塑料成形工藝與模具設(shè)計(jì)

機(jī)械制造工藝學(xué)王帥2-2工件的定位一、工件定位的基本原理二、工件定位元件的選擇三、定位誤差的產(chǎn)生四、典型表面定位時(shí)的定位誤差五、組合表面的定位誤差六、提高定位精度的措施七、定位方案設(shè)計(jì)及誤差計(jì)算舉例一、工件定位的基本原理1、工件定位：使工件在夾具中占據(jù)某個(gè)確定的正確加工位置。一個(gè)在空間處于自由狀態(tài)的物體具有六個(gè)不定度。移動(dòng)不定度：沿X、Y、Z軸移動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)不定度：繞X、Y、Z軸轉(zhuǎn)動(dòng)定位：限制自由度，占據(jù)正確位置工件的六個(gè)不定度一、工件定位的基本原理2、六點(diǎn)定位原則用合理設(shè)置的6個(gè)支承點(diǎn)，限制工件的6個(gè)不定度，使工件在夾具中的位置完全確定，即工件定位的“六點(diǎn)定位原理”。矩形工件的定位一、工件定位的基本原理

應(yīng)用六點(diǎn)定位原則需注意：1、聯(lián)系性2、接觸性3、重復(fù)性4、合理性一、工件定位的基本原理軸類零件的定位一、工件定位的基本原理3、工件定位中的幾種情況1）完全定位指工件的六個(gè)不定度全部被限制。一、工件定位的基本原理一、工件定位的基本原理2）部分定位根據(jù)加工要求，并不需要限制工件的全部自由度。此時(shí)可能有兩種情況：1、由于工件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，不必限制所有不定度2、由于加工精度要求，不必限制所有不定度一、工件定位的基本原理一、工件定位位的基本原理理3）欠定位工件在夾具中中定位時(shí)，若若定位支承點(diǎn)點(diǎn)數(shù)目少于工工序加工所要要求的數(shù)目，，工件定位不不足，稱為欠欠定位。根據(jù)工件的加加工要求，應(yīng)應(yīng)該限制的自自由度沒有完完全被限制，，無(wú)法保證加加工要求，是是不允許的。。一、工件定位位的基本原理理一、工件定位位的基本原理理4）重復(fù)定位位重復(fù)定位：工工件在夾具中中定位時(shí)，若若幾個(gè)定位支支承點(diǎn)重復(fù)限限制一個(gè)或幾幾個(gè)不定度，，稱為重復(fù)定定位。一、工件定位位的基本原理理重復(fù)定位的適適用原則：*當(dāng)以形、位精精度較低的毛毛坯面定位時(shí)時(shí)，不允許重重復(fù)定位。*為提高定位位穩(wěn)定性和剛剛度，以加工工過(guò)的表面定定位時(shí)，可以以出現(xiàn)重復(fù)定定位。一、工件定位位的基本原理理當(dāng)以兩個(gè)或兩兩個(gè)以上的組組合表面定位位時(shí)，重復(fù)定定位可能造成成不良后果。。大端平面與長(zhǎng)長(zhǎng)銷組合產(chǎn)生生的重復(fù)定位位一、工件定位位的基本原理理b）將長(zhǎng)圓柱柱銷改為短圓圓柱銷a）將大支承承板改為小支支承板c）將大支承承板改為浮動(dòng)動(dòng)支承一、工件定位位的基本原理理為減少重復(fù)定定位造成的加加工誤差，可可采取如下措措施：（1）改變定定位元件結(jié)構(gòu)構(gòu)一、工件定位位的基本原理理（2）撤消重重復(fù)定位的定定位元件：一、工件定位位的基本原理理（3）提高工工件定位基準(zhǔn)準(zhǔn)之間、定位位元件定位面面之間的位置置精度1、工工件以以平面面定位位根據(jù)平平面所所限制制自由由度的的數(shù)目目分為為三種種：主要支支承面面限限制制工件件的三三個(gè)自自由度度的定定位平平面，，常用用于精度比比較高高的工工件定定位表表面。。導(dǎo)向支支承面面限限制制工件件的兩兩個(gè)自自由度度的定定位平平面，，常做做成窄長(zhǎng)面面。止推支支承面面限限制制一個(gè)個(gè)自由由度的的平面面，為為了確確保定定位準(zhǔn)準(zhǔn)確，往往往將將平面面面積積作的的盡可可能小小。二、工件定定位元件的的選擇（1）固定定支承：定定位支承點(diǎn)點(diǎn)的位置固固定不變的的定位元件件，稱為固固定支承。。A型：較小小精基準(zhǔn)平平面定位用用；B型：水平平面粗基準(zhǔn)準(zhǔn)定位用；；C型：側(cè)平平面粗基準(zhǔn)準(zhǔn)定位用。。二、工件定定位元件的的選擇A型：側(cè)平平面精基準(zhǔn)準(zhǔn)定位用；；B型：水平平面精基準(zhǔn)準(zhǔn)定位用。。二、工件定定位元件的的選擇（2）可調(diào)調(diào)支承：定定位支承點(diǎn)點(diǎn)的位置可可以調(diào)節(jié)的的定位元件件，稱為可可調(diào)支承。。適用于精度度不高的毛毛坯分批制制造，其形形狀和尺寸寸變化較大大的粗基準(zhǔn)準(zhǔn)定位。工件從輕到到重二、工件定定位元件的的選擇（3）自位位支承：定定位支承點(diǎn)點(diǎn)的位置隨隨工件定位位基準(zhǔn)位置置變化而自自動(dòng)與之適適應(yīng)的定位位元件，稱稱為自位支支承。自位支承一一般只起一一個(gè)定位支支承點(diǎn)的作作用。二、工件定定位元件的的選擇二、工件定定位元件的的選擇二、工件定定位元件的的選擇（4）輔助助支承：只只起提高工工件支承剛剛性或輔助助定位作用用的定位元元件，稱為為輔助支承承。二、工件定定位元件的的選擇二、工件定定位元件的的選擇2、工件以以圓孔定位位長(zhǎng)銷限制4個(gè)自由度度；短銷限限制2個(gè)自自由度。L/d<0.5視為短；；L/d>1.2視視為長(zhǎng)。短銷可理解解為一條圓圓母線接觸觸；長(zhǎng)銷可理解解為相距較較遠(yuǎn)的兩條條圓母線接接觸。二、工件定定位元件的的選擇主要元件有有：定位銷銷、剛性心心軸和小錐錐度心軸（1）定位位銷固定式定位位銷：二、工件定定位元件的的選擇可換式定位位銷：二、工件定定位元件的的選擇錐面定位銷銷二、工件定定位元件的的選擇兩圓孔組合合定位時(shí)，，需用削邊邊定位銷：：D<3mm；3<D<50mm；D>50mm二、工件定定位元件的的選擇標(biāo)準(zhǔn)菱形定定位銷二、工件件定位元元件的選選擇二、工件件定位元元件的選選擇二、工件件定位元元件的選選擇二、工件件定位元元件的選選擇2、剛性性心軸：：常用于于套類零零件的定定位元件件剛性心軸軸一般由由導(dǎo)向、、定位及及傳動(dòng)三三部分組組成二、工件件定位元元件的選選擇3、小錐錐度心軸軸：小錐錐度心軸軸可消除除工件與與心軸之之間的配配合間隙隙，提高高定心精精度。錐錐度一般般取K=1/5000-1/1000二、工件件定位元元件的選選擇3、工件件以外圓圓柱面定定位定位基準(zhǔn)準(zhǔn)為外圓圓中心線線。常用的有有三類定位套：：實(shí)現(xiàn)定定心定位位支承板：：給外圓圓定位V型塊：：實(shí)現(xiàn)外外圓表面面定心、、對(duì)中定定位二、工件件定位元元件的選選擇（1）定定位套：：長(zhǎng)套限制制四個(gè)不不定度，，短套限限制二個(gè)個(gè)不定度度，錐套限制制三個(gè)不不定度，，半圓套套長(zhǎng)四、、短二。。二、工件件定位元元件的選選擇（2）支支承板：：長(zhǎng)板限制制二個(gè)不不定度，，短板限限制一個(gè)個(gè)不定度度。二、工件件定位元元件的選選擇（3）V型塊：：長(zhǎng)V型型塊限制制四個(gè)不不定度；；短V型塊塊限制二二個(gè)不定定度。二、工件件定位元元件的選選擇4、錐面面定位元元件；當(dāng)軸類零零件要求求精確定定心時(shí)，，可以工工件上的的錐孔作作為定位位基準(zhǔn)。。長(zhǎng)錐心軸軸限制五五個(gè)不定定度：二、工件件定位元元件的選選擇小平面限限制一個(gè)個(gè)自由度度；窄長(zhǎng)平面面限制兩兩個(gè)自由由度；大平面限限制三個(gè)個(gè)自由度度。長(zhǎng)銷限制制4個(gè)自自由度；；短銷限制制2個(gè)自自由度外圓短接接觸限制制2個(gè)自自由度；；外圓長(zhǎng)接接觸限制制4個(gè)自自由度。。二、工件件定位元元件的選選擇組合表面面定位：：一個(gè)固固定，多多個(gè)浮動(dòng)動(dòng)1、定位位誤差的的概念及及產(chǎn)生原原因：由于工件件定位不不準(zhǔn)確，，而造成成工序尺尺寸或位位置要求求方面的的加工誤誤差。由于定位位引起的的在加工尺寸寸方向上上的最大變動(dòng)動(dòng)量稱為定位位誤差。。*產(chǎn)生原原因：（1）工工件有關(guān)關(guān)表面本本身及它它們之間間在尺寸寸、位置置上存在在著公差差范圍內(nèi)內(nèi)的差異異。（2）夾夾具定位位元件本本身及各各定位元元件之間間存在尺尺寸和位位置公差差。三、定位位誤差的的產(chǎn)生分析：機(jī)機(jī)床保證證了小孔孔與銷的的軸線之之間的尺尺寸，但但因銷孔孔之間存存在間隙隙，銷、、孔、外外圓均存存在尺寸寸誤差，，均會(huì)引引起尺寸寸H的變變化。Hmax：當(dāng)銷最最小、孔孔最大、、外圓最最大，銷銷孔右邊邊接觸Hmin：當(dāng)銷最最小、孔孔最大、、外圓最最小，銷銷孔左邊邊接觸三、定位位誤差的的產(chǎn)生例：孔——銷配合合例子三、定位位誤差的的產(chǎn)生2、定位誤誤差的組組成1）基準(zhǔn)準(zhǔn)位置誤誤差2）基準(zhǔn)準(zhǔn)不重合合誤差三、定位位誤差的的產(chǎn)生1）基基準(zhǔn)位位置誤誤差定位基基準(zhǔn)相相對(duì)于于其理理想位位置在在加工工尺寸寸方向向上的的最大大變動(dòng)動(dòng)量。。產(chǎn)生原原因：：定位元元件的的制造造誤差差工件的的制造造誤差差定位元元件和和工件件之間間的配配合間間隙三、定定位誤誤差的的產(chǎn)生生例：孔孔—銷銷配合合例子子定位銷銷直徑徑，，內(nèi)孔孔直徑徑，，外外圓直直徑，，D-td1=Xmin下道工工序工工序基基準(zhǔn)為為外圓圓下母母線A三、定定位誤誤差的的產(chǎn)生生δ位置置（O）=O1O2=O3O4=TD+Td1+Xmin=Xmaxδ不重重（A）=A1A2=Td/22、基基準(zhǔn)不不重合合誤差差由于定定位基基準(zhǔn)與與工序序基準(zhǔn)準(zhǔn)不重重合所所導(dǎo)致致的工工序基基準(zhǔn)相相對(duì)于于定位位基準(zhǔn)準(zhǔn)理想想位置置在加加工尺尺寸方方向上上的最最大位位置變變動(dòng)量量。三、定定位誤誤差的的產(chǎn)生生三、定定位誤誤差的的產(chǎn)生生δ位置（O））=O1O2=O3O4=TD+Td1+Xmin=Xmaxδ不重（A））=A1A2=Td/2δ定位（H））=A1A2=Hmax-Hmin=O1O2+d/2-(d-Td)/2=O1O2+Td/2即:δ定位（H））=δ位置（O））+δ不重（A））=O1O2+Td/2三、定定位誤誤差的的產(chǎn)生生3、結(jié)結(jié)論（1））定位位誤差差只產(chǎn)產(chǎn)生在在采用用調(diào)整整法加加工一一批工工件的的條件件下，，若一一批工工件逐逐個(gè)試試切加加工，，則不不存在在定位位誤差差。（2））定位位誤差差是由由于工工件定定位不不準(zhǔn)確確而產(chǎn)產(chǎn)生的的加工工誤差差。他他的表表現(xiàn)形形式為為工序序基準(zhǔn)準(zhǔn)相對(duì)對(duì)于加加工表表面可可能產(chǎn)產(chǎn)生的的最大大尺寸寸或位位置的的變動(dòng)動(dòng)范圍圍。它它的產(chǎn)產(chǎn)生原原因是是工件件的制制造誤誤差、、定位位元件件的制制造誤誤差、、兩者者的配配合間間隙及及基準(zhǔn)準(zhǔn)不重重合等等。（3））定位位誤差差由基基準(zhǔn)位位置誤誤差和和基準(zhǔn)準(zhǔn)不重重合誤誤差兩兩部分分組成成，但但并非非在任任何情情況下下這兩兩部分分都存存在。。定位位基準(zhǔn)準(zhǔn)無(wú)位位置變變動(dòng)，，基準(zhǔn)準(zhǔn)位置置誤差差為零零；定定位基基準(zhǔn)與與工序序基準(zhǔn)準(zhǔn)重合合，基基準(zhǔn)不不重合合誤差差為零零。（4））定位位誤差差的計(jì)計(jì)算可可按定定位誤誤差的的定義義，根根據(jù)所所畫出出的一一批工工件定定位可可能產(chǎn)產(chǎn)生定定位誤誤差的的良種種極端端位置置，再再通過(guò)過(guò)集合合關(guān)系系直接接求得得。也也可按按定位位誤差差的組組成，，由公公式：：δ定位=δ位置±δδ不重，，計(jì)算得得到，，根據(jù)據(jù)一批批工件件的定定位由由一種種可能能的極極端位位置變變?yōu)榱砹硪环N種極端端位置置時(shí)δδ位置置和δδ不重重的方方向向的的異異同同，，以以確確定定公公式式中中的的加加減減號(hào)號(hào)。。三、、定定位位誤誤差差的的產(chǎn)產(chǎn)生生1、、平平面面定定位位時(shí)時(shí)的的定定位位誤誤差差1））毛毛坯坯表表面面定定位位：：由于于實(shí)實(shí)際際表表面面相相對(duì)于于其其理理想想位位置置有較較大大的的變變動(dòng)動(dòng)范范圍，，存存在在基基準(zhǔn)準(zhǔn)位位置誤誤差差。。δ定位位（H））=δ位置置（M））=ΔH四、、典典型型表表面面定定位位時(shí)時(shí)的的定定位位誤誤差差2））加加工工過(guò)過(guò)的的表表面面定定位位：：加加工工過(guò)過(guò)的的表表面面形形狀狀誤誤差差較較小小，，可可以以認(rèn)認(rèn)為為基基準(zhǔn)準(zhǔn)位位置置誤誤差差為為零零。。δ定位位（（H））=δ位置置（（M））=0四、、典典型型表表面面定定位位時(shí)時(shí)的的定定位位誤誤差差2、、圓圓孔孔表表面面定定位位時(shí)時(shí)的的定定位位誤誤差差（1））工工件件上上圓圓孔孔與與剛剛性性心心軸軸或或定定位位銷銷過(guò)過(guò)盈盈配配合合基準(zhǔn)位置誤誤差：δ位置（O）=0四、典型表表面定位時(shí)時(shí)的定位誤誤差基準(zhǔn)不重合合誤差：四、典型表表面定位時(shí)時(shí)的定位誤誤差3、外圓定定位的定位位誤差V型鐵定位位，軸的大大小為，，三三種不同標(biāo)標(biāo)注方式H1、H2、H3的定位誤差差四、典型表表面定位時(shí)時(shí)的定位誤誤差H1的定位誤差差：δ=δ位置（O）=δδ不重（A）=Td/2H2的定位誤差差：δ=δ位置（O）=δδ不重（A）=Td/2H3的定位誤差差：δ=δ位置（O）=δδ不重（A）=0四、典型表表面定位時(shí)時(shí)的定位誤誤差五、組合表表面的定位位誤差即如何減少少或消除基基準(zhǔn)位置誤誤差和基準(zhǔn)準(zhǔn)不重合誤誤差。1、減少或或消除基準(zhǔn)準(zhǔn)位置誤差差的措施（1）選用用基準(zhǔn)位置置誤差小的的定位元件件A、以毛坯坯平面作為為定位基準(zhǔn)準(zhǔn)時(shí)，可以以多點(diǎn)自位位支承取代代球頭支承承釘。B、以內(nèi)孔孔和端面定定位時(shí)，可可應(yīng)用浮動(dòng)動(dòng)球面支承承，以減小小軸向定位位誤差。六、提高定定位精度的的措施六、提高定定位精度的的措施（2）合理理布置定位位元件在夾夾具中的位位置A、以毛坯坯平面定位位時(shí)，盡力力增大支承承間的間距距六、提高定定位精度的的措施B、以外圓圓或外圓組組合定位時(shí)時(shí)，亦應(yīng)盡盡力增大定定位元件間間的間距六、提高定定位精度的的措施C、應(yīng)用固固定平面支支承與活動(dòng)動(dòng)錐面組合合定位六、提高定定位精度的的措施（3）提高高工件定位位表面與定定位元件的的配合精度度例如：以內(nèi)內(nèi)孔或外圓圓定位時(shí)，，應(yīng)盡量減減小它與定定位元件之之間的最小小間隙。（4）正確確選取工件件上的第一一、第二和和第三定位位基準(zhǔn)第一定位基基準(zhǔn)基準(zhǔn)位位置誤差最最小，應(yīng)以以直接與加加工精度有有關(guān)的基準(zhǔn)準(zhǔn)作為第一一定位基準(zhǔn)準(zhǔn)。六、提高定定位精度的的措施2、消除或或減小基準(zhǔn)準(zhǔn)不重合誤誤差的措施施（1）盡可可能以工序序基準(zhǔn)作為為定位基準(zhǔn)準(zhǔn)六、提高定定位精度的的措施（2）根據(jù)據(jù)加工精度度高低，選選擇第一、、第二定位位基準(zhǔn)六、提高定定位精度的的措施七、定位方方案設(shè)計(jì)及及誤差計(jì)算算舉例1、2、槽兩側(cè)面C、D對(duì)B面的垂直直度公差0.05mm3、槽的對(duì)對(duì)稱中心面面與兩孔中中心連線之之間的夾角角為（一）