机械加工基础 课件 项目5 工件的定位与夹紧.ppt

图5-9（a）所示为加工2×Φ3mm孔的工序简图。选尺寸6.5mm的设计基准A和Φ18±0.02mm的外圆作为定位基准。图5-9（b）所示为加工2×Φ3mm孔的专用夹具。操作时，将工件装入夹具中，插上斜楔2并轻击其大端，使工件处于夹紧状态；以夹具体1的B面在钻床工作台上定位（即B面与工作台面接触）；钻头通过钻套3可钻出一个孔。同样，用C面在工作台上定位可加工另一个孔。轻击斜楔2的小端，斜楔2掉出，即可取出工件，则钻孔工序完毕。 图5-9 钻床夹具 （a）工序简图；（b）夹具装配图 1——夹具体；2——斜楔；3——钻套 图5-9中，不论该批工件数量是多少，它们在夹具中的加工位置都是一致的（Φ3mm孔中心距A面的尺寸也是一致的），这就是工件的定位；夹具分别以B、C面与钻床工作台面接触，钻头通过导引元件——钻套3确定了刀具相对于夹具的相对正确位置，这就是夹具的对定。由此可见，只有正确定位，才能获得合格的工件。 图5-9 钻床夹具 （a）工序简图；（b）夹具装配图 1——夹具体；2——斜楔；3——钻套 正确解决定位问题是十分重要的，应从以下几个方面考虑： 1）从理论上进行分析，如何使同一批工件在夹具中占有一致的正确加工位置。 2）选择或设计合理的定位方法及相应的定位装置。 3）保证有足够的定位精度，即工件在夹具中虽有一定的误差，但仍能保证工件的加工要求。 （2）六点定位原理 1）六点定则 任何一个工件在夹具中未定位前，都可以看成是在空间直角坐标系中的自由物体。如图5-10所示的工件具有沿三个坐标轴正负方向分别移动或绕三个坐标轴正负旋向转动的趋势，称此为工件的自由度。为了便于分析研究，用 分别表示物体沿三个坐标轴移动的自由度，用 分别表示物体绕三个坐标轴转动的自由度。 图5-10 工件在空间的六个自由度 如图5-11（a）所示，XOY平面（底平面）内有三个支承点，它们限制工件的 三个自由度；ZOY平面（侧平面）内有两个支承点，它们限制了工件的 两个自由度；ZOX平面（端平面）内有一个支承点，它限制工件 自由度。至此，工件在空间的六个自由度全部被限制了。用适当分布的六个定位支承点来限制空间工件的六个自由度的方法，称为六点定位规则（简称六点定则）。 图5-11 六点定位原理 （a）理论六点定位；（b）实际六点定位 点的定义是有其位置无其大小，若真采用图5-11（a）所示的支承点与工件的定位基准面接触，则接触点上的压强极大，将导致工件定位基准面损伤和支承件迅速磨损。因此，只能用小圆柱来替代支承点（图5-11（b））。生产中的工件结构多变，定位元件的结构也随之而变化。在分析工件的定位状态时，不论定位元件的结构如何，总是把实际定位元件转化为相应的几个定位支承点，按一个支承点限制一个自由度来考虑的。 图5-11 六点定位原理 （a）理论六点定位；（b）实际六点定位 2）完全定位 采用一定结构形式的定位元件限制工件在空间的六个自由度的定位方法，称为完全定位。图5-12（a）所示为铣槽工序简图。为保证槽的长度（50±0.1）mm，需限制一个 自由度；保证槽相对基准刀的对称度，需限制 两个自由度；保证 ， 需限制 两个自由度；保证槽对称面与已加工槽之间的600夹角，需限制 一个自由度。分析可知，要保证槽的工序加工要求，就必须限制工件在空间的六个自由度，即完全定位。 图5-12 满足工序要求采用的完全定位 （a）工序简图；（b）定位装置简图 1——活动定位销；2——长V形块；3——止推支承；4——夹具体 图5-12 满足工序要求采用的完全定位 （a）工序简图；（b）定位装置简图 1——活动定位销；2——长V形块；3——止推支承；4——夹具体 图5-12（b）所示为该工件的定位装置简图。止推支承3限制工件 一个自由度，相当于一个支承点；长V形块2限制了工件 四个自由度，相当于四个支承点；活动定位销1限制了工件的一个自由度，相当于一个支承点。至此，夹具的定位装置按工件的工序加工要求限制了工件的六个自由度，也就是采用了完全定位。 图5-12中，为满足工序加工要求而必须采用完全定位。在生产实际中，根据加工要求不需要采用完全定位，有时却采用了完全定位。如图5-13（a）所示为铣平面的工序简图，由分析可知，仅需限制三个自由度 即可满足加工要求，但是图5-13（b）定位装置简图中仍布置了六个支承