第3章 工件在夾具中的定位與夾緊

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1、3.1工件的定位3.2工件的夾緊3.3夾具的連接元件、對刀裝置和引導(dǎo)元件3.4常見機(jī)床夾具工件在夾具中的定位與夾緊第3章3.1工件的定位工件定位目的：使同批工件在機(jī)床或夾具上有正確位置工件的定位方法(1)直接找正定位效率低，適于單件小批生產(chǎn)和定位精度要求較高的情況(2)劃線找正定位適于單件小批生產(chǎn)或毛坯精度較低、大型工件粗加工(3)夾具中定位效率高，易保證質(zhì)量，廣泛用于批量生產(chǎn)2.工件的定位(1)六點(diǎn)定位原理未定位工件在空間有六個自由度，定位就是限制其自由度。合理布置六個定位支承點(diǎn)，使工件上的定位基面與其接觸，一個支承點(diǎn)限制工件一

2、個自由度，使工件六個自由度被完全限制，在空間得到唯一確定的位置，此即六點(diǎn)定位原理。實(shí)際中一個定位元件可體現(xiàn)一個或多個支承點(diǎn)，視具體工作方式及其與工件接觸范圍大小而定定位與夾緊的區(qū)別：定位是使工件占有一個正確的位置，夾緊是使工件保持這個正確位置。(2)完全定位與不完全定位工件的六個自由度被完全限制的定位稱完全定位，允許少于六點(diǎn)的定位稱為不完全定位。都是合理的定位方式。考慮定位方案時，先分析必須消除哪些自由度，再以相應(yīng)定位點(diǎn)去限制。(3)欠定位與過定位工件應(yīng)限制的自由度未被限制的定位，為欠定位，在實(shí)際生產(chǎn)中是絕對不允許的。工件一個自由

3、度被兩個或以上支承點(diǎn)重復(fù)限制的定位稱為過定位或重復(fù)定位。一般來說也是不合理的。過定位造成的后果：（1）使工件或夾具元件變形，引起加工誤差；（2）使部分工件不能安裝，產(chǎn)生定位干涉（如一面兩銷）過定位一般是不允許的，但在精加工時也可看到。消除過定位及其干涉的途徑：1.改變定位元件結(jié)構(gòu)，消除對自由度的重復(fù)限制，如長銷改成短銷；2.提高工件定位基面之間的位置精度，提高夾具定位元件之間的位置精度，減少或消除過定位引起的干涉，精加工時可增加剛度和定位穩(wěn)定性。3.常見定位方法與定位元件(1)工件以平面定位1)固定支承（支承釘、支承板）1)固定支

4、承（支承釘、支承板）2)可調(diào)支承多用于毛面定位，每批調(diào)整一次，以補(bǔ)償各批毛坯誤差3)自位支承支承本身可隨工件定位基準(zhǔn)面的變化而自動適應(yīng)，一般只限制一個自由度，即一點(diǎn)定位。4)輔助支承在工件定位后才參與支承的元件，不限制自由度，主要用于提高工件的剛度和定位穩(wěn)定性。(2)工件以圓孔定位1）定位銷分固定式和可換式，圓柱銷和菱形銷2）圓錐銷常用于工件孔端的定位，可限制三個自由度3）定位心軸主要用于盤套類零件的定位圓孔定位分析(3)工件以外圓表面定位1）定位套筒2）半圓定位座常用于大型軸類工件的定位3）V形塊定位結(jié)構(gòu)尺寸已標(biāo)準(zhǔn)化，斜面夾角有

5、60°90°120°4）外圓定心夾緊三爪卡盤、雙V形鐵定心夾緊、彈簧夾頭外圓定位分析圓錐孔定位分析(5)組合表面定位1）一個平面和與其垂直的兩個孔組合這種定位屬于過定位解決辦法是：將銷2做成削邊銷2）一平面和與其垂直的兩外圓柱面組合3）一孔和一平行于孔中心線的平面組合（1）基準(zhǔn)分類1）設(shè)計(jì)基準(zhǔn)4.定位基準(zhǔn)的選擇2）工藝基準(zhǔn)①工序基準(zhǔn)工序圖上用來確定本工序所加工表面加工后的尺寸、形狀、位置的基準(zhǔn)②定位基準(zhǔn)a.粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)b.附加基準(zhǔn)③測量基準(zhǔn)④裝配基準(zhǔn)基準(zhǔn)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)工藝基準(zhǔn)工序基準(zhǔn)定位基準(zhǔn)測量基準(zhǔn)裝配基準(zhǔn)粗基準(zhǔn)精基準(zhǔn)輔加基準(zhǔn)基準(zhǔn)分類

6、歸納如下：在保證得到所選精基準(zhǔn)的前提下確定粗基準(zhǔn)選擇粗基準(zhǔn)一般應(yīng)遵循以下原則：1）選擇不加工面為粗基準(zhǔn)2）合理分配加工余量的原則3）便于工件裝夾原則4）同方向上粗基準(zhǔn)不得重復(fù)使用（2）粗基準(zhǔn)的選擇主要應(yīng)保證加工精度和裝夾方便選擇精基準(zhǔn)一般應(yīng)遵循以下原則：1）基準(zhǔn)重合原則設(shè)計(jì)(工序)與定位2）基準(zhǔn)統(tǒng)一原則各工序的基準(zhǔn)相同3）互為基準(zhǔn)原則兩表面位置精度高4）自為基準(zhǔn)原則加工余量小而均勻（3）精基準(zhǔn)的選擇5.定位誤差的分析計(jì)算定位誤差概念指一批工件在夾具中定位時，工件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)（或工序基準(zhǔn)）在加工尺寸方向上的最大變動量，以△dw表示。成

7、批加工工件時，夾具相對機(jī)床的位置及切削運(yùn)動的行程調(diào)定后不再變動，可認(rèn)為加工面的位置是固定的。但因一批工件中每個工件在尺寸形狀及表面相互位置上均存在差異，所以定位后各表面有不同的位置變動。定位誤差包括基準(zhǔn)不重合誤差和基準(zhǔn)位移誤差1）基準(zhǔn)不重合誤差△B其大小等于設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)間聯(lián)系尺寸在加工尺寸方向上的變動量（公差）。一次安裝加工兩孔A和B，孔B在X方向定位基準(zhǔn)C與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)A不重合，基準(zhǔn)不重合誤差為聯(lián)系尺寸22的公差0.22）基準(zhǔn)位移誤差△Y是指工件的定位基準(zhǔn)在加工尺寸方向上的變動量。由工件定位面和夾具定位元件的制造誤差以及兩者之

8、間的間隙所引起。常見定位方式定位誤差計(jì)算(1)以平面定位時的定位誤差計(jì)算(2)以圓孔定位時的定位誤差計(jì)算平面度誤差很小，定位副制造不準(zhǔn)確誤差可忽略，所以定位誤差主要由基準(zhǔn)不重合引起。①工件孔與定位心軸無間隙配合，不存在定位副制造不準(zhǔn)確誤差，定位精度