机械制造工艺学 第3版 教学课件 作者 郑修本 1第二章 工件的定位及机床夹具的设计要点.pptx

第二章 工件的定位及机床夹 具的设计要点;第一节 基准的概念及其分类; 1、设计基准 设计图样上所采用的基准称为设计基准，如零件图样上 所采用的基准，也应包括装配图样上的基准，即装配基准。 装配时是根据装配图样上的基准进行装配的。装配基准是 指装配时用来确定零件或部件在产品中的相对位置所采用 的基准。 例如，图2-1a所示的零件，对尺寸20mm而言，B面是A面 的设计基准，或者A面是B面的设计基准，它们互为设计基 准。一般说来，设计基准是可逆的。图2-1b所示的零件， ;对同轴度而言， 50mm的轴线是 30mm轴线的设计基准。 而 50mm圆柱面的设计基准是50mm的轴线, 30mm圆柱面 的设计基准是 30mm的轴线。不应笼统地说，轴的轴线是 它们的设计基准。图2-1c所示零件，对尺寸45mm而言，圆 柱面的下素线D是键槽底面C的设计基准。 ; 又如图2-2所示的主轴箱箱体，顶面F的设计基准 是底面D，孔Ⅲ和 Ⅳ轴线的设计基 准是底面D和导 向侧面E，孔Ⅱ 轴线的设计基 准是孔Ⅲ和Ⅳ的 轴线。D面和E面也是 主轴箱总成在机床床身上的装配基准。; 2、工艺基准——为工艺而用的基准 (1)工序基准（工序简图上工序尺寸的基准，简言之，工序基准就是工序图上的基准。） (2)定位基准（它是在加工中用作定位的基准。用夹具装夹时，定位基准就是工件上直接与夹具的定位元件相接触的点、线、面。） (3)测量基准（它是测量时所采用的基准。）; 现以图2-3为例说明各种基准及其相互关系。; 3、树立正确的基准概念 1）应从设计和工艺两方面去建立基准的正确概念。 2）基准是依据的点、线、面必然都是客观存在的。 3）基准要确切。;第二节 工件的装夹方式; 找正装夹又可分为： 1)划线找正装夹。（此法是用划针根据毛坯或半成品上所 划的线为基准找正它在机床上正确位置的一种装夹方法。） 2)直接找正装夹。(此法是用划针和百分表或通过目测直接 在机床上找正工件位置的装夹方法。) ;第三节 工件的定位原理;图2-6;图2-7;二、满足加工要求必须限制的自由度——完全定位和不 完全定位 完全定位：工件的六个自由度都限制了的定位称为 完全定位。 不完全定位：工件被限制的自由度少于六个，但能 满足加工要求的定位称为不完全定位。 通孔在工件定位时，以下几种情况允许不完全定位： 1）加工或通槽时，沿贯通方向的移动自由度可不限制。 2）工件是轴对称时（圆柱体工件），绕对称轴的转动自由度可不限制。 3）加工贯通平面时，可不限制沿两个贯通轴的移动自由度和不限制绕垂直加工面的轴的转动自由度。;三、欠定位和重复定位 欠定位：为满足加 工要求必须限制的自由 度没有被限制的定位称 为欠定位。 重复定位：若出 现一个自由度同时被 两个或两个以上的定 位元件重复限制的定位 称为重复定位。 ; 当齿坯的内孔与端 面垂直度误差较大时， 就会出现定位的 不确定性。 ;四、自由度叠加与消除方法 自由度叠加：各定位元件限制的自由度数之和为该 定位方案总体限制的自由度数称为自由度叠加。 为了解决重复定位带来的定位不确定性，除提高工 件重复定位的一组表面的位置精度和一组重复定位元件 的位置精度，保证其相互不干涉外，必须消除多余的自 由度数。具体的消除方法是： 1）定位元件在重复定位的自由度方向可以浮动或移动，消除多余的自由度。 2）改变定位元件的结构增加某个自由度方向的间隙，消除多余的自由度。 ;图2-10;第四节 工件定位误差的分析与计算; 定位误差产生的原因： 1）基准不重合误差ΔB ; 定位误差产生的原因： 2）基准位移误差ΔY ; 由图2-12b可知：用调整法加工时，当工件孔的直径为最大 、心轴直径为最小 时，工序基准的偏移量 为最大 ，工序尺寸 也为最大 ；当工件孔的直径为最小 、心轴直径为最大 时，工序基准的偏移量 为最小 ，工序尺寸 也为最小 。因此 用图2-12中的工件孔和心轴的公差TD和Td0代入上式可得; 根据基准分析要确切的观点，要分清基准是圆柱面还是圆柱面的轴线，本例中定位基准是圆柱面（确切地讲是圆柱面上某素线），而工序基准是孔的轴线，由 图2-12b可清晰地看到两基准是不同的。故基准位移误差，实质上仍是基准不重合，因而它的大小还是工序基准在工序尺寸方向上的最大变动量。它和基准不重合误差的区别仅在于引起的原因不同，造成的结果从定位示意图上看都是使工序基准产生偏离。这一结论对定位误差的计算具有重要的意义。;