機(jī)械制造工藝學(xué)第二版王先奎課件機(jī)械

第二節(jié)工件在夾具上的定位

工件在機(jī)床上的定位實(shí)際上包括:

工件在夾具上的定位

夾具在機(jī)床上的定位1一、常用定位方法與定位元件1.工件以平面定位在機(jī)械加工中，對(duì)于箱體、床身、機(jī)座等零件，常選擇平面作為定位基面實(shí)現(xiàn)工件以平面的定位元件有支承釘和支承板2固定支承屬于固定支承的定位元件有支承釘和支承板可調(diào)支承即支承的高度尺寸在一定范圍內(nèi)可以進(jìn)行調(diào)整自位支承（浮動(dòng)支承）自位支承是指支承本身的角向位置在工件定位過程中能隨工件定位基面位置變化而自動(dòng)與之適應(yīng)。平面定位的主要形式是支承定位。常用的元件如下3屬于固定支承的定位元件有支承釘和支承板（1）固定支承4固定支承安裝：直接安裝在夾具體的孔中，與孔的配合為：或夾具體上承托支承頭的表面應(yīng)凸起，以便把各個(gè)凸出面一次加工成一個(gè)平面夾具體采用通孔安裝固定支承平頭支承采用安裝后一次磨平的方法使支承釘定位平面在一個(gè)平面5支承的高度尺寸在一定范圍內(nèi)可以進(jìn)行調(diào)整（2）可調(diào)支承6自位支承是指支承本身的角向位置在工件定位過程中能隨工件定位基面位置變化而自動(dòng)與之適應(yīng)（3）自位支承（浮動(dòng)支承）7輔助支承是在一夾具中對(duì)工件不起限制自由度作用的支承。它主要用于提高工件的支承剛性，防止工件因受力產(chǎn)生變形。輔助支承不改變工件在夾具中的位置當(dāng)工件按定位元件定好位以后，再調(diào)節(jié)輔助支承的位置使其與工件接觸每裝卸工件一次，必須重新調(diào)節(jié)輔助支承（4）輔助支承8工件以圓柱孔定位通常屬于定心定位（定位基準(zhǔn)為孔的軸線），夾具上相應(yīng)的定位元件是各種心軸、定位銷2、工件以圓柱孔定位9（1）心軸圖6-6剛性心軸過盈配合心軸間隙配合心軸小錐度心軸另有彈性心軸等。工件在心軸上定位通常限制了除繞工件自身軸線轉(zhuǎn)動(dòng)和沿工件自身軸線移動(dòng)以外的4個(gè)自由度。

10圓柱心軸中間的定位部分與工件孔用過盈配合采用過盈心軸，裝卸工件比較費(fèi)時(shí)，但由于孔與軸間無間隙，基準(zhǔn)位置誤差為零，所以定心精度較高過盈配合圓柱心軸11圓錐心軸一般具有很小的錐度K，通常K=1:5000～1:1000采用圓錐心軸，孔、軸間的間隙得以消除，定心精度較高，可達(dá)0.005～0.01mm圓錐心軸12（2）定位銷13定位銷工作部分直徑d通常根據(jù)加工要求和考慮便于安裝，按g6、g7、f6或f7制造，與夾具體的連接可采用過盈配合或間隙配合。圓柱定位銷通常限制工件的兩個(gè)自由度。當(dāng)要求孔銷配合只在一個(gè)方向上限制工件自由度時(shí)，可使用菱形銷。

14兩種形式：1、定心定位與圓柱孔定位相似，只是用套筒代替了心軸或圓柱銷，錐套代替了錐銷。2、支承定位常用的定位元件是V形塊3、工件以外圓表面定位15定位基準(zhǔn)不論是完整的圓柱面還是局部圓弧面，都可以采用V形塊定位最大特點(diǎn)是對(duì)中性好，即工件定位外圓的軸線與V形塊兩斜面對(duì)稱軸線保證重合，不受定位外圓直徑誤差的影響對(duì)加工表面與外圓軸線有對(duì)稱度要求的工件，常采用V形塊定位。在V形塊中定位16174、工件以其它表面定位

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平面與平面組合、平面與孔的組合、平面與外圓表面組合等。

稱定位點(diǎn)數(shù)最多的定位表面為第一定位基準(zhǔn)面，定位點(diǎn)數(shù)次多的定位表面為第二定位基準(zhǔn)面，定位點(diǎn)數(shù)為1的定位表面為第三定位基準(zhǔn)面。圖6-13工件在兩頂尖上定位

5、定位表面的組合196.一面兩孔定位在加工箱體、殼體等類零件時(shí)，常用一個(gè)平面和兩個(gè)圓柱孔定位。兩個(gè)圓柱孔可以是工件結(jié)構(gòu)上原有的，也可以是為定位需要而專門加工的工藝孔為了避免由于過定位引起的工件安裝時(shí)的干涉，兩銷中的一個(gè)應(yīng)采用菱形銷。20這可使孔與銷之間的間隙增大，用以補(bǔ)償中心距的誤差。為此，第二定位銷的直徑可按下述方法計(jì)算：假定工件兩個(gè)孔徑最小極限尺寸分別為D1，D2，兩定位銷最大直徑分別為d1，d2；銷與孔間最小間隙為x1min=D1-d1,x2min==D2-d2；兩定位孔中心距及偏差為L±LD;兩定位銷中心距及偏差為L±Ld。B、一面兩銷——減小第二定位銷的直徑21

當(dāng)在極端情況下，即兩定位基準(zhǔn)孔的孔徑及孔心距都是最小極限尺寸，而兩定位銷的直徑及銷心距都是最大極限尺寸時(shí)，仍能保證工件順利裝卸。則由上圖所示的幾何關(guān)系得：22這種定位方法產(chǎn)生的基準(zhǔn)位置誤差如下：由于孔與銷是屬間隙配合，對(duì)單個(gè)孔來說，各方向基準(zhǔn)位置誤差即為孔的中心位置變動(dòng)量：23兩銷在X、Y方向上的基準(zhǔn)位置誤差為：24

對(duì)兩孔來說，基準(zhǔn)位置誤差為兩孔連心線相對(duì)兩銷連心線偏轉(zhuǎn)時(shí)所造成的轉(zhuǎn)角誤差：25這是經(jīng)常采用的一種辦法將第二定位銷作成菱形，只在垂直于連心線O1O2方向上保留局部圓柱面，其直徑的基本尺寸與孔徑的相同，公差帶按f7或g6選取使得孔與銷間的最小間隙減小，從而減小轉(zhuǎn)角誤差。C、將第二定位銷作成菱形銷（削邊銷）26由于菱形銷結(jié)構(gòu)尺寸已標(biāo)準(zhǔn)化，尺寸b可參照標(biāo)準(zhǔn)選取，由上式計(jì)算x2min，然后按d2=D2-x2min確定定位銷的最大直徑，并由h7或h6確定d2的公差。最后計(jì)算最大轉(zhuǎn)角誤差2，以判斷上述設(shè)計(jì)是否滿足加工要求，否則就需要對(duì)有關(guān)參數(shù)作適當(dāng)調(diào)整。27D、以一面一孔定位單邊接觸28定位誤差分析（一）定位誤差及其產(chǎn)生原因（二）定位誤差的計(jì)算29（一）定位誤差及其產(chǎn)生原因概念：同批工件在夾具中定位時(shí)，工序基準(zhǔn)位置在工序尺寸方向的最大變動(dòng)量。稱為定位誤差，以dw表示引起定位誤差的原因?yàn)椋河苫鶞?zhǔn)不重合誤差bc引起的定位誤差由基準(zhǔn)位置誤差jw引起的定位誤差30在研究夾具的定位方案中，若工件的工序基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)不重合，就會(huì)導(dǎo)致工序基準(zhǔn)相對(duì)定位基準(zhǔn)的位置產(chǎn)生變動(dòng)，即產(chǎn)生了基準(zhǔn)不重合誤差bc，這對(duì)定位誤差有直接的影響bc的數(shù)值一般等于定位基準(zhǔn)到工序基準(zhǔn)間的尺寸（簡(jiǎn)稱定值尺寸）的公差。1、由bc引起的定位誤差31定義：bc在工序尺寸方向上的分量（投影），即為bc引起的定位誤差dw=bccos式中——定位尺寸與工序尺寸方向間的夾角注意：定位尺寸有可能是某一尺寸鏈中的封閉環(huán)，此時(shí)應(yīng)按尺寸鏈原理計(jì)算出該尺寸公差。2、bc引起的定位誤差計(jì)算32例：圖a中工件各面在前工序中都已加工好，現(xiàn)要求銑一通槽，要求保證工序尺寸A，B，C，其定位方案如圖b所示?，F(xiàn)分析尺寸B加工時(shí)的有關(guān)誤差33jw在工序尺寸方向上的分量（投影），即為jw引起的定位誤差dw=jwcos式中——基準(zhǔn)位移方向與工序尺寸方向間的夾角。3．由jw引起的定位誤差341．用bc和jw兩項(xiàng)誤差合成法計(jì)算定位誤差2．用微分法計(jì)算定位誤差

（二）定位誤差的計(jì)算351．用bc和jw兩項(xiàng)誤差合成法計(jì)算定位誤差定位誤差是由bc和jw所引起，因此：首先求出bc和jw的大小取它們?cè)诠ば虺叽绶较蛏系姆至康拇鷶?shù)和，即為所求定位誤差其一般計(jì)算式是

dw=bccos±jwcos當(dāng)bc和jw的方向相同時(shí)取“＋”號(hào)，相反時(shí)取“－”號(hào).（適用于統(tǒng)一實(shí)體）36如圖所示，一圓盤形工件在V形塊上定位鉆孔，孔的位置尺寸的標(biāo)注方法假