第二章定位方案設計第一節工件在夾具中的定位第二節定位誤差分析與計算第一節工件在夾具中的定位一、工件的六點定位規則一個自由剛體，在空間直角坐標系中，有六個方向活動的可能性，即沿三個坐標軸方向的移動和繞三個坐標軸方向的轉動。一般把某一個活動的可能性稱為一個自由度，自由剛體在空間共有六個自由度。工件在沒有采取定位措施時，其位置具有六個可活動方向。要使工件在某個方向有確定的位置，就必須限制該方向的自由度?？梢酝ㄟ^布置支承點的方式來限制它。如圖2-1所示。若使一個工件在空間占有唯一確定的位置，可在空間直角坐標的三個垂直平面上適當布置六個支承點，即在底平面布置三個支承點1、2和3(位置不在同一條直線上)，限制工件三個自由度;在側平面布置兩個支承點4和5,限制工件兩個自由度;再在后平面布置一個支承點6,限制工件一個自由度。這樣就實現了限制工件在空間六個方向的活動性，使工件在空間占據了唯一確定的位置。下一頁返回第一節工件在夾具中的定位用合理布置的六個支承點，分別限制工件的六個自由度，從而確定工件唯一確切位置的規則，稱為六點定位規則。二、定位元件選用1.一定的精度。2.良好的耐磨性。3.足夠的剛性。4.良好的工藝性便于制造、裝配與維修。下一頁上一頁返回第一節工件在夾具中的定位(一)工件以平面為定位基準時常用的定位元件1.固定支承釘選用標準支承釘可查表2-2。平頭支承釘(A型)用于支承精基準平面;球頭支承釘(B型)用于支承粗基準平面;網紋頂面支承釘(C型)常用于要求摩擦力大的工件側面定位。一個支承釘相當于一個支承點，限制一個自由度;在一平面內，兩個支承釘限制二個自由度;不在同一直線上的三個支承釘限制三個自由度。2.支承板選用標準支承板可查表2-3。平面型支承板(A型)結構簡單，但埋頭螺釘處清理切屑比較困難，適用于側面和頂面定位;帶斜槽型支承板(B型)其槽中可以容納切屑，清除切屑也比較容易，適用于底面定位。當支承定位基準平面較大時，常用幾塊支承板組合成一個平面。各支承板組裝到夾具體上之后，應將其工作表面一起磨削，以保證等高。一個支承板相當于兩個支承點，限制二個自由度;多個支承板組合成一個平面可以限制三個自由度。下一頁上一頁返回第一節工件在夾具中的定位3.可調支承釘可調支承常用形式如圖2-2所示。可調支承多用于支承工件的粗基準表面，其支承的高度可以根據需要進行調整。一般每加工一批工件時，應根據粗基準的位置變化情況，相應加以調整，以保證加工余量均勻或保證加工表面與非加工面間的位置尺寸。調整到位后將其用螺母鎖緊。在加工同一批工件中，一般不再進行調整，其定位作用與固定支承相同。下一頁上一頁返回第一節工件在夾具中的定位4.自位支承由于自位支承是活動的或浮動的，無淪結構上是兩點或三點支承，其實只起一個支承點的作用，所以自位支承只限制一個自由度。自位支承用于增加與工件的接觸點，減小工件變形或減少接觸應力。5.輔助支承輔助支承不能作為定位元件，不能限制工件的自由度，它只起到增加工件在加工過程中的剛性的作用。圖2-3為輔助支承的幾種形式。下一頁上一頁返回第一節工件在夾具中的定位(二)工件以孔為定位基面時常用的定位元件1.固定式定位銷常用的固定式定位銷的幾種典型結構如圖2-4所示。2.可換式定位銷可換式定位銷適用于生產量大的場合。圖2-5所示為可換式定位銷在機床夾具上的局部裝配圖。下一頁上一頁返回第一節工件在夾具中的定位3.浮動定位銷的幾種結構形式如圖2-6所示，浮動定位銷靠彈簧來實現浮動作用。圖2-6(a)、(b)是錐形定位銷的結構形式，僅起限制兩個自由度的定心作用，其浮動環節消除了限制上下移動的自由度。圖2-6(c)是浮動圓柱定位銷的結構，它的浮動不是為了消除某一自由度，而僅僅是為了工件能方便地裝在定位銷上。4.拔銷機構拉式拔銷機構的幾種結構形式如圖2-7所示。拔銷機構的作用就是為了便于裝卸工件，對于較重的工件它的這種優點更加明顯。5.定位心軸與頂尖短定位心軸限制兩個自由度;長定位心軸可以限制四個自由度;長定位圓錐心軸可以限制五個自由度;雙頂尖定位，其中固定前頂尖可以限制三個自由度，浮動后頂尖可以限制兩個自由度下一頁上一頁返回第一節工件在夾具中的定位(三)工件以外圓為定位基面時常用的定位元件工件以外圓為定位基面時，一般常用V形塊、半圓定位塊、定位套及自動定心機構等作為定位元件。1.固定式V形塊固定式V形塊的幾種結構形式如圖2-8所示2.活動式V形塊(浮動V形塊)活動式V形塊的幾種形式如圖2-9所示。3.定位套定位套的三種形式如圖2-10所示。4.半圓孔半圓孔定位裝置如圖2-11所示，當工件尺寸較大，用圓柱孔定位安裝不便時，可將圓柱孔改成兩半。下半孔用作定位，上半孔用于壓緊工件短半圓孔定位限制兩個自由度，長半圓孔定位限制四個自由度。上一頁返回第二節定位誤差分析與計算用調整法加工一批工件時，工件在定位過程中，會遇到由于工件的定位基準與工序基準不重合以及工件的定位面與定位元件工作表面存在制造誤差等問題，這些都能引起工件的工序基準偏離理想位置，由此引起工序尺寸產生加工誤差，即定位誤差(△dw)。定位誤差數值大小為工件的工序基準沿工序尺寸方向上發生的最大偏移量。只有定位誤差小于工件相應加工要求的公差的1/5一1/3，定位方案才認為是合理的。因此在夾具設計時必須對定位誤差進行分析與計算。總定位誤差(△dw)是由因定位基準與工序基準不重合而引起的定位誤差△jb和因定位副制造不準確引起的定位誤差△db兩部分組成?？偠ㄎ徽`差的大小是兩項誤差在工序尺寸方向上的代數和，即下一頁返回第二節定位誤差分析與計算(1)只有在調整法加工一批工件時才計算定位誤差。(2)在一道工序內，不同的工序尺寸有不同的定位誤差，應分別計算。(3)定位誤差數值大小為該批工件的工序基準沿工序尺寸方向上發生的最大偏移量。(4)△jb是因定位基準與工序基準不重合而引起的，其大小為這兩個基準之間的尺寸誤差之和△jb不常存在，也完全可以消除⑤當定位副形成包容與被包容關系時，因其制造不準確使得工序基準在工序尺寸方向上有一變動范圍，這就是△db。△db不可消除只可減小上一頁返回表2-2固定支承釘返回表2-3