第五章_机床夹具.

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1、主讲人：李健常 州 大 学5.1 5.1 概概 述述5.2 5.2 工件的定位工件的定位工件定位就是采取适当的约束措施来限制工件的某些自由度，使工件在该方向上有确定的位置。图示为典型形状工件的六点定位。实际夹具是用定位元件对工件产生约束作用的。如图示的工件上铣槽，图中所用的定位即为完全定位。定位时正好限制了六个自由度，则为完全定位。l定位时正好限制的自由度少于六个，则为不完全定位。l实际定位时有时会对不需要限制的自由度也加以限制。这是允许的，有时甚至是必要的。可调支承是支承点位置可以调整的支承。可调支承是支承点位置可以调整的支承。可调支承主要用于工件的毛坯制造精度不可调支承主要用于工件的毛坯制

2、造精度不高，而又以粗基准面定位的工序中。高，而又以粗基准面定位的工序中。图所示的几种可调支承采用螺钉螺母形式图所示的几种可调支承采用螺钉螺母形式实现支承点位置的调整。可调支承在使用时实现支承点位置的调整。可调支承在使用时的作用与固定支承相同。的作用与固定支承相同。在定位过程中，能随工件定位基准面的变化在定位过程中，能随工件定位基准面的变化而自动调整的叫自位支承。这类支承在结构上均而自动调整的叫自位支承。这类支承在结构上均设计成活动或浮动的。设计成活动或浮动的。常用于毛坯表面、断续表面、阶梯表面以及常用于毛坯表面、断续表面、阶梯表面以及有角度误差表面的定位。自位支承定位作用仍相有角度误差表面的定

3、位。自位支承定位作用仍相当于一个固定支承，只限制工件的一个自由度当于一个固定支承，只限制工件的一个自由度辅助支承是在每个工件定位后才经调整而参与辅助支承是在每个工件定位后才经调整而参与支承的元件。它不起定位作用，而用来提高工支承的元件。它不起定位作用，而用来提高工件的装夹刚度和稳定性，承受工件重力、夹紧件的装夹刚度和稳定性，承受工件重力、夹紧力或切削力。力或切削力。图图5 51010所示为辅助支承的典型结构。所示为辅助支承的典型结构。a)a)为间隙配合心轴，工为间隙配合心轴，工件装卸方便，定心精度不高。件装卸方便，定心精度不高。b)b)为过盈配合心轴，定为过盈配合心轴，定心精度高，但装卸工件不

4、便，心精度高，但装卸工件不便，易损伤工件定位孔易损伤工件定位孔。c)c)为小锥度心轴，工件为小锥度心轴，工件安装时轻轻敲人或压人，通安装时轻轻敲人或压人，通过孔和心轴接触表面的弹性过孔和心轴接触表面的弹性变形来夹紧工件，可获得较变形来夹紧工件，可获得较高的定心精度。高的定心精度。除了刚性心轴外，生产除了刚性心轴外，生产中还有弹性心轴、液塑心轴中还有弹性心轴、液塑心轴及自动定心心轴等，它们在及自动定心心轴等，它们在定位的同时将工件夹紧，使定位的同时将工件夹紧，使用很方便，但结构比较复杂用很方便，但结构比较复杂。图所示为标准化的圆柱定位销。上端部有较长图所示为标准化的圆柱定位销。上端部有较长的倒角

5、，便于工件装入。的倒角，便于工件装入。图图a a、b b、c c的定位销以尾柄与夹具体采用过盈的定位销以尾柄与夹具体采用过盈配合联接。配合联接。图图d d前定位销通过衬套与夹具体联接，其尾柄前定位销通过衬套与夹具体联接，其尾柄与衬套采用间隙配合，这种结构便于更换。与衬套采用间隙配合，这种结构便于更换。l图513所示为非标准圆柱定位销的例子。l其中图b适用于直径尺寸大的定位孔。1 1孔与端面组合定位孔与端面组合定位 图图5 51818所示的轴套零件，采用内孔及一端面所示的轴套零件，采用内孔及一端面组合定位。组合定位。2 2一面两孔组合定位一面两孔组合定位 常用于加工箱体、杠杆、盖板等零件，易做到

6、常用于加工箱体、杠杆、盖板等零件，易做到基准统一，保证工件的位置精度，又有利于夹具的基准统一，保证工件的位置精度，又有利于夹具的设计与制造。工件的定位平面一般是加工过的精基设计与制造。工件的定位平面一般是加工过的精基面，两孔可以是工件结构上原有的，也可以是为定面，两孔可以是工件结构上原有的，也可以是为定位需要而专门设置的工艺孔。一面两孔定位时相应位需要而专门设置的工艺孔。一面两孔定位时相应的定位元件是一面两销，两定位销可以有以下两种：的定位元件是一面两销，两定位销可以有以下两种：(1)(1)两个圆柱销；两个圆柱销；(2)(2)一个圆柱销和一个削边销。一个圆柱销和一个削边销。即采用两个短圆柱定位

7、销与两孔配合，a所示。这种定位是过定位，沿连心线方向的自由度被重复限制了。只能用于加工要求不高的场合，使用较少。1、定位误差、定位误差:把工件上被加工表面的工序基准相对于把工件上被加工表面的工序基准相对于定位元件工作表面在加工尺寸方向上的最大变动量，定位元件工作表面在加工尺寸方向上的最大变动量，称为称为“定位误差定位误差”。 一、定位误差的产生一、定位误差的产生 分析：分析：右图齿轮轮齿加工右图齿轮轮齿加工中定位对下两项技中定位对下两项技术坐标的影响术坐标的影响节圆中心与内孔节圆中心与内孔中心的同轴度中心的同轴度轮齿周节误差轮齿周节误差a.一批工件彼此在尺寸、形状及相互位置上均存在差异，而夹一

8、批工件彼此在尺寸、形状及相互位置上均存在差异，而夹具定位元件也有制造误差。具定位元件也有制造误差。b.工件的定位基准与设计基准不重合，或工件的定位基准与工件的定位基准与设计基准不重合，或工件的定位基准与定位元件的工作表面之间存在间隙。定位元件的工作表面之间存在间隙。c.工件用夹具定位加工时，只按定程法（即调整法）加工一批工件用夹具定位加工时，只按定程法（即调整法）加工一批工件，如果按逐件试切法加工，则根本不存在定位误差。工件，如果按逐件试切法加工，则根本不存在定位误差。（仅有加工误差等）（仅有加工误差等）误差来源误差来源 a.基准不重合误差基准不重合误差b.定位元件制造误差定位元件制造误差c.

9、基准位移误差基准位移误差 工序二：工序二：加工平面加工平面1时，图纸要求的设计尺寸为时，图纸要求的设计尺寸为AA，而而加工时刀具调整尺寸加工时刀具调整尺寸CAA 。因此，即使不考虑本工序因此，即使不考虑本工序的加工误差，这种定位方法也将可能使加工尺寸的加工误差，这种定位方法也将可能使加工尺寸A发生变化发生变化（在工序一留下的误差（在工序一留下的误差 范围范围H内波动），因而也就产生内波动），因而也就产生了定位误差（了定位误差（A ）。）。 1、基准不重合误差、基准不重合误差工序一：工序一：加工平面加工平面2时，定位基准与设计基准重合，其图纸的时，定位基准与设计基准重合，其图纸的设计尺寸设计尺寸

10、 与加工时刀具调整控制尺寸与加工时刀具调整控制尺寸 （对一批工件说，可看（对一批工件说，可看作为常量不变）两者一致，则定位误差作为常量不变）两者一致，则定位误差A=0 。 图中零件，底面图中零件，底面3与侧面与侧面4已加工好，需加工平面已加工好，需加工平面1、2，均用底面及侧面定位。，均用底面及侧面定位。H +-HA+-ACH H+-AA+-C-H HH H+1234(a) 工作（b)工序一(c) 工序二 (d) 工序二改进基准不重合产生的定位误差定位误差大小计算定位误差大小计算（1） 画出被加工零件定位时的两个极限尺寸的位置画出被加工零件定位时的两个极限尺寸的位置 （2） 从图形中的几何关系

11、，找出零件图上被加工尺寸方向上从图形中的几何关系，找出零件图上被加工尺寸方向上之设计基准的最大变动量（最大值与最小值之差）。因此，之设计基准的最大变动量（最大值与最小值之差）。因此，工序二尺寸工序二尺寸A的定位误差的定位误差A为：为： A=(H+H)(H-H) = 2H 上述的误差完全是由于定位基准和设计基准不重合引起的，可上述的误差完全是由于定位基准和设计基准不重合引起的，可称这类定位误差为称这类定位误差为“基准不符误差基准不符误差”。为提高定位精度，设计夹具时尽量使定位基准与加工表面为提高定位精度，设计夹具时尽量使定位基准与加工表面之设计基准重合。但定位精度虽然提高了，有时使得夹具结构之设