機(jī)床夾具項(xiàng)目一 2工件的定位方法及其定位元件

機(jī)床夾具與設(shè)計(jì)2014-2015（1）32學(xué)時(shí)，理論主講：趙竹遼寧農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院工程系1機(jī)床夾具與設(shè)計(jì)

項(xiàng)目一定位裝置及夾緊裝置設(shè)計(jì)任務(wù)2工件的定位方法及其定位元件

2知識(shí)點(diǎn)一、六點(diǎn)定位原理二、工件定位中的約束分析三、工件定位中的定位基準(zhǔn)任務(wù)1工件定位的基本原理

3任務(wù)二工件的定位方法及其定位元件

工件在夾具中要想獲得正確定位，首先應(yīng)正確選擇定位基準(zhǔn)，其次是選擇合適的定位元件。工件定位時(shí)，工件定位基面和夾具的定位元件接觸形成定位副，以實(shí)現(xiàn)工件的六點(diǎn)定位。4工件在夾具中定位時(shí)，一般不允許將工件直接放在夾具體上，而應(yīng)放在定位元件上，因而對(duì)定位元件提出下列要求：①高的精度。定位元件的精度直接影響工件定位誤差的大小。一般來(lái)說(shuō)，定位元件的制造公差應(yīng)比工件上相應(yīng)尺寸的公差小，否則會(huì)降低定位精度，但也要注意不能定的太嚴(yán)格，否則會(huì)給加工帶來(lái)困難。②高的耐磨性。工件的裝卸會(huì)磨損定位元件表面，導(dǎo)致定位精度下降。為了延長(zhǎng)定位元件的更換周期，提高夾具的使用壽命，定位元件應(yīng)有高的耐磨性。

一.對(duì)定位元件的基本要求5

③足夠的剛度和強(qiáng)度。定位元件不僅限制工件的自由度，還要支承工件、承受夾緊力和切削力，因此，應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度，以免使用中變形或損壞。④良好的工藝性。定位元件的結(jié)構(gòu)應(yīng)力求簡(jiǎn)單，便于加工、裝配和更換。定位元件在夾具中的布置要合理、適當(dāng)，以保證工件的定位可靠、穩(wěn)定。

⑤定位元件應(yīng)便于清除切屑。定位元件的結(jié)構(gòu)和工作表面形狀應(yīng)有利于清除切屑，以防切屑嵌入夾具內(nèi)影響加工和定位精度。6二.常用定位元件所能約束的自由度781）固定支承

圖

支承釘

①支承釘—面積較小的基準(zhǔn)平面選用當(dāng)工件以粗糙不平的毛坯面定位時(shí)，采用球頭支承釘圖；齒紋頭支承釘，用在工件側(cè)面，以增大磨擦系數(shù)，防止工件滑動(dòng)；當(dāng)工件以加工過(guò)的平面定位時(shí)，可采用平頭支承釘或支承板。91）固定支承

圖

支承板②支承板—面積較大、平面度精度較高的基準(zhǔn)平面定位選用10支承板支承板支承釘支承釘支承釘鉆套例:112）可調(diào)支承—毛坯面作基準(zhǔn)平面，調(diào)節(jié)時(shí)可按定位面質(zhì)量和面積大小分別選用12在同一夾具上加工形狀相同但尺寸不同的工件時(shí)，可用可調(diào)支承，如圖所示，在軸上鉆徑向孔，對(duì)于孔至端面的距離不等的工件，只要調(diào)整支承釘?shù)纳斐鲩L(zhǎng)度，便可進(jìn)行加工。13工件為砂型鑄件，先以A面定位銑B面，再以B面定位鏜雙孔。銑B面時(shí)若用固定支承，由于定位基面A的尺寸和形狀誤差較大，銑完后的B面與兩毛坯孔的距離尺寸H1、H2變化也大，致使鏜孔時(shí)余量很不均勻，甚至可能使余量不夠。因此圖中可采用可調(diào)支承，定位時(shí)適當(dāng)調(diào)整支承釘?shù)母叨?，便可避免出現(xiàn)上述情況。143）自位支承在工件定位過(guò)程中，能自動(dòng)調(diào)整位置的支承稱(chēng)為自位支承，或稱(chēng)浮動(dòng)支承。15—

這類(lèi)支承的工作特點(diǎn)是：支承點(diǎn)的位置能隨著工件定位基面位置的變動(dòng)而自動(dòng)調(diào)整，定位基面壓下其中一點(diǎn)，其余點(diǎn)便上升，直至各點(diǎn)均與工件接觸。接觸點(diǎn)數(shù)的增加，提高了工件裝夾剛度和穩(wěn)定性，雖然自位支承與工件有兩三個(gè)接觸點(diǎn)，但只起到一個(gè)支承點(diǎn)的作用，相當(dāng)于一個(gè)固定支承，只限制了工件的一個(gè)自由度。

16毛坯面、階梯平面和環(huán)形平面作基準(zhǔn)平面定位時(shí)選用。適用于工件以毛坯定位或剛性不足的場(chǎng)合。174)輔助支承

輔助支承是當(dāng)工件定位基準(zhǔn)面需提高定位剛度、穩(wěn)定性和可靠性時(shí)選用，起輔助作用，決不允許破壞主要支承的主要定位作用。

各種輔助支承在每次卸下工件后，必須松開(kāi)，裝上工件后再調(diào)整和鎖緊。

18如圖所示，工件以內(nèi)孔及端面定位鉆右端小孔。若右端不設(shè)支承，工件裝夾后，右臂為一懸臂，剛性差。若在A點(diǎn)設(shè)置固定支承則屬過(guò)定位，有可能破壞左端定位。在這種情況下，宜在右端設(shè)置輔助支承。工件定位時(shí)，輔助支承是浮動(dòng)的（或可調(diào)的），待工件夾緊后再把輔助支承固定下來(lái)，以承受切削力。19①螺旋式輔助支承如圖a所示螺旋式輔助支承的結(jié)構(gòu)與可調(diào)式支承相近，但操作過(guò)程不同，前者不起定位作用，而后者起定位作用。20②自位式輔助支承如圖b所示，彈簧2推動(dòng)滑柱1與工件接觸，用頂柱3鎖緊，彈簧力應(yīng)能推動(dòng)滑柱，但不可推動(dòng)工件。21③推引式輔助支承如圖c所示，工件定位后，推動(dòng)手輪4使滑鍵5與工件接觸，然后轉(zhuǎn)動(dòng)手輪使斜楔6開(kāi)槽部分漲開(kāi)鎖緊。

22（1）工件以平面定位面積較小的基準(zhǔn)平面選用支承釘面積較大、平面度精度較高的基準(zhǔn)平面定位選用支承板毛坯面、階梯平面和環(huán)形平面作基準(zhǔn)平面定位時(shí)，選用自位支承毛坯面作基準(zhǔn)平面，調(diào)節(jié)時(shí)可按定位面質(zhì)量和面積大小分別選用可調(diào)支承當(dāng)工件定位基準(zhǔn)面需提高定位剛度、穩(wěn)定性和可靠性時(shí)，可選用輔助支承23（2）用于外圓柱面定位的定位元件

包括V形架，定位套和半圓套等。

工件類(lèi)型有軸、套、盤(pán)、連桿。常用定位元件有V形塊、定位套、半圓套等。24①V形塊分固定和活動(dòng)式兩種不論定位基準(zhǔn)是否經(jīng)過(guò)加工、是完整的圓柱面還是圓弧面，都可以采用V形塊定位。其優(yōu)點(diǎn)是對(duì)中性好，即能使工件的定位基準(zhǔn)軸線的對(duì)中在V形塊兩斜面的對(duì)稱(chēng)面上，而不受定位基面直徑誤差的影響，并且安裝方便。

V形塊的結(jié)構(gòu)

較短的精定位用于粗基準(zhǔn)階梯軸定位長(zhǎng)的精基準(zhǔn)用于重型工件25②

定位套

定位套結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、容易制造，但定心精度不高，故只適用于精定位基面。圖

常用定位套

長(zhǎng)定位套短定位套特殊定位套26③半圓套

下面的半圓套是定位元件，上面的半圓套起夾緊作用。其最小直徑應(yīng)取工件定位外圓的最大直徑。

這種定位方式主要用于大型軸類(lèi)零件及不便于軸向裝夾的零件。其定位的優(yōu)點(diǎn)是夾緊力均勻，裝卸工件方便。

圖

半圓套定位裝

27（3）用于孔定位的定位元件

包括定位銷(xiāo)（圓柱定位銷(xiāo)和圓錐定位銷(xiāo)），圓柱心軸和小錐度心軸。

28

定位銷(xiāo)

圓柱銷(xiāo)圓錐銷(xiāo)長(zhǎng)定位銷(xiāo)短定位銷(xiāo)yzx0xxyyyzx0xy①工件上定位內(nèi)孔較小時(shí)，常選定位銷(xiāo)291)圓柱銷(xiāo)圖3-116定位銷(xiāo)302)圓錐銷(xiāo)

圖3－17圓錐銷(xiāo)

用于粗基準(zhǔn)用于精基準(zhǔn)31②心軸:主要用于套筒類(lèi)和空心盤(pán)類(lèi)工件的車(chē)、銑、磨及齒輪加工定位心軸

定位心軸

錐度心軸圓柱心軸

過(guò)盈配合心軸間隙配合心軸

32

1)圓柱心軸間隙配合心軸裝卸方便，定心精度低過(guò)盈配合心軸定心精度高能夠自鎖用于精加工332）小錐度心軸

用于短小工件高精度定心的精車(chē)或磨削工序中

圖3－19常用定位心軸結(jié)構(gòu)小錐度心軸34三、常用定位元件所能限制的自由度

3536371）、釘支承每個(gè)支承釘限制一個(gè)自由度。其中：（1）支承釘1、2、3與底面接觸，限制1個(gè)平移2個(gè)旋轉(zhuǎn)共三個(gè)自由度（z、x、y）（2）支承釘4、5與側(cè)面接觸，限制1個(gè)平移一個(gè)旋轉(zhuǎn)共兩個(gè)自由度（x、z）（3）支承釘6與端面接觸，限制一個(gè)平移自由度（y）382）、板支承（1）兩條窄支承板1、2組成同一平面，與底接觸，限制1個(gè)平移2各旋轉(zhuǎn)共三個(gè)自由度（z、x、y）（2）一個(gè)窄支承板3與側(cè)面接觸，限制1個(gè)平移1個(gè)旋轉(zhuǎn)共兩個(gè)自由度（x、z）393）、定位銷(xiāo)（1）短銷(xiāo)與圓孔配合，限制平移兩個(gè)自由度（x、y）（2）長(zhǎng)銷(xiāo)與圓孔配合，限制2個(gè)平移2個(gè)旋轉(zhuǎn)共四個(gè)自由度（x、y、x、y）404）、錐銷(xiāo)（1）固定錐銷(xiāo)1與圓孔端面圓周接觸，限制平移三個(gè)自由度（x、y、z）（2）活動(dòng)錐銷(xiāo)2與圓孔端圓周接觸，限制旋轉(zhuǎn)兩個(gè)自由度（x、y）415）、V形塊（1