第11讲_工件定位与夹紧
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机械制造工程——
三、六点定位原则
b)定位套 为了限制工件的轴向移动自由度,定位套常与其端面配合 使用。定位套结构简单、易于制造,但定心精度不高,只 适用于工件以精基准定位。且便于工件的装入,在定位套 孔口端应有15度或30度的倒角或圆角。
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三、六点定位原则
c)半圆套
基准。
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五、工件的装夹方法
直接找正法——在机床上利用划针或百分表等测 量工具(仪表)直接找正工件位置的方法。 特点:生产率低,精度取决于工人的技术水平和 测量工具的精度 划线找正法——先根据工序简图在工件上划出中 心线、对称线和加工表面的加工位置线等,然后 在机床上按划好的线找正工件位置的方法。 特点:费时,又需要技术高的划线工 使用夹具装夹 ——直接利用夹具上的定位元件使 工件获得正确位置的方法 特点:迅速、可靠,定位精度较高。
作为设计基准的点、线、面在工件上有时不一定具体存在。
(2)工艺基准:在机械加工加工过程中用来确定加工表面加 工后尺寸、形状、位置的基准。 按不同用途可分为:工序基准、定位基准、测量基准和装配 基准
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二、工件定位的概念和要求
1、工件定位的概念
确定工件在工艺系统中的正确位置
注:工件定位的本质是使加工面的设计基准在工艺
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三、六点定位原则
c)支承板
A型支承板 B型支承板:易于排屑
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三、六点定位原则
支承板根据其宽度与定位面大小的关系,分为窄板和宽板 窄板相当于二个支承钉:限制2个自由度 宽板相当于三个支承钉:限制3个自由度 支承板根据其宽度与定位面大小的关系,分为窄板和宽板
原则:
①为使各加工表面能得到足够的加工余量,应选择 毛坯加工余量最小的表面作为粗基准。
②为保证其重要加工表面的加工余量小而均匀,应 以该重要加工表面作为粗基准。
③粗基准的选择,应尽可能使加工表面的金属切除 量总和最小。
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四、定位基准的选择
(3)选择较为平整光洁,无分型面、冒口,面 积较大的为粗基准,以使工件定位可靠、装 夹方便,减少加工劳动量。
三、六点定位原则
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三、六点定位原则
这就完全限制长方体工件的6个自由度
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三、六点定位原则
注意:
在布置支承点时,底面上的三个支承点不能 在同一条直线上,且三个支承点形成的三角 形面积越大越好。侧面上的两个支承点形成 的连线不能垂直于三点所形成的平面,且两 点之间的距离越远越好。
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四、定位基准的选择
(3)互为基准原则
对于两个表面间相互位置精度要求 很高,同时其自身尺寸与形状精 度都要求很高的表面加工,常采 用“互为基准、反复加工”原则 。
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四、定位基准的选择
(4)自为基准原则
对于加工精度要求很高,余量
小而且均匀的表面,加工中 常用加工表面本身作为定位
窄板相当于二个支承钉:限制2个自由度
宽板相当于三个支承钉:限制3个自由度
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三、六点定位原则
c)辅助支承
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三、六点定位原则
2)以外圆为定位基准,常用的定位元件 a)在V型块中定位
V形架特点: 最大的优点是对中性好,可使一批工件的定位 基准轴线对中在v形架两斜面的对称平面上,而不 受定位基准面直径误差的影响,装夹方便。不论定 为基准面是否经过加工,是完整的圆柱表面还是局 部的圆弧面,都可采用v形架定位。其结构参数都 已经标准化。
②基准统一原则——当工件以某一组精基准定位,可以比 较方便的对其余多个表面进行加工时,应尽早的在工艺过 程开始阶段就把这组精基准加工出来,并达到一定的精度, 在以后各道工序中都以其作为定位基准的原则。 优点:工件上多数表面采用同一组基准定位加工,避免了 基准转换所带来的误差,有利于保证这些表面间的位置精 度;简化了生产准备工作;为在一次装夹下有可能加工出 更多的表面提供了有利条件。
(4)粗基准在同一自由度方向上只能使用一次 。粗基准重复使用会造成较大的定位误差。
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四、定位基准的选择
c)粗基准应尽量避免重复使用,在同一尺寸方向上通常只 允许使用一次。
d)应尽量选择没有飞边、浇口、冒口或其他缺陷的平整表 面做粗基准,使工件定位稳定,夹紧可靠。
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图 直接找正法示例 a)磨内孔时工件的找正 b)刨槽时工件的找正
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图 划线找正法示例
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夹具的组成
定位元件、安装元件、调整元件、夹紧装置、夹具体、其他装置或元件。 夹具的分类(按用途)
(1)通用夹具: 标准化,在一定范围内无需调整或稍加调整就可用于
三、六点定位原则
b)圆锥销:一般限制3个移动自由度
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三、六点定位原则
c)定位心轴:心轴结构形式在很多厂中有自己的 厂标,供设计时选用。
(a)间隙配合心轴
(b)过盈配合心轴
(c)花键心轴
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三、六点定位原则
定位与夹紧的Байду номын сангаас别
定位的任务是保证同一批工件在夹具中占有一致的正确加工 位置,加紧的任务是把工件压紧夹牢在定位元件上,且保证 工件在加工过程中位置始终不变。因此,两者不能互相取代 。
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四、定位基准的选择
键槽的铣削加工
定位基准与工序基准重合
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四、定位基准的选择
(2)基准统一原则
当工件以某一组精基准定位可以比较方便地加工其他表面时,应尽 可能在多数工序中采用此组精基准定位。 如轴类零件,常用顶尖孔做统一基准加工外圆表面,这样可保证各 表面之间同轴度:一般箱体常用一平面和两个距离较远的孔作为精 基准;盘类零件常用一端面和一端孔为一精基准完成各工序的加工 。
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四、定位基准的选择
在制定零件机械加工工艺规程时,定位基准选择是否合理意义
十分重大。它不仅影响到工件装夹是否准确、可靠和方便,加 工精度是否易于保证,而且影响到零件上各个表面的加工顺
序,甚至还会影响到所采用的工艺装备的复杂程度。
在零件的加工中,如果以毛坯的未加工面定位,即为粗基准 定位。
系统中占据一个正确的位置。
2、工件定位的要求
保证工件加工面与加工面的设计基准之间的位
置公差和距离尺寸精度
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二、工件定位的概念和要求
工件定位时有以下两点要求:
(1)使工件加工面的设计基准与机床保持一正确的位置
(2)是工件加工面的设计基准与刀具保持一正确的位置
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三、六点定位原则
用支承钉的平面定位方法:
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三、六点定位原则
支承钉可分为固定支承钉、可调支承钉、自定位支承钉和辅 助支承四种 固定支承钉: A型:已加工表面 B型:毛坯表面 C型:防滑
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三、六点定位原则
b)可调支承钉:
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四、定位基准的选择
2、精基准的选择
选择精基准时,首先要保证工件的加工精度,同时还应使工件装夹 方便,夹具的结构尽可能简单。 一般应遵循如下原则: 基准重合原则,基准统一院则,互为基准原则,自为基准原则。
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2)精基准的选择原则
①基准重合原则——直接选用加工表面的设计基准(或工 序基准)作为主要定位基准的原则。便于保证加工精度, 否则产生基准不重合误差,影响加工精度。
(1)由于工件结构特点,不必限制所有 不定度
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两个或两个以上的定位 过定位 支承点同时限制工件的 同一个自由度的定位形 (1)当以形、位精度较低的毛坯面定位时,不 式。超定位或重定位。
允许重复定位。
(2)为提高定位稳定性和刚度,以加工过的表 面定位时,可以出现重复定位。
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在机械加工时,一般优先选用零件上的 重要工作表面作为定位基准,但有时一些零 件上,这些重要的工作表面并不适宜作定位 基准,这时为了定位需要,将零件上一些本 来不需要加工的表面或精度要求较低的表面, 按较高精度加工出来作为定位基准。这些为 了工艺上的需要而加工出来的定位基准就是 辅助基准。例如:轴类零件两端面上的顶尖 孔。
四、定位基准的选择
(1)以不加工表面为粗基准
当零件上有一些表面不需要进行机械加工,且不加工表面与加工表面之 间具有一定的相互位置精度要求时,应以不加工表面中与加工表面相互 位置精度要求较高的不加工表面为粗基准。
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四、定位基准的选择
b)当零件上有较多的表面需要加工时,粗基准的 选择应有利于各加工表面均能获得合理的加工余量。
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三、六点定位原则 “六点定则”可用于任何形状、任何类型的工 件,具有普遍性。根据它来限制工件自由度 时,有时我们能够分清哪个支承点限制了工 件的哪个自由度,但是有时我们分不清、也 没必要分清究竟哪个支承点限制了工件的哪 个自由度。重要的是,我们必须清楚:不在 一条直线上的三个支承点,可以限制工件的 三个自由度。工件具体定位时,并不是用支 承点,而是用各种不同形状的定位元件,不 同元件限制工件的自由度数是不一样的。