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文档简介

. 1、项目4零件定位和夹紧装置、2、1、机床夹具的概要、(1)机床夹具的分类1 .夹具的适用范围分类(1)通用夹具(2)专用夹具(3)组合夹具(5)托盘2 .车床夹具、钻床夹具、铣床夹具、钻床夹具、磨床夹具3 .按夹具动力源分类手动夹紧夹具、空气夹紧夹具、液压夹紧夹具、气液联动夹紧夹具、电磁夹具、真空夹具等。 (3)夹具的构成、夹具一般由以下构成部件或装置构成。 1 .定位部件定位部件是决定工件正确位置的部件。 使被加工工件的定位基准面与夹具定位部件直接接触或对准。 2 .夹紧装置的夹紧装置是工件能够通过外力保持正确的定位位置的装置。 3 .对刀元件、引导元件对刀元件、引导元件是指在夹具中用于确认(或引导)工具相对于夹具定位元件具有正确的位置关系的元件。4,4 .结合部件安装件结合部件是指安装在铣床安装件底面的定位键等,用于确认安装件在机床上处于正确位置进行结合的部件。 5 .其他零件和装置也有必要根据加工要求,设置分度定位装置、主装置、工件抬起装置和辅助支撑等装置。 6 .夹具具体的夹具为连接夹具零件和相关装置而成为一体的基础零件,夹具具体地与机床连接。5、2、工件定位的概念和方法、1 .工件定位的概念是,加工前将工件在机床或夹具上占据正确位置的过程称为定位并固定工件,在加工中定位位置不变的操作称为夹紧,夹紧工件的定位、夹紧的过程2 .工件定位的方法(1)直接对准法在机床上使用划线或百分比仪等测量工具(设备)直接找到工件位置的方法叫做直接对准法。 (2)划线对准法是指,根据工序图在工件上画出中心线、对称线、加工表面的加工位置线等,然后用机床划线找到工件的位置的方法,称为划线对准法。 (3)在基于夹具定位法的批量以上的生产中,广泛采用专用夹具定位。6、3、工件定位的基本原理、1.6点法则工件具有的运动的可能性称为工件的自由度。 如果将工件放置在空间正交坐标系上进行记述,则工件具有沿x、y、z轴移动的自由度和沿x、y、z轴旋转的自由度这6个自由度,分别可以用x、y、z表示沿x、y、z轴移动的自由度。 工件的定位实质上是限制工件应该被限制的自由度。 即,为了确定工件所在的坐标方向的位置,仅通过用一个定位支承点限制工件在该方向上的自由度,用6个合理配置的定位支承点限制工件的6自由度,就可以完全确定工件的位置,将其称为工件定位的“6点定位”,7, 如果在空间直角坐标系的o面上配置3个定位支承点1、2、3,使工件的底面与3点接触,则工件的、3自由度被这3点限制。 同样,通过在o面上配置两个定位支承点4、5使其与工件侧面接触,能够限制工件的和的自由度。 如果配置在o面上的定位支承点与工件的相反侧接触,则工件的自由度被限制,工件的位置完全被决定。8.任何一个工件,如果不对其施加限制,空间位置不定,能够向任意方向移动或旋转,工件所具有的这种运动的可能性被称为工件的自由度。 如果将工件放置在空间正交坐标系上进行记述,则如图13-2所示,工件具有沿x、y、z轴移动的自由度和沿x、y、z轴旋转的自由度这6个自由度,分别可以用x、y、z表示沿x、y、z轴移动的自由度。9、注意:配置在底面的3个支点不能在同一直线上,3个支点形成的三角形面积越大越好。位于侧面的两个支撑点不是与由三点形成的平面垂直,而是两点之间的距离越远越好。 这就是上述“合理配置”的意思。 “六点法则”适用于所有形状、所有类型的工件,具有普遍性。 为了对盘状工件进行定位,底面的三个支承点限制了工件的、三个自由度,外侧圆柱面的两个支承点限制了工件的自由度,工件圆周槽的支承点限制了工件的自由度。 根据“六点法则”利用支点限制工件的自由度时,有时不知道哪个支点限制工件的哪个自由度,哪个支点限制工件的哪个自由度。 工件实际定位时,不是通过定位支承点,而是通过各种形状的定位元件,通过定位元件限制工件的自由度。10、2 .工件的定位形式,(1)完全定位是用6个合理配置的定位支撑点来限制工件的6个自由度,使工件的位置完全确定的定位形式叫做完全定位。 (2)不完全定位(部分定位)工件受到限制的自由度比6个少,但满足加工技术要求的定位形式称为不完全定位。 是不完全的定位。 (3)过定位(重复定位) 2个以上的定位支承点同时限制工件的相同自由度的定位形式称为过定位,也经常称为过定位或重复定位。 (4)定位不足并不受加工技术的要求限制,该定位不足现象称为定位不足现象。 定位不足现象不能保证工件加工技术的要求,所以不允许。11、3、常见的定位方式和定位部件、常见的工件定位方式有以工件为平面定位基准面、以工件内的孔为定位基准面、以工件外的圆为定位基准面、以工件一面的两孔为定位基准面的4种。 1 .工件以平面为定位基准面,工件以平面为定位基准面时,一般的定位部件有以下几种: (1)支撑钉相当于一个支撑点,能够限制工件的自由度。 (2)适用于支撑板支撑板以精密基准定位工件的情况。 在工件在大平面上与大(宽)的支承板接触而被定位的情况下,该支承板相当于不在直线上的3个定位支承点,能够限制工件的自由度3个。 一个细长的支撑板相当于两个定位支撑点,可以限制工件的自由度。 当工件在一个大平面上同时接触两个细长支撑板而定位时,这两个细长支撑板相当于一个大(宽)支撑板,工件的自由度受到三个限制。 因为支撑钉和支撑板固定在夹子上使用,所以也称为固定支撑。 12、图为三种标准支撑钉,其中平头支撑钉常用于工件精密基准定位的球支撑钉和齿筋支撑钉适合于工件粗基准定位,支撑钉和夹子的具体上孔配合为H7/r6或H7/n6。 需要频繁更换支承销时,插入衬套,其外径和夹子的具体孔的配合也为H7/r6或H7/n6,内径和支承销的配合为H7/js6。 使用几种a型支撑钉(在同一平面上)时,组装后必须一次打磨工作面。13、是两种标准支撑板。 其中,a型支撑板结构简单紧凑,但切屑容易掉落到螺钉头周围的间隙中,且不易去除。 因此,多用于侧面和上面的定位。 b型支撑板在工作面上有45个滑道,与工件定位基准面连续接触,去除切屑很方便,所以多用于底面定位。 、14、(3)可调支撑可调支撑是指高度可调支撑。 可调整的支撑限制了工件的自由度。 的双曲正切值。 可调支撑在一批工件加工之前只调整一次,在同一批工件加工中,其位置不变,相当于固定支撑,所以可调支撑在调整后必须用锁定螺母锁定。(4)自位支撑(浮动支撑)自位支撑是在工件的定位过程中能够根据工件的定位基准面的位置变化自动适应的多点接触的浮动支撑,其作用仍然相当于一个定位支撑点,限制工件的自由度。 通过增加接触点数,可以提高工件的支撑刚性和定位稳定性,适用于粗基准定位和工件刚性不足的定位状况。15、可调支撑可调支撑是指高度可调支撑。 16、自位支撑(浮动支撑)自位支撑是在工件定位过程中可以根据工件定位基准面的位置变化自动适应的多点接触的浮动支撑,其作用仍然相当于一个定位支撑点,限制工件的自由度。 通过增加接触点数,可以提高工件的支撑刚性和定位稳定性,适用于粗基准定位和工件刚性不足的定位状况。17、2 .将工件的内孔作为定位基准面,将工件的内孔作为定位基准面时,常用的定位部件有以下几种: (1)定位销限制工件的自由度。 其工作面径的基本尺寸与对应的工件定位孔的基本尺寸相同,其精度根据工件加工精度、定位基准面的精度和工件装卸的便利性,可以用g5、g6、f6、f7制造。 因为是固定式定位销,所以夹子可以直接施加过盈量(H7/r6或H7/n6 )。 在大量生产中,定位销使用一定时间后会磨损而不能使用,必须更换新的定位销,因此可以采用更换式的定位销。 更换式定位销,衬套外径和夹子的具体配合为H7/n6,衬套内径和更换式定位销的配合为H7/h6或H7/h5。 工件通过孔和端面的组合进行定位时,多将带肩的定位销、定位销和支撑板等定位设备组合使用。 非标准的肩定位销。18、可更换式定位销,衬套外径和夹子的具体配合为H7/n6,衬套内径和可更换式定位销的配合为H7/h6或H7/h5。19、(2)定位主轴是常用的几种主轴结构形式。 图13-14a表示间隙配合主轴,工件的装卸很方便,但定心精度不高。 采用间隙配合主轴时,工件总是对准孔和端面进行定位。 心轴限制工件的4自由度,心轴的小台肩端面限制工件的自由度。 图13-14b表示紧固主轴。 主轴由引导部1、作业部2、和与拨盘、鸡心卡盘等传动装置相关联的传动部3构成。 导向部分的作用是将工件迅速且正确地安装在主轴上,主轴的工作部分请做一点锥形。 该心轴制造简单,定心精度高,不需要另外设置夹紧装置,但工件的装卸不方便,工件的定位孔容易损伤,要求定心精度高的精加工的情况下经常使用。 图13-14c表示花键主轴,用于加工通过花键孔定位的工件。 主轴在机床上的一般安装方法如图13-15所示。 在工件要求定心精度,装卸容易的情况下,如图13-16所示,多将圆柱孔定位在小锥形的芯轴上。 这种心轴的工作表面的锥形很小,总是1:10001:5000。 工件安装到主轴上后,孔弹性变形,稍有过盈量,因此没有间隙,产生摩擦力,使工件旋转,无需另外夹紧,但由于传递扭矩小,只能适用于工件定位孔精度在IT7以上的精轮和磨削加工。 (3)圆锥销如图13-17所示,是几个圆锥销的应用例。 在此,图13图17a用于粗基准定位.图13图17b用于精密基准定位.20、常用的几种心轴结构形式。21、主轴在机床上的一般安装方法如图所示。22、3 .工件以外的圆为定位基准面,工件以外的圆为定位基准面时,常用的定位部件有: (1)V字架、23、(2)定位组如图13-20所示,是常见的定位组。 为了限制工件的轴向自由度,定位套筒总是配合其端面(支撑板)使用。图13-20a表示工件在较长的外侧圆筒面上定位在较长的定位套筒的孔中,工件的4自由度受到限制.同时,工件在端面上定位在定位套筒的小端面上,工件的自由度受到限制,工件的自由度被限制了5个。 如图13图20b、c所示,在短定位套筒的孔中用短的外侧圆筒面对工件进行定位,工件的自由度受到限制,同时,工件在端面被定位套筒的大端面定位,工件的3自由度受到限制,工件的5自由度受到限制。 定位套筒结构简单,制造容易,但定心精度不高,只适用于工件的精密基准定位。 另外,为了容易取入工件,定位套筒的端口端需要15或30个倒角或圆角。 (3)半圆盖如图13-21所示,是两种半圆盖定位装置,其下方的半圆盖部分发挥定位作用,上方的半圆盖部分发挥夹紧作用。 半圆套筒定位装置主要适用于大型轴系工件和从轴向装卸不便的工件。 用半圆套筒进行定位时,限制工件的自由度与圆筒套筒相同,但工件定位基准面的精度请勿低于IT8IT9。 半圆套筒的最小内径必须取工件定位基准面的最大直径。 (4)如图13-22所示,圆锥盖是共用的外部拨号盘顶。 工件在圆柱面的端部定位在中心的锥孔,工件的3个移动自由度受到限制。 锥形孔有齿线,可以旋转工件。 中心体的锥形柄部插入机床的主轴孔中。 圆锥套筒不能单独使用,请与其他定位部件一起使用,如图13-22所示,与后面的顶部一起使用。24、图13-20中有几个常见的定位集。 如图25、图13-21所示,在两种半圆盖定位装置中,其下的半圆盖部分起到定位作用,上的半圆盖部分起到夹紧作用。 半圆套筒定位装置主要适用于大型轴系工件和从轴向装卸不方便的工件。 公共外部拨号盘顶,如图13-22所示。 27、4 .工件由一面的两个孔定位,在加工外壳、杆、盖、托架等零件时,工件总是以两个轴线相互平行的孔和与两个孔轴线垂直的大平面作为定位基准。 如图13图23所示,使用的定位零件是限制工件的3自由度的大支撑板,限制工件的自由度的圆柱销金刚石销(也称为倒角销)限制工件以圆柱销为中心的旋转自由度。 工件通过一面两孔定位,工件的6自由度受到限制,是完全的定位形式,而且工艺中的基准统一,容易保证工件的相互位置精度。 一般菱形销的结构形状如图13-24所示。 工件定位孔径D3mm时使用图13-24a所示的结构,工件定位孔径D350mm时使用13-24b所示的结构,工件定位孔径D50mm时使用图13-24c所示的结构。 在夹子上安装菱形销时,倒角方向应与两销的连心线方向垂直。 表13-2所示为常用定位部件可限制工件自由度的示例。 如图28、所示,使用的定位部件是大支撑板,限制了工件的3自由度。限制工件的自由度的圆柱销金刚石销(也称为倒角销)限制了工件绕圆柱销的旋转自由度。 工件由一面的两孔定位,限制了工件的6自由度,以完全的定位形式,而且容易统一工艺中的基准,容易保证工件的相互位置精度。29、常用菱形销的结构形状如图13-24所示,30、5 .辅助支撑,在工件定位时,不限制工件的自由度,用于辅助定位的支撑称为辅助支撑。 在生产过程中,当由于工件形状、夹紧力、切削力、工件重力等原因导致工件定位后变形或定位不稳定时,多设置辅助支撑以提高工件的卡盘刚性和稳定性。 如图13-25所示,将钻孔定位在工件内侧的孔、端面和右后方的孔中。 如果在右端不设置支撑,工件被夹住后,右端悬空,刚性差。 在a处安装固定支撑的话,定位过度,左端的定位可能会崩溃。在a上设置辅助支撑,能够提高工件的夹头刚性。 辅助支承,1 )螺旋式辅助支承,如图13-26a所示,其支承结构简单,但有效率低的类型。 2 )如图13-26b所示,弹簧2将阀柱1推到工件上,用滑块3锁定自支撑。 弹簧力的大小虽然会飞出阀柱,但是无法抬起工件。 3 )如图13-26c

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