)位定位基準(zhǔn)面和定位元件本身的制造誤差所引起的定位誤差，稱基準(zhǔn)位置誤差，即定位基準(zhǔn)的相對(duì)位置在加工尺寸方向上的最大變動(dòng)量。置誤差，即定位基準(zhǔn)的相對(duì)位置在加工尺寸方向上的最大變動(dòng)量。 如如圖圖8 -31所示工件的孔被裝夾在水平放置的心軸上銑削平面，要求保所示工件的孔被裝夾在水平放置的心軸上銑削平面，要求保證尺寸證尺寸h由于工件的定位基面內(nèi)孔由于工件的定位基面內(nèi)孔D和夾具定位心軸和夾具定位心軸d1皆有制造誤差，皆有制造誤差，如果心軸制造得剛好為如果心軸制造得剛好為Dmin，則工件所得到的內(nèi)孔剛好為，則工件

50、所得到的內(nèi)孔剛好為Dmax。當(dāng)工。當(dāng)工件在水平放置的心軸上定位時(shí)，工件內(nèi)孔與心軸將在件在水平放置的心軸上定位時(shí)，工件內(nèi)孔與心軸將在P點(diǎn)相接觸，此時(shí)點(diǎn)相接觸，此時(shí)工件實(shí)際內(nèi)孔中心的最大下移量工件實(shí)際內(nèi)孔中心的最大下移量. 顯然，該顯然，該ab。就是定位副制造不準(zhǔn)確而引起的誤差。就是定位副制造不準(zhǔn)確而引起的誤差。上一頁(yè)返回8. 5工件在夾具上的夾緊工件在夾具上的夾緊 工件在夾具上僅完成定位還不能保證機(jī)械加工的正常進(jìn)行，因?yàn)樗鼈児ぜ趭A具上僅完成定位還不能保證機(jī)械加工的正常進(jìn)行，因?yàn)樗鼈冊(cè)诩庸み^程中會(huì)受到切削力、重力、慣性力或離心力的作用而發(fā)生位移，在加工過程中會(huì)受到切削力、重力、慣性力或離心力的作

51、用而發(fā)生位移，因此，在工件定位后必須對(duì)其夾緊并要求牢靠。這種壓緊夾牢工件的機(jī)因此，在工件定位后必須對(duì)其夾緊并要求牢靠。這種壓緊夾牢工件的機(jī)構(gòu)稱為夾緊裝置。構(gòu)稱為夾緊裝置。 1. 力源裝置力源裝置 力源裝置是產(chǎn)生夾緊力的裝置。常用力源裝置有氣壓、液壓、手動(dòng)、磁力源裝置是產(chǎn)生夾緊力的裝置。常用力源裝置有氣壓、液壓、手動(dòng)、磁力和電動(dòng)等驅(qū)動(dòng)方式。氣壓驅(qū)動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是不存在漏油，故環(huán)境清潔、機(jī)力和電動(dòng)等驅(qū)動(dòng)方式。氣壓驅(qū)動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是不存在漏油，故環(huán)境清潔、機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單、應(yīng)用較廣泛，但其夾緊力較小。液壓驅(qū)動(dòng)裝置由于漏油、裝置構(gòu)簡(jiǎn)單、應(yīng)用較廣泛，但其夾緊力較小。液壓驅(qū)動(dòng)裝置由于漏油、裝置龐大等原因一般不宜采用。手動(dòng)夾緊

52、用于簡(jiǎn)單場(chǎng)合。龐大等原因一般不宜采用。手動(dòng)夾緊用于簡(jiǎn)單場(chǎng)合。圖圖8一一32所示為一所示為一副典型的氣動(dòng)夾具，其力源裝置是氣缸副典型的氣動(dòng)夾具，其力源裝置是氣缸1.下一頁(yè)返回8. 5工件在夾具上的夾緊工件在夾具上的夾緊2.傳力機(jī)構(gòu)傳力機(jī)構(gòu)傳力機(jī)構(gòu)位于力源和夾緊元件之間，是將原動(dòng)力以一定的大小和方向傳傳力機(jī)構(gòu)位于力源和夾緊元件之間，是將原動(dòng)力以一定的大小和方向傳遞給夾緊元件的機(jī)構(gòu)。如遞給夾緊元件的機(jī)構(gòu)。如圖圖8一一32所示的杠桿所示的杠桿4和楔塊和楔塊2，它們可以改變，它們可以改變力的方向和力的大小，并具有自鎖性能。力的方向和力的大小，并具有自鎖性能。 3.夾緊元件夾緊元件 夾緊元件與工件直接接觸

53、而完成夾緊工作，如夾緊元件與工件直接接觸而完成夾緊工作，如圖圖8一一33所示杠桿所示杠桿4對(duì)夾對(duì)夾緊元件的要求是對(duì)工件實(shí)施夾緊時(shí)不能破壞工件的正確位置緊元件的要求是對(duì)工件實(shí)施夾緊時(shí)不能破壞工件的正確位置;夾緊力大小夾緊力大小要合適，必須防止因夾緊力過大而損傷工件表面或使工件產(chǎn)生過大的夾要合適，必須防止因夾緊力過大而損傷工件表面或使工件產(chǎn)生過大的夾緊變形緊變形;結(jié)構(gòu)應(yīng)簡(jiǎn)單，便于制造與維修。結(jié)構(gòu)應(yīng)簡(jiǎn)單，便于制造與維修。上一頁(yè) 下一頁(yè)返回8. 5工件在夾具上的夾緊工件在夾具上的夾緊 8. 5. 2夾緊裝置的設(shè)計(jì)要求夾緊裝置的設(shè)計(jì)要求 夾緊裝置是夾具的重要組成部分。合理設(shè)計(jì)夾緊裝置有利于保證工件夾緊裝

54、置是夾具的重要組成部分。合理設(shè)計(jì)夾緊裝置有利于保證工件的加工質(zhì)量、提高生產(chǎn)率和減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。因此，對(duì)夾緊裝置應(yīng)的加工質(zhì)量、提高生產(chǎn)率和減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。因此，對(duì)夾緊裝置應(yīng)該提出以下基本要求該提出以下基本要求: 夾緊過程中，不能破壞工件定位位置。夾緊過程中，不能破壞工件定位位置。 夾緊力的大小適當(dāng)并穩(wěn)定，以保證工件在加工過程中不產(chǎn)生移動(dòng)或夾緊力的大小適當(dāng)并穩(wěn)定，以保證工件在加工過程中不產(chǎn)生移動(dòng)或震動(dòng)，且不產(chǎn)生過大變形和表面損傷。震動(dòng)，且不產(chǎn)生過大變形和表面損傷。 夾緊動(dòng)作準(zhǔn)確迅速，操作方便，工作效率高。夾緊動(dòng)作準(zhǔn)確迅速，操作方便，工作效率高。 省力、安全，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，改善勞動(dòng)條件。省力

55、、安全，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，改善勞動(dòng)條件。 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于制造與維修。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于制造與維修。 夾緊裝置的合理性是在保障、穩(wěn)定工件準(zhǔn)確定位的前提下而取決于夾夾緊裝置的合理性是在保障、穩(wěn)定工件準(zhǔn)確定位的前提下而取決于夾緊力的方向、作用點(diǎn)和大小三個(gè)要素的科學(xué)合理。緊力的方向、作用點(diǎn)和大小三個(gè)要素的科學(xué)合理。上一頁(yè) 下一頁(yè)返回8. 5工件在夾具上的夾緊工件在夾具上的夾緊 1.夾緊力的大小夾緊力的大小 實(shí)踐證明，夾緊力大小應(yīng)當(dāng)適當(dāng)。因?yàn)閵A緊力過大不僅會(huì)增大工件的實(shí)踐證明，夾緊力大小應(yīng)當(dāng)適當(dāng)。因?yàn)閵A緊力過大不僅會(huì)增大工件的夾緊變形，還會(huì)加大夾緊裝置尺寸，造成浪費(fèi)夾緊變形，還會(huì)加大夾緊裝置尺寸，造成浪費(fèi);夾緊

56、力過小會(huì)使得工件夾夾緊力過小會(huì)使得工件夾不緊，加工中工件的定位位置將被破壞，甚至可能引發(fā)安全事故。不緊，加工中工件的定位位置將被破壞，甚至可能引發(fā)安全事故。 確定夾緊力大小的方法有兩種確定夾緊力大小的方法有兩種:分析計(jì)算法和經(jīng)驗(yàn)類比法。分析計(jì)算法和經(jīng)驗(yàn)類比法。 分析計(jì)算法是根據(jù)靜力平衡原理列出靜力平衡方程式求得夾緊力。確分析計(jì)算法是根據(jù)靜力平衡原理列出靜力平衡方程式求得夾緊力。確定夾緊力時(shí)，可將夾具和工件看成一個(gè)整體，將作用在工件上的切削力、定夾緊力時(shí)，可將夾具和工件看成一個(gè)整體，將作用在工件上的切削力、重力和慣性力等視為外力。在考慮夾緊力時(shí)，為使夾緊可靠，需要乘一重力和慣性力等視為外力。在考

57、慮夾緊力時(shí)，為使夾緊可靠，需要乘一個(gè)安全系數(shù)個(gè)安全系數(shù)k。粗加工時(shí)可取。粗加工時(shí)可取k=2.53，精加工時(shí)取，精加工時(shí)取k=2.52。由于加工。由于加工過程中切削力、慣性力的作用點(diǎn)、方向和大小都有可能隨時(shí)改變，故在過程中切削力、慣性力的作用點(diǎn)、方向和大小都有可能隨時(shí)改變，故在計(jì)算夾緊力大小時(shí)應(yīng)該充分考慮一些最不利的情況計(jì)算夾緊力大小時(shí)應(yīng)該充分考慮一些最不利的情況上一頁(yè) 下一頁(yè)返回8. 5工件在夾具上的夾緊工件在夾具上的夾緊 2.夾緊力的方向夾緊力的方向 夾緊力方向應(yīng)使所需夾緊力盡可能小并保證夾緊可靠。夾緊力方向應(yīng)使所需夾緊力盡可能小并保證夾緊可靠。 圖圖8一一33所示為夾緊裝置中夾緊力所示為夾

58、緊裝置中夾緊力Q、切削力、切削力F和重力和重力G三者作用方向三者作用方向的分布及效果。如圖的分布及效果。如圖8 -33 (a)所示，三力方向重合，能充分利用切削力所示，三力方向重合，能充分利用切削力F和重力和重力G合成而起到夾緊作用，所需夾緊力最小，同時(shí)夾緊力的方向垂合成而起到夾緊作用，所需夾緊力最小，同時(shí)夾緊力的方向垂直于工件的主要定位基面，與工件剛度最大方向一致，工件夾緊變形小，直于工件的主要定位基面，與工件剛度最大方向一致，工件夾緊變形小，故最為合理。相反，圖故最為合理。相反，圖8一一33 (f)所示恰恰是切削力所示恰恰是切削力F和重力和重力G與夾緊力反與夾緊力反向，需要在平衡切削力向，

59、需要在平衡切削力F和重力和重力G后才能起到夾緊作用，顯然，夾緊力將后才能起到夾緊作用，顯然，夾緊力將會(huì)很大且不安全，最不合理。會(huì)很大且不安全，最不合理。上一頁(yè) 下一頁(yè)返回8. 5工件在夾具上的夾緊工件在夾具上的夾緊 由圖由圖8一一33看出，支承面在底部并處水平位置最好，支承面不宜傾斜看出，支承面在底部并處水平位置最好，支承面不宜傾斜或位于側(cè)面、頂部?；蛭挥趥?cè)面、頂部。 圖圖8一一34所示直角支座以所示直角支座以A, B面定位鎖孔，要求保證孔中心線垂直于面定位鎖孔，要求保證孔中心線垂直于A面。為此，應(yīng)選擇設(shè)計(jì)基準(zhǔn)面。為此，應(yīng)選擇設(shè)計(jì)基準(zhǔn)A面為主要定位基準(zhǔn)，要求夾緊力面為主要定位基準(zhǔn)，要求夾緊力F

60、J1，的，的方向垂直于方向垂直于A面。這樣，無(wú)論面。這樣，無(wú)論A面與面與B面有多大的垂直度誤差，都能保證面有多大的垂直度誤差，都能保證孔中心線與孔中心線與A面垂直。相反，如果夾緊力面垂直。相反，如果夾緊力FJ2方向垂直于方向垂直于B面，則因面，則因A, B面間有垂直度誤差面間有垂直度誤差(a 90或或a90 )，使得鎖出的孔不垂直于，使得鎖出的孔不垂直于A面而面而可能超差?？赡艹?。 在選擇夾緊力作用方向時(shí)，一個(gè)主要口標(biāo)是使工件變形盡可能小特別在選擇夾緊力作用方向時(shí)，一個(gè)主要口標(biāo)是使工件變形盡可能小特別是對(duì)于薄壁零件加工，一般應(yīng)該考慮設(shè)計(jì)專用夾具來(lái)改變夾緊力的作用是對(duì)于薄壁零件加工，一般應(yīng)該考