第11講工件定位與夾緊

1、機(jī)械制造工程,第十講,工件定位及夾緊,第,1,頁(yè),機(jī)械制造工程,浙江大學(xué)機(jī)械工程學(xué)系現(xiàn)代制造工程研究所,工件定位及夾緊,?,工件定位的原理與實(shí)現(xiàn),?,工件夾緊的原理與實(shí)現(xiàn),?,定位誤差分析與計(jì)算,第,2,頁(yè),機(jī)械制造工程,工件定位及夾緊,?,工件定位的原理與實(shí)現(xiàn),?,工件定位的原理,?,常用定位方法與定位元件,?,工件定位類(lèi)型,?,工件夾緊的原理與實(shí)現(xiàn),?,定位誤差分析與計(jì)算,第,3,頁(yè),機(jī)械制造工程,六點(diǎn)定位原理,第,4,頁(yè),機(jī)械制造工程,六點(diǎn)定位原理,第,5,頁(yè),機(jī)械制造工程,常用定位方法與定位元件,?,常用定位方法,?,平面定位,?,圓孔定位,?,外圓柱面定位,?,圓錐孔定位,第,6,頁(yè)

2、,機(jī)械制造工程,平面定位,支承釘,?,常見(jiàn)的平面定位元件有支承釘和支承板兩種,?,用支承釘?shù)钠矫娑ㄎ环椒ǎ?第,7,頁(yè),機(jī)械制造工程,平面定位,支承釘,?,支承釘可分為固定支承釘、可調(diào)支承釘、自定位支承釘和輔,助支承四種,?,固定支承釘：,?,A,型：已加工表面,?,B,型：毛坯表面,?,C,型：防滑,第,8,頁(yè),機(jī)械制造工程,平面定位,支承釘,?,可調(diào)支承釘：可調(diào)整支承面的高度,?,毛坯制造精度低，尺寸變化大，粗基準(zhǔn),?,一般與固定支承釘配合使用,第,9,頁(yè),機(jī)械制造工程,平面定位,支承釘,?,自定位支承：浮動(dòng)支承,?,大尺寸、平面誤差較大的毛坯面,?,限制一個(gè)自由度,第,10,頁(yè),機(jī)械制造

3、工程,平面定位,支承釘,?,輔助支承：不起限制自由度的作用，不破壞原來(lái)的定位,?,工件定位后，才起支承作用，以提高定位的穩(wěn)定性,第,11,頁(yè),機(jī)械制造工程,平面定位,支承釘,第,12,頁(yè),機(jī)械制造工程,平面定位,支承板,?,支承板根據(jù)其寬度與定位面大小的關(guān)系，分為窄板和寬板,?,窄板相當(dāng)于二個(gè)支承釘：限制,2,個(gè)自由度,?,寬板相當(dāng)于三個(gè)支承釘：限制,3,個(gè)自由度,第,13,頁(yè),機(jī)械制造工程,平面定位,支承板,?,A,型支承板,?,B,型支承板：易于排屑,第,14,頁(yè),機(jī)械制造工程,圓孔定位,圓柱定位銷(xiāo),?,圓孔定位常用定位銷(xiāo)、心軸等來(lái)定位,?,定位銷(xiāo)分為圓柱銷(xiāo)和圓錐銷(xiāo)兩種,?,圓柱銷(xiāo)又可分為

4、長(zhǎng)銷(xiāo)和短銷(xiāo),第,15,頁(yè),機(jī)械制造工程,圓孔定位,圓柱定位銷(xiāo),?,菱形銷(xiāo)（削邊銷(xiāo)）,?,圓柱銷(xiāo)與平面的組合定位,?,長(zhǎng)銷(xiāo)與小平面的組合,?,短銷(xiāo)與大平面的組合,第,16,頁(yè),機(jī)械制造工程,圓孔定位,圓柱定位銷(xiāo),第,17,頁(yè),機(jī)械制造工程,圓孔定位,圓錐銷(xiāo),?,圓錐銷(xiāo)：一般限制,3,個(gè)移動(dòng)自由度,第,18,頁(yè),機(jī)械制造工程,圓孔定位,心軸,?,心軸可分為：長(zhǎng)圓柱心軸、短圓柱心軸、小錐度心度,第,19,頁(yè),機(jī)械制造工程,外圓柱面定位,V,形塊,?,外圓柱面常用,V,形塊來(lái)定位,?,V,形塊分為短,V,形塊和長(zhǎng),V,形塊,?,V,形塊具有自動(dòng)對(duì)中的功能,第,20,頁(yè),機(jī)械制造工程,圓錐孔定位,?,圓

5、錐孔定位：頂尖、錐度心軸,第,21,頁(yè),機(jī)械制造工程,工件定位形式,?,工件定位形式主要分為以下幾種：,?,不完全定位,?,完全定位,?,欠定位,?,過(guò)定位,第,22,頁(yè),機(jī)械制造工程,完全定位與不完全定位,?,如果在工序中，需對(duì)工件的六個(gè)自由度都進(jìn)行限制，則稱為,完全定位,?,如果某個(gè)自由度沒(méi)有限制，但對(duì)加工不會(huì)產(chǎn)生影響，則稱為,不完全定位,第,23,頁(yè),機(jī)械制造工程,第,24,頁(yè),機(jī)械制造工程,第,25,頁(yè),機(jī)械制造工程,第,26,頁(yè),機(jī)械制造工程,第,27,頁(yè),機(jī)械制造工程,欠定位與過(guò)定位,?,欠定位：應(yīng)該限制的自由度沒(méi)有被限制，將引起加工尺寸無(wú),法保證,第,28,頁(yè),機(jī)械制造工程,第,

6、29,頁(yè),機(jī)械制造工程,?,大端平臺(tái)與長(zhǎng)銷(xiāo)組合而產(chǎn)生過(guò)定位,第,30,頁(yè),機(jī)械制造工程,過(guò)位定的消除,第,31,頁(yè),機(jī)械制造工程,過(guò)定位的消除,第,32,頁(yè),機(jī)械制造工程,?,一面兩銷(xiāo)的過(guò)定位,第,33,頁(yè),機(jī)械制造工程,第,34,頁(yè),機(jī)械制造工程,工件定位及夾緊,?,工件定位的原理與實(shí)現(xiàn),?,工件夾緊的原理與實(shí)現(xiàn),?,夾緊力的確定：方向、作用點(diǎn)、大小,?,典型夾緊機(jī)構(gòu),?,典型夾具,?,定位誤差分析與計(jì)算,第,35,頁(yè),機(jī)械制造工程,夾緊力方向（,1,）,?,有利于工件的準(zhǔn)確定位，而不能破壞定位,第,36,頁(yè),機(jī)械制造工程,夾緊力的方向（,2,）,?,夾緊力的方應(yīng)向盡量減小工件變形,第,37

7、,頁(yè),機(jī)械制造工程,夾緊力的方向（,3,）,?,應(yīng)盡可能與切削力、工件重力方向一致，以減小所需夾緊力,第,38,頁(yè),機(jī)械制造工程,夾緊力的作用點(diǎn)（,1,）,第,39,頁(yè),機(jī)械制造工程,夾緊力作用點(diǎn)（,2,）,第,40,頁(yè),機(jī)械制造工程,夾緊力作用點(diǎn)（,3,）,主要夾緊力垂直作用于定位,基準(zhǔn)，并增加輔助支撐，防,止加工時(shí)產(chǎn)生振動(dòng)。,第,41,頁(yè),機(jī)械制造工程,三種基本夾緊機(jī)構(gòu),?,夾緊機(jī)構(gòu)：利用斜面楔緊作用的原理來(lái)夾緊工件，有一定行,程并滿足自鎖條件。,?,斜楔夾緊機(jī)構(gòu)：最基本的夾緊機(jī)構(gòu),?,螺旋夾緊機(jī)構(gòu),?,圓偏心夾緊機(jī)構(gòu),可看成是斜楔機(jī)構(gòu)的變型,第,42,頁(yè),機(jī)械制造工程,典型夾具舉例,第,

8、43,頁(yè),機(jī)械制造工程,第,44,頁(yè),機(jī)械制造工程,第,45,頁(yè),機(jī)械制造工程,第,46,頁(yè),機(jī)械制造工程,第,47,頁(yè),機(jī)械制造工程,夾具的組成,?,定位元件：起定位作用，,保證工件相對(duì)于夾具的位置,，可用六點(diǎn)定位原,理來(lái)分析其所限制的自由度；,?,夾緊裝置：將工件夾緊，,以保證在加工時(shí)保持所限制的自由度,。根據(jù)動(dòng),力源的不同，可分為手動(dòng)、氣動(dòng)、液壓和電動(dòng)等夾緊方式,?,導(dǎo)向元件和對(duì)刀裝置：用來(lái)保證刀具相對(duì)于夾具的位置。,?,連接元件：用來(lái)保證夾具和機(jī)床工作臺(tái)之間的相對(duì)位置,?,夾具體：將上述部件有機(jī)地連成一體的基礎(chǔ)部件,第,48,頁(yè),機(jī)械制造工程,z,x,y,x,第,49,頁(yè),機(jī)械制造工程

9、,工件定位及夾緊,?,工件定位的原理與實(shí)現(xiàn),?,工件夾緊的原理與實(shí)現(xiàn),?,定位誤差分析與計(jì)算,第,50,頁(yè),機(jī)械制造工程,定位誤差分析依據(jù),?,加工誤差,=,安裝誤差,+,對(duì)定誤差,+,加工過(guò)程誤差,?,滿足精度要求：加工誤差,零件公差,?,安裝誤差,= (,加工誤差,)/3,零件公差,/3,?,安裝誤差,=,（定位誤差,+,夾緊誤差）,定位誤差,?,定位誤差,零件公差,/3,第,51,頁(yè),機(jī)械制造工程,定位誤差,?,定位誤差：由于定位不準(zhǔn)而造成某一工序在,工序尺寸或位置要求方向的加工誤差,?,產(chǎn)生原因：,?,工件本身的誤差：一批零件，尺寸和位置上均有,著公差,?,定位元件本身有制造誤差,?,

10、定位元件之間有誤差,第,52,頁(yè),機(jī)械制造工程,基準(zhǔn)概念與分類(lèi),?,基準(zhǔn),是工件上不同的表面之間用以確定相互關(guān)系所依據(jù)的點(diǎn)、,線、面。,設(shè)計(jì)基準(zhǔn),基準(zhǔn),工序基準(zhǔn),工藝基準(zhǔn),定位基準(zhǔn),測(cè)量基準(zhǔn),第,53,頁(yè),機(jī)械制造工程,設(shè)計(jì)基準(zhǔn),?,設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是設(shè)計(jì)工作圖上所采用的基準(zhǔn)，常指零件,工作圖上的基準(zhǔn),?,零件圖紙,上用于確定其上的某些點(diǎn)、線、面所依據(jù),的那些點(diǎn)、線、面。,第,54,頁(yè),機(jī)械制造工程,工藝基準(zhǔn),?,零件在加工、測(cè)量和裝配時(shí)所采用的基準(zhǔn)，包括工,序基準(zhǔn)、定位基準(zhǔn)、測(cè)量基準(zhǔn),?,工序基準(zhǔn),：機(jī)械加工工序基準(zhǔn)和裝配工序基準(zhǔn)。工序圖,上用來(lái)確定本工序所加工表面加工后的尺寸、形狀和位,置的基準(zhǔn),

11、?,定位基準(zhǔn),：定位是加工前使工件相對(duì)于刀具有正確的位,置。加工時(shí)用于工件定位的基準(zhǔn)。,?,測(cè)量基準(zhǔn),：在加工或加工后用來(lái)測(cè)量工件的形狀、位置,和尺寸時(shí)所采用的基準(zhǔn)。,第,55,頁(yè),機(jī)械制造工程,不同基準(zhǔn)的示例,設(shè)計(jì)基準(zhǔn),工序基準(zhǔn),通過(guò)粗加工工序,尺寸和精加工工,序尺寸，就可以,看出相應(yīng)的加工,余量,零件圖,工序圖,定位基準(zhǔn),定位元件,定位方案圖,第,56,頁(yè),機(jī)械制造工程,定位誤差的組成,?,定位誤差是指一批工件采用調(diào)整法加工，僅僅由于定位不準(zhǔn),而引起工序尺寸的最大可能變化范圍。,?,定位誤差由基準(zhǔn)不重合誤差和基準(zhǔn)位移誤差組成,?,基準(zhǔn)不重合誤差：由于工序基準(zhǔn)和定位基準(zhǔn)不重合，而引起的同一,

12、批工件的工序基準(zhǔn)相對(duì)于定位基準(zhǔn)在加工尺寸方向上的最大可能變,動(dòng)范圍。,?,基準(zhǔn)位移誤差：由于定位基準(zhǔn)本身的尺寸和形狀誤差，以及定位基,準(zhǔn)與定位元件之間的間隙，所引起的同一批工件定位基準(zhǔn)在加工尺,寸方向上的最大可能變動(dòng)范圍,第,57,頁(yè),機(jī)械制造工程,定位誤差的計(jì)算,?,計(jì)算方法一：直接找出一批工件定位可能出現(xiàn)的兩個(gè)極端位,置，通過(guò)幾何關(guān)系直接計(jì)算出工序尺寸的最大可能變動(dòng)范圍。,?,計(jì)算方法二：根據(jù)定位誤差的組成來(lái)計(jì)算,?,基準(zhǔn)不重合誤差：工序基準(zhǔn)相對(duì)定位基準(zhǔn)的最大可能變動(dòng)范圍,?,基準(zhǔn)位移誤差：定位基準(zhǔn)的最大可能變動(dòng)范圍,?,關(guān)鍵,:,基準(zhǔn)不重合誤差：工序基準(zhǔn)相對(duì)于定位基準(zhǔn),基準(zhǔn)位移誤差：定位

13、基準(zhǔn)相對(duì)于理想定位基準(zhǔn),第,58,頁(yè),機(jī)械制造工程,定位方案可行性分析,?,定位方案可行的條件：,定位誤差, 工序公差,/3,第,59,頁(yè),機(jī)械制造工程,定位誤差分析與計(jì)算,A,3,不,變,A,3,第,60,頁(yè),機(jī)械制造工程,第,61,頁(yè),機(jī)械制造工程,第,62,頁(yè),機(jī)械制造工程,定位基準(zhǔn)位移誤差,第,63,頁(yè),機(jī)械制造工程,第,64,頁(yè),機(jī)械制造工程,用,V,型塊定位的定位誤差分析,第,65,頁(yè),機(jī)械制造工程,第,66,頁(yè),機(jī)械制造工程,第,67,頁(yè),機(jī)械制造工程,第,68,頁(yè),機(jī)械制造工程,第,69,頁(yè),機(jī)械制造工程,第,70,頁(yè),機(jī)械制造工程,第,71,頁(yè),機(jī)械制造工程,第,72,頁(yè),機(jī)械制造工程,第,73,