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1、目录摘要1前言21 机床床夹具概论论31.1机机床夹具的的现状及发发展方向31.2 机床夹具具的概念及及特点41.3 机床夹具具的组成及及分类61.4 工件的定定位81.5 工件的组组合定位121.6 定位误差差分析132 铣床床夹具设计172.1 定位方案案172.2 夹紧方案案222.3 夹具总图图上的尺寸寸、公差和和技术要求求222.4 夹具体与与定位键232.5 夹具精度度分析23致谢255参考文献26摘要随着机床加加工精度的的提高,为为了降低定定位误差,提提高加工精精度,对夹夹具的制造造精度要求求相应提高高。为了适适应不同行行业的需要要和经济性性,夹具有有不同的型型号,以及及不同档次
2、次的精度标标准供选择择。夹具的的通用性直直接影响其其经济性,采采用模块、组组合式的夹夹具系统只只有夹具系系统的可重重组性、可可重构性及及可扩展性性功能强,应应用范围广广,通用性性好,夹具具利用率高高,元件的的功能强,使使得夹具的的通用性好好,元件少少而精,配配套的费用用低,经济济使用才有有推广的价价值。本设计是结结合目前实实际生产中中,通用夹夹具不能满满足生产要要求,而专专门设计的的一种铣床床夹具,主主要包括夹夹具的定位位方案,夹夹紧方案、对对刀方案,夹夹具体与定定位键的设设计及加工工精度等方方面的分析析。该夹具具有有良好的加加工精度,针针对性强,主主要用于拔拔零件叉铣铣槽工序的的加工。本本夹
3、具具有有夹紧力装装置,具备备现代机床床夹具所要要求的高效效化和精密密化的特点点,可以有有效的减少少工件加工工的基本时时间和辅助助时间,大大大提高了了劳动生产产力,有效效地减轻了了工人的劳劳动强度。关键词: 经济济 通通用 机床夹具具 前言该设计是随随着社会的的进步,科科技的发展展和提高,为为满足高科科技产品的的需要而设设计的,是是我们完成成所学全部部专业课程程之后,检检验我们学学生综合能能力的重要要途径。毕业设计的的主要目的的是培养我我们综合运运用所学的的基础理论论课,技术术基础课和和专业课的的知识和技技能来分析析,解决一一般工程技技术问题,使使我们建立立正确的设设计思想,概概念。掌握握工程设
4、计计的一般程程序,规则则和方法,为为以后的工工作打下基基础。通过过这次设计计能进一步步巩固和理理解自己所所学的基础础知识,基基本理论和和基本技能能,提高自自己的设计计、计算、制制图以及计计算机绘图图的能力,把把书面知识识与实际的的操作相结结合,设计计过程中,同同时提高和和了解如何何编写技术术文件,正正确使用技技术资料手手册,相关关的工具书书,更是培培养我们严严肃认真,一一丝不苟和和实事求是是的工作作作风,从一一名学生向向一名工程程技术人员员的过渡。就就这个人而而言,希望望能通过这这次设计对对自己未来来将从来的的工作进行行一次适应应性训练,从从中锻炼,培培养。我们选择设设计的机床床夹具,主主要因
5、为机机床夹具形形状较复杂杂,能够把把以前所学学的知识更更深一步的的分析和学学习。在以以前的实习习中只是简简单了解了了一些关于于机床夹具具的知识,所所以本次设设计是对我我们的一次次挑战。由于设计能能力有限,实实践经验不不足,设计计中错误难难免,敬请请批评、指指正。1 机床床夹具概论论1.1 机床夹夹具的现状状及发展方方向1.1.11机床夹具具的现状 夹具具最早出现现在18世世纪后期。随随着科学技技术的不断断进步,夹夹具已从一一种辅助工工具发展成成为门类齐齐全的工艺艺装备。有关统计表表明,目前前的中、小小批多品种种生产的工工件品种已已占工件种种类总数的的85左左右。现代代生产要求求企业所制制造的产
6、品品品种经常常更新换代代,以适应应市场的需需求与竞争争。然而,一一般企业都都仍习惯于于大量采用用传统的专专用夹具,一一般在具有有中等生产产能力的工工厂里,约约拥有数千千甚至近万万套专用夹夹具;另一一方面,在在多品种生生产的企业业中,每隔隔34年年就要更新新50880左右右专用夹具具,而夹具具的实际磨磨损量仅为为10220左右右。特别是是近年来,数数控机床、加加工中心、成成组技术、柔柔性制造系系统(FMMS)等新新加工技术术的应用,对对机床夹具具提出了如如下新的要要求:1)能迅速速而方便地地装备新产产品的投产产,以缩短短生产准备备周期,降降低生产成成本;2)能装夹夹一组具有有相似性特特征的工件件
7、;3)能适用用于精密加加工的高精精度机床夹夹具;4)能适用用于各种现现代化制造造技术的新新型机床夹夹具;5)采用以以液压站等等为动力源源的高效夹夹紧装置,以以进一步减减轻劳动强强度和提高高劳动生产产率;6)提高机机床夹具的的标准化程程度。 所以,老老式的夹具具已经不能能满足生产产需要了,更更经济化、高高效化的夹夹具也就慢慢慢的发展展出来。1.1.22现代机床床夹具的发发展方向现代机床夹夹具的发展展方向主要要表现为标标准化、精精密化、高高效化和柔柔性化等四四个方面。(1)标准准化 机机床夹具的的标准化与与通用化是是相互联系系的两个方方面。目前前我国已有有夹具零件件及部件的的国家标准准:GB/T2
8、1448T2225991以及及各类通用用夹具、组组合夹具标标准等。机机床夹具的的标准化,有有利于夹具具的商品化化生产,有有利于缩短短生产准备备周期,降降低生产总总成本。(2)精密密化 随随着机械产产品精度的的日益提高高,势必相相应提高了了对夹具的的精度要求求。精密化化夹具的结结构类型很很多,例如如用于精密密分度的多多齿盘,其其分度精度度可达0.1;用于精精密车削的的高精度三三爪自定心心卡盘,其其定心精度度为5m。(3)高效效化 高高效化夹具具主要用来来减少工件件加工的基基本时间和和辅助时间间,以提高高劳动生产产率,减轻轻工人的劳劳动强度。常常见的高效效化夹具有有自动化夹夹具、高速速化夹具和和具
9、有夹紧紧力装置的的夹具等。例例如,在铣铣床上使用用电动虎钳钳装夹工件件,效率可可提高5倍倍左右;在在车床上使使用高速三三爪自定心心卡盘,可可保证卡爪爪在试验转转速为90000r/min的的条件下仍仍能牢固地地夹紧工件件,从而使使切削速度度大幅度提提高。目前前,除了在在生产流水水线、自动动线配置相相应的高效效、自动化化夹具外,在在数控机床床上,尤其其在加工中中心上出现现了各种自自动装夹工工件的夹具具以及自动动更换夹具具的装置,充充分发挥了了数控机床床的效率。(4)柔性性化 机机床夹具的的柔性化与与机床的柔柔性化相似似,它是指指机床夹具具通过调整整、组合等等方式,以以适应工艺艺可变因素素的能力。工
10、工艺的可变变因素主要要有:工序序特征、生生产批量、工工件的形状状和尺寸等等。具有柔柔性化特征征的新型夹夹具种类主主要有:组组合夹具、通通用可调夹夹具、成组组夹具、模模块化夹具具、数控夹夹具等。为为适应现代代机械工业业多品种、中中小批量生生产的需要要,扩大夹夹具的柔性性化程度,改改变专用夹夹具的不可可拆结构为为可拆结构构,发展可可调夹具结结构,将是是当前夹具具发展的主主要方向。综上所述,夹夹具在机械械加工生产产过程中起起着重大的的作用,夹夹具的发展展是为了满满足当代机机械加工工工艺的需要要,可以说说是社会的的发展、生生产的需要要带动着夹夹具的发展展,其发展展过程是是是必然的。1.2 机床夹具具的
11、概念及及特点1.2.11 机床夹夹具的概念念机床夹具是是在机械制制造过程中中,用来固固定加工对对象,使之之占有正确确的位置,以以接受加工工或检测并并保证加工工要求的机机床附加装装置,简称称为夹具。 在在我们实际际生产中夹夹具的作用用是将工件件定位,以以使加工工工件获得相相对于机床床和刀具的的正确位置置,并把工工件可靠地地夹紧,以以便于对零零件的加工工。机床夹具的的主要功能能:在机床上加加工工件的的时候,必必须用夹具具装好夹牢牢所要加工工工件。将将工件装好好,就是在在机床上确确定工件相相对于刀具具的正确位位置,这一一过程称为为定位。将将工件夹紧紧,就是对对工件施加加作用力,使使之在已经经定好的位
12、位置上将工工件可靠地地夹紧,这这一过程称称为夹紧。从从定位到夹夹紧的全过过程,称为为装夹。机机床夹具的的主要功能能就是完成成工件的装装夹工作。工工件装夹情情况的好坏坏,将直接接影响工件件的加工精精度,甚至至浪费人力力、物力,不不仅降低了了劳动强度度,而且还还会大大降降低生产效效率。 1.2.22夹具装夹夹工件的方方法及特点点1.工件的的装夹方法法有找正装装夹法和夹夹具装夹法法两种。找正装夹方方法是以工工件的有关关表面或专专门划出的的线痕作为为找正依据据,用划针针或指示表表进行找正正,将工件件正确定位位,然后将将工件夹紧紧,进行加加工。这种种方法安装装方法简单单,不需专专门设备,但但精度不高高,
13、生产率率低,因此此多用于单单件、小批批量生产。2. 夹具具装夹方法法是靠夹具具将工件定定位、夹紧紧,以保证证工件相对对于刀具、机机床的正确确位置具有有以下特点点:1)工件在在夹具中的的正确定位位,是通过过工件上的的定位基准准面与夹具具上的定位位元件相接接触而实现现的。因此此,不再需需要找正便便可将工件件夹紧。2)由于夹夹具预先在在机床上已已调整好位位置(也有有在加工过过程中再进进行找正的的),因此此,工件通通过夹具对对于机床也也就占有了了正确的位位置。3)通过夹夹具上的对对刀装置,保保证了工件件加工表面面相对于刀刀具的正确确位置。4)装夹基基本上不受受工人技术术水平的影影响,能比比较容易和和稳
14、定地保保证加工精精度。5)装夹迅迅速、方便便,能减轻轻劳动强度度,显著地地减少辅助助时间,提提高劳动生生产率。6)能扩大大机床的工工艺范围。如如镗削图机机体上的阶阶梯孔,若若没有卧式式镗床和专专用设备,可可设计一夹夹具在车床床上加工。3. 机床床夹具的制制造特点 (11)单件生生产、精度度高 由于夹夹具主要是是为某一道道工序设计计的,所以以一般都为为单件生产产。为满足足工件加工工的精度要要求,夹具具应具有很很高的装配配精度,组组成夹具的的各零部件件,尤其是是定位元件件、引导元元件、对刀刀元件等,其其制造精度度远高与工工件相应的的工序精度度要求。 (22)常用组组合加工的的方法 组合加加工在夹具
15、具制造中应应用很广,如如销与孔的的配作,螺螺钉通过孔孔和罗纹孔孔一起加工工,以及装装配后按总总图要求进进行组合加加工等。由由于夹具装装配精度高高,若一味味依靠夹具具组成零件件的加工精精度来保证证,不但会会使夹具制制造成本很很高,有时时候甚至无无法达到。所以夹具虽虽然在生产产中起着广广泛的作用用,但其本本身也是一一种机械加加工产品,所所以,它的的加工精度度要更高一一些。所以以,设计合合理的夹具具结构,可可以提高生生产率、降降低夹具制制造成本。1.3 机床夹具具的组成及及分类1.3.11机床夹具具的组成虽然机床夹夹具的种类类繁多,但但它们的工工作原理基基本上是相相同的。将将各类夹具具中,作用用相同
16、的结结构或元件件加以概括括,可得出出夹具一般般所共有的的以下几个个组成部分分,这些组组成部分既既相互独立立又相互联联系。1定位支支承元件定位支承元元件的作用用是确定工工件在夹具具中的正确确位置并支支承工件,是是夹具的主主要功能元元件之一。定定位支承元元件的定位位精度直接接影响工件件加工的精精度。2夹紧装装置夹紧元件的的作用是将将工件压紧紧夹牢,并并保证在加加工过程中中工件的正正确位置不不变。3连接定定向元件这种元件用用于将夹具具与机床连连接并确定定夹具对机机床主轴、工工作台或导导轨的相互互位置。4对刀元元件或导向向元件 这些元件的的作用是保保证工件加加工表面与与刀具之间间的正确位位置。用于于确
17、定刀具具在加工前前正确位置置的元件称称为对刀元元件,用于于确定刀具具位置并引引导刀具进进行加工的的元件称为为导向元件件。5其它装装置或元件件 根据加工需需要,有些些夹具上还还设有分度度装置、靠靠模装置、上上下料装置置、工件顶顶出机构、电电动扳手和和平衡块等等,以及标标准化了的的其它联接接元件。6夹具体体 夹具体是夹夹具的基体体骨架,用用来配置、安安装各夹具具元件使之之组成一整整体。常用用的夹具体体为铸件结结构、锻造造结构、焊焊接结构和和装配结构构,形状有有回转体形形和底座形形等形状。上上述各组成成部分中,定定位元件、夹夹紧装置、夹夹具体是夹夹具的基本本组成部分分。1.3.22机床夹具具的分类机
18、床夹具的的种类很多多,形状千千差万别。为为了设计、制制造和管理理的方便,往往往按某一一属性进行行分类。1、按夹具具的通用特特性分类目前中国常常用夹具有有通用夹具具、专用夹夹具、可调调夹具、组组合夹具和和自动线夹夹具等五大大类。(1)通用用夹具 是指结结构、尺寸寸已规格化化,且具有有一定通用用性的夹具具。其优点点是适应性性强、不需需要调整或或稍加调整整即可装夹夹一定形状状和尺寸范范围内的各各种工件。这这类夹具已已商品化。如如三爪自定定心卡盘、四四爪单动卡卡盘、台虎虎钳、万能能分度头、顶顶尖、中心心架、电磁磁吸盘等。采采用这类夹夹具可缩短短生产准备备周期,减减少夹具品品种,从而而减低生产产成本。其
19、其缺点是夹夹具的加工工精度不高高,生产力力较低且较较难装夹形形状复杂的的工件,故故适用于单单件小批量量生产中。(2)专用用夹具 是针对对某一工件件的某一道道工序的加加工要求而而专门设计计和制造的的夹具。特特点是针对对性强。适适用与产品品相对稳定定、批量较较大的生产产中,可获获得较高的的生产率和和加工精度度。(3)可调调夹具 夹具的的某些元件件可调整或或可更换,已已适应多中中工件的夹夹具,称为为可调夹具具。它还分分为通用可可调夹具和和成组夹具具两类。 (4)组合合夹具 是由可可循环使用用的标准夹夹具零部件件(或专用用零部件)组组装成易于于连接和拆拆卸的夹具具。根据被被加工零件件的工艺要要求可以很
20、很快地组装装成专用夹夹具,夹具具使用完毕毕,可以方方便地拆开开。夹具主主要应用在在单件,中中、小批多多品种生产产和数控加加工中,是是一种较经经济的夹具具。(5)自动动线夹具 一般般分为两种种,一种为为固定式夹夹具,它与与专用夹具具相似;另另一种为随随行夹具,使使用中夹具具随工件一一起运动,并并将工件沿沿着自动线线从一个工工位移至下下一个工位位进行加工工。2、按夹具具使用的机机床分类这是专用夹夹具所用的的分类方法法。可分为为车床、铣铣床、钻床床、镗床、平平面磨床、齿齿轮加工夹夹具、拉床床等夹具。多多品种生产产和数控加加工中,是是一种较经经济的夹具具。3按夹具具动力源来来分类按夹具夹紧紧动力源可可
21、将夹具分分为手动夹夹具和机动动夹具两大大类。为减减轻劳动强强度和确保保安全生产产,手动夹夹具应有扩扩力机构与与自锁性能能。常用的的机动夹具具有气动夹夹具、液压压夹具、气气液夹具、电电动夹具、电电磁夹具、真真空夹具和和离心力夹夹具等。1.4工件件的定位1.4.11工件定位位的基本原原理1自由度度的概念由刚体运动动学可知,一一个自由刚刚体,在空空间有且仅仅有六个自自由度。它它在空间的的位置是任任意的,即即它既能沿沿Ox、OOy、Ozz三个坐标标轴移动,称称为移动自自由度,又又能绕Oxx、Oy、OOz三个坐坐标轴转动动,称为转转动自由度度。2六点定定位原则如要使一个个自由刚体体在空间有有一个确定定的
22、位置,就就必须设置置相应的六六个约束,分分别限制刚刚体的六个个运动自由由度。在讨讨论工件的的定位时,工工件就是我我们所指的的自由刚体体。如果工工件的六个个自由度都都加以限制制了,工件件在空间的的位置也就就完全被确确定下来了了。因此,定定位实质上上就是限制制工件的自自由度。分析工件定定位时,通通常是用一一个支承点点限制工件件的一个自自由度。用用合理设置置的六个支支承点,限限制工件的的六个自由由度,使工工件在夹具具中的位置置完全确定定,这就是是六点定位位原则。关于六点定定位原则的的几个主要要问题:(1)定位位支承点是是定位元件件抽象而来来的。在夹夹具的实际际结构中,定定位支承点点是通过具具体的定位
23、位元件体现现的,即支支承点不一一定用点或或销的顶端端,而常用用面或线来来代替。根根据数学概概念可知,两两个点决定定一条直线线,三个点点决定一个个平面,即即一条直线线可以代替替两个支承承点,一个个平面可代代替三个支支承点。在在具体应用用时,还可可用窄长的的平面(条条形支承)代代替直线,用用较小的平平面来替代代点。(2)定位位支承点与与工件定位位基准面始始终保持接接触,才能能起到限制制自由度的的作用。(3)分析析定位支承承点的定位位作用时,不不考虑力的的影响。工工件的某一一自由度被被限制,是是指工件在在某个坐标标方向有了了确定的位位置,并不不是指工件件在受到使使其脱离定定位支承点点的外力时时不能运
24、动动。使工件件在外力作作用下不能能运动,要要靠夹紧装装置来完成成。3工件定定位中的几几种情况(1)完全全定位:完完全定位是是指不重复复地限制了了工件的六六个自由度度的定位。当当工件在xx、y、zz三个坐标标方向均有有尺寸要求求或位置精精度要求时时,一般采采用这种定定位方式。(2)不完完全定位:根据工件件的加工要要求,有时时并不需要要限制工件件的全部自自由度,这这样的定位位方式称为为不完全定定位。如在在车床上加加工通孔,根根据加工要要不需限制制两个自由由度,所以以用三爪自自定心卡盘盘夹持限制制其余四个个自由度,就就可以实现现四点定位位。又如平平板工件磨磨平面,工工件只有厚厚度和平行行度要求,只只
25、需限制三三个自由度度,在磨床床上采用电电磁工作台台就能实现现三点定位位。由此可可知,工作作在定位时时应该限制制的自由度度数目应由由工序的加加工要求而而定,不影影响加工精精度的自由由度可以不不加限制。采采用不完全全定位可简简化定位装装置,因此此不完全定定位在实际际生产中也也广泛应用用。(3)欠定定位:根据据工件的加加工要求,应应该限制的的自由度没没有完全被被限制的定定位称为欠欠定位。欠欠定位无法法保证加工工要求,因因此,在确确定工件在在夹具中的的定位方案案时,决不不允许有欠欠定位的现现象产生。如如不设端面面支承,则则在一批工工件上半封封闭槽的长长度就无法法保证;若若缺少侧面面两个支承承点时,则则
26、工件上的的部分尺寸寸和槽与工工件侧面的的平行度则则很难保证证。(4)过定定位:夹具具上的两个个或两个以以上的定位位元件重复复限制同一一个自由度度的现象,称称为过定位位。而在实实际定位过过成中会有有随机误差差,这种随随机的误差差造成了定定位的不稳稳定,严重重时会引起起定位干涉涉,因此应应该尽量避避免和消除除过定位现现象。消除除或减少过过定位引起起的干涉,一一般有两种种方法:一一是改变定定位元件的的结构, 如缩小定定位元件工工作面的接接触长度;或者减小小定位元件件的配合尺尺寸,增大大配合间隙隙等;二是是控制或者者提高工件件定位基准准之间以及及定位元自自由度 4定位基基准的基本本概念在研究和分分析工
27、件定定位问题时时,定位基基准的选择择是一个关关键问题。定定位基准就就是在加工工中用作定定位的基准准。一般说说来,工件件的定位基基准一旦被被选定,则则工件的定定位方案也也基本上被被确定。定定位方案是是否合理,直直接关系到到工件的加加工精度能能否保证。工件定位时时,作为定定位基准的的点和线,往往往由某些些具体表面面体现出来来,这种表表面称为定定位基面。例例如用两顶顶尖装夹车车轴时,轴轴的两中心心孔就是定定位基面。但但它体现的的定位基准准则是轴的的轴线。根据定位基基准所限制制的自由度度数,可将将其分为:(1)主要要定位基准准面:平面面设置三个个支承点,限限制工件的的三个自由由度,这样样的平面称称为主
28、要定定位基面。一一般应选择择较大的表表面作为主主要定位基基面。(2)导向向定位基准准面:平面面设置两个个个支承点点,限制了了工件的两两个自由度度,这样的的平面或圆圆柱面称为为主要定位位基面。该该基准面应应选取工件件上窄长的的表面,而而且两支承承点间的距距离应尽量量远些,以以保证其限限制精度。(3)双导导向定位基基准面 : 限制工工件四个自自由度的圆圆柱面,称称为双导向向定位基准准面。(4)双支支承定位基基准面: 限制工件件两个移动动自由度的的圆柱面,称称为双支承承定位基准准面。(5)止推推定位基准准面:限制制工件一个个移动自由由度的表面面,称为止止推定位基基准面。平平面上只设设置了一个个支承点
29、,它它只限制了了工件沿yy轴方向的的移动。在在加工过程程中,工件件有时要承承受切削力力和冲击力力等,可以以选取工件件上窄小且且与切削力力方向相对对的表面作作为止推定定位基准面面。(6)防转转定位基准准面:限制制工件一个个转动自由由度的表面面,称为防防转定位基基准面。如如轴的通槽槽侧面设置置一个防转转销,它限限制了工件件沿y轴的的转动,减减小了工件件的角度定定位误差。防防转支承点点距离工件件安装后的的回转轴线线应尽量远远些。1.4.22常用定位位元件及选选用 工工件在夹具具中要想获获得正确定定位,首先先应正确选选择定位基基准,其次次是选择合合适的定位位元件。工工件定位时时,工件定定位基准和和夹具
30、的定定位元件接接触形成定定位副,以以实现工件件的六点定定位。1对定位位元件的基基本要求(1)限位位基面应有有足够的精精度。定位位元件具有有足够的精精度,才能能保证工件件的定位精精度。(2)限位位基面应有有较好的耐耐磨性。由由于定位元元件的工作作表面经常常与工件接接触和磨擦擦,容易磨磨损,为此此要求定位位元件限位位表面的耐耐磨性要好好,以保持持夹具的使使用寿命和和定位精度度。(3)支承承元件应有有足够的强强度和刚度度。定位元元件在加工工过程中,受受工件重力力、夹紧力力和切削力力的作用,因因此要求定定位元件应应有足够的的刚度和强强度,避免免使用中变变形和损坏坏。(4)定位位元件应有有较好的工工艺性
31、。定定位元件应应力求结构构简单、合合理,便于于制造、装装配和更换换。(5)定位位元件应便便于清除切切屑。定位位元件的结结构和工作作表面形状状应有利于于清除切屑屑,以防切切屑嵌入夹夹具内影响响加工和定定位精度。 2常用用定位元件件所能限制制的自由度度 定位元件可可按工件典典型定位基基准面分为为以下几类类:(1)用于于平面定位位的定位元元件 包包括固定支支承(钉支支承和板支支承),自自位支承,可可调支承和和辅助支承承。(2)用于于外圆柱面面定位的定定位元件 包括VV形架,定定位套和半半圆定位座座等。(3)用于于孔定位的的定位元件件 包括括定位销(圆圆柱定位销销和圆锥定定位销),圆圆柱心轴和和小锥度
32、心心轴。3常用定定位元件的的选用 用定位元件件选用时,应应按工件定定位基准面面和定位元元件的结构构特点进行行选择。(1)工件件以平面定定位 1)以面积积较小的已已经加工的的基准平面面定位时,选选用平头支支承钉,以以基准面粗粗糙不平或或毛坯面定定位时,选选用圆头支支承钉,侧侧面定位时时,可选用用网状支承承钉 。2)以面积积较大、平平面度精度度较高的基基准平面定定位时,选选用支承板板定位元件件,用于侧侧面定位时时,可选用用不带斜槽槽的支承板板,通常尽尽可能选用用带斜槽的的支承板,以以利清除切切屑。3)以毛坯坯面,阶梯梯平面和环环形平面作作基准平面面定位时,选选用自位支支承作定位位元件。但但须注意,
33、自自位支承虽虽有两个或或三个支承承点,由于于自位和浮浮动作用只只能作为一一个支承点点。4)以毛坯坯面作为基基准平面,调调节时可按按定位面质质量和面积积大小分别别选用可调调支承作定定位元件。5)当工件件定位基准准面需要提提高定位刚刚度、稳定定性和可靠靠性时,可可选用辅助助支承作辅辅助定位元元件,但须须注意,辅辅助支承不不起限制工工件自由度度的作用,且且每次加工工均需重新新调整支承承点高度,支支承位置应应选在有利利工件承受受夹紧力和和切削力的的地方。(2)工件件以外圆柱柱定位 1)当工件件的对称度度要求较高高时,可选选用V形块块定位。VV形块工作作面间的夹夹角常取600、90、1200三种,其其中
34、应用最最多的是990V形块。990V形块的的典型结构构和尺寸已已标准化,使使用时可根根据定位圆圆柱面的长长度和直径径进行选择择。V形块块结构有多多种形式,有有的V形块块适用于较较长的加工工过的圆柱柱面定位;有的V形形块适于较较长的粗糙糙的圆柱面面定位;有有的V形块块适用于尺尺寸较大的的圆柱面定定位,这种种V形块底底座采用铸铸件,V形形面采用淬淬火钢件,VV形块是由由两者镶合合而成。 2)当工工件定位圆圆柱面精度度较高时(一一般不低于于IT8),可可选用定位位套或半圆圆形定位座座定位。大大型轴类和和曲轴等不不宜以整个个圆孔定位位的工件,可可选用半圆圆定位座,(3)工件件以内孔定定位 1)工件上上
35、定位内孔孔较小时,常常选用定位位销作定位位元件。圆圆柱定位销销的结构和和尺寸标准准化,不同同直径的定定位销有其其相应的结结构形式,可可根据工件件定位内孔孔的直径选选用。当工工件圆柱孔孔用孔端边边缘定位时时,需选用用圆锥定位位销。当工工件圆孔端端边缘形状状精度较差差时,选用用圆锥定位位销;当工工件需平面面和圆孔端端边缘同时时定位时,选选用浮动锥锥销。2)在套类类、盘类零零件的车削削、磨削和和齿轮加工工中,大都都选用心轴轴定位,为为了便于夹夹紧和减小小工件因间间隙造成的的倾斜,当当工件定位位内孔与基基准端面垂垂直精度较较高时,常常以孔和端端面联合定定位。因此此,这类心心轴通常是是带台阶定定位面的心
36、心轴,当工工件以内花花键为定位位基准时,可可选用外花花键轴,当当内孔带有有花键槽时时,可在圆圆柱心轴上上设置键槽槽配装键块块;当工件件内孔精度度很高,而而加工时工工件力矩很很小时,可可选用小锥锥度心轴定定位。1.5 工件的组组合定位1.5.11工件组合合定位应注注意的问题题工件常以平平面、外圆圆柱面、内内圆柱面、圆圆锥面等的的各种组合合,工件组组合定位时时,应注意意的几个关关键性问题题。1合理选选择定位元元件,实现现工件的完完全定位或或不安全定定位。2按基准准重合原则则选择定位位基准。3组合定定位中,一一些定位元元件单独使使用时限制制沿坐标方方向的自由由度,而在在组合定位位时则转化化为限制绕绕
37、坐标轴方方向的自由由度。 4从多多种定位方方案中选择择定位元件件时,应特特别注意定定位元件所所限制的自自由度与加加工精度关关系,以满满足加工要要求。因工件在夹夹具上定位位时,定位位基准发生生位移、定定位基准与与工序其准准不重合产产生定位误误差。基准准位移误差差和基准不不重合误差差分别独立立、互不相相干,它们们都使工序序基准位置置产生变动动。定位误误差包括基基准位移误误差和基准准不重合误误差。当无无基准位移移误差时,Y=0;当定位基准与工序基准重合时,B=0;若两项误差都没有,则D=0。分析和计算定位误差的目的,是为了对定位方案能否保证加工要求,有一个明确的定量概念,以便对不同定位方案进行分析比
38、较,同时也是在决定定位方案时的一个重要依据。1.5.22组合表面面定位及其其误差分析析以上常见定定位方式,多多为以单一一表面作为为定位基准准,但在实实际生产中中,通常都都以工件上上的两个或或两个以上上的几何表表面作为定定位基准,即即采用组合合定位方式式。组合定位方方式很多,常常见的组合合方式:一一个孔及其其端面,一一根轴及其其端面,一一个平面及及其上的两两个圆孔。生生产中最常常用的就是是“一面两孔孔”定位,如如加工箱体体、杠杆、盖盖板支架类类零件。采采用“一面两孔孔”定位,容容易做到工工艺过程中中的基准统统一,保证证工件的相相对位置精精度。工件采用“一面两孔孔”定位时,两两孔可以是是工件结构构
39、上原有的的,也可以以是定位需需要专门设设计的工艺艺孔。相应应的定位元元件是支承承板和两定定位销。当当两孔的定定位方式都都选用短圆圆柱销时,支支承板限制制工件三个个自由度;两短圆柱柱销分别限限制工件的的两个自由由度;有一一个自由度度被两短圆圆柱销重复复限制,产产生过定位位现象,严严重时会发发生工件不不能安装的的现象。因因此,必须须正确处理理过定位,并并控制各定定位元件对对定位误差差的综合影影响。为使使工件能方方便地安装装到两短圆圆柱销上,可可把一个短短圆柱销改改为菱形销销,采用一一圆柱销、一一菱形销和和一支承板板的定位方方式,这样样可以消除除过定位现现象,提高高定位精度度,有利于于保证加工工质量
40、。 菱形销,应应用较广,其其尺寸见下下表。表: 菱形形销的尺寸寸d36 68820020224243303044040550Bd-0.55d-1d-2d-3d-4d-5d-6b11233345b23455681.6定位位误差分析析六点定位原原则解决了了消除工件件自由度的的问题,即即解决了工工件在夹具具中位置“定与不定定”的问题。但但是,由于于一批工件件逐个在夹夹具中定位位时,各个个工件所占占据的位置置不完全一一致,即出出现工件位位置定得“准与不准准”的问题。如如果工件在在夹具中所所占据的位位置不准确确,加工后后各工件的的加工尺寸寸必然大小小不一,形形成误差。这这种只与工工件定位有有关的误差差称
41、为定位位误差,用用D表示。 在在工件的加加工过程中中,产生误误差的因素素很多,定定位误差仅仅是加工误误差的一部部分,为了了保证加工工精度,一一般限定定定位误差不不超过工件件加工公差差T的1/51/3,即: D(1/551/33)T 式中 D定位误误差,单位位为mm; T 工件的加加工误差,单单位为mmm。一、定位误误差产生的的原因工件逐个在在夹具中定定位时,各各个工件的的位置不一一致的原因因主要是基基准不重合合,而基准准不重合又又分为两种种情况:一一是定位基基准与限位位基准不重重合,产生生的基准位位移误差;二是定位位基准与工工序基准不不重合,产产生的基准准不重合误误差。1基准位位移误差Y由于定
42、位副副的制造误误差或定位位副配合间间所导致的的定位基准准在加工尺尺寸方向上上最大位置置变动量,称称为基准位位移误差,用用Y表示。不不同的定位位方式,基基准位移误误差的计算算方式也不不同。如果工件内内孔直径与与心轴外圆圆直径做成成完全一致致,作无间间隙配合,即即孔的中心心线与轴的的中心线位位置重合,则则不存在因因定位引起起的误差。但但实际上,如如图所示,心心轴和工件件内孔都有有制造误差差。于是工工件套在心心轴上必然然会有间隙隙,孔的中中心线与轴轴的中心线线位置不重重合,导致致这批工件件的加工尺尺寸H中附附加了工件件定位基准准变动误差差,其变动动量即为最最大配合间间隙。可按按下式计算算: Y =
43、amaax - aminn = 11/2 (Dmaxx - ddmin) = 11/2(D +d) 式中 Y基准位位移误差单单位为mmm; Dmaax孔的最最大直径单单位为mmm; dmiin轴的最最小直径单单位为mmm。 D 工件孔孔的最大直直径公差,单单位为mmm; d圆柱心心轴和圆柱柱定位销的的直径公差差,单位为为mm。基准位移误误差的方向向是任意的的。减小定定位配合间间隙,即可可减小基准准位移误差差Y值,以以提高定位位精度。2基准不不重合误差差B加工尺寸的的基准是外外圆柱面的的母线时,定定位基准是是工件圆柱柱孔的中心心线。这种种由于工序序基准与定定位基准不不重合所导导致的工序序基准在加
44、加工尺寸方方向上的最最大位置变变动量,称称为基准不不重合误差差,用B表示。此此时除定位位基准位移移误差外,还还有基准不不重合误差差。 误差计算: B 基准不不重合误差差 i 定位基基准与工序序基准之间间的尺寸链链各(1) 组组成环公差差 i方向与与加工尺寸寸方向间的的夹角(2)基准准位移误差差Y 由由于定位基基准的误差差或支承点点的误差而而造成的定定位基准位位移,即工工件实际位位置对确定定位置理想想要素的误误差,称为为基准位移移误差,以以Y表示。常见的定位位方式中基基准位移误误差: 1)用圆圆柱定位销销、圆柱心心轴中心定定位 计计算式:YXmmax=D+d0+XXmin(定定位心轴较较短) X
45、Xmax 工件定定位后最大大配合间隙隙 D 工件定定位基准孔孔的直径公公差 d0 圆柱定定位销或圆圆柱心轴的的直径公差差 XXmin 定位所所需最小间间隙,由设设计而定 注意:基准位移移误差的方方向是任意意的。 当工件用用长定位心心轴定位时时,需考虑虑平行度要要求 计算式:YXmmax=(D+d+Xmin)L1L2 L1 加工工面长度L2 定位孔长长度2)定位套套定位 计算算式:YXmmax=D0+d+Xmmin D0 定位套的的孔径公差差 d 工件定位位外圆的直直径公差注意:基准准位移误差差的方向是是任意的。 3)平面面支承定位位 平平面支承定定位的位移移误差较容容易计算,当当忽略支承承误差且定定位基准制制作精度较较高时,工工序尺寸的的基准位移移误差视为为零。 4)V形形体定心定定位 若不计V形形体制造误误差,仅有有工件基准准面的圆度度误差时,工工件的定位位中心会发发生偏移即即O1O22T1T2,产产生基准位位移误差。即:YO1O22= T11T2 故: 对对于90V形体Y0.707d 3定位位误差的合合成定位误差是是两误差的的合成即:D=B+Y在圆柱间隙隙