-工件在夾具上的定位

1、2021-6-22 1 第二節(jié)第二節(jié) 工件在夾具上的定位工件在夾具上的定位 一、常用定位方法與定位元件一、常用定位方法與定位元件 二二、定位誤差的分析與計算、定位誤差的分析與計算 2021-6-22 2 一、常用定位方法與定位元件一、常用定位方法與定位元件 （一）工件以平面定位（一）工件以平面定位 （二）（二）工件以圓柱孔定位工件以圓柱孔定位 （三）工件以外圓柱面定位（三）工件以外圓柱面定位 （四）工件以其它表面定位（四）工件以其它表面定位 （五）（五）工件以組合表面定位工件以組合表面定位 2021-6-22 3 1 1 固定支承固定支承 支承釘結(jié)構(gòu)支承釘結(jié)構(gòu) 2021-6-22 4 2021

2、-6-22 5 2021-6-22 6 2021-6-22 7 可調(diào)支承的定位工作面可沿其軸線方向在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。 2可調(diào)支承可調(diào)支承： 2021-6-22 8 3 3自位支承：自位支承：可以自動調(diào)節(jié)其位置以適應(yīng)工件定位基準(zhǔn)面 的位置變化。 自位支承結(jié)構(gòu)自位支承結(jié)構(gòu) 2021-6-22 9 自位支承 2021-6-22 10 4輔助支承：輔助支承： 輔助支承不是定位元件，它不起輔助支承不是定位元件，它不起 定位作用，只起支承作用。常用于提定位作用，只起支承作用。常用于提 高工件加工部位高工件加工部位剛性和穩(wěn)定性剛性和穩(wěn)定性。 2021-6-22 11 輔助支承的作用輔助支承的作用 及使用及使

3、用 輔助支承的 使用（工件裝夾 后、卸下前動作） 2021-6-22 12 2021-6-22 13 Fj1Fj1 Q 2021-6-22 14 輔助支承結(jié)構(gòu)輔助支承結(jié)構(gòu) 2021-6-22 15 1 1 心軸心軸 圖3.9 剛性定位心軸 1導(dǎo)向部分 2定位部分 3傳動部分 4開口墊圈 5螺母 1:50001:1000 配合長度與直徑之比配合長度與直徑之比L/d 0.81限制四個自由度，限制四個自由度，L/d 0.4限制兩個自由度。限制兩個自由度。 2021-6-22 16 2 2 定位銷定位銷 圓柱銷圓柱銷 2021-6-22 17 2 2 定位銷定位銷 菱形銷菱形銷 b1 b 2021-6

4、-22 18 圓錐銷圓錐銷 2021-6-22 19 工件以外圓柱面定位兩種形式：定心定位和支承定位。 工件以外圓柱面定心定位的情況與工件以圓孔定位的情況工 件與定位元件互換；支承定位時用支承板、支承釘。 1 1 定位套定位套 圓定位套圓定位套 2021-6-22 20 圓錐定位套圓錐定位套 2021-6-22 21 2 V2 V形塊形塊 2021-6-22 22 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) H ND T 2 tan2 2 sin2 2021-6-22 23 V V形塊的特點形塊的特點 V形塊對外圓柱面定位，形式上是支承定位形塊對外圓柱面定位，形式上是支承定位 （V形塊兩斜面于外圓柱面接觸），但其實質(zhì)是形塊兩斜

5、面于外圓柱面接觸），但其實質(zhì)是 定心定位。定心定位。 V形塊能起對中作用，即工件軸線必處于形塊能起對中作用，即工件軸線必處于V形形 塊兩支承斜面的對稱中心平面之上。塊兩支承斜面的對稱中心平面之上。 可以用于非完整外圓的定位可以用于非完整外圓的定位 活動活動V形塊常常起著定位和夾緊的雙重作用形塊常常起著定位和夾緊的雙重作用 （既是定位元件，又是夾緊元件（如下圖）。（既是定位元件，又是夾緊元件（如下圖）。 2021-6-22 24 2021-6-22 25 3 3 支承板、支承釘支承板、支承釘 2021-6-22 26 1 1 工件以圓錐孔定位工件以圓錐孔定位 工件以圓錐孔定位時，所用定位元件為圓

6、錐心軸或工件以圓錐孔定位時，所用定位元件為圓錐心軸或 圓錐銷。圓錐心軸限制工件圓錐銷。圓錐心軸限制工件5個自由度，圓錐銷限制工件個自由度，圓錐銷限制工件 3 3個自由度。個自由度。 2021-6-22 27 2 2 工件以漸開線齒面定位工件以漸開線齒面定位 P104圖3-12 2021-6-22 28 圖3.17 三基面組合基準(zhǔn)定位 2021-6-22 29 大端面與短圓柱面（長圓柱孔與小斷面） 2021-6-22 30 兩錐孔組合 2021-6-22 31 外圓柱面組合 2021-6-22 32 兩面一孔組合 2021-6-22 33 一面兩孔 2021-6-22 34 2.工件以一面兩孔定

7、位的設(shè)計計算工件以一面兩孔定位的設(shè)計計算 （1）菱形銷寬度）菱形銷寬度b的計算的計算 f 2021-6-22 35 2 2 2 2 2 2 2 2 COAOCOAO min22 2 2 2 1 2 D d AO 2021-6-22 36 min1 2 2 2 2 2 1 2 2 2 LXLK TT b CO D AO b CO 2021-6-22 37 min1 min22 LXLK TT D b 2021-6-22 38 （2 2）一面兩孔定位設(shè)計步驟（設(shè)計夾）一面兩孔定位設(shè)計步驟（設(shè)計夾 具上兩銷相關(guān)尺寸具上兩銷相關(guān)尺寸 ） A. A. 確定兩銷中心距尺寸及公差確定兩銷中心距尺寸及公差:

8、B. B. 確定圓柱銷直徑確定圓柱銷直徑d1尺寸及其公差帶尺寸及其公差帶 : d1=D1min；g6或或f7 C. C. 確定菱形銷的寬度確定菱形銷的寬度b、直徑、直徑d2及其公差帶及其公差帶: : b b查表查表3-13-1，計算，計算2min 2min， ，d d2 2=D=D2 2- -2min 2min計算直徑 計算直徑 d d2 2；公差帶??；公差帶取h6h6或或h7h7 LKLx KX TT LLL 3 1 5 1 2021-6-22 39 （3） 一面兩孔定位設(shè)計實例一面兩孔定位設(shè)計實例 例：例： 已知工件上兩定位孔直徑為已知工件上兩定位孔直徑為 D1=D2=35+00.025m

9、m，兩定位孔中心距尺寸為，兩定位孔中心距尺寸為 1000.09mm，試進行兩銷有關(guān)尺寸的設(shè)計計算。，試進行兩銷有關(guān)尺寸的設(shè)計計算。 解：解： （1）兩銷中心距尺寸及公差確定：取兩銷中）兩銷中心距尺寸及公差確定：取兩銷中 心距尺寸為心距尺寸為1000.03mm （2）圓柱銷直徑）圓柱銷直徑d1的確定：的確定： （3）菱形銷寬度和直徑的確定：查表）菱形銷寬度和直徑的確定：查表3-1取菱形銷取菱形銷 寬度寬度b=6mm，由式，由式3-2計算計算2min0.04mm 取取d2公差帶為公差帶為h6，其結(jié)果為，其結(jié)果為 mmhd 04. 0 056. 0 0 016. 02 35)(696.34 mmgd

10、)(635 009. 0 025. 01 2021-6-22 40 二、定位誤差的分析與計算二、定位誤差的分析與計算 （一）定位誤差的概念、組成及計算（一）定位誤差的概念、組成及計算 （二）判斷定位方案的定位精度是否滿足工件加（二）判斷定位方案的定位精度是否滿足工件加 工要求的依據(jù)工要求的依據(jù) （三）工件以單個典型表面定位時定位誤差的分（三）工件以單個典型表面定位時定位誤差的分 析計算（主要是第二類定位誤差的計算）析計算（主要是第二類定位誤差的計算） （四）組合定位時定位誤差的分析計算（四）組合定位時定位誤差的分析計算 （五）（五）定位誤差分析計算綜合實例定位誤差分析計算綜合實例 2021-6

11、-22 41 41 一一批工件逐個在夾具上定位時，由于工件及定位批工件逐個在夾具上定位時，由于工件及定位 元件存在公差，使各個工件所占據(jù)的元件存在公差，使各個工件所占據(jù)的位置位置不完全一致不完全一致 即定位不準(zhǔn)確，加工后形成加工即定位不準(zhǔn)確，加工后形成加工尺寸尺寸的不一致，形成的不一致，形成 加工誤差。加工誤差。 這種這種只與工件定位有關(guān)的加工誤差，稱為定位誤只與工件定位有關(guān)的加工誤差，稱為定位誤 差，用差，用DW表示。表示。 定位誤差定位誤差：設(shè)計基準(zhǔn)在工序尺寸方向上的最大位置變：設(shè)計基準(zhǔn)在工序尺寸方向上的最大位置變 動量。動量。 （一）定位誤差的概念、組成及計算（一）定位誤差的概念、組成及

12、計算 2021-6-22 42 （一）定位誤差的概念、組成及計算（一）定位誤差的概念、組成及計算 2021-6-22 43 43 須明確的概念： a)設(shè)計基準(zhǔn)：在零件圖上用來確定某一表面的尺寸、 位置所依據(jù)的基準(zhǔn)。 b)工序基準(zhǔn)：在工序圖上用來確定本工序被加工表面加 工后的尺寸、位置所依據(jù)的基準(zhǔn)。 c)對刀基準(zhǔn)（調(diào)刀基準(zhǔn)）：由夾具定位元件的定位工作 面體現(xiàn)的，用來調(diào)整加工刀具位置所依據(jù)的基準(zhǔn)。 （1）基準(zhǔn)不重合誤差（第一類定位誤差） 2021-6-22 44 定位基準(zhǔn) 設(shè)計基準(zhǔn) 對刀基準(zhǔn) （一）定位誤差的概念、組成及計算（一）定位誤差的概念、組成及計算 2021-6-22 45 （1）基準(zhǔn)不重

13、合誤差（第一類定位誤差） 2021-6-22 46 JB 由于定位基準(zhǔn)和工序基準(zhǔn)由于定位基準(zhǔn)和工序基準(zhǔn)( (設(shè)計基準(zhǔn)設(shè)計基準(zhǔn)) ) 不重合而產(chǎn)生的定位誤差，用不重合而產(chǎn)生的定位誤差，用 表示。表示。 基準(zhǔn)不重合誤差等于定位基準(zhǔn)相對于基準(zhǔn)不重合誤差等于定位基準(zhǔn)相對于 設(shè)計基準(zhǔn)在工序尺寸方向上的最大變動量。設(shè)計基準(zhǔn)在工序尺寸方向上的最大變動量。 （1）基準(zhǔn)不重合誤差（第一類定位誤差） 2021-6-22 47 加工頂面2，以底面和側(cè)面定位，此時定位基準(zhǔn)和設(shè) 計基準(zhǔn)都是底面3，即基準(zhǔn)重合。 基準(zhǔn)不重合誤差： JB = 0 （1）基準(zhǔn)不重合誤差（第一類定位誤差） 2021-6-22 48 加工臺階面1

14、，定位同工序一，此時定位基準(zhǔn)為底面3，而設(shè)計 基準(zhǔn)為頂面2，即基準(zhǔn)不重合。 即使本工序刀具以底面為基準(zhǔn)調(diào)整得絕對準(zhǔn)確，且無其它加工 誤差，仍會由于上一工序加工后頂面2在 H H 范圍內(nèi)變動 ，導(dǎo)致加工尺寸A A 變?yōu)锳 A H，其誤差為2 H。 基準(zhǔn)不重合誤差： JB = 2 H （1）基準(zhǔn)不重合誤差（第一類定位誤差） 2021-6-22 49 hb ha a1 b1 c h1 max11 xcabhh abJW 55 （2）基準(zhǔn)位置誤差（第二類定位誤差） 2021-6-22 50 （2）基準(zhǔn)位置誤差（第二類定位誤差） 設(shè)設(shè)定位基準(zhǔn)相對調(diào)刀基準(zhǔn)定位基準(zhǔn)相對調(diào)刀基準(zhǔn)在加工精度參在加工精度參 數(shù)方

15、向上數(shù)方向上的最大位置移動量為的最大位置移動量為E,E,則：則： JW =EE1 1+EE2 2+ JW 由于定位基準(zhǔn)相對調(diào)刀基準(zhǔn)的位置移動由于定位基準(zhǔn)相對調(diào)刀基準(zhǔn)的位置移動 產(chǎn)生的定位誤差稱為基準(zhǔn)位置誤差，用產(chǎn)生的定位誤差稱為基準(zhǔn)位置誤差，用 表示。表示。 2021-6-22 51 當(dāng)當(dāng) 和和 由互不相關(guān)的獨立變量引由互不相關(guān)的獨立變量引 起時，用起時，用“+”；當(dāng)；當(dāng) 和和 是同一是同一 變量引起時，要判斷兩者對變量引起時，要判斷兩者對 的影響是的影響是 否同向，方向相同時否同向，方向相同時“+”，方向相反時，方向相反時 “”。 JWJBDW （3）定位誤差 JWJBDW JWJBDW J

16、WJBDW JWJBDW JWJBDW 2021-6-22 52 分析計算定位誤差時應(yīng)注意的問題：分析計算定位誤差時應(yīng)注意的問題： （1）分析計算定位誤差的前提是用夾具裝夾加）分析計算定位誤差的前提是用夾具裝夾加 工工一批一批工件，用工件，用調(diào)整法保證加工要求。調(diào)整法保證加工要求。 （2）定位誤差是指工件某工序中）定位誤差是指工件某工序中某加工精度參某加工精度參 數(shù)數(shù)的定位誤差。它是該加工精度參數(shù)（尺寸、位的定位誤差。它是該加工精度參數(shù)（尺寸、位 置）的加工誤差的一部分。置）的加工誤差的一部分。 （3）某工序定位方案對本工序多個不同）某工序定位方案對本工序多個不同加工精加工精 度參數(shù)度參數(shù)產(chǎn)生

17、不同的定位誤差，應(yīng)分別逐一計算。產(chǎn)生不同的定位誤差，應(yīng)分別逐一計算。 2021-6-22 53 （4）定位誤差數(shù)值是指加工一批工件時某加）定位誤差數(shù)值是指加工一批工件時某加 工精度參數(shù)工精度參數(shù)可能產(chǎn)生的最大誤差范圍可能產(chǎn)生的最大誤差范圍，而不是，而不是 某一個工件定位誤差的具體值。某一個工件定位誤差的具體值。 （5）一批工件的工序基準(zhǔn)相對定位基準(zhǔn)、定）一批工件的工序基準(zhǔn)相對定位基準(zhǔn)、定 位基準(zhǔn)相對對刀基準(zhǔn)產(chǎn)生最大位置變動量位基準(zhǔn)相對對刀基準(zhǔn)產(chǎn)生最大位置變動量是產(chǎn)是產(chǎn) 生定位誤差的原因生定位誤差的原因，而不一定就是定位誤差的，而不一定就是定位誤差的 數(shù)值。數(shù)值。 2021-6-22 54 定位

18、方案是否能滿足工序的加工要求，一般的判定位方案是否能滿足工序的加工要求，一般的判 斷準(zhǔn)則是看定位誤差是否超出工序加工精度參數(shù)設(shè)斷準(zhǔn)則是看定位誤差是否超出工序加工精度參數(shù)設(shè) 計公差的三分之一。即判斷定位方案是否可行的依計公差的三分之一。即判斷定位方案是否可行的依 據(jù)是據(jù)是 T DW 3 1 （二）判斷定位方案的定位精度是（二）判斷定位方案的定位精度是 否滿足工件加工要求的依據(jù)否滿足工件加工要求的依據(jù) 1. 1. 判斷定位方案的定位精度是否滿足工判斷定位方案的定位精度是否滿足工 件加工要求的依據(jù)件加工要求的依據(jù) 2. 2. 夾具定位方案的設(shè)計思路夾具定位方案的設(shè)計思路 3 2021-6-22 55

19、 （三）工件以單個典型表面定位時定（三）工件以單個典型表面定位時定 位誤差的分析計算（主要是基準(zhǔn)位置位誤差的分析計算（主要是基準(zhǔn)位置 誤差的計算）誤差的計算） 1工件以平面定位時的定位誤差工件以平面定位時的定位誤差 定位基準(zhǔn)和對刀基準(zhǔn)是重合的，不存在基準(zhǔn)位定位基準(zhǔn)和對刀基準(zhǔn)是重合的，不存在基準(zhǔn)位 置誤差，即：置誤差，即： 0 JW JBDW 2021-6-22 56 1）工件定位面與定位元件定位工作面是過盈配合，）工件定位面與定位元件定位工作面是過盈配合， 不存在配合間隙。則，不存在配合間隙。則， 2）工件定位面與定位元件定工件定位面與定位元件定 位工作面是位工作面是間隙配合間隙配合 心軸（或

20、定位銷）垂直放置 maxminmax )(xdD JW 2工件以圓柱孔定位時的定位誤差 0 JW JBDW 孔與銷間隙配合時的 定位誤差 Dmax dmin O JW O1 O2 JWJBDW 2021-6-22 57 3）工件定位面與定位元件定位工作面固定單邊接觸工件定位面與定位元件定位工作面固定單邊接觸 心軸（或定位銷）水平放置 )(minmax 2 1 )( 2 1 DJW TDD JWJBDW JWJBDW 前提 定位基準(zhǔn)孔軸線 銷心對刀 2021-6-22 58 工件以圓孔D為定位基準(zhǔn)，被加工面試寬度為b的槽（若被加 工面為孔，其分析和計算方法與加工槽相同），選用定位心軸 或定位銷直

21、徑為d。 例： 2021-6-22 59 2021-6-22 60 3工件以外圓柱面定位時的定位誤差 1）用定位套來定位外圓，定位誤差的分析計）用定位套來定位外圓，定位誤差的分析計 算，同圓柱孔在心軸上定位的分析計算相同。算，同圓柱孔在心軸上定位的分析計算相同。 2）V形塊定位外圓時的定位誤差形塊定位外圓時的定位誤差 V形塊是一個定心定位元件，定位面是外圓柱形塊是一個定心定位元件，定位面是外圓柱 面，定位基準(zhǔn)是外圓軸線，對刀基準(zhǔn)是工件定位面，定位基準(zhǔn)是外圓軸線，對刀基準(zhǔn)是工件定位 外圓平均直徑的軸線。外圓平均直徑的軸線。當(dāng)一批工件在當(dāng)一批工件在V形塊上定形塊上定 位時，由于外圓直徑變化引起定位

22、基準(zhǔn)相對對刀位時，由于外圓直徑變化引起定位基準(zhǔn)相對對刀 基準(zhǔn)發(fā)生位置的變化，產(chǎn)生基準(zhǔn)發(fā)生位置的變化，產(chǎn)生 。 JW 外圓柱面定位 2021-6-22 61 o C dmax dmin do 1 o 1 o V 形塊定位外圓時的定位誤差分析計算 JWJBDW 返回42 2021-6-22 62 例： d 0 -Td H H1 H2 2 )( sin2 d Hdw T 1 sin 1 2 2 )( 1 d Hdw T 1 sin 1 2 2 )( 2 d Hdw T 工序基準(zhǔn)為軸心線O工序基準(zhǔn)為下母線C工序基準(zhǔn)為上母線D D 2021-6-22 63 （四）組合定位時定位誤差的分析計算（四）組合定

23、位時定位誤差的分析計算 2021-6-22 64 2021-6-22 65 2021-6-22 66 （1）定位基準(zhǔn)是相互獨立的單一要素）定位基準(zhǔn)是相互獨立的單一要素 a1 b2 L 2021-6-22 67 （2）定位基準(zhǔn)是組合基準(zhǔn)要素）定位基準(zhǔn)是組合基準(zhǔn)要素 返64 2021-6-22 68 例1 （五）定位誤差分析計算綜合實例（五）定位誤差分析計算綜合實例 1 O 1 o 2 O 2 O 一面兩孔定位轉(zhuǎn)角誤差計算 要求 2021-6-22 69 57L 1 . 0 01 6 .42 D 009. 0 025. 01 6 .42 d 1 . 0 02 3 .15 D 03. 0 041. 02 3 .15 d 0 3 T max2max1 8 572 041. 01 . 0025.