《基准装夹》PPT课件.ppt
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1、机械制造技术基础机械制造技术基础第第2章章 机械制造过程基础知识机械制造过程基础知识Fundamental of Mechanical Manufacturing Process 基准与装夹基准与装夹Datum and Fixing12.3.1 基准基准定位:工件在机床或夹具上占有正确的位置。工件在机床或夹具上占有正确的位置。夹紧:对工件施加一定的对工件施加一定的外力,使其已确定的位置在加,使其已确定的位置在加工过程中保持工过程中保持不变。定位与夹紧-装夹,为了保证尺寸和位置精度。基准:确定加工对象上几何要素间几何关系所依据的那确定加工对象上几何要素间几何关系所依据的那些点、线、面称为基准。些
2、点、线、面称为基准。设计基准设计基准在设计图样上在设计图样上所采用的基准所采用的基准 图2-9定位支座零件基准设计基准设计基准工艺基准工艺基准22.3.1 基准基准工艺基准工艺基准在工艺过程中所采用的基准。又可分为:工序基准、定在工艺过程中所采用的基准。又可分为:工序基准、定位基准、测量基准与装配基准。位基准、测量基准与装配基准。工序基准工序图上确定本工序加工表面的基准。工序图上确定本工序加工表面的基准。工序尺寸。定位基准加工过程中用作定位的基准。加工过程中用作定位的基准。定位符号粗基准:未加工面。粗基准:未加工面。精基准:已加工面。(不一定到成品尺寸)精基准:已加工面。(不一定到成品尺寸)附
3、加基准:根据工艺需要专门设计。顶尖孔、工艺孔、凸台。附加基准:根据工艺需要专门设计。顶尖孔、工艺孔、凸台。测量基准加工中或加工后测量时所使用的基准。加工中或加工后测量时所使用的基准。工序尺寸。装配基准装配时,确定零部件在产品中相对位置的基准。装配时,确定零部件在产品中相对位置的基准。通常与设计基准一致。通常与设计基准一致。各基准有时会重合。32.3.1 基准基准工艺基准工艺基准工序基准、定位基准、测量基准与装配基准。工序基准、定位基准、测量基准与装配基准。表2-9支座零件第1工序(车削)定位符号定位符号定位符号定位符号工序基准工序基准工序基准工序基准夹紧符号夹紧符号夹紧符号夹紧符号42.3.1
4、 基准基准表2-9支座零件第3工序(钻孔)E52.3.1 基准基准表2-9支座零件第4工序(钻、锪4分布孔)E62.3.1 基准基准表2-9支座零件第5工序(磨内孔、端面)表2-9支座零件第6工序(磨小外圆、台阶面)EF72.3.1 基准基准附加基准82.3.2 工件的装夹工件的装夹划线找正装夹划线找正装夹 精度不高,效率低。精度不高,效率低。适于单件小批,形状复杂的铸件的粗加工适于单件小批,形状复杂的铸件的粗加工直接找正装夹直接找正装夹 精度高,效率低,工人技术水平高。精度高,效率低,工人技术水平高。适于单件小批,或定位精度要求特别高。适于单件小批,或定位精度要求特别高。夹具装夹夹具装夹 精
5、度和效率均高,降低劳动强度和工人精度和效率均高,降低劳动强度和工人 技术水平要求。广泛采用。技术水平要求。广泛采用。装夹方式取决于:生产批量、工件(大小及复杂程度、加工精度、定位)。工件装夹方式工件装夹方式92.3.2 工件装夹工件装夹图2-9直接找正安装精度取决于技术水平毛坯孔加工线找正线图2-10划线找正安装精度0.1-0.5mm同轴度同轴度垂直度垂直度102.3.2 工件装夹工件装夹图2-11工件在夹具上装夹(滚齿夹具)112.3.3 定位原理定位原理 图2-12六点定位原理XZY1 1、六点定位原理、六点定位原理要确定其空间位置,就需要限制其6个自由度将6个支承抽象为6个“点”,6个点
6、限制了工件的6个自由度,这就是六点定位原理。任何一个物体在空间直角坐标系中都有6个自由度用表示12图2-13工件以平面3点定位XYZ“自由度”的概念空间位置的不确定度夹紧与定位概念分开注意注意:“点”的含义对自由度的限制,与实际接触点不同2.3.3 定位原理定位原理限制13ZXYZXYZXYZXY表2-10ZXYZXY2.3.3 定位原理定位原理工件以平面定位工件以平面定位平面定位的主要形式是支承定位。定位元件有支承钉、支承板、夹具体的凸台及平面等。大平面:限制3个自由度(一个移动,两个转动)细长平面:限制2个自由度(一个移动,一个转动)小平面:限制1个自由度(一个移动)14定心定位(套筒和卡
7、盘)和支承定位(V型块)。短圆柱面:限制2个自由度(两个移动)长圆柱面:限制4个自由度(两个移动,两个转动)XYZXYZXYZXYZ2.3.3 定位原理定位原理工件以外圆柱面定位工件以外圆柱面定位15多为定心定位(定位销和心轴)。定位销:圆柱销、圆锥销、菱形销;心轴:刚性心轴、弹性心轴。圆柱销、心轴:限制的自由度与外圆相同,短2个,长4个。菱形销:限制1个移动。固定锥销:限制3个移动;浮动锥销:限制2个(具体分析)。2.3.3 定位原理定位原理工件以圆孔定位工件以圆孔定位XYZXYZXYZ短圆柱销短圆柱销 长圆柱销长圆柱销 菱形销菱形销 XYZXYZXYZ固定锥销固定锥销 固定与浮动锥销组合固
8、定与浮动锥销组合 心轴心轴16除平面、圆孔、外圆柱面外,工件还以其它表面(如圆锥面、渐开线齿面、曲面等)定位。固定顶尖:限制三个移动。浮动顶尖:限制两个。锥度心轴:限制5个自由度,除绕自身轴线转动。2.3.3 定位原理定位原理工件以其他表面定位工件以其他表面定位17分分清清主主次次定定位位面面。定定位位点点数数最最多多-主主要要定定位位面面或或支支承承面面,定定位位点点数数次次多多-第第二二定定位位基基准准面面或或导导向向面面,定定位位点点数数为为 1 1-第三第三定位基准面或定位基准面或止动止动面。面。2.3.3 定位原理定位原理定位表面的组合定位表面的组合XZY工件在两顶尖上定位例:例:前
9、后顶尖组合定位前后顶尖组合定位(1 1)前顶尖限制的自由度:前顶尖限制的自由度:(2 2)后顶尖限制的自由度,与前顶尖一起综合考虑,)后顶尖限制的自由度,与前顶尖一起综合考虑,18工件的6个自由度均被限制-完全定位。工件6个自由度中有1个或几个自由度未被限制-不完全定位。2 2、完全定位与不完全定位、完全定位与不完全定位不完全定位:工件相对于某个点、线完全对称。例:球体、圆柱体绕轴线的转动不用限制。2.3.3 定位原理定位原理ZYXd)ZYXa)按加工要求不需要限制某一(几)个自由度。例:加工平板上表面,要求保证平板厚度及与上下平面的平行度,只需限制3个自由度。192.3.3 定位原理定位原理
10、 ZYXb)ZYXc)e)ZYXf)ZYX图2-14工件应限制的自由度定位:底面+侧面定位:底面+2个侧面定位:长V形块203 3、欠定位与过定位、欠定位与过定位欠定位欠定位-按工艺要求应该限制的自由度未被限制。按工艺要求应该限制的自由度未被限制。欠定位不能保证工件的正确安装,欠定位不能保证工件的正确安装,是不允许的。欠定位示例XZYa)b)BB2.3.3 定位原理定位原理 欠定位不完全定位应该限制应该限制21 过定位过定位工件某一个自由度被定位元件工件某一个自由度被定位元件重复约束重复约束。过定位是否允许,要视具体情况而定:过定位是否允许,要视具体情况而定:1 1)定位面精度高,则允许。定位
11、面精度高,则允许。定定位位面面经经过过机机械械加加工工,过过定定位位可可以以加加强强工工艺艺系系统统刚刚度度和定位稳定性。和定位稳定性。2 2)定位面精度不高,则不允许定位面精度不高,则不允许。过定位会造成定位不准确、不稳定,或定位干涉。过定位会造成定位不准确、不稳定,或定位干涉。2.3.3 定位原理定位原理 22过定位分析过定位分析(桌子与三角架)2.3.3 定位原理定位原理 23过定位分析过定位分析1 1(加工连杆小头孔)2.3.3 定位原理定位原理 以大头孔和端面定位,加工小头孔的定位方案:以大头孔和端面定位,加工小头孔的定位方案:a a)短销:限制)短销:限制2 2个;大平面:限制个;
12、大平面:限制3 3个。个。b b)长销:限制)长销:限制4 4个;大平面:限制个;大平面:限制3 3个。个。过定位过定位24过定位分析过定位分析1 1(加工连杆小头孔)2.3.3 定位原理定位原理 垂直度较大时,过定位不合理。端面和孔都接触:工件变形或圆柱销歪斜。端面接触:两孔轴线不平行。孔接触:小孔与大端面不垂直。改进:短销大平面有利于保证小头孔与端面的垂直度。长销小平面有利于保证小头孔与大头孔的平行度。过定位过定位25过定位分析过定位分析2 22.3.3 定位原理定位原理 四四个个支支承承钉钉-过定位。过定位。定定位位面面粗粗糙糙:工件变形。工件变形。定定位位面面精精度度高高:增增强强支支
13、承承刚刚度度,减小工件变形。减小工件变形。改改进进:将将一一个个支支 承承 钉钉 改改 为为 辅辅助支承。助支承。26过定位分析过定位分析3 3图2-17一面两孔定位XYa)ZYb)ZYXY2.3.3 定位原理定位原理 大平面大平面左圆柱销左圆柱销右圆柱销右圆柱销 改改进进:将将右右圆圆柱柱销销在在过过定定位位方方向向上上削削边边改改为为菱形销。菱形销。过定位过定位完全定位完全定位27过定位分析过定位分析4 42.3.3 定位原理定位原理 过定位与夹紧过定位与夹紧力方向有关。力方向有关。齿齿轮轮坯坯以以内内孔孔和和端端面面定定位位,车车削削外外圆圆和和大大端端面面。加加工工后后检检测测发发现现
14、大大端端面面与与内内孔孔垂垂直直度度超超差差。试试分分析析原原因因,提出改进意见。提出改进意见。4A0.02A间隙配合刚性心轴夹紧力指向小平面:长销小平面长销大平面28过定位引起夹紧变形2.3.3 定位原理定位原理 (a)不能保证大端面与左端面的平行度。(b)不能保证在大端面与内孔中心线的垂直度。改进:长心轴短心轴(a)(b)29 过定位分析过定位分析5 5分析图示定位方案:分析图示定位方案:各方案限制的自由度各方案限制的自由度有无欠定位或过定位有无欠定位或过定位对对不不合合理理的的定定位位方方案案提提出改进。出改进。b)XZYXc)XZYXa)YXZ2.3.3 定位原理定位原理 30卡盘卡盘
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