機床夾具_一面兩孔_定位銷設(shè)計

1、2012年第46卷No345機床夾具“一面兩孔”定位銷設(shè)計12程代玲，趙斐1平高集團有限公司；庫柏耐吉（寧波）電氣有限公司2摘要：介紹一種在夾具設(shè)計實踐中總結(jié)出來的定位銷設(shè)計方法，該方法簡單有效，有別于傳統(tǒng)夾具教材和手根據(jù)常用定位銷的配合間隙和工件定位孔公差，計算出兩定位銷允冊上介紹的定位銷設(shè)計原理。其基本過程是，許的中心距公差。這種新的設(shè)計方法為合理確定夾具設(shè)計精度提供依據(jù)。給出了標準定位銷和變型定位銷不同結(jié)構(gòu)形式和典型實例，對靈活使用定位銷具有較高參考價值。關(guān)鍵詞：一面兩孔；定位銷結(jié)構(gòu)；中心距；夾具設(shè)計中圖分類號：TG702文獻標志碼：ADesign of One Side Two Hol

2、e Location PinCheng Dailing ，Zhao FeiAbstract ：A design methodology for clamp of locating pin in design practice is introduced ，which is different from the traditional design principles of locating pin in classic textbooks and enchiridions ，because it is more efficient and easier to be usedThe basic

3、 process of this method is calculating the tolerance of the center distance between the two locating pins which provides a base for optimizing the based on the frequently used fit clearance and tolerance of workpiece locating hole ，determination of clamp manufacturing precisionDifferent structural s

4、tyles and typical examples of normal locating pin and abnormal locating pin are given in this paper ，which provides a high reference value for better applying locating pinKeywords ：one surface with two holes ；structure of locating pin ；center distance ；design for clamp1引言首先需要確定兩定位孔中心距公差L g 、兩定位銷之間中心

5、距公差L j 以及定位孔直徑，按式（1）計算出最終確定菱形直菱形銷與定位孔間最小間隙min ，徑（D min ）及制造公差?；谶@種設(shè)計方法，首先要確定較為合理的兩定位銷之間中心距公差L j ，但在實踐中容易出現(xiàn)菱形銷與定位銷、圓柱銷的公稱對設(shè)計方法進尺寸不同。本文在夾具設(shè)計實踐中，行了改進。定位銷是夾具中最為常用的元件之一，尤其在箱體、蓋板、支架等零件加工時，利用一面兩孔定位，使設(shè)計基準和工藝基準重合，以減少定位誤差。按一面兩孔定位方式設(shè)計夾具定位元件，最主要的工作是進行菱形銷結(jié)構(gòu)設(shè)計及尺寸計算。在經(jīng)典夾具設(shè)計教材或設(shè)計手冊中，提供的菱形銷與定位孔間最小間隙的計算公式為1min =b （L

6、g +L j ）/D（1）2定位銷主要尺寸的確定b 為菱形銷的寬度；L g 為工件兩定位孔中心式中，距公差；L j 為兩定位銷中心距公差；D 為與菱形銷相配合的孔的直徑。式（1）提供的菱形銷與定位孔之間最小間隙，是在被加工工件的兩定位孔中心距、圓柱銷與菱形之間中心距都處于極限偏差，而且方向相反的情況下計算出來。這說明，當定位孔與菱形銷之間配合間隙小于該值，工件兩定位孔與兩定位銷（菱形銷與圓柱銷）就可能發(fā)生干涉現(xiàn)象，導(dǎo)致工件不能正確定位。按照傳統(tǒng)的一面兩孔的設(shè)計思想來設(shè)計菱形，收稿日期：2011年10月常用標準定位銷尺寸已有明確的規(guī)定，設(shè)計時應(yīng)盡量選用標準的定位銷。機床夾具及零部件國家標準GB

7、/T2205和GB /T2204規(guī)定了各種常見規(guī)格定位銷的尺寸與公差，定位銷與定位孔之間也有推薦的配合公差帶，通常為H8/f7和H7/g6兩種。按這種配合性質(zhì)，定位銷與定位孔的公稱尺寸相同，兩者之間最小間隙也就隨之確定。由式（1）可得L g +L j =min D /b（2）通過式（2）可計算出兩定位銷孔中心距公差與兩定位孔中心距公差之和。按上述方法設(shè)計定位銷，首先要設(shè)定定位銷與確定最小間隙min ；然后依據(jù)定定位孔配合公差帶，46位孔的公稱尺寸，按設(shè)計手冊查菱形銷的圓弧寬度，計算出兩定位銷中心距公差與兩定位孔中心距公差之和；工件兩定位孔中心距公差通常為已知值，這樣就可以得到兩定位銷中心距公差

8、值。工具技術(shù)3 合理選擇定位銷的結(jié)構(gòu)形式（a ）（b ）圖3 改進后的固定式定位銷（a ）（b ）圖1菱形銷結(jié)構(gòu)圖4專用圓柱定位銷3. 2（a ）固定式圓柱銷（b ）可換圓柱銷專用固定式定位銷在一些特殊情況下，標準定位銷無論是結(jié)構(gòu)、尺圖2標準定位銷寸、強度等方面，均不能滿足工裝保證工件加工精度要求。這就要對標準定位銷結(jié)構(gòu)作改進，須設(shè)計專用定位銷。圖4是某箱體生產(chǎn)線上使用的專用固定式定位它具有以下特點：加長軸銷。與標準定位銷相比，向長度，以滿足工裝空間結(jié)構(gòu)上要求；增大定位銷與工裝連接面的尺寸，并加粗底部，保持足夠的強度和剛度；倒角與圓柱定位部分之間作修圓處理，減少工件安裝時的阻力；用內(nèi)六角螺釘固

9、定定位銷，增強在定位銷工件加工時承受斷續(xù)切削帶來的沖擊力。3. 3移動式定位銷移動式定位銷主要用在工件重量較大、裝卸時工件兩定位孔直接對正定位銷有一定困難的情況。一般采用先讓工件初步定位，然后將移動式定位銷插入，方便操作。圖5所示的定位插銷是一種常見的移動式定位銷，用于手動操作的場合。圖5a 的圓柱定位銷定位部分銑成一小平面，是考慮定位插銷插入定位孔時，便于滯留在其中空氣的排出。圖5b 的菱形插銷中間軸肩上銑出定向槽，其作用是確定菱形銷定位時周向方向。如圖6所示，浮動定位銷主要由起導(dǎo)向作用的襯套、浮動定位銷、壓縮彈簧和調(diào)整螺堵組成。由于浮動定位銷又這種浮動定位銷裝置軸向未被控制，在確定定位銷的

10、直徑尺寸之后，下一步便要進行結(jié)構(gòu)設(shè)計?；趫D1a 所示菱形銷結(jié)構(gòu)可導(dǎo)出式（1），而在進行夾具圖樣設(shè)計時要參照圖1b 所示菱形銷的結(jié)構(gòu)。兩者區(qū)別在于后者對于尖角進行了修圓。修圓的作用主要體現(xiàn)在兩個方面：避免在工件裝卸時，菱形銷插入定位孔碰到孔壁；進一步避免菱形銷與定位孔之間的干涉。根據(jù)定位銷與夾具體之定位銷可分為固定式定位銷和移動式定位間關(guān)系，銷兩類。3. 1標準定位銷在一般情況下，應(yīng)該盡量選用標準定位銷（見圖2a ），該定位銷結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便。在大批量生產(chǎn)時，會由于機械磨損、工件裝卸時造成磕碰等原因，致使定位銷精度喪失。為更換方便，可改變定位銷的結(jié)構(gòu)形式（見圖2b ）。不過定位銷與夾具體配合

11、部分公差帶則由r6調(diào)整為h6，端部的螺紋則起固定連接作用。當夾具體定位孔為盲孔，對于圖2a 的定位銷需作進一步改進。如圖3a 所示，固定式定位銷中間部位設(shè)置了通孔，定位銷安裝時在盲孔底部放置一個帶螺紋孔的墊圈，需更換定位銷采用螺釘?shù)裙ぞ哌M行拉拔。如圖3b 所示，利用螺釘可以很方便地將定位銷從盲孔中取出 。2012年第46卷No347合理選用合適的線裝料方式以及生產(chǎn)節(jié)拍等因素，定位銷結(jié)構(gòu)形式。制成錐形，因此定位銷在壓縮彈簧作用下，始終能與定位孔保證無間隙配合，從而解決了定位孔因精度不高使得定位精度差的問題。這種結(jié)構(gòu)主要用于鑄件和沖壓件加工時的工件定位 。4定位誤差計算分析一面兩孔定位方案設(shè)計完成

12、后，應(yīng)通過分析計算加工精度參數(shù)在該定位方案下產(chǎn)生的定位誤差來校核定位方案的可行性。以一面兩孔定位時，存在（a ） 圓柱插銷著位移誤差和轉(zhuǎn)角誤差，位移誤差取決于圓柱銷與定位孔的配合精度以及最小安裝間隙；轉(zhuǎn)角誤差取中心距決于兩定位銷與定位孔之間最大配合間隙、等因素。（b ）菱形插銷圖5 專用定位插銷在實際的夾具設(shè)計中，往往不進行定位誤差計算，主要是基于以下幾點考慮：（1）在夾具設(shè)計時，定位誤差一般要求小于工序加工誤差的1/31/5，容易滿足加工要求；（2）在進行工藝設(shè)計時，如果兩個加工面需要保證相互位置精度，一般都會安排在一次安裝中完成加工，這樣定位誤差就不會對它們的相互位置產(chǎn)生影響；（3）如果某

13、加工面對定位孔有較高的位置精度要求，通常會把這個面和定位孔圖6 浮動定位銷安排在同一工序中加工。參考文獻1M 北京：機械工業(yè)出版白成軒機床夾具設(shè)計新原理1997社，2M 北京：機械工業(yè)劉守勇機械制造工藝與機床夾具2006出版社，467001河南省第一作者：程代玲，平高集團有限公司，（a ）（b ）平頂山市First Author ：Cheng Dailing ，Pinggao Group CoLtd，Pingdingshan ，Henan 467001，China圖7伸縮式定位銷如圖7所示，因運輸?shù)仍?，組合機床上常采用2通用伸縮式定位銷結(jié)構(gòu)。常用的伸縮式定位銷分為裝配式（見圖5a ）和整體式（見圖5b ），其工作原理與圖5所示的定位銷相同。其結(jié)構(gòu)上有如下特點：定位銷端部設(shè)有防塵罩，防止加工過程中產(chǎn)生的金屬切削以及其他雜物進入襯套；定位銷的上下移動靠拔桿組件的驅(qū)動。綜上所述，采用一面兩銷定位時，應(yīng)充分重視定位銷的結(jié)構(gòu)類型，當工件較輕、批量較小時，可手動裝入固定式定位銷，但工件體積、重量、批量較大時，采用固定式定位銷則帶來許多不便。采用手動安裝工件易引起疲勞，即使吊裝也難以對準，故會導(dǎo)致輔助時間；其次，由于安裝時不便觀察，有可能將定位銷撞彎或折斷。所以應(yīng)采用移動式定位銷，使定位銷順利地插入定位孔中。在進行夾具設(shè)計時，設(shè)計者應(yīng)根據(jù)加工工