機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)工件的定位和夾緊

1、第四節(jié)第四節(jié) 工件的定位和夾緊工件的定位和夾緊 一、零件的基準(zhǔn)及其分類一、零件的基準(zhǔn)及其分類什么是基準(zhǔn)？ 基準(zhǔn)就是用來確定生產(chǎn)對(duì)象基準(zhǔn)就是用來確定生產(chǎn)對(duì)象上幾何要素間的幾何關(guān)系所依上幾何要素間的幾何關(guān)系所依據(jù)的點(diǎn)、線、面。據(jù)的點(diǎn)、線、面。一、零件的基準(zhǔn)及其分類一、零件的基準(zhǔn)及其分類1. 設(shè)計(jì)基準(zhǔn) 在零件設(shè)計(jì)圖上用以確定其在零件設(shè)計(jì)圖上用以確定其它點(diǎn)、線、面位置的基準(zhǔn)它點(diǎn)、線、面位置的基準(zhǔn)( (點(diǎn)、點(diǎn)、線、面），稱為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。線、面），稱為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。 圖圖2-47 2-47 零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工藝基準(zhǔn)示例零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工藝基準(zhǔn)示例一、零件的基準(zhǔn)及其分類一、零件的基準(zhǔn)及其分類2. 工藝基準(zhǔn) 零件在

2、加工、檢驗(yàn)和裝配過零件在加工、檢驗(yàn)和裝配過程中所采用的基準(zhǔn)，稱為工藝程中所采用的基準(zhǔn)，稱為工藝基準(zhǔn)?；鶞?zhǔn)。 2. 工藝基準(zhǔn)（1 1）定位基準(zhǔn)）定位基準(zhǔn) 加工時(shí)，使工件在機(jī)床或夾加工時(shí)，使工件在機(jī)床或夾具中占據(jù)正確位置所用的基準(zhǔn)。具中占據(jù)正確位置所用的基準(zhǔn)。 圖圖2-47 2-47 零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工藝基準(zhǔn)示例零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工藝基準(zhǔn)示例2. 工藝基準(zhǔn)（2 2）工序基準(zhǔn)）工序基準(zhǔn) 在工藝文件上用以確定本工在工藝文件上用以確定本工序被加工表面加工后的尺寸、序被加工表面加工后的尺寸、形狀和位置的基準(zhǔn)。形狀和位置的基準(zhǔn)。圖圖2-47 2-47 零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工藝基準(zhǔn)示例零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工藝基準(zhǔn)示例2

3、. 工藝基準(zhǔn)（3 3）測(cè)量基準(zhǔn)）測(cè)量基準(zhǔn) 檢驗(yàn)零件時(shí)，用以測(cè)量加工檢驗(yàn)零件時(shí)，用以測(cè)量加工表面的尺寸表面的尺寸、形狀形狀、位置位置等等誤誤差差所依據(jù)的基準(zhǔn)所依據(jù)的基準(zhǔn)。 圖圖2-47 2-47 零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工藝基準(zhǔn)示例零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工藝基準(zhǔn)示例2. 工藝基準(zhǔn)（4 4）裝配基準(zhǔn)）裝配基準(zhǔn) 裝配時(shí)用以確定零件、組件裝配時(shí)用以確定零件、組件和部件相對(duì)于其他零件、組件和部件相對(duì)于其他零件、組件和部件的位置所采用的基準(zhǔn)。和部件的位置所采用的基準(zhǔn)。圖圖2-48 2-48 齒輪的裝配基準(zhǔn)齒輪的裝配基準(zhǔn)傳動(dòng)軸傳動(dòng)軸傳動(dòng)齒輪傳動(dòng)齒輪鍵鍵基準(zhǔn)重合 在實(shí)際生產(chǎn)中，應(yīng)盡量使以上各種基準(zhǔn)重合，以在實(shí)際生產(chǎn)中，應(yīng)盡

4、量使以上各種基準(zhǔn)重合，以消除基準(zhǔn)不重合誤差。消除基準(zhǔn)不重合誤差。 1 1）設(shè)計(jì)零件時(shí)應(yīng)盡量以裝配基準(zhǔn)作為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，）設(shè)計(jì)零件時(shí)應(yīng)盡量以裝配基準(zhǔn)作為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，以便保證裝配技術(shù)要求；以便保證裝配技術(shù)要求； 2 2）在制定加工工藝路線時(shí)，應(yīng)盡量以設(shè)計(jì)基準(zhǔn)）在制定加工工藝路線時(shí)，應(yīng)盡量以設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作工序基準(zhǔn)，以保證零件加工精度；作工序基準(zhǔn)，以保證零件加工精度； 3 3）在加工和測(cè)量零件時(shí)，要盡量使定位基準(zhǔn)、）在加工和測(cè)量零件時(shí)，要盡量使定位基準(zhǔn)、測(cè)量基準(zhǔn)和工序基準(zhǔn)重合，以減少加工誤差和測(cè)測(cè)量基準(zhǔn)和工序基準(zhǔn)重合，以減少加工誤差和測(cè)量誤差。量誤差。二、工件在工藝系統(tǒng)內(nèi)的安裝二、工件在工藝系統(tǒng)內(nèi)的安裝定位：定

5、位：加工前加工前，使，使工件在機(jī)床上或夾具工件在機(jī)床上或夾具上占有正確的加工位置上占有正確的加工位置的過程的過程，稱為，稱為定位定位。 二、工件在工藝系統(tǒng)內(nèi)的安裝二、工件在工藝系統(tǒng)內(nèi)的安裝夾緊：夾緊：用施加外力的形式，把工件已確用施加外力的形式，把工件已確定的定的定位位置固定定位位置固定下來的過程，下來的過程，稱為稱為夾緊夾緊。這個(gè)定位、夾緊的過程，稱為這個(gè)定位、夾緊的過程，稱為裝夾或安裝。裝夾或安裝。例：在墻上貼畫例：在墻上貼畫例：看電影例：看電影 二、工件在工藝系統(tǒng)內(nèi)的安裝二、工件在工藝系統(tǒng)內(nèi)的安裝裝夾或安裝：裝夾或安裝：工件工件定位、夾緊的定位、夾緊的全全過程，稱過程，稱為裝夾或安裝。為

6、裝夾或安裝。 小結(jié)：小結(jié)： 定位在前，夾緊在后定位在前，夾緊在后 定位是首要的定位是首要的 定位定位 + + 夾緊夾緊 = = 安裝安裝二、工件在工藝系統(tǒng)內(nèi)的安裝二、工件在工藝系統(tǒng)內(nèi)的安裝機(jī)床夾具：機(jī)床夾具：在機(jī)床上用來完成工件在機(jī)床上用來完成工件定位、定位、夾緊夾緊任務(wù)的裝置任務(wù)的裝置，稱為，稱為機(jī)床夾具機(jī)床夾具。 二、工件在工藝系統(tǒng)內(nèi)的安裝二、工件在工藝系統(tǒng)內(nèi)的安裝1.1.工件的找正安裝工件的找正安裝直接找正法直接找正法：是用百分表、劃針或用目是用百分表、劃針或用目測(cè)，在機(jī)床上直接找正工件，使測(cè)，在機(jī)床上直接找正工件，使工件工件獲得正確位置的方法。獲得正確位置的方法。 圖圖2-492-49

7、 直接找正法示例直接找正法示例a a）磨內(nèi)孔時(shí)工件的找正磨內(nèi)孔時(shí)工件的找正 b b）刨槽時(shí)工件的找正刨槽時(shí)工件的找正二、工件在工藝系統(tǒng)內(nèi)的安裝二、工件在工藝系統(tǒng)內(nèi)的安裝1.1.工件的找正安裝工件的找正安裝劃線找正法劃線找正法：當(dāng)零件形狀很復(fù)雜時(shí)，可當(dāng)零件形狀很復(fù)雜時(shí)，可先用劃針在工件上畫出中心線、對(duì)稱先用劃針在工件上畫出中心線、對(duì)稱線或各加工表面的加工位置，然后再線或各加工表面的加工位置，然后再按劃好的線來找正工件在機(jī)床上的位按劃好的線來找正工件在機(jī)床上的位置的方法。置的方法。 圖圖2-502-50 劃線找正法示例劃線找正法示例二、工件在工藝系統(tǒng)內(nèi)的安裝二、工件在工藝系統(tǒng)內(nèi)的安裝2.2.使用夾

8、具安裝工件使用夾具安裝工件 圖圖2-512-51 用專用夾具用專用夾具 安裝工件安裝工件支承板支承板支承板支承板支承釘支承釘支承釘支承釘支承釘支承釘鉆套鉆套二、工件在工藝系統(tǒng)內(nèi)的安裝二、工件在工藝系統(tǒng)內(nèi)的安裝2.2.使用夾具安裝工件使用夾具安裝工件 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：1 1）易于保證加工精度；）易于保證加工精度；2 2）能大大地提高生產(chǎn)率，縮短輔助時(shí)間；）能大大地提高生產(chǎn)率，縮短輔助時(shí)間；3 3）裝夾方便，能大大地減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)）裝夾方便，能大大地減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度。度。三、工件在夾具中的定位三、工件在夾具中的定位1.1.六點(diǎn)定位原理六點(diǎn)定位原理圖圖2-522-52 物體的六個(gè)自由度物體的六個(gè)自由度三

9、、工件在夾具中的定位三、工件在夾具中的定位1.1.六點(diǎn)定位原理六點(diǎn)定位原理圖圖2-532-53 六點(diǎn)定位簡(jiǎn)圖六點(diǎn)定位簡(jiǎn)圖三、工件在夾具中的定位三、工件在夾具中的定位 1. 1.六點(diǎn)定位原理六點(diǎn)定位原理 在機(jī)械加工中，要完全確定工件在在機(jī)械加工中，要完全確定工件在夾具中的正確位置，必須用六個(gè)相應(yīng)夾具中的正確位置，必須用六個(gè)相應(yīng)的支承點(diǎn)來限制工件的六個(gè)自由度，的支承點(diǎn)來限制工件的六個(gè)自由度，稱為稱為“六點(diǎn)定位原理六點(diǎn)定位原理”。 三、工件在夾具中的定位三、工件在夾具中的定位 2. 2. 常見定位分析常見定位分析 2. 2. 常見定位分析常見定位分析 1 1） 完全定位：完全定位： 圖圖2-54 2

10、-54 連桿鉆孔定位方案連桿鉆孔定位方案平面支承平面支承側(cè)擋銷側(cè)擋銷短圓柱銷短圓柱銷2. 2. 常見定位分析常見定位分析 2 2） 不完全定位：不完全定位： 圖圖2-54 2-54 連桿鉆孔定位方案連桿鉆孔定位方案平面支承平面支承側(cè)擋銷側(cè)擋銷短圓柱銷短圓柱銷2. 2. 常見定位分析常見定位分析 3 3）欠定位：）欠定位： 圖圖2-512-51 用專用夾具用專用夾具 安裝工件安裝工件2. 2. 常見定位分析常見定位分析 4 4）過定位：）過定位： 圖圖2-55 2-55 過定位示意過定位示意2. 2. 常見定位分析常見定位分析 4 4）過定位：）過定位： 圖圖2-56 2-56 滾、插齒時(shí)工件的

11、過定位滾、插齒時(shí)工件的過定位3.3.常見定位方式及定位元件常見定位方式及定位元件1) 1) 工件以平面定位工件以平面定位 主要支承主要支承 輔助支承輔助支承 固定支承固定支承可調(diào)支承可調(diào)支承自位支承自位支承支承釘支承釘支承板支承板3.3.常見定位方式及定位元件常見定位方式及定位元件1) 1) 工件以平面定位工件以平面定位 支承釘 圖圖2-57 2-57 支承釘和支承板支承釘和支承板3.3.常見定位方式及定位元件常見定位方式及定位元件1) 1) 工件以平面定位工件以平面定位 支承板支承板 圖圖2-57 2-57 支承釘和支承板支承釘和支承板3.3.常見定位方式及定位元件常見定位方式及定位元件1)

12、 1) 工件以平面定位工件以平面定位 可調(diào)支承可調(diào)支承 圖圖2-58 2-58 可調(diào)支承可調(diào)支承3.3.常見定位方式及定位元件常見定位方式及定位元件1) 1) 工件以平面定位工件以平面定位 自位支承：自位支承：在定位時(shí)，其支承點(diǎn)的位置可隨工件在定位時(shí)，其支承點(diǎn)的位置可隨工件定位基準(zhǔn)面位置的變化而自動(dòng)與之協(xié)調(diào)，雖然自位定位基準(zhǔn)面位置的變化而自動(dòng)與之協(xié)調(diào)，雖然自位支承與工件有兩三個(gè)接觸點(diǎn)，但只起到一個(gè)支承點(diǎn)支承與工件有兩三個(gè)接觸點(diǎn)，但只起到一個(gè)支承點(diǎn)的作用。的作用。圖圖2-59 2-59 自位支承自位支承3.3.常見定位方式及定位元件常見定位方式及定位元件1) 1) 工件以平面定位工件以平面定位

13、輔助支承輔助支承 圖圖2-60 2-60 輔助支承輔助支承3.3.常見定位方式及定位元件常見定位方式及定位元件2) 2) 工件以圓孔定位工件以圓孔定位 定位銷定位銷 定位心軸定位心軸 定心夾緊裝置定心夾緊裝置 3.3.常見定位方式及定位元件常見定位方式及定位元件2) 2) 工件以圓孔定位工件以圓孔定位 定位銷定位銷 圓柱銷圓柱銷圓錐銷圓錐銷長(zhǎng)定位銷長(zhǎng)定位銷短定位銷短定位銷圖圖2-64 工件以圓柱孔定位的定位套工件以圓柱孔定位的定位套常見的圓柱銷結(jié)構(gòu)：常見的圓柱銷結(jié)構(gòu)：常見的圓錐銷結(jié)構(gòu)：常見的圓錐銷結(jié)構(gòu)：圖圖2-65 2-65 錐銷定位錐銷定位3.3.常見定位方式及定位元件常見定位方式及定位元件

14、2) 2) 工件以圓孔定位工件以圓孔定位 定位心軸定位心軸 錐度心軸錐度心軸 圓柱心軸圓柱心軸 過盈過盈配合配合心軸心軸 間隙配合心軸間隙配合心軸 3.3.常見定位方式及定位元件常見定位方式及定位元件2) 2) 工件以圓孔定位工件以圓孔定位 錐度心軸錐度心軸 圖圖2-67 2-67 錐度心軸錐度心軸3.3.常見定位方式及定位元件常見定位方式及定位元件2) 2) 工件以圓孔定位工件以圓孔定位 過盈配合心軸過盈配合心軸圖圖2-66 2-66 圓柱心軸圓柱心軸67rH)7(67fgH3.3.常見定位方式及定位元件常見定位方式及定位元件2) 2) 工件以圓孔定位工件以圓孔定位 間隙配合心軸間隙配合心軸

15、圖圖2-66 2-66 圓柱心軸圓柱心軸67rH)7(67fgH3.3.常見定位方式及定位元件常見定位方式及定位元件3) 3) 工件以外圓表面定位工件以外圓表面定位 V V形塊形塊 半圓環(huán)半圓環(huán) 定位套定位套 支承定位支承定位 3.3.常見定位方式及定位元件常見定位方式及定位元件3) 3) 工件以外圓表面定位工件以外圓表面定位 V V形塊形塊 圖圖2-61 2-61 型塊型塊3.3.常見定位方式及定位元件常見定位方式及定位元件3) 3) 工件以外圓表面定位工件以外圓表面定位 V V形塊形塊圖圖2-62 活動(dòng)活動(dòng)V型塊的應(yīng)用型塊的應(yīng)用3.3.常見定位方式及定位元件常見定位方式及定位元件3) 3)

16、 工件以外圓表面定位工件以外圓表面定位 定位套定位套 圖圖2-63 工件以圓孔定位的定位套工件以圓孔定位的定位套3.3.常見定位方式及定位元件常見定位方式及定位元件4) 4) 工件以組合表面定位工件以組合表面定位 圖圖2-68 2-68 一面兩銷定位一面兩銷定位3.3.常見定位方式及定位元件常見定位方式及定位元件4) 4) 工件以組合表面定位工件以組合表面定位 3.3.常見定位方式及定位元件常見定位方式及定位元件 P P63 63 表表2-142-14 四、工件的夾緊方式四、工件的夾緊方式1. 1. 夾緊裝置及其組成夾緊裝置及其組成 什么是夾緊裝置？什么是夾緊裝置？ 將工件在夾具中夾緊、壓牢的

17、裝置，就是夾將工件在夾具中夾緊、壓牢的裝置，就是夾緊裝置。緊裝置。 動(dòng)力裝置動(dòng)力裝置 夾緊裝置夾緊裝置 夾緊元件夾緊元件 中間遞力機(jī)構(gòu)中間遞力機(jī)構(gòu)四、工件的夾緊方式四、工件的夾緊方式2. 2. 對(duì)夾緊裝置的基本要求對(duì)夾緊裝置的基本要求1 1）夾緊應(yīng)有利于工件的定位而不能破壞工件在定位時(shí)）夾緊應(yīng)有利于工件的定位而不能破壞工件在定位時(shí)所獲得的正確位置；所獲得的正確位置；2 2）夾緊力大小應(yīng)適當(dāng)，使夾緊作用可靠，而且能夠自）夾緊力大小應(yīng)適當(dāng)，使夾緊作用可靠，而且能夠自鎖。鎖。 3 3） 夾緊后工件的變形應(yīng)盡可能小，不能因夾緊變形夾緊后工件的變形應(yīng)盡可能小，不能因夾緊變形而影響加工精度。而影響加工精度。4 4）夾緊機(jī)構(gòu)的操作要方便、迅速、省力、安全。）夾緊機(jī)構(gòu)的操作要方便、迅速、省力、安全。 3. 3. 夾緊力的確定夾緊力的確定1）確定夾緊力方向的兩個(gè)原則：a.夾緊力作用方向應(yīng)垂直于工件的主定位面。圖圖2-69 2-69 夾緊力方向?qū)︾M孔位置精度的影響夾緊力方向?qū)︾M孔位置精度的影響3. 3. 夾緊力的確定夾緊力的確定1）確定夾緊力方向的兩個(gè)原則：b. 夾緊力的方向應(yīng)有利于減少所需要的夾緊力。3. 3. 夾緊力的確定夾緊力的確定1）確定夾緊力