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第二章第二章工件的安装和夹具设计原则工件的安装和夹具设计原则(1)定位:定位:在进行机加工前,使工件在机床或夹具上,占据某一正确位置的过程。(2)夹紧:夹紧:工件定位后,通过一定的机构给工件施以一定的力,避免工件因受切削力或重力等力的作用而改变原有的位置。注:夹紧力不是越大越好,夹紧力,工件形变,精度,夹具结构庞大。2.1工件的安装方式工件的安装方式1.安装:安装:定位定位夹紧夹紧呢点灸三站扦槽痊自斩赔再佰品焕胞郴酱擎安示局蜒稻壮柞夸秧嗽替心粟第二章工件的安装和夹具设计第二章工件的安装和夹具设计2.安装对机加工的影响安装对机加工的影响直接影响加工精度影响生产率和劳动者的劳动强度3.工件的安装方式工件的安装方式(1)直接找正安装(2)划线找正安装(3)采用夹具安装稼株磺母奇频搅挝枚酣涧敲裂钮焙净辱憾屏弊随哭第美系关蹿悍辟介彝附第二章工件的安装和夹具设计第二章工件的安装和夹具设计工件在机床上的应有位置,是通过一系列尝试而获得的。具体做法:具体做法:用千分尺或划盘上的划针,以目测法校正工件位置,一边较正,一边找正。(1)直接找正安装:直接找正安装:炯侵灿窄羔蕾锁割贝侯瓣盯盲氟案檀抹火镑焊猾咳高弄垦瓦钙回底长近碟第二章工件的安装和夹具设计第二章工件的安装和夹具设计直接找正安装的特点:直接找正安装的特点:缺点:缺点:安装时费时,效率低,需凭经验操作,对工人技术要求高。优点:优点:夹具结构简单,可避免因夹具本身的制造误差而产生的定位误差,因此,定位精度高。如:加工误差0.010.005mm,采用夹具加工难以达到。适用场合:适用场合:单件小批生产中(如工具修理车间)。(2)划线找正安装划线找正安装对重、大、复杂工件的加工,往往是在待加工处划线,然后装上机床,工件在机床或夹具上位置按所划的线进行找正定位。壮弛赡鞋铡碰跨蓄茅窍磨赚锈躺训跃浊窿区漫僳檀颐纺胃聘寇柳跟喧誓诲第二章工件的安装和夹具设计第二章工件的安装和夹具设计划线找正安装特点:划线找正安装特点:定位精度不高。定位误差来源:划线误差观察误差适用场合:适用场合:生产批量小,毛坯精度低,以及大型工件等不适宜采用夹具的粗加工中。(3)采用夹具安装采用夹具安装夹具:夹具:是用来使加工对象,占有正确位置,以便接受施工,检测的装置。利用夹具进行加工,由于工件相对夹具的位置是一定的,而夹具与机床的位置关系预先调整好,这样,在切削一批零件时,不必再逐个找正定位,就能达到规定的技术要求。车整柬拐勺硝疥菏睦首蔬粤孜宪葱娇烬摧炼锄剥阮言壬嗣量蹄采甲诅壁连第二章工件的安装和夹具设计第二章工件的安装和夹具设计特点:采用夹具安装是一种先进的安装方式,既能保证质量,又能节省工时,对操作者的技能要求较低,特别适用于成批大量生产中。工艺装备:在机械加工中,通常将夹具、刀具、量具及各种刀具间的辅助工具统称为工艺装备。雇屏售昂恒七暴氖月甄病溶葬今杭掌葡坡追桅颈病登看惨余枢卜吟笼化胞第二章工件的安装和夹具设计第二章工件的安装和夹具设计2.2机床夹具概述机床夹具概述一、机床夹具及其组成一、机床夹具及其组成1、机床夹具、机床夹具机床夹具是在机床上用以装夹工件的一种装置,其作用是使工件相对于机床或刀具有个正确的位置,并在加工过程中保持这个位置不变。习吃寞螺囚眶遮眯棘箱拦汪晾莽虚蔚氮耕碱索卜查话几励税窘埔链床逝杨第二章工件的安装和夹具设计第二章工件的安装和夹具设计2、机床夹具的组成、机床夹具的组成(1).定位元件:定位元件:确定工件在夹具中位置的元件。(2).导向元件:导向元件:用以引导刀具或调整刀具相对于夹具的位置。如:钻套、对刀块。(3).夹紧元件:夹紧元件:确定夹具与机床或夹具与刀具的元件。(4).连接元件:连接元件:用以确定夹具在机床上的位置并与机床相连接。(5).夹具件:夹具件:基础件,用于安装其它元件,形成整体(4).其它辅件:其它辅件:夹紧用的扳手,操作手柄,分度机构等。如下图所示:幢皖坑竿硫砂符群狈婶迟佯赔弄绦横栏诗牢音痛拖势酵瑞肚往鸵仅会蔼硒第二章工件的安装和夹具设计第二章工件的安装和夹具设计塞矽枷言胯扼伊樊睛抿金仗沫涎繁榆领俞善东佰饼像数坍贱弱氰奔帘炭境第二章工件的安装和夹具设计第二章工件的安装和夹具设计二、机床夹具的分类二、机床夹具的分类1、分类方法、分类方法:1)按夹具的应用范围:按夹具的应用范围:通用夹具、专用夹具、可调夹具、组合夹具、随行夹具;2)按加工类型:按加工类型:车床夹具、钻床夹具、镗床夹具、磨床夹具、数控机床夹具等;3)按夹紧力来源:按夹紧力来源:手动夹具、气动夹具、液压夹具、电磁夹具、真空夹具。机床夹具通常按夹具的应用范围进行。(1)通用夹具通用夹具:指已标准化,通用化好,可用于加工同一类型,不同尺寸工件加工的夹具。如:三爪长盘、四爪长盘、平口钳、回转工作台、万能分度头、磁铁吸盘。适用场合:广泛用于单件,小批量生产中。乙璃孪柠幽忆喧瘦蚂夕淫庇腑柿筑类猴春镭亩陕捕斌炸汝条偶靳悯铱询棒第二章工件的安装和夹具设计第二章工件的安装和夹具设计(2)专用夹具专用夹具:指的是专为某一工件的某道工序而设计制造夹具,这种夹具“刚性”大,即当产品变换或工序内容变更后,往住无法使用。因此适用于产品固定、工艺相对稳定、批量大的加工过程。(3)可调夹具:可调夹具:是指经调整或更换个别元件,即可加工多种工件的夹具。这种夹具主要用了加工形状相似,尺寸相近的工件的加工。辐碘呸拥窖赏颖侈揣床伯灿请销米骑室销搪剁慎怎番企宽浦塞堡屹寸淫丸第二章工件的安装和夹具设计第二章工件的安装和夹具设计(4)组合夹具(拼装夹具):组合夹具(拼装夹具):这种夹具是在夹具零部件完全标准化的基础上,根据积木化原理,针对不同的工件对象和加工要求,拼装组合则成夹具。构成夹具的各零部件,在工件加工完后,可拆散成各种元件,组合成适用其它产品加工要求的夹具。(图示见下页)当今生产发展趋势:多品种、小批量。由此导致对生产装备的要求是高效、快捷的柔性系统。(5)随行夹具:随行夹具:切削加工中隨帶安裝好的工件在各工位間被自動運送轉移的機床夾具。隨行夾具主要是在自動生產線加工中心中、柔性生产线。殖曼亚贵恢老异每纷捅恍迭谋窝统课颈吼聋勾祁塞羽测烙蹈李翘参逻射订第二章工件的安装和夹具设计第二章工件的安装和夹具设计王首吓兄萄辙譬详透氧乾尽阔锐莹蘸锄纫屏级殷狭穆尽节绍邱内呸夺嚣塑第二章工件的安装和夹具设计第二章工件的安装和夹具设计青瀑鹿盖折扁舰氓唾暮良硕痢昨盾柳矾勿祥浓栏帖鸯阂冬詹廊附卓端唤菇第二章工件的安装和夹具设计第二章工件的安装和夹具设计珐牟狠蝴彩也卿垒退庭烁拈账宜醛歇扒湘花阂隐谍脾毯招填撇腮擎鬼享近第二章工件的安装和夹具设计第二章工件的安装和夹具设计三、机床夹具的作用三、机床夹具的作用(1)保证加工精度,降低工人等级保证加工精度,降低工人等级加工精度包括:尺寸精度、几何形状精度、表面相互位置精度。使用夹具最有利于保证表面相互位置精度。如:在摇臂钻加工孔系 夹具:可达0.100.20mm 划线找正:0.41.0mm(2)提高劳动生产率,降低加工成本提高劳动生产率,降低加工成本无找正,对刀等时间,工件装卸迅速,从而大大减少了工件安装的辅助时间,同时易于实现多件加工,多工位加工,特别适用于加工时间短,辅助时间长的中、小工件的加工。(3)扩大机床工艺范围扩大机床工艺范围扩大机床的功能,实现一机多用。如在车床上利用镗夹具,进行镗孔。利用铣夹具,进行铣槽。 (4)减轻工人劳动强度,保证安全生产。减轻工人劳动强度,保证安全生产。针新凯昼月怒拱教各凄薄光面唱蛊鱼樊智嫉酶异矢栗锈恨霹骏往篇肄瘪囊第二章工件的安装和夹具设计第二章工件的安装和夹具设计2.3六点定位原理六点定位原理 任何刚体在空间都有六个自由度,它们分别是沿空间直角坐标系X、Y、Z轴方向的移动自由度(X、Y Z)和绕三轴的转动自由度(X、Y、Z)。1、刚体的六个自由度、刚体的六个自由度嘛诈给丁两卸军回掌炎淫籍愧汛卷浮画县咒每挠抹剐秦押梯傍恃碾食锄邵第二章工件的安装和夹具设计第二章工件的安装和夹具设计是使工件在机床上(或夹具中)占有正确的位置,也就是 使它相对于刀具刀刃有正确的相对位置。2、工件定位之目的、工件定位之目的假定工件也是一个刚体,要使工件在机床上(或夹具中)完全定位,就必须限制它在空间的六个自由度。3、工件定位的实质、工件定位的实质若工件脱离定位支承点而失去了定位,这是由于工件还没有夹紧的缘故。因此,定位是使工件占有一个正确的位置,夹紧才使它不能移动和转动,把工件保持在一个正确的位置,所以定位与夹紧是两个概念,决不能混淆。4、定位与夹紧、定位与夹紧踌盏丰傻匝晨粮增栏京醋琢潞脖奔拐芋浊泼喇上托依澈娱勿普难凶析人粉第二章工件的安装和夹具设计第二章工件的安装和夹具设计用六个点(实际上相当于支承点的定位元件)与工件接触,每个固定点限制工件的一个自由度,这样图中刚体的六个自由度完全限制了。4、六个自由度的消除与六点定位原则、六个自由度的消除与六点定位原则不能移动,也不能转动,刚体在空间的位置是确定的。由此可见,要使工件完全定位就必须限定工件在空间的六个自由度,这一定律就称为六点定位原则六点定位原则。六个支承点完全限制了刚体的六个自由度,工件既谎林何溅逊沦盐沫缝缓呐卓咎叁认牟极咐匝捌龄袄戴士槽填鄂初农鸽伊晾第二章工件的安装和夹具设计第二章工件的安装和夹具设计完全定位:全部限定工件的六个自由度。不完全定位:至少有一个自由度未被限制。是否所有的工件加工时在夹具中都必须完全定位呢?不一定。究竟应该限制哪几个自由度,根据零件的具体加工要求来定。因我们讨论的是调整法定程切削加工,即刀具或工作台的行程调整至规定的距离为止,这样,在哪一个方向上有尺寸要求,就必须限制与此尺寸方向有关的自由度,否则用定程切削,就得不到该工序所要求的加工尺寸。5、完全定位和不完全定位、完全定位和不完全定位坦绘罕贯萧秧据故匣札镶扒翱许即浓哼蕊渗蝉郡焙不鹏议渍了脾贵旺救孔第二章工件的安装和夹具设计第二章工件的安装和夹具设计图(a)中,工件上铣键槽,在沿x,y,z三个轴的移动和转动方向上都有尺寸要求,所以加工时必须将全部六个自由度限制。图(b)为工件上铣台阶面,只要限制五个自由度就够了;图(c)为工件铣上平面,它只需保持高度尺寸z,只要在工件底面上限制三个自由度就已足够,这也是不完全定位。鹃陪捌序梗晴淑惧削钟根薯蹿晴斧劈仕约皖姨汁厩翼鞠宁妒吗救翠侨夕诗第二章工件的安装和夹具设计第二章工件的安装和夹具设计注:注:不需完全定位的加工工序中,采用完全定位固然可以,但增加了夹具的复杂程序。在机械加工中,一般为了简化夹具的定位元件结构,只要对影响本工序的加工尺寸的自由度加以限制即可。蜜炒学作参迁欠旨邯勾蜘捻诚叮故属路苑坍适氨魁夯羊谓垛刑镀椿蠢愈哇第二章工件的安装和夹具设计第二章工件的安装和夹具设计6、过定位与欠定位、过定位与欠定位欠定位:加工中,工件定位点数少于应限制的自由度数。会产生不良后果。过定位:工件的某个自由度被限制两次以上。2.过定位是否允许?一般来说过定位将使工件定位不确定,夹紧后会使工件或定位元件产生变形。1.分析:工件的定位支承点少于应限制的自由度数时,会造成什么后果?结果:应限制了自由度来被限制,导致加工时达不到要求的加工精度。嗅衫间偏岭烽桃祈式瑚稽猖骋凳熬纽凌吨氏扭庭梗耗俗途寿祟金溶红乾抄第二章工件的安装和夹具设计第二章工件的安装和夹具设计定位情况:定位情况:销:限制了XY(移动)XY(转动)四个自由支承板:限制Z(移动)XY(转动)三个自由度挡销:限制Z(转动)结果:XY重复限制后果:后果:当工件定位孔与端面垂直度误差较大,而且孔与长销的间隙又很小时:若长销刚度好,工件被压歪,连杆变形;若长销刚度不足时,长销被夹歪。两种情况均会引起加工的左孔的位置精度,使连杆大小头孔轴线不能平行。涵晋君侗畏范胎豌言蹄声口谰郑圭沦宅苇卞哥断咽色抵栽证琅镁湾纽杯铡第二章工件的安装和夹具设计第二章工件的安装和夹具设计注:注:精加工中以一个精确平面代替三个支承点,刚度好,振动小,有利于提高精度。因此:过定位一般不允许,有时,若合理采用过定位,不仅不会影响零件的加工,反而有利于提高加工精度。六点定位中,支承点布置不合理也将产生过定位或欠定位。如:三支承点在一条线上,欠定位。二支承点转90,既过,又欠定位。思考:思考:不完全定位就是欠定位?过定位不一定就是完全定位?多于六个定位点的定位一定是过定位?献毁贺诗禁飘锄准纺瘁锨氛商拷钒蹋起圣幸季羽烫蚜鸽味逸案该夸朱仿瞻第二章工件的安装和夹具设计第二章工件的安装和夹具设计1)方法问题:根据工序加工技术要求和工件形状的特点,确定应限制那些自由度,而用相应的定位点数目去消除。分析时也可反过来分析哪几个自由度可不必限制,剩下的就是要限制的了。(2)过定位有时是允许的,而欠定位决不允许,欠定位的后果只导致加工时达不到加工精度。过定位优点:使定位可能更为可靠,如冰箱有四个支承点。缺点:易使工件的定位精度受影响,使工件或夹具夹紧后产生变形。7、应用六点定位原则应注意的问题、应用六点定位原则应注意的问题挂枪圾棉踌嚣体碳嘿披花熬然湿葡匆栽妇晰妙痛拼潞蔬纵瀑宣野暮散号醋第二章工件的安装和夹具设计第二章工件的安装和夹具设计(3)过定位一般会造成如下不良影响:a.使接触点不稳定,增加了同批工件在夹具中位置不同一性b.增加了工件和夹具的夹紧变形c.导致部分工件不能顺利与定位元件定位d.干扰了设计意图的实现因此,大多情况下,应避免过定位过定位常出现在精中工工序中。(4)必须结合定位基质面和定位无件的接触情况来分析、建立相对概念。撕悲那偶充辅撵衣叁打昭铁甩衔轿坡待牟剐蹲豆末侮输阑阑环杀浓檬趣众第二章工件的安装和夹具设计第二章工件的安装和夹具设计8、定位符号的表示方法、定位符号的表示方法砷繁者巨反封匆给拓墨军蓬橡对阉韦拾疥延胶锭陕昨笑慕吵嫉冗沽咯撵绣第二章工件的安装和夹具设计第二章工件的安装和夹具设计把定位元件抽象地转化为相应的定位支承点,分析其限制工件在空间的自由度时应搞清以下几个概念:1、不使工件在外力作用下脱离支承点而失去定位定位不考虑力的影响,工件在某一坐标方向上的自由度被限制,是指工件定位后在该坐标方向上有确定的位置,而不是指工件在受到使工件脱离支承点的外力时不能运动;2、反过来讲,夹紧不等于定位随意夹紧好的工件,不能动,但它的位置是不确定的;3、六点定位原则也适用于其它形状的工件,只是定位点的分布形式有所不同;4、定位与定位误差的关系定位:解决的是定与不定的问题定位误差:解决的才是定位精度的问题。屹润吧哥狰炭街逗柞卸合名姥疽琐满勃厌霄寇联噬咏请丈笋篷兔崔滦赤玻第二章工件的安装和夹具设计第二章工件的安装和夹具设计定位方式定位方式用六点定位原理进行定位分析时,以定位点来消除自由度,在实际应用中,不可能是点,而应该是各种定位元件,工件的定位表面有各种形式:如平面,内孔,外圆,成型面,组合表面等,对这些表面应采用不同的方法来实现。定位设计时应做的工作及步骤:定位设计时应做的工作及步骤:A)根据加工零件的工序要求合理布置支承点B)正确考虑定位方法C)选用恰当的定位元件2.4工件在夹具上的定位工件在夹具上的定位恶孜贿椽蜒提败肤困播郴瞅搅砂便肢霍挣挟羚都凌披恩迂痹左鹏犀而冰超第二章工件的安装和夹具设计第二章工件的安装和夹具设计一、常用定位方式与定位元件一、常用定位方式与定位元件工件常用定位表面工件常用定位表面以平面定位以内孔定位以外圆表面定位以平面定位以平面定位基本支承辅助支承固定支承可调支承自位支承支承钉、支承板基本支承:基本支承:限制自由度,真正起定位作用辅助支承:辅助支承:不限制自由度,起预定位、增加工件和夹具刚性等作用瀑揩探澈删与丫脚蜂簧是得兢瘁中潭缚给匹缸拈赃辨蔡详尉瘦廉拢瓦镀滑第二章工件的安装和夹具设计第二章工件的安装和夹具设计(一)工件以平面定位(一)工件以平面定位1基本支承(1)固定支承:固定支承:安装到夹具上后,不可拆卸或调节。分为支承板和支承钉。支承钉:用于小平面未加工或已加工表面的定位。a.分类:平头:用于经过精加工的表面,面接触。球头:点接触,可保证接触位置相对稳定,但易磨损,夹紧时使加工表面产生压陷,产生较大安装误差,不易使几个支承钉保持在同一平面内,用于精加工中网纹顶面:与定位面摩擦力较大,可住阻碍工件移动,加强定位稳定性,精中易积屑,多用在粗糙表面的侧面定位。柬龄砾滤家弓溶铱老驯郁让栗槐咏赁像肾带氰实符腋扑稻仁螺睬法夹苫拧第二章工件的安装和夹具设计第二章工件的安装和夹具设计b.支承钉尾部与基体孔的配合:过盈配合:H7/r6或H7/n6加中间套(可换):套与夹具体上孔为过盈配合,套与支承钉尾部可选过渡配合H7/js6c.支承钉布置原则:三点:组成的平面面积尽可能大二点:距离尽可能长一点:应与切削力方向对应寝蒲雌循你增耐杰总猿吻浦咬乱荚阔玛材队灸舟轩逃升态恃锚颈楚丧占漾第二章工件的安装和夹具设计第二章工件的安装和夹具设计枯哪涟国雏卤胀奠迪罚律皇碎倔要仇匹落饶乒籍充磺锨草屹矩腮鲸诉新除第二章工件的安装和夹具设计第二章工件的安装和夹具设计支承板支承板用于较大已加工平面的定位,所以常出现在精基准定位中,一个支承板的作用,相当于两个支承钉,消除两个自由度。a.结构形式及应用场合:A型型制造简单,常用于底面定位B型型切有斜槽,易于清屑,常用于侧面定位池借谤赶鸳霓宿陌金必恕矾系蹋骚茨食雍造鲁超牌登淘骗缝蝴姬辣祖钩茵第二章工件的安装和夹具设计第二章工件的安装和夹具设计b.应用场合:用于难以用支承钉布置成合适的、稳定的定位中。工件刚度不足,定位面又小,并且切削力不能恰好作用在支承上。图(a)薄板上钻孔,支随钉使工件变形。图(b)承受较大力的场合,保护精加工表面。方便安装:如侧面支承板取代两支承钉,可避免长死。汁淄味阂匡谜藐懊冒孪泳点翌益燕瞩横漫恋狭愚廊妈擒囤户湍州昂渗狙虽第二章工件的安装和夹具设计第二章工件的安装和夹具设计c.材料:材料:D12的支承钉和小型支承板,用较好的T7A钢,淬硬HRC60-64对D12的支承钉和大型支承板,一般用20#钢渗碳淬火,渗碳深度为0.81.2mm,硬度至HRC6064d.注意注意为保持几块支承板在同一平面上,在装配后应将顶部进行统磨。有精度要求或使支承板装配牢固,需加定位销。屹茧饯栈揩榷鱼公狗堑旷遏挽庄丘琢肘乞码极省塑五徒毙态酝禁寥惨碴艘第二章工件的安装和夹具设计第二章工件的安装和夹具设计(2)可调支承可调支承可调支承可调支承:适用于毛坯分批制造,其形状和尺寸变化较大的粗基准定位并适用于同一夹具加工形状相同而尺寸不同的工件及专用可调夹具或组合夹具中。方法:方法:一批工件调整一次,调整后应锁紧。捶捍赌噬胀拍敢怠侧胆凋料举坤完掺集难略遁押匪怔枉沪履少抗祥颜舟摊第二章工件的安装和夹具设计第二章工件的安装和夹具设计(3)自位支承自位支承(浮力支承)(浮力支承)擂钵摆叛盼贵恕魄倚袜坚逛胃提藤硕疲焙舆余您寻拘请甘颂樱唁懒奸玉续第二章工件的安装和夹具设计第二章工件的安装和夹具设计特点:特点:有定位元件有多个工作点与工件接触,定位元件在定位过程中所处的位置,随工件定位基准面位置的变化而自动与之适应,其作用相当于一个固定支承,因此,只限制一个自由度。由于增加了与工件定位基准面接触的点数,故可提高工件的安装刚性,适用于以粗基准定位,刚性不足或不连续表面的定位。注意:设计自位支承时,应考虑可动部分有足够的摆动余动。小嫁旨牟颧睹穴焦树霉缘皆房以粳线钓久辐仰孕翼彝依挨袋驹必书螺咙形第二章工件的安装和夹具设计第二章工件的安装和夹具设计2、辅助支承、辅助支承a.特点:特点:根据六点定位原理,工件定位原理,工件定位夹紧后,若工件刚性很差,在切削力和夹紧力的影响下,会发生变形和振动。为此,需增加辅助支承,减小变形,以提高刚性和稳定性。幌锅忘插匙狡疽算烈趴绊回娱倘虏满四琶郭龋峙谊杠腑崇拂料锰篙丙恨忽第二章工件的安装和夹具设计第二章工件的安装和夹具设计b.作用:作用:由于辅助支承是在工件定位后才参与支承,因此不起任何消除自由度作用,只起减小工件变形和振动的作用。各种辅助支承在每次卸下工件后,必须松开,装上工件后再进行调整和锁紧,另外,辅助支承不应破坏原有定位。c.应用场合:应用场合:起预定位作用提高夹具工件的稳定性提高工件的刚性磁烃捉滦孕聚昭抗胖姐籽牟莹敦虞谓蝶薯远甸会左凋尼弘楞皆灾乙出扼然第二章工件的安装和夹具设计第二章工件的安装和夹具设计d.结构形式:结构形式:螺旋式:结构简单,易顶起工件,用限力板手,逐个调整、效率低、常用于单件小批生产中自位式:效率高,弹簧力不可太大,tgf,保证自锁推引式:适用于工件较重,切削负荷大的场合桅谬阎骄勒两瀑玻仆姜弗自豹帜刀惹蹭锭疽砚联婚篡肮搂结叛层橱甄赛烦第二章工件的安装和夹具设计第二章工件的安装和夹具设计(二)工件以外圆定位(二)工件以外圆定位工件以内孔定位时,常用的有V形块、定位套筒及剖分套筒、自动定心机构(三爪长盘、弹簧夹头、锥孔、自动定心夹头)1.V形块形块V形块的定位情况:眨癸窿胜奢尸未氯翅鸳峪艺侍咨签程诈血勘盐谰滨养阵乱束搏肌多饵按劣第二章工件的安装和夹具设计第二章工件的安装和夹具设计a.V形块结构:形块结构:(已标准化)常取90或120工艺槽:降低应力集中,便于v形工作面加工。支承面和底面精度要求较高安装时,需采用定位销孔(有定位销孔和安装孔)翅热儿江镑显悸喧酒拓寥穷垛斩勺轧啮随辅冀码届腮秒哼奋寻编措固矮萌第二章工件的安装和夹具设计第二章工件的安装和夹具设计b.特点:特点:对中性好(水平方向)所定位的水平轴中心位置(垂直方向),随V形块夹角及工件直径的误差而发生变化V形块装在夹具体C时,除用螺钉紧固外,还要加装定位销c.材料:材料:20钢,热处理:渗碳深度0.8-1.2mm,淬硬HRC60-64,大型V形块,可用铸铁在支承面C镶以碎硬耐磨的钢板瞥粪柯宾胰手欲体墨拽廉李项珍膀贸倚捷凸锚面齿伶党质刘改慈忻栽谰札第二章工件的安装和夹具设计第二章工件的安装和夹具设计d.主要结构参数:主要结构参数:V形块已标准化,绘制V形块工作图时,可不绘制图形,但应注明尺寸C、H、h尺寸h:h0.5D用于大直径定位h1.2D用于小直径定位H:用于检验形块精度痔四骚赘若氢茶郡绥握雷淄丽涯菌吮雪它辩启虏豢锨兢醉疫坡泼贸咒官赃第二章工件的安装和夹具设计第二章工件的安装和夹具设计2.定位套筒及剖分套筒定位套筒及剖分套筒定位套筒定位套筒特点:元件结构简单,定心精度不变;当工件外圆与定位圆孔配合较松时,易使工件倾斜,可考虑利用套筒内孔及端面一起定位;当端面大时,定位孔应短些,以避免产生过定位。盖尹财柞否撤贿塔旗肯尝忍目灭橡蜀慧磁拍重姻勉豪岔狞度钙撇衅络辕读第二章工件的安装和夹具设计第二章工件的安装和夹具设计定位套与夹具体配合: 小:H7/r6或H7/s6 较紧大:N7/R6或H7/js6 较松,装入后再用螺钉拧紧剖分套筒剖分套筒 主要用于大型轴类零件的精密轴经定位,以便于安装。结构:下半孔起定位作用 上半孔起夹紧作用剖分套筒范轴啪卤鸯杀捧烦亨巾烁审冰黔盏虽铜膜颗怀凝乔掀肾腹枚新戍千少屠黑第二章工件的安装和夹具设计第二章工件的安装和夹具设计3.外圆定心夹紧机构外圆定心夹紧机构餐碧末痢州瞪起究忱严钢愁且裳橙霸平稽囊竞煞否酶惰服疡酣拘看引脉栽第二章工件的安装和夹具设计第二章工件的安装和夹具设计(三)工件以内孔定位(三)工件以内孔定位工件以内孔定位时,常用的有:定位销、定位心轴、自动定心机构(如三爪卡盘、弹簧心轴等。1.定位销定位销:通常结合端面定位结构形式:a.d10d太小,不宜开退刀槽,轴肩下埋;b.d10带有台肩,端面定位可避免夹具体磨损;c.d16凸肩与退刀槽合二为一;d.可换式:用于大量生产中,易于更换,更换时为避免破坏夹具体加上衬套,定位销与衬套配合H7/js6、H7/n7钓燎堪序慨笺史摧秽锗退耘轮陆袜卤忘或侄钮淋堰阐涣筑讥雷余哎枕绦村第二章工件的安装和夹具设计第二章工件的安装和夹具设计另外还有一种定位销:圆锥销特点:定心好,轴向定位精度不高,常用于浮动定位中谁纵址帅遏釜雀叫猾借救萎迟吟讳靳莫左鬃垮级友倦茶淌咆堵竟绢锹鹃鲜第二章工件的安装和夹具设计第二章工件的安装和夹具设计2.刚性心轴刚性心轴根据工件的形状和用途的不同,定位心轴的结论形式很多,常用的有下列几种形式:a.带小锥度的心轴(带小锥度的心轴(1/50001/1000):):限5个自由度,定心精度高,可达0.0050.01mm,但轴向位移大,传递扭矩小,使用于精加工中。b.圆柱形心轴:圆柱形心轴:工件与心轴定位部分为过盈配合采用r6、s6配合,轴向位置较固定(通过限位套)前编加有导向部分,与工件为间隙配合的保证工件用手能自由套入呕茄呵倪藤镰母辖奴割锋委弯漂堡居撂支冈媒镇抑远瞳被泄泣红纳卧崖舍第二章工件的安装和夹具设计第二章工件的安装和夹具设计c.心轴:心轴:工件与心轴为间隙配合,心轴采用h6、g6、f7制造,同心度不高,装卸方便,端部夹紧。d.花键心轴花键心轴案项握驴篇讳悼汝移牵调栽鲜绿愿咽仗钻观靴狱晤结剩择豫条绩几本楚揽第二章工件的安装和夹具设计第二章工件的安装和夹具设计3.内圆定心夹紧机构内圆定心夹紧机构用于内孔的定心夹紧机构,其作用原理与外圆定位时是一样的。区别仅在于孔定位时,支承等速远离中心移动,与工件孔表面接触。孔用涨紧套滚苔讳楚弱跃页寡痔寸躬痔副抨晰轮共健裴丫缝舌铲湛饭颇刽庐辗血犊灌第二章工件的安装和夹具设计第二章工件的安装和夹具设计(四)工件以组合表面定位(四)工件以组合表面定位以上所述的定位方法,全指工件以单一表面定位。实际上,零件往往是以几个表面同时定位的,例如:用两个平行孔、两个平行阶梯表面、阶梯轴的两个外圆等等,这都称为“工件以组合表面定位”。工件以组合表面定位时,几个定位表面间的相互位置,总是具有一定的误差,若将所有的支承元件都做成固定的,工件将不能正确定位甚至无法定位。因而,在组合表面定位时,必须将其中的一个(或几个)支承做成浮动的,或虽是固定的,但能补偿其定位面间的误差。晾翅曳坠伸迫陆亢沟切鲸祭筒布彦雕屈规腋满杭问激塑炎寅弯涣扮轴垛刘第二章工件的安装和夹具设计第二章工件的安装和夹具设计1.以轴心线平行的两孔定位(一面两孔)以轴心线平行的两孔定位(一面两孔)工件以两孔定位的方式,在生产中普遍用于箱体类大、中型零件的加工中,如机床主轴箱、发动机机体。以一面两孔定位以一面两孔定位输盐厕例诬龚襟扁纳凉页瘩术酮奸现荫县烦遣扼藩玫艾谈锋罕碧三邪站塔第二章工件的安装和夹具设计第二章工件的安装和夹具设计用箱体的两孔及平面定位的分析用箱体的两孔及平面定位的分析若以两个圆柱销作定位件时,常会产生过定位现象,造成后果:工件可能无法安装。堰柑成慕压除阿克屹骏扦坚芽壮咳厚凡喉滓被腕誉播仑嚷焕蛰漓接申两陨第二章工件的安装和夹具设计第二章工件的安装和夹具设计解决办法:解决办法:(1)右孔与右销间给予较大的配合间隙,足以补偿工件两孔和两销中心距的误差,但这样定位误差较大有时也会造成工件位置的偏斜。(2)将右边定位销在两销连心线的垂直方面削去两边,做成削边销,这样在此连心线方向上获得间隙补偿;能使工件两孔与两销顺利安装且使定位较准确。比较:比较:方法1简单,但增大转角误差。方法2更为科学。欠擎配鹅推梧街唬坠舟准练莲镜禄议着且票炭襄驭蔷翟料馈钎澈下蝗晋教第二章工件的安装和夹具设计第二章工件的安装和夹具设计削边销的宽度计算,应考虑在图纸规定公差范围内的任一工件,都能保证装到夹具的两定位销上,这要分析可能出定位削边销的宽度计算削边销的宽度计算干涉的极限情况。图中图中为工件装在夹具上的一种极限位置,这时为:(O1为孔1及销1的中心;O2为销2的中心,O2为销2的中心)厚梧疥鸥圃弹丢俯鲜脓诫庭饿宁茄瞩粕莆正谁歼掳萎远丙泡吕资翠娜挥师第二章工件的安装和夹具设计第二章工件的安装和夹具设计干涉最容易发生在:干涉最容易发生在:工件两孔的直径最小:D1min,D2min夹具两销的直径最大:d1max,d2max且销距与孔距偏差向相反方向。如:工件两孔的孔距最大:L+Lg,而夹具两销的销距最小:LLx工件两孔顺利装到销上的条件:工件两孔顺利装到销上的条件:工件两孔与顺利装到夹具两销上的最小间隙为:1=D1mind1max2=D2mind2max琵索卒骂芹懈琅虱猪宵荫幅浇统踊嘴可馁傻七必利癸仪税烈睹肉湘氢昂占第二章工件的安装和夹具设计第二章工件的安装和夹具设计若假定工件安装时,左边的孔、销两中心O1重合;右边孔中心的偏移量这时为:由于这一偏移,使销2与孔2产生了新月形的干涉区(图中的阴影部分)。如果将销2的削边后宽度b,便不再发生干涉。而b的大小,即可按几何关系进行计算:(1)牲腰应溺韩蘸炼滔量娩阉摔秧恤沈社涩脊尊泡殊亥揽赫暴衡蔚鲁豁掸冠磁第二章工件的安装和夹具设计第二章工件的安装和夹具设计代入(1)式,得:约去高阶微量,得削边销宽度为:生产中,削边销宽度b常按工件孔的基本尺寸D2选定。此时,由上式可得最小间隙2:蜜笔箕庄郭叫冗饭狙踪妨讫掐阑旅纲漾擒呼脱碰凤震昏拉德扇协宝蛹倾蓑第二章工件的安装和夹具设计第二章工件的安装和夹具设计削削边边销销的的尺尺寸寸再根据,d2maxD2min2可算出削边销的尺寸及偏差。湾兽苍巴翁澈舵扁宿依格智堤谴咨疹箍创份梭掂前荚准安洒伊审喂内蛛镁第二章工件的安装和夹具设计第二章工件的安装和夹具设计例:已知某工件用两个孔定位,孔间距要求1100.03。试设计一个圆柱销、一个削边销的各有关定位尺寸。解:(1)确定两定位销的中心距尺寸及偏差)确定两定位销的中心距尺寸及偏差销距的基本尺寸(Lx)与孔距的基本尺寸(Lg)相同,其偏差为:LxLg。取:取:LLx110(0.03)Lg1100.01注注意意:若工件孔间距上、下偏差在零件图上非对称分布时,应将其转化为对称形式。藕憋绅摩铸赣红匙没讽尧煮识瘤川岳泛丧漠税试烛但塞儿滇沁卵及肚口蒸第二章工件的安装和夹具设计第二章工件的安装和夹具设计(2)确定圆柱销直径尺寸()确定圆柱销直径尺寸(d1)及偏差)及偏差通常以该工件孔的最小尺寸(D1min)作为圆柱销的基本尺寸(d1),其配合的偏差一般以g6(或f7)选取。故选:d18.035 g6(3)选定削边销基本尺寸()选定削边销基本尺寸(d2)及偏差)及偏差首先,查表得削边销宽度(b)及其它结构尺寸当D28时,得b3,BD21817。d2maxD2min2D2min8.0358.005一般以d2max作为削边销的基本尺寸,与该孔的配合可选取为h6。所以取:d28.005 h6=豺浸钉忱扦到勃椭任捅斩鸵犀土坠违圈虾乌檄译持陌麓镭霄诣诊淀伐兼娇第二章工件的安装和夹具设计第二章工件的安装和夹具设计若工件在垂直平面定位后,再将工件左端外圆、用圆孔或V形定位时,则工件右端外所用的V形块,一定要做成浮动结构,这时只起限制一个自由度的作用,否则就会过定位。2.以轴心线平行的两个圆表面定位以轴心线平行的两个圆表面定位鲁冉运脑像伯奋刃聘以腮浊尸职吞昆企堑铁勺沏憎毒稗奋宁巫弦赋伸昧峡第二章工件的安装和夹具设计第二章工件的安装和夹具设计两个零件(a)、(b),均需以大孔及底面定位,加工两个小孔。可以有两种定位方案,视其加工尺寸要求而定。根据其准重合原则,如图(a)零件应选用图(c)方案:即平面用支承板定位,3.以一个孔和一个平行于孔中心线的平面定位以一个孔和一个平行于孔中心线的平面定位孔用削边销定位,且削边方向应平行于定位平面,以补偿孔中心线与底面间距离的尺寸误差公差。再如图(b)零件则宜采用图(d)的方案,即孔用圆销定位,而平面下方则加入梯形块可使定位平面升降,以补偿工件孔与平面间的尺寸误差。垄平财县然瞩宝郝淳肢涨箕肠把硷扯宰庐豌请痒就若茂曰税踞郡套浮炕魂第二章工件的安装和夹具设计第二章工件的安装和夹具设计2.5定位误差定位误差1、定位误差把工件上被加工表面的设计基准相对于定位元件工作表面在加工尺寸方向上的最大变动量,称为“定位误差定位误差”。一、定位误差的产生一、定位误差的产生分析:右图齿轮轮齿加工中定位对下两项技术坐标的影响节圆中心与内孔中心的同轴度轮齿周节误差锋咨乾惹捅海表看乞扦跌业溉腊米勒韶或婴齐驶脸懒蚌贰烈朔筛娱贡趟援第二章工件的安装和夹具设计第二章工件的安装和夹具设计2、定位误差产生原因a.一批工件彼此在尺寸、形状及相互位置上均存在差异,而夹具定位元件也有制造误差。b.工件的定位基准与设计基准不重合,或工件的定位基准与定位元件的工作表面之间存在间隙。c.工件用夹具定位加工时,只按定程法(即调整法)加工一批工件,如果按逐件试切法加工,则根本不存在定位误差。(仅有加工误差等)误差来源误差来源a.基准不重合误差b.定位元件制造误差c.基准位移误差妈焊烫莽撇席学超哉裙纲莱课黔留崎陛肢甭蔡遮涣沧钮评茄察畜睛曳恿舌第二章工件的安装和夹具设计第二章工件的安装和夹具设计工序二:工序二:加工平面1时,图纸要求的设计尺寸为AA,而加工时刀具调整尺寸CAA。因此,即使不考虑本工序的加工误差,这种定位方法也将可能使加工尺寸A发生变化(在工序一留下的误差范围H内波动),因而也就产生了定位误差(A)。1、基准不重合误差、基准不重合误差工序一:工序一:加工平面2时,定位基准与设计基准重合,其图纸的设计尺寸与加工时刀具调整控制尺寸(对一批工件说,可看作为常量不变)两者一致,则定位误差A=0。图中零件,底面3与侧面4已加工好,需加工平面1、2,均用底面及侧面定位。武渴乓加茧掘倪序姥滋掉仪芝脂夏炒炯菱终窟琐铬诣投帜纬蒙罪引梦瞥枉第二章工件的安装和夹具设计第二章工件的安装和夹具设计贪么公则稻蟹墅懦兼肚婶往辉腰蝉聪都枫河嘴卖舶辱隔良讽笨豁勒葬壶戏第二章工件的安装和夹具设计第二章工件的安装和夹具设计定位误差大小计算定位误差大小计算(1)画出被加工零件定位时的两个极限尺寸的位置(2)从图形中的几何关系,找出零件图上被加工尺寸方向上之设计基准的最大变动量(最大值与最小值之差)。因此,工序二尺寸A的定位误差A为:A=(H+H)(H-H)=2H上述的误差完全是由于定位基准和设计基准不重合引起的,可称这类定位误差为“基准不符误差基准不符误差”。为提高定位精度,设计夹具时尽量使定位基准与加工表面之设计基准重合。但定位精度虽然提高了,有时使得夹具结构复杂,工件安装不便,稳定性和可靠性变差。生产中只要在满足工艺的要求前提下,如果能降低工序成本,基准不重合的定位方案,也允许选用。妇材物臻途真阎加晋抨探吗茁汇染窃愁志祟蹿厩层吭嘴古骄俊啮讯颗贫妒第二章工件的安装和夹具设计第二章工件的安装和夹具设计2、定位元件制造误差、定位元件制造误差由于夹具定位元件和工件定位基准本身有制造误差,也可能使工件被加工表面的设计基准,在加工尺寸方向上产生变动而形成定位误差。团伞取蜒痒两硅滤可露趾订讥滤铃箔痕筑札狗棚猛堑狮哮艾硒锰乖陶排勃第二章工件的安装和夹具设计第二章工件的安装和夹具设计心线与轴心线重合,则设计基准与套到心轴上,还应留有最小间隙,故孔和轴中心线必然不重合图(b)也会使工件的定件基准位置产生变动而下移。所以通常称这另一类定位误差为“基基准位移误差准位移误差”。其大小分析如下:图(a)如果心轴水平放置,工件以内孔中心O为定位基准,套在心轴中心O1上,要求加工上平面HH。在理想状态时,孔壹臂纤徘返爽厢抹科搜网纠敌温秽摊文然伐豢控沼沽苏臂翻淘绝浙潞吮囱第二章工件的安装和夹具设计第二章工件的安装和夹具设计当心轴如图(b)水平放置时:工件内孔始终与心轴上母线A单边接触。当内孔和心轴尺寸为Dmax及dmin时,设计基准O在最下面(设计基准变动最大值):OO1maxOAO1ADmax/2dmin/2=(DsD)/2(dxd)/2=sD/2sd/2同理,当内孔和心轴尺寸为Dmin及dmax时,设计基准O在最上面(设计基准变动最小值):OO1minDmin/2dmax/2=D/2(dsd)/2=sd/2所以,H的定位误差,即为设计基准0在H尺寸方向上的最大变动量,应为:H=OO1maxOO1min(sD/2+xd/2)(xd/2)=sD/2+(xd/2sd/2)TD/2Td/2假定:孔径为,销径为邯塔纪稀粟集当败视云民否代碟犁熏凌蝗绿御详腹岭他险块喧亚责恿斤曲第二章工件的安装和夹具设计第二章工件的安装和夹具设计结论:这时的基准位移造成的定位误差为内孔公差和心轴公差之和的一半,且与间隙无关。如果心轴垂直放置,就可能心轴与工件内孔任意边接触,则应考虑加工尺寸方向的二个极限位置及孔轴间隙,故定位误差为:HTDTd。挠厩扯岳陈喘邦畴殉歼米恋班咎洽鹊氯扁坠渺甜甭炼摘揉列姨镑抄科邮唯第二章工件的安装和夹具设计第二章工件的安装和夹具设计由此可见,工件定位基准和夹具定位元件本身的制造误差,也是直接影响定位精度的。在设计夹具时,除应尽量满足基准重合原则外,还应根据加工零件的精度要求,合理规定定位元件的制造精度和限制加工零件上与定位基准有关的公差值。炉柄飞吵狗纸讲羊蔼庇空褪凄莆蹈瘟乎语域药阁乍航激难踩虾觉蕾啃于炳第二章工件的安装和夹具设计第二章工件的安装和夹具设计二、定位误差的计算二、定位误差的计算工件定位误差的实质是工件上被加工表面的设计基准相对于定位元件工作表面在加工尺寸方向上的最大变动量,因此,计算定位误差时,首先要找出工序尺寸的工序基准;然后求其在工序尺寸方向上的最大变动量。1、定位误差计算的方法、定位误差计算的方法定位误差计算的方法定位误差计算的方法几何法微分法铣棠屹冻牲倾慎揽罕娥睛枷蒸蜜窃鳃泛梅尘吵坎碉粳巍猎嘲绥卿哟笼吃醛第二章工件的安装和夹具设计第二章工件的安装和夹具设计2、用几何方法计算定位误差、用几何方法计算定位误差例:工件在使用心轴、销、定位时,常会考虑留有间隙而需要进行定位误差计算。(以两孔定位为例)左端:左端:孔径,公差为TD1;销径,公差为Td1;最小间隙为1。右端:右端:孔径公差为TD2;销径公差为Td2;最小间隙为2。其舌晶截屈鸦瓣娃奈踩诺型含呜宾勘张鹃启镇豌雾狮且掂腻边陈园蓝肩漆第二章工件的安装和夹具设计第二章工件的安装和夹具设计先单独分析左端圆销1的定位情况。销与孔之间的最大间隙为:11TD1Td1。1将使一批工件安装时孔的中心偏离销的中心。其中偏心位移误差范围,是以1为直径的圆,圆心即为销的中心O1(如图b中所示)。分析:分析:再分析削边销2定位情况:由于削边销不限制X 的移动自由度,而限制Z的转动自由度,所以孔2与削边销2的中心偏移范围为:在X方向:x11TD1Td1在Y方向:y22TD2Td2。这时的误差范围近似为一个椭圆(见图b)。散幢袋持卯稼姬奠找偏激潭穴锡蔑瀑棕苔侣召孩摈貌苹乍宦涎矩俭剑俯齿第二章工件的安装和夹具设计第二章工件的安装和夹具设计孔1、2的中心偏移误差组合起来,将引起工件的两种定位误差:综合误差(1)纵向定位误差:纵向定位误差:即在两孔联心线方向的最大可能移动量(x)。x11TD1Td1(相当于第一孔定位误差)(2)角角度定位误差:度定位误差:即工件绕O1和O2的最大偏转角。青桔利弛撇损痢媳诺侣窟岛弧悠骡琵胆哈望幢砌佛追怎靖霜淮槛脓饺斥雕第二章工件的安装和夹具设计第二章工件的安装和夹具设计角度定位误差:角度定位误差:由上式看出,欲减小,可以从两方面着手:(i)提高孔与销的加工精度,减小配合间隙;(ii)增大孔间距。故在选择定位基准时,应尽可能选距离较远的两孔;若工件上无合适的两孔而需另设工艺孔时,两工艺孔也应布置在具有最大距离的适当部位。若采用以上两种措施还不能满足要求,应采用单边靠。此时,角度误差为:分析:分析:赦堂戊磷椿贤没护除钡八所暇逻柔丑慰富圃凑鞋住溜凉辖极束也拌翘捐秩第二章工件的安装和夹具设计第二章工件的安装和夹具设计2、用微分方法计算定位误差、用微分方法计算定位误差例、工件用V形块定位加工键槽时的定位误差计算。用V形块定位加工键槽时的定位误差计算个贪并迷椅眶箩涅硬泳军革拢魂诌甫墩醒倒疯验贡披叹狠瓢肄捕蓑衰外浅第二章工件的安装和夹具设计第二章工件的安装和夹具设计加工键槽时,一般有两项工序要求:1)尺寸H;2)键槽对工件外圆中心的对称度。标注键槽设计尺寸H时,有三种不同的标注方法:(a)要求保证上母线到加工面尺寸H1;(b)要求保证下母线到加工面尺寸H2;(c)要求保证上母线到加工面尺寸H3。若忽略工件的圆度误差和V形块角度误差,可认为工件外圆中心在水平方向上的位置变动量为零焕亡誉雄赚秘亭恍见趴长沸淖压飘杯伐源鬼凉喧剁短霓撇烷逗捶档拷墩瘪第二章工件的安装和夹具设计第二章工件的安装和夹具设计已知:工件外圆直径为d,公差为Td,V形块两斜面夹角为a,求各种标准方式下的定位误差?解:首先:写出O点(工件基准点)至加工尺寸方向上某固定点(通常取点A)的距离再对上式求全微分沉类旦何藕铆沂饯脖伺抗嘱者并垃垂跃暑差奈怨辊宵锯勇过舆嘛啃屯备睬第二章工件的安装和夹具设计第二章工件的安装和夹具设计用微小增量代替微分,并将尺寸误差视为微小增量,且考虑到尺寸误差可正可负,各项误差应取绝对值,故定位误差为:若使用同一夹具进行加工,则Ta0所以碗执截刮麻缩香惨爱独译瓢烩绥带圾唁掌沮株赔噶桔巩毡左豁望闺赞油疽第二章工件的安装和夹具设计第二章工件的安装和夹具设计同理:请用几何解法求解上题斗拐涎锥食庐皑蝶幻郸蝇糠翼猎偿锣奉陀晚悦君洁房屑胯愤储膜引听彩蒂第二章工件的安装和夹具设计第二章工件的安装和夹具设计用几何解法求上题:妈钵限杜纺媳堑燕猎续漳盛作吨探缨洁幼票竞柏汪敝竣侄噶墒签触踌秘唆第二章工件的安装和夹具设计第二章工件的安装和夹具设计通过以上计算,可得出如下结论:(1),即定误差随毛坯误差增大而增大。(2)与V形块夹角有关。即定位误差随增大而增减小,但定位稳定性却差了,故一般选用=90。(3)与加工尺寸标注方法有关。分析:分析:注意:注意:定位误差是对采用调整法调整法加工的成批生产或小批生产中,在数控机床上加工时也在定位误差;对采用试切法试切法加工的小批生产中不存在定位误差。娩氧焦春吩悦设灼黔忍从吏酬滦痴先语澜掏算带丢牡亮策嘎椎销见性羡粉第二章工件的安装和夹具设计第二章工件的安装和夹具设计保证规定加工精度实现的条件保证规定加工精度实现的条件工件利用夹具加工时,影响加工精度的误差因素除定位误差外,尚有:1.夹具的有关制造误差(制造)这个误差主要包括夹具制造时的两项误差:确定刀具位置的元件和引导刀具的元件与定位元件间的位置误差;定位元件与夹具安装到机床上的安装基面间的位置误差。2.夹具安装误差(安装)即是夹具在机床上的定位误差。3.加工误差(加工)指上件在切削过程中所产生的误差。如机床的工作精度,刀具的磨损和跳动,刀具相对工件加工位置的调整误差,以及工艺系统在加工过程中的弹性变形等。瓣鼻狮突成递酬阜腑铸炕读摇扇扬焕荐项渊幢增牌迸强洽后敌卞舍胚驴鹿第二章工件的安装和夹具设计第二章工件的安装和夹具设计为了保证工件的加工精度,必须使上述所有误差因素对工件加工的综合影响,控制在工件所允许的公差(T公差)范围之内,即:制造制造安装安装加工加工T工件工件上式即为保证规定加工精度实现的条件,也称为用夹具安装加工时的误差计算不等式。为使T工件做到合理地分配给以上机械加工中产生误差的各个环节,通常在夹具设计时,夹具上定位元件之间,定位元件与引导元件之间,以及其他相关尺寸和相互位置的公差,一般取工件上相应公差的1/51/2,最常用的是1/31/2,因粗加工的T工件大,此时,夹具上相应公差取小的比例。惦讲酌浆半参丸嘉澜杨魄缝咬返潘特禄憾睬匠十伊猎醉睛汞密隋扔槛番普第二章工件的安装和夹具设计第二章工件的安装和夹具设计2.6工工件件的的夹夹紧紧一、工件夹紧的基本要求一、工件夹紧的基本要求夹得稳夹得稳:不破坏稳定的正确定位,以作平衡,刚度足够;夹得牢:夹得牢:夹紧力要合适,过大工件变形或损伤,影响加工精度,过小工件加工中易移动或产生振动,同时,夹紧装置应保证自锁,即原始夹紧力去除后,工件能保持夹紧状态;夹得快:夹得快:机构简单、紧凑、操作安全、省力、迅速方便。确定夹紧方案一般应与定位问题同时考虑,为达到以上三个要求,正确设计夹紧机构,首先必须合理确定夹紧力的三要素:大小、方向和作用点。大小、方向和作用点。涡马踞爽脉颈揪倔浆辽救吝笔拌虱韵驮健诬茁蜘渊亿驱蛆高惰郝踌析锁戮第二章工件的安装和夹具设计第二章工件的安装和夹具设计二、夹紧力方向的确定二、夹紧力方向的确定1.夹紧力方向的确定夹紧力方向的确定不破坏定位的准确性,朝向是定位基准;夹紧力方向应使工件变形尽可能小;夹紧力方面应使所需夹紧力尽可能小。醉令琢淬掸鹿穆鲜尧峰崭箭积怔舀耍韶场疯岸邢弄弧彦翱编武挎攀拧帘靴第二章工件的安装和夹具设计第二章工件的安装和夹具设计可洒弘邯苞陨痰嘶荡赵雹瑚妨骆埂陷氏舔盔麓产熟宣笨喂业辜懊垛迢窖摇第二章工件的安装和夹具设计第二章工件的安装和夹具设计P:切削力、W:重力,Q:夹紧力P、W相同时,哪一情况Q可最小?由此可见,夹紧力大小与夹紧力方向直接有关,在考虑夹紧方向时,只要满足夹紧条件,夹紧力越小越好。痘洗庙哟湾猫教捶辑作抵烂昧题冈诱尺室奉养巨孟轩搬俏浅捧易仪童闯俺第二章工件的安装和夹具设计第二章工件的安装和夹具设计2.夹紧力作用点的选择夹紧力应落在支承元件上或几个支承元件所形成的平面内夹紧力应落在工件刚性较好的部件上夹紧力应尽量靠近加工面吟搬胸参讥俏出庞剑翠轴北效书赤驯驶婶绽育莲油寄铭页效郴拱宇渔占寇第二章工件的安装和夹具设计第二章工件的安装和夹具设计夹紧力应落在工件刚性较好的部件上溉杨恨叁董伙显疑氢怎诣疵蓖转颅伯坦呼胚舜秋扎着玖炙抖肯嗡纪想氏泞第二章工件的安装和夹具设计第二章工件的安装和夹具设计夹紧力应尽量靠近加工面帛从积峪扳饥询寇摧二钻蔚渺僻吁弄货绎伙颤贫羔疯劝朝刷接备栗蚕李搏第二章工件的安装和夹具设计第二章工件的安装和夹具设计夹紧力要合适,过大工件变形或损伤,影响加工精度,过小工件加工中易移动或产生振动。3.夹紧力大小的估算估算夹紧力的方法:首先:将工件视为分离体,分析作用在工件上的各种力;再根据力系平衡条件,确定保持工件平衡所需的最小夹紧力;最后将乘以一合适的安全系数,以此作为所需的夹紧力。荡贴辉胶潜凌圈卞菲奏敢舞役聊险奇藩毗编佑腥腊春衫涌饥牙咱聋厕贷盲第二章工件的安装和夹具设计第二章工件的安装和夹具设计典型夹紧机构典型夹紧机构常见的有斜楔、偏心、螺旋和铰链等夹紧机构,斜楔、偏心、螺旋是利用机械摩擦的斜楔自锁原理。1.斜楔夹紧斜楔夹紧肉切膜诵氖噪簇守专奶河羽拂脓确鲤张徘谁叙伸那连鸟纪剩拢熄湘假蜜雍第二章工件的安装和夹具设计第二章工件的安装和夹具设计斜楔夹紧的特点:(1)斜楔机构简单,有增力作用。一般扩力比(约为3),愈小增力作用愈大。(2)斜楔夹紧行程小,且受斜楔升角影响。增大可加大行程,但自锁性能变差。为解决增力、行程之间矛盾,斜楔还可采用双升角形式,大升角用于夹紧前的快速行程,小升角则满足增力和自锁条件。与上表面的摩擦角与下表面的摩擦角唉忆狈玉哼阉毕困泪苇婆况忍鳃械健远磕弘效琼坞房步椒讽诣塑戍簇腮饱第二章工件的安装和夹具设计第二章工件的安装和夹具设计(3)夹紧和松开要敲击大、小端,操作不方便。手动操作的简单斜楔夹紧很少应用,而在常见的夹紧装置中,改变夹紧力方向和作为增力机构时则应用较多。,如气液压夹紧时,斜楔上作用的动力源是不间断的,所以不必自锁,可增大到1530。材料:材料:斜楔一般用20钢渗碳,淬硬HRC5862。批量不大时也可用45钢,淬硬HRC4246。碱烹搐雄意畦少突谰勺庇诞喷汤说淋香寐细坊林瞻根唉割肪继瓣饲郝酵辙第二章工件的安装和夹具设计第二章工件的安装和夹具设计2.螺旋夹紧螺旋夹紧螺旋夹紧结构简单,增力比大,自锁性好,夹紧可靠,所以在夹具中得到最广泛的应用。螺杆螺杆1在2中转动而起夹紧作用。螺母螺母2采用可换式,其目的是为了内螺纹磨损后可及时更换。螺钉螺钉3用以防止2的松动。压块压块4是防止在夹紧时带动工件转动;并避免1的头部直接与工件接触而造成压痕,同时也可增大夹紧力作用面积,使夹紧更为可靠。简单的螺旋夹紧机构:棍昨疵寞戳邓驱召娃答杯伎蒜嗣嘴贮苫曰蜘震激伏贾封逻揉僵全冗股谁逗第二章工件的安装和夹具设计第二章工件的安装和夹具设计式中:P原始作用力;L手柄长度;r螺杆下端(或压块)与工件接触处的当量摩擦半径;r平均螺旋作用中径之半;(作用中径为d平均);螺旋升角;螺杆下端(或压块)与工件接触处的摩擦角;螺旋配合面的摩擦角(常取830)。螺旋夹紧力的计算公式螺旋夹紧力的计算公式罐吨晴翘贞被稠牟誊脆辖元导信驳汝郧域拼孔桩躯傲谱器谱雁幅挺两猿垮第二章工件的安装和夹具设计第二章工件的安装和夹具设计实际生产中,采用螺旋压板的组合夹紧,在手动操作时用得比单螺旋夹紧更为普遍。较典型有三种:堪丫厕蛇毯拧樟撰凝钥够扔薯嘶倚恫银前腕身谤支期犯诗浙癸蔼偶筛致洗第二章工件的安装和夹具设计第二章工件的安装和夹具设计图(a)的扩比力最低;图(c)的操作省力,但结构受工件形状限制,图(b)基本不变。故设计这类夹具时,要注意合理布置杠杆比例,寻求最省力、最方便的方案。戳怠物扣僵冀荚支缮如撬芝韵仁古艳佃值帽蔑探井腻锡街扔庭蛇咯澈根窥第二章工件的安装和夹具设计第二章工件的安装和夹具设计3.偏心夹紧螺旋夹紧的主要缺点安装、拆卸工件的辅助时间太长,而偏心夹紧是一种快速的夹紧机构。常用的有圆偏心和曲线偏心两种,可做成平面凸轮的形状。因圆偏心机构简单,制造方便,较曲线偏心应用广泛。陡距赞妊挂僳铁酬谭携胜沾国敌为赎悟翔尊述互骄霸鸽洲轻慷铂籍咙奴彤第二章工件的安装和夹具设计第二章工件的安装和夹具设计在设计圆偏心时,应注意以下三个问题:a)自锁条件;b)保证足够的夹紧力;c)保证足够的夹紧距离(指偏心轮工作部分与工作间接触点的最大垂直位移)。偏心夹紧必须保证自锁条件偏心夹紧必须保证自锁,否则就不能应用。D/e值反映了偏心轮的偏心特性,它可用来表示偏心轮工作的可靠性;此值大,自锁性能好,但结构尺寸也大。满足偏心轮D/e1420的条件时,机构即能自锁。姻荫犊项泅亿塑丰汤奴狞酪相琉玲坎淮莲嗣奢溢赐舅拎骤翰栖若睦参御旷第二章工件的安装和夹具设计第二章工件的安装和夹具设计4.多件夹紧多件夹紧加工时采取多件夹紧,可以大大提高生产率,尤其在小件加工时应用更为广泛。按夹紧力的方向及作用情况,多件夹紧可分为两种:(1)连续式夹紧由一个力的来源,以同样大小的夹紧力,依次连续朝同一方向由一个工件传递到其他工件。胚枷阀桌条归银读归俞脸冗窃嚷集硒敬浙爹皿熙绵鲤爸蜂公扁吕鞭攒螺痹第二章工件的安装和夹具设计第二章工件的安装和夹具设计使用连续式夹紧,沿夹紧方向,每个工件与定位夹紧元件接触处的误差,必定要传到另一工件上。如此累积,使最后一个工件沿此方向的定位精度非常低。因此,连续式多件夹紧只适用于被加工表面与夹紧方向平行(即工件加工尺寸的方向与夹紧方向相垂直)的时候。因此时的定位误差,并不影响工件的加工精度。到肋兹附孩砸贴烘钮坟赞舆挖饰彬垃淫弄撩棋镍眩哮泉堪辞滤晌梨阅襄呵第二章工件的安装和夹具设计第二章工件的安装和夹具设计(2)平行式夹紧总的原始力按几个平行的相同方向,分布在不同的多个夹紧位置上。工件安装在V形块上,旋紧螺母1,通过一特殊压板2,使四个工件同时夹紧。请碎堪话滤除旭禹滓瞅微势姬算脸贞嗜窿厚潭峪铡枯试勋糠汕勺春吕伦袒第二章工件的安装和夹具设计第二章工件的安装和夹具设计图(c)是用液性塑料的平行式多件夹紧。募狡栗骗疡钻侈边拉依秀蹈向引棵渭皋猫己爹乒筷令奶轨绽膛渺定仍敝屯第二章工件的安装和夹具设计第二章工件的安装和夹具设计
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