§4.2工件在夹具中的定位课案.pptx

机械工程学院机械制造技术——第四章机床夹具原理与设计§ 工件在夹具中的定位§ 工件在夹具中的定位定位的目的是使工件在夹具中相对于机床、刀具占有正确的位置, 并且应用夹具定位工件,还能使同一批工件在夹具中的加工位置一致性好。常见的定位方式和定位元件六点定位原理本节内容: 在夹具设计中,定位方案不合理,工件的加工精度就无法保证。工件定位方案的确定是夹具设计中首先要解决的问题。组合定位分析机械工程学院机械制造技术——第四章机床夹具原理与设计§ 工件在夹具中的定位 六点定位原理一个尚未定位的工件,其空间位置的不确定性如右图: 未定位工件的六个自由度用以确定工件在空间位置最小的最小坐标数,称为工件的六个自由度。工件定位的实质就是要限制对加工有不良影响的自由度。三个绕坐标轴转动的自由度: 三个沿坐标轴移动的自由度: z x y (1)概念机械工程学院机械制造技术——第四章机床夹具原理与设计§ 工件在夹具中的定位如图设置六个固定点,工件的三个面分别与这些点保持接触,工件的六个自由度表都限制了。用来限制工件自由度的点,称为定位支承点,简称支承点。如图所示,用六个定位支承点与工件接触,并保证定位支承点合理分布, 每个定位支承点限制工件的一个自由度,便可将工件六个自由度完全限制, 工件在夹具中的位置就被唯一确定,即要使工件完全定位,就必须限制工件在空间的六个自由度——“六点定位原理”。长方体工件定位时支撑点的分布机械工程学院机械制造技术——第四章机床夹具原理与设计§ 工件在夹具中的定位应用工件“六点定位原理”进行定位分析时, 须注意的几点: a. 定位就是限制自由度,通常用合理布置定位支承点的办法来限制工件的自由度; b. 定位支承点限制工件的自由度,应理解为定位支承点与工件定位基准面始终保持紧贴接触,若二者脱离,则意味着失去定位作用; c. 一个定位支承点仅限制一个自由度,一个工件仅有六个自由度,所设置的定位支承点数目,原则上不应超过六个; d. 分析定位支承点的定位作用时,不考虑力的影响, 定位和夹紧是两个概念,不能混淆; d. 定位支承点是由定位元件抽象而来的,在夹具中,定位支承点总是通过具体的定位元件体现,至于具体的定位元件应转化为几个定位支承点,需结合其结构进行分析。注意: 一种定位元件转化成的支承点数目是一定的,但具体限制的自由度与支承点的布置有关。机械工程学院机械制造技术——第四章机床夹具原理与设计§ 工件在夹具中的定位(2)常见典型定位方式及定位原件所限制的自由度 1)平面:支承钉;支承板;固定支承与自位支承;固定支承与辅助支承; 2)圆孔:定位销(心轴);锥销;固定支承与浮动锥销组合; 机械工程学院机械制造技术——第四章机床夹具原理与设计§ 工件在夹具中的定位 3)外圆柱面:支承板或支承钉; V型块;短定位套;长定位套; 半圆孔;固定锥套与浮动锥套组合;锥孔; 4)锥孔:顶尖;锥心轴; 机械工程学院机械制造技术——第四章机床夹具原理与设计§ 工件在夹具中的定位(3)在夹具设计和定位分析中常遇到的几个问题 1)完全定位和不完全定位完全定位完全定位——工件的六个自由度全部被相应分布的六个定位支承点限制。机械工程学院机械制造技术——第四章机床夹具原理与设计§ 工件在夹具中的定位工件应限制自由度的确定不完全定位不完全定位——允许少于六点的定位称为“不完全定位”或“部分定位”。工件在夹具中并非都需要完全定位,究竟应限制哪几个自由度,需根据具体加工要求确定。如下图在工件上铣槽、铣台阶面、铣上平面。不完全定位在某些情况下是合理的。机械工程学院机械制造技术——第四章机床夹具原理与设计§ 工件在夹具中的定位在工件定位时,以下几种情况允许不完全定位: 1)加工通孔或通槽时,沿贯通轴的位置自由度可不限制。 2)毛胚(本工序加工前)是轴对称时,绕对称轴的角度自由度可不限制。 3)加工贯通的平面时,除可不限制沿两个贯通轴的位置自由度外,还不限制绕垂直加工面的轴的角度自由度。机械工程学院机械制造技术——第四章机床夹具原理与设计§ 工件在夹具中的定位 2)欠定位和过定位欠定位——在加工中,如果工件的定位支承点数少于应限制的自由度数,必然导致达不到所要求的加工精度。这种工件定位点不足的情况,称为“欠定位”。欠定位在生产中是绝对不允许的。欠定位