工件在夹具中的定位.ppt

第二节工件在夹具中的定位一、工件定位的基本原理在夹具设计的定位分析中,常用X、Y、Z分别表示沿X轴、Y轴和Z轴的移动自由度;图X、Y、Z分别表示绕X轴、Y轴和Z轴的转动自由度。未定位前的工件即相当于自由刚体,是无法进行加工的。要使工件在夹具中有一个正确位置,必须对影响工件加工面位置精度的自由度加以限制。在这里用定位支承点来约束工件运动自由度以达到工件定位的目的。,就必须约束六个自由度。在机械加工中,要完全确定工件的正确位置,必须用六个相应的支承点来限制工件的六个自由度,称为工件的“六点定位原则”。主定位面XOY---三个支承点限制了X、Y、Z三个自由度。导向定位面XOZ--两个支承点限制了Y、Z两个自由度止推定位面ZOY--一个支承点限制了X最后一个自由度六点分布的合理配置:主定位面上的三点不能位于同一直线,否则三点只能限制两个自由度的作用。同时三个支承点构成的三角形越大,则工件定位愈稳定,也就更好的保证工件表面间的位置精度。导向定位面上的两个支承点不能在垂直于主定位面的同一条直线上,否则Z的自由度没被限制,而X的自由度却同时被XOY与XOZ上的支承点同时限制,使工件位置反而不能确定。同时两支承点的距离愈远则工件愈稳固可靠。一般选取工件上窄长表面作为导向定位面。(1)完全定位---有六个支承点,将工件的六个自由度全部限制住,使工件在夹具中占有完全确定的位置,这种定位方式称为“完全定位”。要保证尺寸H及槽底与A面间的平行度为δa,。要保证尺寸b及槽侧面与B面的平行度为δb,要以B面为定位面,。要保证尺寸L,。综合起来,图b所示夹具定位方案。夹具A面为主定位面:约束了Z、X、Y三个自由度窄长面B为导向定位面:约束了X和Z两个自由度端面C为止推定位面:约束了Y这样工件的六个自由度完全受到约束,使工件在夹具中处于完全确定的位置。例:在链杆上钻大孔(2)准定位工件在夹具中定位,如果支承点不是六个,但完全约束了按加工要求需要约束的工件自由度数目时,这种定位方式称为“准定位”。如图4-5-9a所示工件,在加工上表面时,要求保证工件的厚度尺寸H及平行度δa,由分析可知,,因此在加工前必需予以约束。如图的定位方式限制了工件三个自由度,,但对保持工序所规定的尺寸H和平行度δ要求而言,则无丝毫影响。幻灯片8注意:在限制工件自由度时,是以未被夹紧为前提的。因此这时工件除了纯粹在其自重力作用下,而使其与定位面保持接触外,别无任何其它外力作用其上。简而言之,在分析工件定位问题时,是不考虑夹紧力的影响。通过上例的分析,还可以看出,工件在定位中究竟需要限制几个自由度,完全是由工件的加工技术要求所决定。例:图4-5-10a工件,在卧式铣床上铣阶梯面时,要求如图所示。要保证尺寸h和平行度δc,,:-5-11a是在一光轴上铣出一键槽。要求保证尺寸H+ΔH以及键槽与轴线的平行度ΔP•X。按此加工要求,工件可以放在V型铁上定位。,但对铣此键槽所规定的技术要求并无影响。(3)欠定位工件在夹具中定位,如果根据加工要求应该消除的自由度未被支撑点限制时,称为:“欠定位”因此,欠定位方式进行加工,必然无法保证工序所规定的加工技术要求。如图4-5-12(4)过定位指工件上起各种不同定位作用的定位表面,在定位时,实际所采用的定位支撑点数目,超过规定的数目,因而使工件的位置反而不确定。称谓:“过定位”。如图4-5-13所示用了四个定位支承点去限制上述三个自由度,则必然会出现同一个自由度同时被两个或两个以上的定位支承点所重复限制的矛盾。这一矛盾便造成工件定位的不确定违反了工件定位的目的。这是所不希望出现的。但在实际生产中常常遇到。幻灯片6幻灯片5例:在滚齿机(或插齿机)上加工齿轮时,见图4-5-14工件孔套在长心轴上,,。是被心轴和支承凸台所重复限制的。因此,这里发生重复限制同一自由度的矛盾。过定位方式实际上能否允许采用,也主要是从这一矛盾所造成的后果来判断和取舍的。a虽然形式上属于过定位,但是重复限制相同自由度的定位支承点之间,并未互相干涉或冲突,则这种过定位方式仍属可用。例,图4-5-14齿轮坯上作为定位基准的内孔和端面,往往是在一次装夹中一同加工出来的,