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机械制造基础第4章 机床夹具设计基础——例题.ppt

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机械制造基础第4章 机床夹具设计基础——例题.ppt
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夹具——例题和习题,,完全定位与不完全定位,工件定位时6个自由度完全被限制,称为完全定位。工件定位时6个自由度中有1个或1个以上自由度未被限制,称为不完全定位。 图2-34a所示为铣削长方体工件上平面工序,要求保证Z方向上的高度尺寸及上平面与底面的平行度,只需限制 、、3个自由度即可。而图2-34b所示为铣削一个通槽,需限制除了外的其他5个自由度。图中c所示在同样的长方体工件上铣削一个键槽,在三个坐标轴的移动和转动方向上均有尺寸及相互位置的要求,因此,这种情况必须限制全部的6个自由度,即完全定位。 若将图2-34中的e与b相比较,图e为圆柱体的工件,而图b为长方体工件。虽然,它们均是铣一个通槽,加工内容、要求相同。但是,加工定位时,图b的定位基面是一个底面与一个侧面,而图e只能采用外圆柱面作为定位基面。因此,图e对于 的限制就无必要,则限制4个自由度就可以了。再如图2-34d所示过球体中心打一通孔,定位基面为球面,则对三个坐标轴的转动自由度均无必要限制,所以,限制 、2个移动就够了。 若将图2-34的f与e对照:均是在圆柱体工件上铣通槽,但图f的加工要求增加了一条,被铣通槽与下端槽需对中。虽然,它们的定位基面仍是外圆面,但图f需增加对 自由度的限制,共需限制5个自由度才正确。,,,,,,欠定位分析,,,,过定位,如果工件的某一个自由度被定位元件重复限制,称为过定位。 过定位是否允许,要视具体情况而定。通常,如果工件的定位面经过机械加工,且形状、尺寸、位置精度均较高,则过定位是允许的。合理的过定位起到加强工艺系统刚度和增加定位稳定性的作用。反之,如果工件的定位面是毛坯面,或虽经过机械加工,但加工精度不高,这时过定位一般是不允许的,因为它可能造成定位不准确,或定位不稳定,或发生定位干涉等情况。,过定位分析,,,如果工件孔与端面垂直度保证很好,则此过定位是允许的。,但若工件孔与端面垂直度误差较大,且孔与销的配合间隙又很小时,定位后会造成工件歪斜及端面接触不好的情况,压紧后就会使工件产生变形或圆柱销歪斜。结果将导致加工后的小头孔与大头孔的轴线平行度达不到要求。这种情况下应避免过定位的产生。最简单的解决办法是将长圆柱定位销改成短圆柱销,就可以消除过定位。,,,,,工件以底平面定位,要求限制3个自由度 。图a 采用了4个支承钉,属过定位。若工件定位面较粗糙,则该定位面实际只能与3个支承钉接触,造成定位不稳定。如施加夹紧力强行使工件定位面与4个支承钉均接触,则必然导致工件变形而影响加工精度。,,,为避免过定位,可将支承钉改为3个。也可将4个支承钉中的1个改为辅助支承,辅助支承只起支承作用而不起定位作用。 如果工件的定位面是已加工面,且很规整,则完全可以采用4个支承钉,而不会影响定位精度,反而能增强支承刚度,有利于减小工件的受力变形。此时,还可用支承板代替支承钉(如图b所示),或用一个大平面代替支承钉(如平面磨床的磁性工作台)。,, 图示工件以底面及与其垂直的两圆柱孔为定位基准。若采用一个平面和两个短圆柱销定位(如图a所示),则平面限制3个自由度 ,短圆柱销1限制2个自由度 ,短圆柱销2限制 2个自由度 。其中自由度 被重复限制,属过定位。此时,由于工件孔心距的误差和两定位销中心距的误差,可能导致两定位销无法同时进入工件孔内。为解决这一过定位问题,可将两定位销之一在定位干涉方向(Y向)上削边,做成菱形销(图b),以避免干涉。,组合定位,1.几个定位元件组合起来定位时,限制的自由度是每个定位元件限制的自由度数之和. 2.组合定位中的每个定位元件改变它单独定位所限制的自由度. 3.组合定位中,定位元件单独起限制移动自由度转为限制转动自由度,不再起限制移动自由度,但是限制自由度数量不变.消除组合定位中的过定位,把限制移动方向的自由度定位元件改为能移动的定位元件.消除组合定位中的过定位,也可以改变定位元件的结构.比如:一面两孔中菱形销,,,作业参考答案:,,,,,,,,,,,,,,,,Q,,,,,,,,,,Fx,,,,,,,,,,,相当于锥度心轴,欠定位 无法进行外圆切削,夹具上加个台阶面定位工件的左端面和夹具台阶面接触,消除,,,,,X方向的移动自由度被V型块1、2重复限制,属于重复定位 将可能出现连杆套不进去或间隙过大, 改进办法:应该将V型块2改为沿X方向可以浮动的结构,解决X方向的移动被重复限制,图所示零件以平面3和两个短V形块1、2进行定位,试分析该定位方案是否合理?各定位元件应分别限制哪些自由度?如何改进?,改进办法,应改为下图所示的结构,即右边的V型块2沿着X方向可以移动。,,,,,,,,,,,,,,,,不完全定位,,三爪卡盘夹持较长,,
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