工件的定位和機床夾具2

1、 l自由度：一個自由剛自由度：一個自由剛 體在某個方向上活動體在某個方向上活動 的可能性。的可能性。 l一個自由剛體有六個一個自由剛體有六個 自由度。自由度。 l（1）沿X軸移動，用 表示； l（2）沿Y軸移動，用 表示； l（3）沿Z軸移動，用 表示； l（4）繞X軸轉動，用 表示； l（5）繞Y軸轉動，用 表示； l（6）繞Z軸轉動，用 表示。 X Y Z X Y Z o 若使物體在某個方向有確定的位置，就必須限制該方若使物體在某個方向有確定的位置，就必須限制該方 向的自由度，所以要使工件在空間處于相對固定的位向的自由度，所以要使工件在空間處于相對固定的位 置，就必須對六個自由度加以限制。

2、限制的方法就是置，就必須對六個自由度加以限制。限制的方法就是 用相當于六個支承點的定位元件與工件的定位基準面用相當于六個支承點的定位元件與工件的定位基準面 接觸。接觸。 X Y o 這種用正確分布的這種用正確分布的 六個支承點來限制工件六個支承點來限制工件 的六個自由度，使工件的六個自由度，使工件 在夾具中得到正確位置在夾具中得到正確位置 的規(guī)律，稱為的規(guī)律，稱為六點定位六點定位 原理。原理。 l完全定位完全定位：六個自由度都需要限制的定位方法，稱為六個自由度都需要限制的定位方法，稱為 完全定位。完全定位。 l不完全定位：不完全定位：沒有完全限制六個自由度而仍然保證有關沒有完全限制六個自由度而

3、仍然保證有關 工序尺寸的定位方法稱為不完全定位。工序尺寸的定位方法稱為不完全定位。 l過定位過定位：當兩種定位元件均能限制工件的同一個方向自當兩種定位元件均能限制工件的同一個方向自 由度時稱為過定位。由度時稱為過定位。 l欠定位欠定位：若定位支承點少于所應消除的自由度數(shù)時，則若定位支承點少于所應消除的自由度數(shù)時，則 工件定位不足，稱為欠定工件定位不足，稱為欠定位位。 Z Y X l工件的定位問題，可以轉工件的定位問題，可以轉 化為在空間直角坐標系中，化為在空間直角坐標系中， 用限制工件用限制工件工序基準工序基準的自的自 由度的方法來分析；由度的方法來分析； l工件定位時應限制的自由工件定位時應

4、限制的自由 度，完全由在該工序中的度，完全由在該工序中的 加工要求和工序基準的性加工要求和工序基準的性 質決定。質決定。 l第一類自由度：影響加工要求（尺寸和位置）的自由度。第一類自由度：影響加工要求（尺寸和位置）的自由度。 l第二類自由度：與保證加工要求（尺寸和位置）無關的自由第二類自由度：與保證加工要求（尺寸和位置）無關的自由 度。度。 對第一類自由度必須加以限制。對第二類自由度，應按照承對第一類自由度必須加以限制。對第二類自由度，應按照承 受切削力、夾緊力等需要，判斷是否應加以限制。受切削力、夾緊力等需要，判斷是否應加以限制。 l第一類自由度：第一類自由度：Z移動，移動，X轉動轉動 l第

5、一類自由度：第一類自由度：X移動，移動， Y移動，移動，X轉動，轉動，Y轉動轉動 球體加工平面球體加工平面 柱體加工平面柱體加工平面 長方體加長方體加 工平面工平面 l圓柱軸向通孔：4個； l圓柱軸向通槽：4個； l平面上通孔：5個； l圓柱軸向盲孔：5個； l圓柱軸向不通槽：5個； l平面上盲孔：6個； 限制高度方面自由度限制高度方面自由度 l第一類自由度判斷：第一類自由度判斷： 1. 找出工序尺寸的工序基準找出工序尺寸的工序基準 2. 確定工序基準需要限制的自由度確定工序基準需要限制的自由度 l工件在機床上或夾具上定位時，其第一類自由工件在機床上或夾具上定位時，其第一類自由 度是通過工件的

6、定位基準與機床或夾具定位元度是通過工件的定位基準與機床或夾具定位元 件接觸或配合而被限制的。件接觸或配合而被限制的。 l定位基準（或定位基面）定位基準（或定位基面）：平面、內(nèi)圓、外圓、：平面、內(nèi)圓、外圓、 內(nèi)錐面、外錐面等；內(nèi)錐面、外錐面等； l定位元件定位元件：支承釘、支承板、定位銷（心軸）、：支承釘、支承板、定位銷（心軸）、 定位套、定位套、V型塊等型塊等 l定位元件的性能要求定位元件的性能要求： 1精度：一般定位元件的尺寸及位置公差 只有工件相應部位公差的1/51/2。 2耐磨性：避免因磨損影響精度。 3、剛性：避免或減少受力變形影響精度。 1. 工件以平面為定位基準工件以平面為定位基準

7、 2. 工件以內(nèi)孔為定位基準工件以內(nèi)孔為定位基準 3. 工件以外圓為定位基準工件以外圓為定位基準 4. 工件以組合表面為定位基準工件以組合表面為定位基準 汽車拖拉機制造工藝學第2版，王寶璽主編， 機械工業(yè)出版社，2000年： 1、習題一（1）(P66頁）； 2、習題二(6) (P66頁） ； 汽車制造工藝學曾東建主編，機械工業(yè)出版 社，2005年： 1、習題4.12 (P135頁）； 2、習題4.19 (P137頁） ； l1. 支承釘支承釘 l2. 支承板支承板 l3. 可調支承可調支承 l4. 自位支承自位支承 l5. 輔助支承輔助支承 推式輔助支承 彈性輔助支承 基礎支承 限制工件自 由

8、度，起獨 立定位作用 不限制工件 自由度，加 強剛性和穩(wěn) 定性 標準件標準件 A型：精基準平面型：精基準平面 B型：粗基準平面型：粗基準平面 C型：摩擦大，易型：摩擦大，易 積屑，側面定位積屑，側面定位 支承釘相對于大支承釘相對于大 平面為一個點，平面為一個點， 限制一個自由度限制一個自由度 如如圖圖2-15 兩支承釘成一直線限制一兩支承釘成一直線限制一 個移動和一個轉動自由度個移動和一個轉動自由度 限制限制 X方向移動方向移動 限制限制 X方向轉動方向轉動 三支承釘成一平面限制一三支承釘成一平面限制一 個移動和兩個轉動自由度個移動和兩個轉動自由度 A A型：結構簡單，埋頭釘難清理切屑，型：結

9、構簡單，埋頭釘難清理切屑， 適用于側面和頂面定位；適用于側面和頂面定位； B B型：斜凹槽，適用于底面定位。型：斜凹槽，適用于底面定位。 定位基準平面較大時，用幾塊支承板組合成一個平面定位基準平面較大時，用幾塊支承板組合成一個平面 I IZ Z方向移動，方向移動，X X和和Y Y方向轉動方向轉動 IIIIX X方向移動和方向移動和Z Z方向轉動方向轉動 兩個固定支承釘兩個固定支承釘 用于粗基準平面，可調性適應粗基準位置變化用于粗基準平面，可調性適應粗基準位置變化 特點：多點支承之間的浮動聯(lián)特點：多點支承之間的浮動聯(lián) 接，實現(xiàn)一個支承點的作用，接，實現(xiàn)一個支承點的作用， 所以只限制一個自由度所以

10、只限制一個自由度 輔助支承不能作為定位元件，輔助支承不能作為定位元件， 只用于增加剛性和穩(wěn)定性，不只用于增加剛性和穩(wěn)定性，不 允許破壞工件定位，可以承受允許破壞工件定位，可以承受 切削力。切削力。 在非工作位置時，不與工件接觸。工件定在非工作位置時，不與工件接觸。工件定 位夾緊后，推出支承頂在工作表面上。位夾緊后，推出支承頂在工作表面上。 2 彈簧力使支承滑柱的工作面與工件接觸彈簧力使支承滑柱的工作面與工件接觸 l1 心軸心軸 l2 定位銷定位銷 錐形心軸錐形心軸 過盈配合圓柱心軸過盈配合圓柱心軸 間隙配合圓柱心軸間隙配合圓柱心軸 a)a) 錐形心軸錐形心軸，錐，錐 度為度為1/1000-1/

11、1000- 1/50001/5000；依靠心軸；依靠心軸 的錐體定心和脹緊；的錐體定心和脹緊； 限制限制5 5個自由度個自由度 b) b) 過盈配合圓柱心過盈配合圓柱心 軸軸，經(jīng)壓力機壓入心，經(jīng)壓力機壓入心 軸；定心精度高，用軸；定心精度高，用 于多刀車床盤套類零于多刀車床盤套類零 件；限制件；限制4 4個自由度個自由度 c) c) 間隙配合心軸間隙配合心軸， 心軸軸肩軸向定位；心軸軸肩軸向定位； 靠右端螺母夾緊；靠右端螺母夾緊； 限制限制5 5個自由度個自由度 L L L L a)a)固定式固定式 b)b)可換式：定位銷與襯套配合，用螺母拉緊可換式：定位銷與襯套配合，用螺母拉緊 長銷：長銷：

12、L/D=1,L/D=1,限制四個自由度（限制四個自由度（單指與孔配合的單指與孔配合的 圓圓 柱定位面柱定位面） 短銷：短銷：L/D1,L/D50mm 結構參數(shù)可查夾具標結構參數(shù)可查夾具標 準和設計手冊準和設計手冊 b為菱形銷修邊后留為菱形銷修邊后留 下的圓柱部分寬度，下的圓柱部分寬度， b1為修圓后留下的圓為修圓后留下的圓 柱部分寬度。柱部分寬度。 D23668820202424-303040 4050 BD2-0.5D2-1D2-2D2-3D2-4D2-5D2-5 b11233345 b2345568 l1. 圓柱銷直徑圓柱銷直徑d1的基本尺寸及公差。的基本尺寸及公差?；境呋境?寸應等于

13、與之配合的工件定位孔的最小極限寸應等于與之配合的工件定位孔的最小極限 尺寸，公差取尺寸，公差取g6g6或或f7f7 l2. 圓柱銷與菱形銷之間的中心距及公差。圓柱銷與菱形銷之間的中心距及公差。兩兩 銷中心距平均尺寸等于兩定位孔中心距平均銷中心距平均尺寸等于兩定位孔中心距平均 尺寸，公差一般為：尺寸，公差一般為： LgxL 5 1 3 1 TT 夾具上兩定夾具上兩定 位銷中心距位銷中心距 公差公差 工件上兩定工件上兩定 位孔中心距位孔中心距 公差公差 l3. 菱形銷直徑菱形銷直徑d2的基本尺寸及公差。的基本尺寸及公差。查 表得菱形銷b b與B B，代入下式： 2min LxLg min2max2

14、 )( D TTb Dd 菱形銷直徑菱形銷直徑 最大允許值最大允許值 與菱形銷相配合的與菱形銷相配合的 孔的最小極限尺寸孔的最小極限尺寸 設計兩銷尺寸?？字行木酁閮啥ㄎ豢诪槔?mm06. 080,mm1221 027. 0 0 mm126g12 1 006.0 017.0 確定圓柱銷直徑為：）解 mm)02. 080 mm04. 0mm12. 0 3 1 3 1 2) LDLd （中心距及公差為： 間的所以圓柱銷與菱形銷之 取 間中心距：確定圓柱銷與菱形銷之 053. 0 064. 0 0 011. 02 min2 min2max2 12947.116947.11 ,mm011. 0, 6 mm947.11 mm 12 )12. 004. 0(4 12 )( 10mm,B4mm,b 3) hd h D b Dd LDLd 所以菱形銷直徑為： 其下偏差為取菱形銷與定位孔的配合 菱形銷最大直徑為查表得 確定菱形銷直徑： D TTb X TT XD b TT TT XXD b bXD TTb D TTOOAE XDd EO b EH D AO EHEOAHAO EHOAHO TTOO HxHg HxHg HxHg