第二章定位方案設(shè)計

第二章定位方案設(shè)計第一節(jié)工件在夾具中的定位第二節(jié)定位誤差分析與計算第一節(jié)工件在夾具中的定位一、工件的六點定位規(guī)則一個自由剛體，在空間直角坐標(biāo)系中，有六個方向活動的可能性，即沿三個坐標(biāo)軸方向的移動和繞三個坐標(biāo)軸方向的轉(zhuǎn)動。一般把某一個活動的可能性稱為一個自由度，自由剛體在空間共有六個自由度。工件在沒有采取定位措施時，其位置具有六個可活動方向。要使工件在某個方向有確定的位置，就必須限制該方向的自由度?？梢酝ㄟ^布置支承點的方式來限制它。如圖2-1所示。若使一個工件在空間占有唯一確定的位置，可在空間直角坐標(biāo)的三個垂直平面上適當(dāng)布置六個支承點，即在底平面布置三個支承點1、2和3(位置不在同一條直線上)，限制工件三個自由度;在側(cè)平面布置兩個支承點4和5,限制工件兩個自由度;再在后平面布置一個支承點6,限制工件一個自由度。這樣就實現(xiàn)了限制工件在空間六個方向的活動性，使工件在空間占據(jù)了唯一確定的位置。下一頁返回第一節(jié)工件在夾具中的定位用合理布置的六個支承點，分別限制工件的六個自由度，從而確定工件唯一確切位置的規(guī)則，稱為六點定位規(guī)則。二、定位元件選用1.一定的精度。2.良好的耐磨性。3.足夠的剛性。4.良好的工藝性便于制造、裝配與維修。下一頁上一頁返回第一節(jié)工件在夾具中的定位(一)工件以平面為定位基準(zhǔn)時常用的定位元件1.固定支承釘選用標(biāo)準(zhǔn)支承釘可查表2-2。平頭支承釘(A型)用于支承精基準(zhǔn)平面;球頭支承釘(B型)用于支承粗基準(zhǔn)平面;網(wǎng)紋頂面支承釘(C型)常用于要求摩擦力大的工件側(cè)面定位。一個支承釘相當(dāng)于一個支承點，限制一個自由度;在一平面內(nèi)，兩個支承釘限制二個自由度;不在同一直線上的三個支承釘限制三個自由度。2.支承板選用標(biāo)準(zhǔn)支承板可查表2-3。平面型支承板(A型)結(jié)構(gòu)簡單，但埋頭螺釘處清理切屑比較困難，適用于側(cè)面和頂面定位;帶斜槽型支承板(B型)其槽中可以容納切屑，清除切屑也比較容易，適用于底面定位。當(dāng)支承定位基準(zhǔn)平面較大時，常用幾塊支承板組合成一個平面。各支承板組裝到夾具體上之后，應(yīng)將其工作表面一起磨削，以保證等高。一個支承板相當(dāng)于兩個支承點，限制二個自由度;多個支承板組合成一個平面可以限制三個自由度。下一頁上一頁返回第一節(jié)工件在夾具中的定位3.可調(diào)支承釘可調(diào)支承常用形式如圖2-2所示?？烧{(diào)支承多用于支承工件的粗基準(zhǔn)表面，其支承的高度可以根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整。一般每加工一批工件時，應(yīng)根據(jù)粗基準(zhǔn)的位置變化情況，相應(yīng)加以調(diào)整，以保證加工余量均勻或保證加工表面與非加工面間的位置尺寸。調(diào)整到位后將其用螺母鎖緊。在加工同一批工件中，一般不再進(jìn)行調(diào)整，其定位作用與固定支承相同。下一頁上一頁返回第一節(jié)工件在夾具中的定位4.自位支承由于自位支承是活動的或浮動的，無淪結(jié)構(gòu)上是兩點或三點支承，其實只起一個支承點的作用，所以自位支承只限制一個自由度。自位支承用于增加與工件的接觸點，減小工件變形或減少接觸應(yīng)力。5.輔助支承輔助支承不能作為定位元件，不能限制工件的自由度，它只起到增加工件在加工過程中的剛性的作用。圖2-3為輔助支承的幾種形式。下一頁上一頁返回第一節(jié)工件在夾具中的定位(二)工件以孔為定位基面時常用的定位元件1.固定式定位銷常用的固定式定位銷的幾種典型結(jié)構(gòu)如圖2-4所示。2.可換式定位銷可換式定位銷適用于生產(chǎn)量大的場合。圖2-5所示為可換式定位銷在機(jī)床夾具上的局部裝配圖。下一頁上一頁返回第一節(jié)工件在夾具中的定位3.浮動定位銷的幾種結(jié)構(gòu)形式如圖2-6所示，浮動定位銷靠彈簧來實現(xiàn)浮動作用。圖2-6(a)、(b)是錐形定位銷的結(jié)構(gòu)形式，僅起限制兩個自由度的定心作用，其浮動環(huán)節(jié)消除了限制上下移動的自由度。圖2-6(c)是浮動圓柱定位銷的結(jié)構(gòu)，它的浮動不是為了消除某一自由度，而僅僅是為了工件能方便地裝在定位銷上。4.拔銷機(jī)構(gòu)拉式拔銷機(jī)構(gòu)的幾種結(jié)構(gòu)形式如圖2-7所示。拔銷機(jī)構(gòu)的作用就是為了便于裝卸工件，對于較重的工件它的這種優(yōu)點更加明顯。5.定位心軸與頂尖短定位心軸限制兩個自由度;長定位心軸可以限制四個自由度;長定位圓錐心軸可以限制五個自由度;雙頂尖定位，其中固定前頂尖可以限制三個自由度，浮動后頂尖可以限制兩個自由度下一頁上一頁返回第一節(jié)工件在夾具中的定位(三)工件以外圓為定位基面時常用的定位元件工件以外圓為定位基面時，一般常用V形塊、半圓定位塊、定位套及自動定心機(jī)構(gòu)等作為定位元件。1.固定式V形塊固定式V形塊的幾種結(jié)構(gòu)形式如圖2-8所示2.活動式V形塊(浮動V形塊)活動式V形塊的幾種形式如圖2-9所示。3.定位套定位套的三種形式如圖2-10所示。4.半圓孔半圓孔定位裝置如圖2-11所示，當(dāng)工件尺寸較大，用圓柱孔定位安裝不便時，可將圓柱孔改成兩半。下半孔用作定位，上半孔用于壓緊工件短半圓孔定位限制兩個自由度，長半圓孔定位限制四個自由度。上一頁返回第二節(jié)定位誤差分析與計算用調(diào)整法加工一批工件時，工件在定位過程中，會遇到由于工件的定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合以及工件的定位面與定位元件工作表面存在制造誤差等問題，這些都能引起工件的工序基準(zhǔn)偏離理想位置，由此引起工序尺寸產(chǎn)生加工誤差，即定位誤差(△dw)。定位誤差數(shù)值大小為工件的工序基準(zhǔn)沿工序尺寸方向上發(fā)生的最大偏移量。只有定位誤差小于工件相應(yīng)加工要求的公差的1/5一1/3，定位方案才認(rèn)為是合理的。因此在夾具設(shè)計時必須對定位誤差進(jìn)行分析與計算?？偠ㄎ徽`差(△dw)是由因定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合而引起的定位誤差△jb和因定位副制造不準(zhǔn)確引起的定位誤差△db兩部分組成?？偠ㄎ徽`差的大小是兩項誤差在工序尺寸方向上的代數(shù)和，即下一頁返回第二節(jié)定位誤差分析與計算(1)只有在調(diào)整法加工一批工件時才計算定位誤差。(2)在一道工序內(nèi)，不同的工序尺寸有不同的定位誤差，應(yīng)分別計算。(3)定位誤差數(shù)值大小為該批工件的工序基準(zhǔn)沿工序尺寸方向上發(fā)生的最大偏移量。(4)△jb是因定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合而引起的，其大小為這兩個基準(zhǔn)之間的尺寸誤差之和△jb不常存在，也完全可以消除⑤當(dāng)定位副形成包容與被包容關(guān)系時，因其制造不準(zhǔn)確使得工序基準(zhǔn)在工序尺寸方向上有一變動范圍，這就是△db?！鱠b不可消除只可減小上一頁返回表2-2固定支承釘返回表2-3