工件在夾具上的定位

第二節(jié)工件在夾具上的定位

一、常用定位方法與定位元件2定位元件的要求

①低碳鋼：如20或20Cr鋼，表面滲碳淬火，硬度HRC55～65②高碳鋼：如T7、T8、T10等，淬硬至HRC55～65③中碳鋼(如45鋼)，淬硬至HRC43～481定位方式主要有支承定位和定心定位足夠定位精度、較低的粗糙度值，一定的耐磨性、硬度和剛度

3定位元件的材料

㈠工件以平面定位1固定支承支承定位,有支承釘和支承板兩種形式：

支承的高矮尺寸固定，使用時(shí)不能調(diào)整高度

1）支承釘一、常用定位方法與定位元件2）支承板用于較大精基準(zhǔn)面臺階式斜槽式

㈠工件以平面定位2可調(diào)支承支承點(diǎn)位置可以調(diào)整，主要用于粗基準(zhǔn)，以調(diào)節(jié)補(bǔ)償各批毛坯尺寸誤差。

又稱浮動承點(diǎn)，在定位過程中，支承本身可以隨工件定位基準(zhǔn)面的變化而自動調(diào)整并與之相適應(yīng)，起一點(diǎn)定位作用，只限制一個(gè)自由度，常用于毛坯表面、斷續(xù)表面、階梯表面定位。

3自位支承㈠工件以平面定位㈠工件以平面定位4輔助支承輔助支承是在工件實(shí)現(xiàn)定位后才參與支承的定位元件，不起定位作用，只能提高工件加工時(shí)剛度或起輔助定位作用。旋出式彈力式

㈡工件以圓柱孔定位定位方式：定心定位

(定位基準(zhǔn)為孔的軸線)定位元件：心軸和定位銷等⑴帶突肩的壓配合心軸

1心軸心軸兩端有頂尖孔，一端有方扁以便傳遞扭矩。這種心軸能軸向定位，故可限制五個(gè)自由度。心軸右端直徑的基本尺寸與D相同但按動配合制造，起導(dǎo)向作用。兩段直徑之間有一段直徑D1較小，以便于車削工件的端面。用于定位回轉(zhuǎn)體零件

一、常用定位方法與定位元件㈡工件以圓柱孔定位⑵壓配合心軸

⑶帶螺母的心軸心軸不帶突肩，兩端有頂尖孔，只能限制四個(gè)自由度，心軸兩段直徑間有一段直徑較小，便于車削工件的兩端面，壓入時(shí)，應(yīng)保證工件的軸向位置。這種心軸會破壞工件的內(nèi)孔表面1心軸心軸與工件為動配合，有間隙，靠螺母鎖緊的摩擦力來抵抗切削力。工件裝卸方便，不會損傷工件的內(nèi)孔表面，但定心精度較差。㈡工件以圓柱孔定位⑶帶螺母的心軸㈡工件以圓柱孔定位1心軸⑷小錐度心軸

為防工件在心軸上傾斜，心軸錐度較?。还ぜc心軸只配合一小段，靠斜楔作用的摩擦力來抵抗切削力，只能在精加工中使用，定位精度高。

㈡工件以圓柱孔定位⑸彈性心軸又稱漲胎心軸，工件裝入后，靠薄壁彈性套變形，使工件既定心又夾緊；工件裝卸方便，有很高的精度，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜。1心軸㈡工件以圓柱孔定位⑹液塑心軸使用液態(tài)塑料使薄壁漲出而定位夾緊，特點(diǎn)與彈性心軸相同。⑺花鍵心軸

用于帶花鍵孔的零件。當(dāng)然也有平鍵心軸

1心軸㈡工件以圓柱孔定位⑻自夾緊心軸

心軸靠切削力夾緊，工件定位孔與三個(gè)滾柱接觸，在切削開始的一瞬間，由于工件和心軸之間的相對運(yùn)動，使?jié)L柱擠入斜楔而夾緊，其定心和夾緊是同時(shí)進(jìn)行的。1心軸㈡工件以圓柱孔定位⑼毛面定心心軸1心軸用于粗基準(zhǔn)孔的定心定位。由于基準(zhǔn)孔沒有加工過，故用兩個(gè)斜面分別控制三個(gè)支承滑柱來定位，當(dāng)轉(zhuǎn)動螺母時(shí)，六個(gè)支承滑柱就會同時(shí)伸出，以孔壁上的六點(diǎn)定位，限制四個(gè)自由度，完成毛孔定心。此心軸不能重復(fù)安裝，因是粗基準(zhǔn)孔，每次安裝的孔心會不一致。

㈡工件以圓柱孔定位2定位銷主要用于零件上的中小孔定位，一般直徑不超過50mm。⑴圓柱定位銷限制2個(gè)移動自由度。防定位銷受力折斷,采用過渡圓角。帶突肩,工件與突肩接觸,避免夾具磨損。定位銷帶套筒,磨損后便于更換。

㈡工件以圓柱孔定位2定位銷

⑵菱形銷限制一個(gè)自由度⑶圓錐銷限制三個(gè)移動自由度浮動錐銷限制兩個(gè)自由度⑴圓柱定位銷㈢工件以外圓面定位定位方式：定心定位和支承定位

定位元件：定位套、錐套、半圓套、支承和V形塊等常用于精基準(zhǔn)定位

1定位套、錐套2支承、半圓套㈢工件以外圓面定位3V形塊

V形塊有固定和活動之分，固定的長V形塊(或兩個(gè)短V形塊的組合)限制工件4個(gè)白由度，短V形塊限制工件2個(gè)自由度?；顒覸形塊除限制一個(gè)移動自由度，還具有夾緊作用。特點(diǎn)：1）對中性好，工件定位基準(zhǔn)軸線對中在V形塊兩對稱斜面的交線上2）粗、精基準(zhǔn)，完整表面或局部圓圓弧面，都可用V形塊定位。斜面夾角a取60°,90°,120°1工件以錐孔定位⑴錐度心軸

限制工件除繞自身軸線轉(zhuǎn)動之外的5個(gè)自由度。㈣工件以其它表面定位⑵頂尖死頂尖限制三個(gè)自由度；浮動頂尖軸向可紳縮，故限制兩個(gè)自由度。車床、磨床等尾架用的死頂尖，由于尾架套筒帶動頂尖移動，故也只能限制兩個(gè)自由度。

2工件(齒輪)以漸開線齒面定位㈣工件以其它表面定位夾具以3個(gè)定位圓柱均布(或近似均布)插入鹵間以實(shí)現(xiàn)分度圓定位，用于齒輪熱處理后的磨孔工序。㈤定位表面的組合

1）先分析限制自由度多的定位元件，再分析限制自由度少的定位元件。

2）后分析定位元件考慮其限制的自由度是移動還是轉(zhuǎn)動。1組合定位的自由度分析定位點(diǎn)數(shù)最多的定位表面為第一定位基準(zhǔn)面或主要定位面或支承面，定位點(diǎn)數(shù)次多的定位表面稱為第二定位基準(zhǔn)面或?qū)蛎?，定位點(diǎn)數(shù)為l的定位表面稱為第三定位基準(zhǔn)面或止動面。

㈤定位表面的組合⑴一面兩孔定位

加工箱體類零件時(shí)常采用一面兩孔組合定位，定位元件采用一個(gè)平面和兩短圓柱銷，存在過定位。由于兩孔、兩銷的直徑，兩孔中心距和兩銷中心距都存在制造誤差，故有可能使工件兩孔無法套在兩定位銷上。

2定位表面組合形式解決的方法：①減小第二個(gè)銷子的直徑；②第二個(gè)銷子采用菱形銷；③使第二個(gè)銷子可沿x方向移動菱形銷寬度b的確定：菱形銷設(shè)計(jì)步驟：

1）確定兩銷中心矩尺寸及其公差孔距為L±δLD，則銷距為L±δLd,δLd＝(1/5～1/3)δLD，當(dāng)孔距公差大時(shí)，取小值；反之，取大值以便于制造。①選取菱形銷寬度b（參考表6-1）

2）確定圓柱銷直徑及其公差

孔直徑為D1+δD1，則銷直徑為d1-δd1，δd1按g6或f7選取

3）確定菱形銷寬度、直徑及其公差

②按式(2-2)計(jì)算菱形銷與配合孔的最小間隙△2min

③菱形銷直徑d2＝D2－△2min；其公差δd2按h6或h7選取

⑴一面兩孔定位

2定位表面組合形式一面兩孔時(shí)活動銷定位機(jī)構(gòu)⑴一面兩孔定位

2定位表面組合形式㈤定位表面的組合②止口和小孔組合定位兩孔直徑不等的典型定位方式就是止口和小孔定位，這時(shí)定位元件為一個(gè)環(huán)形平面支承、一個(gè)大直徑短銷和一個(gè)小直徑的菱形銷。③一個(gè)平面和一個(gè)與其垂直的孔的組合用帶臺階的心軸定位，即一個(gè)定位銷和一個(gè)與它垂直的環(huán)形平面組合。2定位表面組合形式二、定位誤差的計(jì)算定位誤差△定是由于工件在夾具上定位不準(zhǔn)確所引起的加工誤差，在采用調(diào)整法加工時(shí)，對一批工件來說，刀具經(jīng)調(diào)整后位置是不動的，即被加工表面的位置相對于定位基準(zhǔn)是不變的，所以工件的定位誤差實(shí)質(zhì)上就是工序基準(zhǔn)在加工尺寸方向上的最大變動量。1定位誤差的組成⑴定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不一致所引起的定位誤差稱基準(zhǔn)不重合誤差，即工序基準(zhǔn)相對定位基準(zhǔn)在加尺寸方向上的最大變動量，以△不表示。⑵定位基準(zhǔn)面和定位元件的制造誤差所引起的定位誤差稱基準(zhǔn)位置誤差，即定位基準(zhǔn)的相對位置在加工尺寸方向上的最大變動量，以△基表示?！鞫ǎ健鞑唬骰?/p>

二、定位誤差的計(jì)算(1)工件以平面定位時(shí)的定位誤差2各種定位方法的定位誤差計(jì)算例:右圖為鏜床上加工箱體的A、B兩通孔時(shí)的定位情況(因是通孔，所以不需要止動定位基準(zhǔn)),要保證尺寸A1、A2、B1、B2。加工時(shí)刀具位置經(jīng)調(diào)整好不再改變，對加工一批工件來說,被加工的A、B二孔表面相對夾具位置不變。二、定位誤差的計(jì)算(1)工件以平面定位時(shí)的定位誤差①加工孔A時(shí)，尺寸A1的工序基準(zhǔn)和定位基準(zhǔn)均是D面，基準(zhǔn)重合，所以△不(A1)＝0定位基準(zhǔn)面D有角度制造誤差土δβ，根據(jù)基準(zhǔn)位置誤差的定義有：△基(A1)＝2H·tanδβ△定(A1)＝△不(A1)＋△基(A1)＝△基(A1)＝2H·tanδβ

尺寸A2的工序基準(zhǔn)是E面，定位基準(zhǔn)是C面，基準(zhǔn)不重合，根據(jù)基準(zhǔn)不重合誤差的定義有△不(A2)＝δL2

△基(A2)＝0

所以△定(A2)＝△不(A2)＋△基(A2)＝△不(A2)＝δL2

二、定位誤差的計(jì)算(1)工件以平面定位時(shí)的定位誤差②加工孔B時(shí)，尺寸B1的工序基準(zhǔn)是F面，定位基準(zhǔn)是D面，基準(zhǔn)不重合，根據(jù)定義有：△不(B1)＝δL1

△基(B1)＝2H·tanδβ

所以△定(B1)＝△不(B1)＋△基(B1)＝δL1＋2H·tanδβ尺寸B2的工序基準(zhǔn)和定位基準(zhǔn)均是C面，基準(zhǔn)重合，此時(shí)有：△不(B2)＝0△基(B2)＝0△定(B2)＝△不(B2)＋△基(B2)＝0二、定位誤差的計(jì)算(2)工件以內(nèi)孔表面定位時(shí)的定位誤差若工件孔與定位心軸(或銷)采用間隙配合，且以中心線為工序基準(zhǔn)。

當(dāng)工件裝夾到心軸上時(shí)，因工序基準(zhǔn)是中心線，定位基準(zhǔn)也是中心線，基準(zhǔn)重合，則△不＝0

因工件孔和心軸是間隙配合又都有制造誤差，因而存在孔中心線的位置變化，即基準(zhǔn)位置誤差，得

△定＝△不＋△基＝△基

假定孔尺寸為D+δD，心軸尺寸為d－δd，最小配合間隙為△min，根據(jù)工件裝夾時(shí)心軸放置的位置不同，定位誤差分兩種情況：

二、定位誤差的計(jì)算(2)工件以內(nèi)孔表面定位時(shí)的定位誤差①心軸垂直放置時(shí)

最大孔和最小軸求得孔中心線位置的變動量

由于自重，工件始終靠往心軸一邊下垂，此時(shí)孔中心線的變動是鉛垂方向，其最大值為

②心軸水平放置時(shí)

雙邊接觸

(3)工件以“一面兩孔”定位時(shí)的定位誤差

“1”孔中心線在x、y方向的最大位移為：“2”孔中心線在x、y方向的最大位移分別為兩孔中心連線對兩銷中心連線的最大轉(zhuǎn)角誤差二、定位誤差的計(jì)算(4)工件以外圓柱定位的定位誤差①外圓面在V形塊上定位的定位誤差圓柱面上加工一平面，設(shè)V形塊夾角無制造誤差，外圓面直徑公差為δd加工尺寸A，工序基準(zhǔn)為Ol中心線，定位基準(zhǔn)為Ml、N1母線，因此基準(zhǔn)不重合。加工一批工件時(shí)，工件從最小尺寸d-δd變到最大尺寸d，工序基準(zhǔn)O1變到O2，定位基準(zhǔn)從M1變到M2，工序基準(zhǔn)O1在加工尺寸方向的最大變動量，根據(jù)定義為：二、定位誤差的計(jì)算(4)工件以外圓柱定位的定位誤差②尺寸標(biāo)注方法對定位誤差的影響

分別以母線Cl和