夹具设计
当α=90°时,有:
T H 0.707D 0.5N
V 形块
5.2.1 定位方法与定位元件
工件以其他表面定位
工件以锥面定位 工件以齿面定位
5.2.1 定位方法与定位元件
一面两孔定位
生产中最常见的“一面两孔”定位 “一面两孔”定位的特点: 容易实现基准统一; 位置精度高;
5.2.1 定位方法与定位元件
5.1.1 机床夹具定义和组成
铣轴端槽夹具 1 — V型块 2 — 支撑套 3 — 手柄 4 — 定向键 5 — 夹具体 6 — 对刀块
5.1.1 机床夹具定义和组成
夹具工作的要点
使工件在夹具中占有正确的位置;(工件在 夹具中的定位) 夹具对机床有准确的相对位置(夹具相对机 床的定位)
定位元件的定位工作面对于夹具与机床相联接的表面之间有准 确的相对位置,从而满足工件加工面对定位基准的相互位置精度 要求;
可以自动调整其位置以适应工件定位表面的变化。只限
制一个自由度,可提高工件的安装刚性和稳定性。
自位支承
5.2.1 定位方法与定位元件
辅助支承——在工件完成定位后才参与支承,它不起定 位作用,而只起支承作用,常用于在加工过程中加强被加 工部位的刚度,提高切削稳定性。
辅助支承
5.2.1 定位方法与定位元件
支承钉
支承板
5.2.1 定位方法与定位元件
可调支承——支承点的位置可以在一定高度范围内 调整的支承。当工件定位表面不规整或工件批与批之间 毛坯尺寸变化较大时,常用可调支承。
可调支承
注意:每一批工件都要对可调支承进行调整,且调
整完后一定要锁紧,即将该位置固定。
5.2.1 定位方法与定位元件
自位支承——又称浮动支承。在定位过程中,支承点
注意:首先选择与夹具定位元件接触的表面,即选择 工件的定位基准。工件的定位基准一旦选定,则工件 的定位方案、夹具的定位元件也就基本确定了。
定位元件的基本要求
足够的精度。足够的硬度和耐磨性。足够的刚 度和强度。工艺性要好。便于清除切屑。
5.2.1 定位方法与定位元件
工件以平面定位
固定支承 为保持几个支承板的等 高性应: 严格控制其高度公差 装配后统一磨削 在设计时应注意,支承 板定位表面应被工件 定位表面完全遮盖, 即其面积小于工件定 位表面面积,以使定 位元件均匀磨损。
d B > 3~ 6 d-0.5 > 6~ 8 d- 1 >8~20 d- 2 >20~25 d- 3 d- 4
(单位:mm)
>25~32 >32~40 d- 5 >40~50 d- 6
b1
b
1
2
2
3
3
4
3
5
3
5
4
6
5
8
b ——削边销计算宽度
b1 ——修圆后留下的圆柱部分宽度
【例1】 设计计算图6-1夹具两销定位的有关
刀具相对定位元件的定位工作面调整到准确 位置,保证刀具在工件上加工出的表面对工件 定位基准的位置尺寸;(对刀) 定位始终可靠,需要夹紧。
5.1.1 机床夹具定义和组成
夹具的组成
1、定位元件 用以确定工件在夹具中的位置 2、夹紧装置 保持工件在夹具中的既定位置 加工过程中不因外力而改变位置 3、对刀与导引元件 预先调整夹具相对于刀具的位置 4、联接元件和联接表面 确定夹具在机床上的位置 5、夹具体 夹具的各种元件、装置联结成一个整体的基础件 6、其它装置 一些特殊需要而设置的装置
5.2.1 定位方法与定位元件
工件以外圆柱面定位
V 形块(支承定位)
图a用于短精基准
V形块的结构类型
图b用于较长粗基准 图c用于长基准,精基准 图d较粗大工件,可镶钢垫,提高耐磨性,节约钢材
5.2.1 定位方法与定位元件
工件以外圆柱面定位
V 形块(支承定位)
TH
1 D N 2 sin( / 2) tan( / 2)
(注:若是毛坯面,则仍有△JW)
5.2.2 定位误差计算
3)微分法
根据定位误差的定义,要计算定位误差,必须确定工序
基准在加工要求方向上最大的变动量,而这个变动量相对 于基本尺寸而言是个微量,因而可将这个变动量视为某个 基本尺寸的微分。微分法是把工序基准与夹具上在加工要 求方向上某固定点相连后得到一线段,用几何的方法得出
5.2.1 定位方法与定位元件
工件以圆柱孔定位
心轴——在车、铣、 磨、齿轮加工等机床 上加工套筒类和盘类 零件。
刚性心轴 弹性心轴 自动定心心轴 液塑心轴 过盈配合 间隙配合 小锥度心轴
心轴
…
过盈配合心轴
间隙配合孔定位
心轴
弹性心轴
5.2.1 定位方法与定位元件
工件以圆柱孔定位
定位销
菱形销
锥形销
5.2.1 定位方法与定位元件
工件以外圆柱面定位
当工件对称度要求较高时,选用V形块 当工件定位圆柱面精度较高时,可选用定位套或半圆 形定位座 套筒
套筒定位
5.2.1 定位方法与定位元件
5.2.1 定位方法与定位元件
半圆套 对于有些大型工件,不便从轴向安装,此时可利用半 圆套定位。如下图上半圆夹紧,下半圆定位。
工件以圆柱孔定位
心轴
B A
3 2 1
自动定心心轴
1—螺母 2—弹簧 3—活块
5.2.1 定位方法与定位元件
工件以圆柱孔定位
心轴
液塑心轴
5.2.1 定位方法与定位元件
工件以圆柱孔定位
定位销:工件上定 位内孔较小时,常选 定位销
定位销 圆柱定位销 圆锥定位销 菱形定位销
圆柱定位销
5.2.1 定位方法与定位元件
△DD之间进行调整
5.2.2 定位误差计算
定位误差的概念
定位误差是由于工件在夹具上(或机床上)定位不准确 而引起的加工误差。 例如在轴上铣键槽,要求保 证槽底至轴心的距离 H。若采用
ΔDW
V 型块定位,键槽铣刀按规定尺 寸H调整好位置。实际加工时, 由于工件直径存在公差,会使轴
O
O2
心位置发生变化。此变化量就是
5.1.1 机床夹具定义和组成
夹具?
在机床上对工件进行加工时,为保证加工精 度和提高生产率,使工件在机床上相对刀具 占有正确位置的辅助装置。
对机械加工质量、工人劳动强度、生产率和生产成本 有直接影响。
比直接装夹和划线找正等方法更为快捷有效
5.1.1 机床夹具定义和组成
连杆铣槽夹具 1 — 菱形销 2 —对刀块 3 — 定位键 4 — 夹具底板 5 — 圆柱销 6 — 工件 7 — 弹簧 8 —螺栓 9 — 螺母 10 — 压板 11 — 止动销
台阶面,要求保证尺寸a ,即工 序基准为工件顶面。如刀具已 调整好位置,则由于尺寸 b 的 误差会使工件顶面位置发生变 化,从而使工序尺寸 a 产生误 差。
ΔDW
b
工序基准
定位基准
由于基准不重合引起的定位 误差
a
5.2.2 定位误差计算
1)合成法
△DW=△BCcosα±△JW cosβ
式中 △DW ——定位误差; △BC ——基准不重合误差; △JW ——基准位置误差; α ——基准不重合误差与加工方向的夹角; β ——基准位置误差与加工方向的夹角。 变动趋势相同时,取“+”号;当、变动方向相反时 ,取“-”号。
尺寸。
【解】取两销中心距(57±0.02)mm
取圆柱销直径为d1=φ42.6g6mm
选取菱形销的宽度b=4mm 计算菱形销与其配合孔的最小间隙 确定菱形销的公差
5.2.2 定位误差计算
使用机床夹具时,加工误差由三部分组成:
定位误差 △DW 基准位置误差△JW 基准不重合误差△BC 1、安装误差 △AZ
平面定位元件的选用 面积较小的基准平面选用支承钉 面积较大、平面度精度较高的基准平面定位 选用支承板 毛坯面、阶梯平面和环形平面作基准平面定 位时,选用自位支承 毛坯面作基准平面,调节时可按定位面质量 和面积大小分别选用可调支承 当工件定位基准面需提高定位刚度、稳定性 和可靠性时,可选用辅助支承
5.2.1 定位方法与定位元件
一面两孔定位设计计算
1)确定两销中心距尺寸及公差:取工件两孔中心距基本尺寸为两 销中心距基本尺寸,其公差取工件孔中心距公差的1/5~1/3
2)确定圆柱销直径及其公差:取相应孔的最小直径作为圆柱销直 径的基本尺寸,其公差一般取g6或f7。
3)确定菱形销宽度、直径及其公差:按有关标准(见下表)选取 菱形销的宽度 b ;然后按前式计算菱形销与其配合孔的最小间隙 Δ2min ;再计算菱形销直径的基本尺寸:d2=D2-Δ2min ;最后按 h6或h7确定菱形销直径公差。 菱形销结构尺寸
由于工件的定位而引起的加工误 差,故称为定位误差。
A
定位误差
H
O1
5.2.2 定位误差计算
定位误差的来源
1)由于工件定位表面或夹具定位元件制作不准确引起的
定位误差,称为基准位置误差,如前页图所示例子。 2)由于工件的工序基准与定位基准不重合而引起的定位 误差,称为基准不重合误差。
右图所示工件以底面定位铣
对刀误差△DO 2、对定误差△DD 夹具位置误差△W
夹紧误差△JJ
3、过程误差△GC 机床、夹具、刀具的磨损
力变形、热变形
5.2.2 定位误差计算
要保证加工精度, 必须满足加工误差不等式:
△AZ+ △DD+△GC ≤ T
T—工件公差 一般可平均分配 △AZ≤(1/3)T △DD≤(1/3)T △GC≤(1/3)T 也可给△GC留(1/3)T、(2/3)T在△AZ、