机床夹具设计原理
1)欠定位:指工件实际定位所限制的自由度数目少于所必须限 制的自由度数目。 2)过定位:几个定位支承 点重复限制一个自由度, 这种重复定位现象 称过定位。
具体办法: ①提高定位基准之间以及定位元件工作表面之间的位置精度; ②改变定位元件结构,使定位元件在重复定位部分不起作用。
二、定位元件:
1、工件以平面定位:
机床夹具概述 工件的定位 工件的夹紧
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§6-1 机床夹具概述
一、机床夹具的分类: 1、范围、使用特点来分 (1)通用夹具: (2)专用夹具: (3)通用可调夹具和成组夹具: (4)组合夹具: 2、 按所用机床可分为:车床夹具、钻床 夹具、镗床夹具、铣床夹具等夹具。
二、夹具的作用和组成: (一)机床夹具在机械加工中的作用: 1、可以缩短辅助时间,提高劳动生产率; 2、保证加工精度的稳定; 3、扩大机床的工艺范围; 4、改善工人劳动条件,保证安全生产。
3、应用六点定位原理时应注意的问题: (1)完全定位与不完全定位:
1)完全定位: 工件六个自由度全部被限制的称这完全定位。 2)不完全定位: 不需要限制工件全部自由度的定位称为不完全定位。
2)什么情况下用不完全定位: ①根据加工特点:工件某些自由度不限制不影响加工精度。 ②根据工件的形状特点:没有必要也无法限制工件某些方面的自由 度。 (2)欠定位和过定位:
分析六点定位时,要注意以下几点
★用支承点或相当于支承点的定位元件去限制
工件自由度时,定位支承点必须与工件定位基准 始终保持紧密贴合,不得脱离,否则支承点就失 去限制;
★ 工件在夹具中定位是否要限制六个自由度,
这就不一定,要根据具体情况决定。
★应分清“定位”与“夹紧”两个不同概念,
两者不能代替,如果认为工件被夹紧后,其位置 不能动了,所有自由度都已限制了,这样理解是 错误的。
b)对中性好,不受定位圆柱面直径误差的影响; c)安装方便
2)种类:
a)用于精基准定位V形块; b)用于粗基准定位V形块; c)用于两段基准相距较远
场合;
d)铸铁底座襄钢淬火V形块。
V形块又有:
a)固定式V形块; b)活动式V形块。 V形块夹角α有60°、90°、 120°,以90°应用最广。
3)V形块尺寸的计算:
D已确定,N、H、T可以计算 D:——检验心轴直径; H:——V形块高度; N:——V形块开口尺寸;
T:——V形块标准定位高度。
T
D
2sin
N
2tg
H
2
2
当α=90°时,T=H+0.707D-0.5N
α=120°时, T=H+0.578D-0.289N
而尺寸N:对于
α=90°时, N=1.41D-2a
(2)基准位移误差e基: 定位基准与定位元件本身的制造误差所引起的定位误差,
称为基准位移误差(基准位置误差)。
e定 e不 e基
★主要支承(基本支承): 固定支承 A型:平头支承钉,用于精基面; B型:球头支承钉,用于粗基面; C型:齿头支承钉,用于侧面定位; D型:可换式支承钉。
支承板 A型:制造简单,但切屑不易清除
适于侧面和顶面定位; B型:便于清除切屑,结构不紧凑 C型: 结构便于清除切屑
适于底面定位;
2)可调支承:当支承高度需调整 时采用,这类可调支承基本上是 螺钉螺母形式。
α=120°时,N=2D-3.46a
式中:a一般取:a=(0.14~0.16)D。
(2)在圆孔中定位: 工件以外圆柱面作为定位基准在圆孔中定位时,其定
(3)在半圆孔和圆锥孔中定位: 主要用于大型轴类零件,定位元件为半圆形衬套,上半 圆只起夹紧作用。 5、特殊表面定位: (1)工件以V形导轨槽定位; (2)工件以燕尾导轨面定位; (3)以齿轮分度圆定位; (4)工件以一组表面定位;
3)自位支承(浮动支 承): a)图和 b)图为两点 式自位支承; c)图和 d)图为三点 式自位支承。
(2)辅助支承:
① 螺旋式辅助支承,图a) ② 自位式辅助支承,图b) ③ 推动式辅助支承,图c) ④ 液压锁紧的辅助支承,图d)
2、工件以圆柱孔定位
(1)在圆柱体上定位; (2)在圆锥体上定位; (3)在空心夹紧装置上(放后面) (4)在圆柱体上定位:常用定位 元件有定位销和定位轴。 1)定位销 固定式:a)c) 可换式: b) d)轴:
a) 为间隙配合心轴; b)为过盈配合心轴: 工件部 分稍带锥度; c)为花键心轴。 d)锥轴定位
3、工件以圆锥孔定位 4、工件以外圆柱面定位: (1)在V形块中定位:
1)特点: a)适应范围广,不仅可以用于已加工外圆面精 基准,也可用于粗基准,不仅可以用于定整圆柱 面,也可用于局部弧面,直径可大可小;
三、定位误差: 1、定位误差:
e总≤δ △总 :各种因素产生的误差总和; δ: 工件加工时所允许的误差。 上式以可写成: e定+W≤δ
(一)定位误差的组成:
定位误差主要包括:基准不重合误差和基准位移误差。
(1)基准不重合误差(基准不符误差)e不 当定位基准与设计(工序)基准不重合时会产生这项误 差。
(二)夹具的组成: (1)定位元件: (2)夹紧装置:
(3)用来确定刀具与夹具相对位置的元件
1)导向元件; 2)对刀元件,
(4)夹具体: (5)其他装置 或元件:
§6-2 工件的定位
一、六点定位原理:
1、六点定位原理:通常是用一个支承点限制工件的一个自由度,用
合理分布的六个支承点限制工件六个自由度,使工件在夹具中的位 置完全确定,这就是常说的“六点定位原理”。
2、常用定位元件所能限制的自由度分析: (1)大平面所能限制的自由度: 1)大平面相当三点定位; 2)小平面相当一点定位(相当于支承钉) (2)内圆柱面、圆柱孔定位所限制的自由度: 1)长圆柱销相当于四点定位; 2)短圆柱销相当于两点定位; 3)短棱形销相当于一点定位。 (3)外圆柱面定位所能限制的自由度: 1)长V形块定位相当于四点定位; 2)短V形块定位相当于两点定位; (4)圆锥面定位所能限制的自由 1)长圆锥面定位相当于五点定位; 2)短圆锥面定位相当于三点定位。 (5)一面两孔限制六个自由度。