定位夾緊基礎(chǔ)知識

BasicStudyReport基礎(chǔ)知識學(xué)習(xí)報告(定位夾緊基礎(chǔ)知識學(xué)習(xí))DATE:2013.3.20Preparedby:楊富斗評分標(biāo)準(zhǔn)(RatingDefinitions)備注：總分5分評分內(nèi)容評估比率12345基礎(chǔ)理論的深度與廣度5%10%15%20%25%報告中文字表述流暢，符合邏輯3%6%9%12%15%報告中相關(guān)分析，改善工具運用5%10%15%20%25%基礎(chǔ)理論試驗的結(jié)果對工作中的改善（改善方面可從以下方面評判：成本節(jié)省，時間節(jié)省，品質(zhì)改善，優(yōu)化生產(chǎn)程序，新材料）7%14%21%28%35%目錄第1章：背景

1.1學(xué)習(xí)背景介紹(請列出學(xué)習(xí)此題目的原因）

1.2學(xué)習(xí)方向及目標(biāo)介紹（請列出通過什么方式、方法學(xué)習(xí)哪些方面的相關(guān)基礎(chǔ)理論知識并運用到工作中，以希望解決什么問題、困難）第2章：原理（請列出學(xué)習(xí)到的實際理論知識）

2.1

六點定位原理2.2常用的夾緊方案

2.3變形薄片零件平面磨削的幾種裝夾方式第3章：實際運用（請結(jié)合工作實際情況，將所學(xué)理論知識運用到工作中。）

3.1現(xiàn)狀及目標(biāo)（請描述待解決問題的現(xiàn)狀、嚴(yán)重程度及希望運用所學(xué)知識解決該問題后達(dá)到什么結(jié)果）

3.2問題分析（請用MSA、魚骨圖、柏拉圖、因果矩陣、流程圖等工具對問題的原因進行分析）

3.3實驗設(shè)計（請根據(jù)對問題的分析結(jié)果，設(shè)計相關(guān)實驗，以驗證推測）

3.4實驗方案實施（請記錄具體的實驗流程及實驗參數(shù)、條件）

3.5實驗結(jié)果與討論（請列出實驗的最終結(jié)果，并對其進行簡單分析）

3.6實驗結(jié)果推廣(請將實驗結(jié)果在實際批量生產(chǎn)或工作中運用并推廣)第4章：總結(jié)（請根據(jù)所學(xué)理論知識及其在工作中的實際運用效果對整個學(xué)習(xí)過程、內(nèi)容及結(jié)果進行總結(jié)）（第一章：學(xué)習(xí)背景）1.1學(xué)習(xí)背景介紹(請列出學(xué)習(xí)此題目的原因）

現(xiàn)有鐵氧體磁鐵磨加工生產(chǎn)線加工出來的產(chǎn)品的精度不高，有凹面、S型磨紋等現(xiàn)象，平行度、垂直度及直線度很難保證。磨加工精度不高的主要原因是磁鐵產(chǎn)品燒結(jié)后變形量大，尺寸波動大，導(dǎo)致產(chǎn)品磨加工時難以精確夾緊定位；而產(chǎn)品沒有定位好則在磨加工時受力不穩(wěn)容易產(chǎn)生位移，以致產(chǎn)品的磨加工精度無法提高；希望通過學(xué)習(xí)定位夾緊的一些常用方法，開發(fā)出能提高磨加工精度的生產(chǎn)工藝。1.2學(xué)習(xí)方向及目標(biāo)介紹（請列出通過什么方式、方法學(xué)習(xí)哪些方面的相關(guān)基礎(chǔ)理論知識并運用到工作中，以希望解決什么問題、困難）通過網(wǎng)上搜集資料等方式學(xué)習(xí)機加工常用的定位夾緊的方法及其原理，增長我們對定位夾緊方法的認(rèn)識，并從其中尋找靈感，將其中某些定位夾緊方法通過演變后，使其適合應(yīng)用于我們磁鐵磨加工的定位夾緊中，解決變形產(chǎn)品磨加工的定位難題，并為往后磁鐵的磨加工工藝開發(fā)及改善提供技術(shù)基礎(chǔ)。（第二章：原理）2.1六點定位原理2.1.1:六點定位原理確定工件在夾具中占有正確位置的過程稱為定位。任何工件在空間直角坐標(biāo)系中都有6個自由度，如圖2-1所示，沿X、Y、Z三個坐標(biāo)軸的移動和繞三個坐標(biāo)軸的轉(zhuǎn)動。因此，要想確定工件的正確位置，就必須使定位元件所相當(dāng)?shù)闹С悬c數(shù)剛好為6個來限制工件的6個自由度。6個支承點應(yīng)按3，2，1的數(shù)目分布在3個相互垂直的坐標(biāo)平面上，這即為六點定位原理。圖2-1六點定位原理（第二章：原理）2.1六點定位原理2.1.2:完全定位圖2-2所示為一長方形工件的六點定位，底面H用A、B、C三

個支承點支承，可限制X、Y、Z

三個自由度；側(cè)面V用D、E兩個支承點支承，可限制X、Z兩個自由度；端面W用一個支承點F支承，可限制Y自由度。這種工件的6個自由度完全被限制的定位方式稱完全定位。圖2-2完全定位（第二章：原理）2.1六點定位原理2.1.3:不完全定位圖2-3所示的磨削工件平面，保證尺寸H及上下平面平行。此時只要把工件放在平面磨床電磁工作臺上磨削，就可保證加工技術(shù)要求，工件實際上只被限制了3個自由度。這種限制工件自由度數(shù)目少于6個，又能符合加工技術(shù)要求的定位方式稱不完全定位。圖2-3磨平面不完全定位（第二章：原理）2.1六點定位原理2.1.4:重復(fù)定位圖2-4（a）所示工件的定位方案，平面限制X，Y，Z

三個自由度，長銷限制X，Y，X，Y

四個自由度，X，Y兩個自由度被重復(fù)限制。這種多個支承點重復(fù)限制同一自由度的定位方式稱重復(fù)定位（或過位）。

重復(fù)限制自由度的支撐點之間，未產(chǎn)生干涉或沖突，也未造成工件或夾具的變形，這種重復(fù)定位是允許的。（如a）

否則是不允許的。（如b、c）圖2-4重復(fù)定位（第二章：原理）2.2常用的夾緊方案2.2.1:什么是夾緊夾緊的目的就是使工件在夾具中的定位，不致于因為加工中受切削力、重力、離心力和慣性力等作用而產(chǎn)生位移或振動，從而保證加工精度的實現(xiàn)和安全生產(chǎn)。夾緊裝置由力源部分、中間遞力機構(gòu)、夾緊元件三部分組成。夾緊裝置應(yīng)滿足下列基本要求：（1）夾緊時不能破壞工件的定位。（2）夾緊力大小應(yīng)適當(dāng)，工件的夾緊變形和受壓面損傷不應(yīng)超出允許范圍，且夾緊可靠，加工中不松動。（3）結(jié)構(gòu)簡單合理，夾緊動作迅速，操作方便、省力和安全。（4）夾緊力或夾緊行程在一定范圍內(nèi)可進行調(diào)和補償。（第二章：原理）2.2常用的夾緊方案2.2.2:常用的典型夾緊機構(gòu)（1）斜楔夾緊機構(gòu)結(jié)構(gòu)特點：在夾具中利用有斜面的楔塊對工件進行夾緊，通常與其他機構(gòu)聯(lián)合使用。斜楔夾緊增力比i較小，一般i=2~5。為得到較大夾緊力，常用氣動或液壓驅(qū)動，手動斜楔夾緊機構(gòu)較少采用。夾緊機構(gòu)圖如下：圖2-5斜楔夾緊機構(gòu)（第二章：原理）2.2常用的夾緊方案（2）偏心夾緊機構(gòu)結(jié)構(gòu)特點：偏心夾緊機構(gòu)是由園偏心輪或曲線偏心輪等繞固定銷軸旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)對工件夾緊。它具有結(jié)構(gòu)簡單、易制造、操作方便、迅速等優(yōu)點。缺點是增力比較小，夾緊行程較小，自鎖性較差。夾緊機構(gòu)圖如下：（第二章：原理）2.2常用的夾緊方案（3）螺旋夾緊機構(gòu)結(jié)構(gòu)特點：用螺釘螺母直接或間接夾緊工件的機構(gòu)統(tǒng)稱為螺旋夾緊機構(gòu)。它結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、夾緊行程大、增力比大、自鎖性好。其缺點是夾緊動作慢、輔助時間長。夾緊機構(gòu)圖如下：（第二章：原理）2.2常用的夾緊方案（4）鉸鏈夾緊機構(gòu)結(jié)構(gòu)特點：它動作迅速、增力比大、易于改變力的作用方向，其缺點是自鎖性能差，多用于機動夾緊機構(gòu)中。夾緊機構(gòu)圖如下：（第二章：原理）2.2常用的夾緊方案（5）定心夾緊機構(gòu)結(jié)構(gòu)特點：對工件實現(xiàn)定心并夾緊的機構(gòu)稱為定心夾緊機構(gòu)。它的特點有：1、定心元件也是夾緊元件；2、對工件的一個定值基準(zhǔn)（如中心線）進行定心夾緊時，其基準(zhǔn)位移誤差為J*M

=0；3、對工件的兩個定位基準(zhǔn)進行定心夾緊時，定心誤差平分到兩個定位基準(zhǔn)上。夾緊機構(gòu)圖1如下：（第二章：原理）2.2常用的夾緊方案夾緊機構(gòu)圖2如下：離心力夾緊的定心夾緊機構(gòu)螺旋定心夾緊機構(gòu)（第二章：原理）2.2常用的夾緊方案（6）聯(lián)動夾緊機構(gòu)結(jié)構(gòu)特點：聯(lián)動夾緊機構(gòu)是利用一個原始作用力來實現(xiàn)多個預(yù)定夾緊動作的機構(gòu)。采用聯(lián)動夾緊機構(gòu)可實現(xiàn)對工件的多點、多向、多件的均勻夾緊，因此生產(chǎn)效率高。夾緊機構(gòu)圖1如下：（第二章：原理）2.2常用的夾緊方案夾緊機構(gòu)圖2如下：（第二章：原理）2.2常用的夾緊方案夾緊機構(gòu)圖3如下：（第二章：原理）2.2常用的夾緊方案夾緊機構(gòu)圖4如下：（第二章：原理）2.3變形薄片零件平面磨削的幾種裝夾方式2.3:薄片零件平面磨削的幾種裝夾方式常見的墊圈、摩擦片、樣板、薄板等薄片零件，由于剛性差、散熱困難、熱處理后彎曲，裝夾時引起夾緊變形，磨削時易翹曲，通常采用磁力吸盤在平面磨床上磨削加工，磨削完成后，去掉磁性吸引力，薄片工件恢復(fù)原狀，難以保證加工精度。如圖2-6所示：圖2-6薄片工件在平面磨床上裝夾（第二章：原理）2.3變形薄片零件平面磨削的幾種裝夾方式如采用以下幾種裝夾方式，保證薄片工件在自由狀態(tài)下進行定位與夾緊，利用雙端面進行磨削加工，可取得良好效果，滿足零件加工精度要求。

1、墊彈性墊片裝夾方式在平面磨床上磨削上述薄片工件時，采用彈性夾緊機構(gòu)，使薄片工件在自由狀態(tài)下實現(xiàn)定位與夾緊。在工件與磁性工作臺之間墊一層0.5mm厚的橡膠，當(dāng)工件受磁性吸引力作用時，橡膠被壓縮，彈性變形變小，從而可磨削出工件的平直平面。反復(fù)磨削幾次，可滿足加工精度要求。如圖2-7所示：圖2-7薄片工件墊彈性墊片裝夾方式（第二章：原理）2.3變形薄片零件平面磨削的幾種裝夾方式

2、用臨時措施加強薄片工件的剛性采用環(huán)氧樹脂結(jié)合劑，將薄片工件在自由狀態(tài)下粘到一塊平板上。平板連同薄片一起放到磁力吸盤上。磨平薄片一端平面后，再將薄片工件從平板上取下來，以磨平的一面放到磁力吸盤上，再磨削薄片工件的另一端平面。由于環(huán)氧樹脂在未硬化之前有流動性，它可以填平薄片工件與平板之間的間隙。當(dāng)環(huán)氧樹脂硬化后，工件與平板粘結(jié)在一起，成為一個整體，從而大大增強了工件的剛性。在磁力吸引下，薄片工件不會產(chǎn)生夾緊變形，為磨削出平直平面創(chuàng)造了條件。也可用厚油脂代替環(huán)氧樹脂填充薄片工件與磁力吸盤之間的間隙，增強工件的剛性，同樣可以收到良好的效果。如圖2-8所示：圖2-8薄片工件臨時增強剛性的裝夾方式（第二章：原理）2.3變形薄片零件平面磨削的幾種裝夾方式

3、機械裝夾方式利用平面磨床附件中的平口鉗將薄片工件借磁性工作臺把小型平口鉗吸住，由于平口鉗有一定高度，因此，鉗口受磁力小。采用進給量逐漸減少的辦法磨平薄片工件一平面后取下，這時把已磨好的一平面放到磁性工作臺上，再進行磨削薄片工件的另一平面，反復(fù)磨削幾次，兩平面的平面度達(dá)到要求。4、真空裝夾方式利用大氣的壓力裝夾薄片工件來進行磨削加工。其工作原理為：夾具體上設(shè)有橡膠密封圈，把薄片工件放在橡膠密封圈上，從而使工件與夾具體之間形成密封腔。用真空泵將室內(nèi)空氣從抽氣孔抽出，這時工件被夾緊。由于夾緊力小，可采用圓周磨削方法進行磨削加工。當(dāng)磨削好薄片工件一端平面后，磨削薄片工件另一端平面時，可采用上述方式進行，同樣可得到滿意的結(jié)果。如圖2-9所示：圖2-9薄片工件真空裝夾方式（第三章：實際運用）3.1現(xiàn)狀及目標(biāo)提示：請描述待解決問題的現(xiàn)狀是什么，嚴(yán)重程度如何及希望運用所學(xué)知識解決該問題后達(dá)到什么結(jié)果1、現(xiàn)狀：現(xiàn)有鐵氧體磁鐵磨加工生產(chǎn)線加工出來的產(chǎn)品的精度不高，有凹面、S型磨紋等現(xiàn)象，平行度、垂直度及直線度很難保證，一般只達(dá)到0.3mm。2、目標(biāo)：運用所學(xué)的原理設(shè)計開發(fā)出新的工藝，目標(biāo)是磨加工精度提高到0.05mm。（第三章：實際運用）3.2問題分析提示：請用MSA、魚骨圖、柏拉圖、因果矩陣、流程圖等工具對問題的原因進行分析產(chǎn)品要求精度為:0.01mm測量系統(tǒng)要求為:0.01mm

3.2.1、MSA<30%（第三章：實際運用）3.2問題分析MSA，測量系統(tǒng)分析：測量系統(tǒng)分析結(jié)果為:此測量系統(tǒng)的重復(fù)性和再現(xiàn)性滿足要求,尺寸公差大不是測量系統(tǒng)的原因所引起,應(yīng)為工藝本身的原因所引起。MethodsManMachineMaterials

精度不高，只為0.3mm（第三章：實際運用）3.2問題分析

3.2.2、魚骨圖

粉的顆粒小不均粉料性能差定位方法不行人員操作不當(dāng)人操作準(zhǔn)確性差粉容易崩粉料含水量超差人操作穩(wěn)定性差主軸跳動大砂輪跳動大砂輪精度差導(dǎo)軌精度差夾具安裝方法不對膠輪精度差調(diào)機方法不對磨機操作方法不對磨削量不對冷卻水小過度磨損制造精度差送料方法不行壓緊方法不行技能不達(dá)標(biāo)精力不集中配方不對混合不均（第三章：實際運用）3.2問題分析3.2.3、改善前磨加工流程圖檢測磨弦寬粗磨外圓精磨外圓精磨內(nèi)圓清洗烘干（第三章：實際運用）3.2問題分析3.2.4、結(jié)合魚骨圖及流程圖進行分析現(xiàn)有磨加工生產(chǎn)線是膠