机械制造工艺与机床夹具 第五章 机床常用夹具.pptVIP

机械制造工艺与机床夹具 第五章 机床常用夹具 第一节 概述 第二节 工件的定位原则及定位元件 第三节 定位误差分析 第四节 工件的夹紧 第一节 概述 2、夹紧力作用点的选择 指在夹紧力作用方向已定的情况下，确定夹紧元件与工件接触点的位置和接触点的数目。 （1）夹紧力作用点应落在支承点上或支承面以内，避免工件翻转； 夹紧力作用点的位置 （2）夹紧力作用点应落在工件刚性较好的部位，以减小工件的夹紧变形； 夹紧力作用点的位置 径向夹紧 轴向夹紧 （3）夹紧力作用点应尽量靠近被加工表面，以防止工件产生振动和变形。 辅助支承与辅助夹紧 3、夹紧力大小的确定 夹紧力方向和作用点位置确定以后，还需合理地确定夹紧力的大小。 夹紧力不足，会使工件在切削过程中产生位移并容易引起振动； 夹紧力过大，又会造成工件或夹具不应有的变形或表面损伤。 实际所需夹紧力 安全系数 理论夹紧力 估算夹紧力的方法： 首先将工件视为分离体，分析作用在工件上的各种力； 再根据力系平衡条件，确定保持工件平衡所需的最小夹紧力； 最后将乘以一合适的安全系数，以此作为所需的夹紧力。 三、常见的夹紧机构 夹紧机构是将力源的作用力转化为夹紧力的机构。 常见的有斜楔、偏心、螺旋等夹紧机构，利用机械摩擦的斜楔自锁原理。 2、定位元件 常用支承钉和支承板作定位元件；定位基准为平面本身。 （1）标准固定支撑钉 支撑高度不变 A型：较小精基准平面定位用； B型：水平面粗基准定位用； C型：侧平面粗基准定位用。 （2）标准可调支撑钉 支撑高度可调 适用于毛坯分批制造，其形状和尺寸变化较大的粗基准定位。 工件从轻到重 （3）标准固定支撑板 A型：侧平面精基准定位用； B型：水平面精基准定位用。 小平面限制一个自由度； 窄长平面限制两个自由度； 大平面限制三个自由度。 常用的定位元件有圆柱销和各种心轴；定位基准为孔的中心线。 圆柱定位销 （二）工件以孔定位 长销限制4个自由度；短销限制2个自由度。 L/d0.5视为短；L/d1.2视为长。 短销可理解为一条圆母线接触； 长销可理解为相距较远的两条圆母线接触。 圆柱心轴 常用的定位元件有V形架、圆孔、半圆孔、圆锥孔等；定位基准为外圆中心线。 （三）工件以外圆柱面定位 (a)较长精基准 (b)较长粗基准 (c)阶梯轴定位用 (d)较长、较重工件 短接触限制2个自由度；长接触限制4个自由度。 固定V形块 第三节 定位误差分析 能否保证工件的加工精度，取决于刀具与工件间正确的相互位置。而影响这个正确位置关系的误差因素有： ⑴定位误差——ΔD ⑵安装误差和调整误差——ΔT-A ⑶加工过程误差——ΔG 为保证加工要求，上述三项误差合成后应小于等于工件公差 ΔT ΔD + ΔT-A + ΔG ≤ ΔT 一、定位误差及其产生的原因 由于定位引起的加工尺寸的最大变动范围称为定位误差。 1、基准位移误差ΔY 定位元件的制造误差 产生原因： 工件的制造误差（定位基准面） 定位元件和工件之间的配合间隙 由于定位副制造误差及其配合间隙所引起的定位误差，即定位基准的相对位置在加工尺寸方向上的最大变动量。 (a) (b) (c) 2、基准不重合误差ΔB 由于定位基准与工序基准不重合所导致的工序基准在加工尺寸方向上的最大位置变动量。 定位误差： ΔD=ΔY+ΔB ≤ 1/3 ΔT 并不是在任何情况下这两部分误差都同时存在。 二、定位误差的计算 （1）当ΔB=0、ΔY≠0时，产生定位误差的原因是基准位移误差， ΔD=ΔY （2）当ΔB≠0、ΔY=0时，产生定位误差的原因是基准不重合误差， ΔD=ΔB 1、工件以平面定位 2、工件以外圆定位 3、工件以内孔定位 1）基准位移误差ΔY 工件以已加工过的表面定位，其定位基准的位置可认为没有变动，即ΔY=0 2）基准不重合误差ΔB 图b 铣顶面工序中，H尺寸定位基准与设计基准重合，不存在ΔB 图c 铣台阶面工序中，A尺寸由于基准不重合而存在ΔB，设计基准在T+TH与T-TH之间变化，ΔB=2TH 定位误差：ΔD=ΔY+ΔB=2TH 如工件总高H=40±0.14mm,要求保证A=20±0.15mm.求加工阶梯面时的ΔD ，能否保证加工要求？ ΔD =2TH=2X0.14=0.28mm 本工序公差ΔT =0.15-(-0.15)=0.30mm 不满足 ΔD=ΔY+ΔB ≤ 1/3 ΔT 工件在V形块上定位时的基准位移误差 1）工序基准是圆柱轴线，定位基准也是圆柱轴线，两者重合， ΔB=0； 2）定位基准与限位基准不重合。 工件在V形块上定位时定位误差分析 工件以圆柱孔在过盈配合心轴上定位时定位误差分析 (a) ΔD=ΔY+ΔB=0 (b) ΔD=ΔY+ΔB= ΔB=δd/2 (c) ΔD=ΔY+ΔB= ΔB=δD