《机械制造工艺与装备》.ppt

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1、《机械制造工艺与装备》主讲教师：孙英达模块六机床夹具课题二工件定位课题二工件定位知识点技能点掌握工件定位基本原理正确选用定位元件工件定位基本原理常用定位元件及选用图6-1轴套用心轴装夹加工外圆1-心轴2-工件3-开口垫圈4-螺母如图6-1所示为轴套外圆加工示意图，工件内外圆有较高的同轴度要求，以内孔和端面定位，用心轴装夹。因加工后外圆与内孔同轴度达不到要求，试分析原因，并提出改进措施。一、任务引入一.任务分析由于轴套内外圆有较高的同轴度要求，故在工艺设计时，考虑先加工好内孔和端面，然后用心轴装夹，内孔定位和右端面

2、定位，加工外圆，这是此类轴套加工常用的加工方法。但如果操作不当或工件前道加工表面未达到工艺要求，则仍有可能出现较大的加工误差。心轴结构简单，是车削加工时的常用的夹具。本课题主要学习工件定位的基本知识，工件定位的目的是为了保证工件加工面与加工面的设计基准之间的位置公差（如同轴度、平行度、垂直度等）和距离尺寸精度。。1.工件在夹具中的定位三.相关知识按照加工工艺要求，将工件置于夹具中，使工件在夹紧前相对于机床和刀具就占有一个预定的位置，或者是使同一批工件逐次放置到夹具中时都能占据同一位置。所谓自由度，即空间位置的不确

3、定性一个位于空间自由状态的物体，对于空间直角坐标系来说，具有六个自由度：三个位移自由度和三个旋转自由度。1）自由度的概念工件空间自由度（1）工件定位基本原理通常，一个支承点限制工件的一个自由度。使用合理设置的六个支承点，与工件的定位基准相接触，以限制工件的六个自由度，使工件在夹具中的位置完全被确定的方法，称为六点定位法则。定位的实质：就是限制自由度。工件的六个自由度如果都加以限制了，工件在空间的位置就完全被确定下来了。长方体定位时支承点的分配2）定位原理的应用圆柱体在V形块上定位时支承点的分配（3）定位基准按自由

4、度分类①主要定位基准面：设置三个支承点，限制了工件的三个自由度的定位表面。要求：支承面积大；三个支承点要对称配置。三点的配置有两种方案：分别是形成受力三角形和123，两三角形面积相同，但对于定位基准面是矩形的工件而言，受力三角形支承点不对称，容易倾翻。1、2、3点支承位置合理的②导向定位基准面：设置二个支承点，限制了工件的二个自由度的定位表面。如下图中4、5两点。要求：应选狭长表面；支承点布置应尽可能远。工件定位的基本原理③止推定位基准面：限制一个移动自由度的定位基准面。要求：应选窄小且与切削力相对的表面；支承方

5、向平行于导向方向。④防转定位基准面：限制一个旋转自由度的定位表面。要求：支承点布置应离回转线尽可能远。（4）定位时应注意的几个主要问题定位支承点必须与工件的定位基准面始终保持紧贴接触；分析定位支承点的定位作用时，不考虑力的影响；定位支承点是定位元件抽象而来的。（4）工件定位中的几种情况1）完全定位：不重复地限制了工件的六个自由度的定位通常，自由度限制大于3，小于、等于6。2）不完全定位：根据实际加工要求，并不需要限制工件全部自由度的定位。图6-9工件铣通槽的安装图6-10工件的不完全定位图6-10a为在车床上车削

6、一批台阶轴，左端面与卡盘端面靠齐，此定位为五点定位。图6-10b，加工只需四点定位即可，属于不完全定位。图6-10c为在轴体的圆柱面上铣一个全平面，工件稳定安装需要四点定位。而在平面磨床上磨削箱类工件的顶面，只需要三点定位即可，见图6-10d。3）欠定位：定位点少于应消除的自由度、工件定位不足的定位。在下图中，如果没有支承点6，它就无法保证的尺寸。4）过定位：工件同一个自由度分别被几个支承点重复限制的定位图6-11平面长销定位1-环形平面2-圆柱销图6-11平面长销定位，工件以内孔和一端面在心轴上定位、夹紧后加工

7、上部键槽。本例定位方案共为工件提供七个定位点：其中环形平面1提供三点约束，长圆柱销2提供四点约束，共限制约束了工件的五个自由度，还留下一个转动的自由度没有约束。若进一步分析各定位元件在定位中所起的约束作用，从中我们发现：、两个转动的自由度被环形平面和长圆柱销重复限制，本方案为重复定位。过定位的不良后果：使接触点不稳定，增加了不同性；增加了夹紧变形；部分工件不能顺利与定位元件配合。图6-14工件端面垂直度误差对重复定位的影响图6-15重复定位引起心轴夹紧变形图6-16细长轴的重复定位安装图6-17双圆柱销结构的干涉

8、消除或减少过定位干涉的两种方法：a、改变定位元件结构，使定位元件重复限制自由度的部分不起定位作用；图6-18平面长销重复定位的改善b、提高工件定位基准之间以及定位元件工作表面之间的位置精度。只有提出合理的附加条件，才允许采用过定位。图6-19平面双销定位结构改进示意图足够的精度；较好的耐磨性；足够的强度和刚度；较好的工艺性；便于清除切屑。2、常用定位元件及选用（1）对定位