项目6任务1油口法兰车夹具 工件定位方案

项目六任务1 油口法兰车夹具工件定位方案
⑶不完全定位：工件的部分自由度被限制的定位，其没有 限制自由度不影响加工要求。 如图6-1-14，在工件上铣通槽， 保证槽宽和槽的上下、左右位置要求， 沿槽方向的自由度可不限制。 ⑷ 重复定位（过定位）：工件定 位时，几个定位元件重复限制工件一 个或几个自由度的定位。
图6-1-13所示为加工连杆小头孔时的定位方式。 图a：定位正确，短圆柱销限制2个移动自由度，支承面限制3个
自由度，挡销2限制了自由度，工件完全定位； 图b：过定位，长圆柱销限制工件4个自由度，支承面限制工件
3个自由度，且自由度被重复限制。
图6-1-13连杆的定位分析 1—短圆柱销； 2—挡销； 3—支承面
定位元件限制的自由度原则上不允许重复或干涉。
如图6-1-11所示在工件上铣通槽，为
保证槽底面与工件底面的平行度和尺寸
两项加工要求，必须限制
r Z
X) 三Y)个
自由度；这保证槽侧面与工件前后侧面
的限平制行Xs度Z)和两尺个寸自两由项度加，工共要计求五，个还自必由须度。
图6-1-11
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（2）定位副：工件上的定位基面和与之相接触（配合）的定 位元件的接触面合称为一对定位副。 2、定位符号和夹紧符号的标注
在工件上定位和夹紧部位标注的符号称为定位符号和夹紧符号。详见教材 附表1
3、对定位元件的基本要求
1、足够的精度 2、足够的强度和刚度 3、耐磨性好 4、工艺性好
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任务: 油口法兰平面图及立体图如下，上、下平面及两小孔已 加工，要求在车床上车削两孔，确定工件加工需要限制的自由度。
图6-1-1 油口法兰平面图
图6-1-2 油口法兰立体图
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一、机床夹具定义、功能及工件安装方法
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小结
1、合理布置六个定位支承点，限制工件的六个自由度， 使工件得到唯一正确的位置。这一原理称为六点定则。
2、定位就是限制工件的自由度，使工件占有一个正确的 位置。夹紧是使工件保持这个正确。
3、工件的六个自由度被完全限制的定位称为完全定位。 被限制的自由度少于六个，但能保证加工要求的定位称为 不完全定位。对加工有影响的自由度必须限制，不影响加 工要求的自由度可以不必限制。
安装-工件从定位到夹紧的整个过程。
项目六任务1 油口法兰车夹具工件定位方案 3、工件的安装方法：
找正安装法：按工件有关表面或专门划出的线痕作为 找正依据，用划针或指示表，逐个地找正工件相对 于刀具及机床的位置，然后将工件夹紧。
专用夹具安装法：靠专用夹具保证工件相对于刀具及 机床所需的位置，并使其夹紧。
专用夹具装夹工件的特点
1）工件在夹具中的正确定位，是通过工件上的定位基 准面与夹具上的定位元件相接触而实现的
2）夹具预先在机床上已调整好位置，工件通过夹具对 于机床也就占有了正确的位置
3）通过夹具上的对刀装置，保证了工件加工表面相对 于刀具的正确位置
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二、机床夹具分类
4、工件应限制的自由度未被限制的定位，称为欠定位。 在实际生产中是绝对不允许的。
5、工件的同一自由度被重复限制的定位，称为过定位。
过定位造成定位不稳、安装干涉，使工件变形或夹具变形。
一般不允许采用过定位。但为增加工件刚度，定位面精度
足够高时，精加工有时也采用过定位。
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工件的装夹：工件的定位和夹紧， 定位目的：使工件在夹具中占据一正确的位置。 夹紧目的：使工件保持定位后的正确位置。
六、工件定位基本原理
1、六点定则
一尚未定位的工件，其空间位置是不确的.
如图5-1-3所示，将工件放在空间直角坐标
系中，工件存在六个方r向的r自由度r 。
五、车床专用夹具种类及设计要求
1、车夹具种类
1）心轴类 2）角铁式 3）花盘式
1）心轴类车床夹具
用于工件以内孔为定位基准，加工外圆柱面的情况。 常见车床心轴：圆柱心轴、弹簧心轴、顶尖式心轴等
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图6-1-5 圆柱心轴图
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⑤在实际生产中，用具体定位元件来代表定位支承点，先分单 个定位元件所能限制的自由度，再将它们组合来限制工件所 需限制的自由度。
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2、限制工件自由度与加工要求的关系
工件定位时，应该限制的自由度数目，主要由工件加工
要求确定，通常工件定位所需限制自由度数目≤6个。各
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项目六任务1 油口法兰车夹具工件定位方案 这种定位属于过定位
图6-1-20 一面两孔定位时相互干涉现象
1-销1与孔1 2-销2与孔2
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七、基准、定位副及对定元件的基本要求 1、基准及定位副 （1）基准：零件上用以确定其它点、线、面位置所依据的要 素(点、线、面)。基准的种类很多，这里只讨论定位基准。 定位基准：确定工件在夹具中位置的基准，即与夹具定位元 件接触的工件上的点、线、面。 当工件以回转面与定位元件接触定位时，工件上的回转面称 为定位基面，其轴线称为定位基准。 定位心轴称为定位元件。 当工件以平面与定位元件接触定位时，工件上的实际存在的 面是定位基面，它的理想状态是定位基准。
随行夹具：自动线夹具，既担负装夹任务，又担负 沿自动线输送工件的任务。
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2.按夹具使用的机床分类 可分为车床、铣床、钻床、镗床、磨床、齿轮机床、
数控机床夹具等。
3.按夹具的动力源分类 按夹具夹紧动力源可将夹具分为手动夹具和机动夹具
两大类。 手动夹具应有扩力机构与自锁性能，以减轻劳动强度
➢ 对刀（导向）元件：用于保证工件加工表面与刀具之间 的位置；
➢ 其它装置或元件：定向键、操作件、分度装置、靠模装 置、上下料装置、平衡块等，以及标准化了的其它联接 元件；
➢ 夹具体：是夹具的基座和骨架，用来配置、安装各夹具 元件及装置。
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四、机床夹具在机械加工中的作用 ➢ 保证加工精度，并使之稳定 ➢ 缩短辅助时间，提高生产效率，降低成本 ➢ 扩大机床的工艺范围 ➢ 减轻劳动强度，降低技术要求 ➢ 便于变更工位、引导刀具或进行仿形加工。
三个移动自由度： 三个转动自由度：
X)
)Y) YZ
Z
图6-1-9
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用合理分布的六个支承点与工件的定位基准接触来限 制工件六个自由度，称为六点定位原理，如图5-1-4所示。
支承点1、2、3限制了
r Z
) X
) Y
三个支自承由点度4、，5称限为制主了支xr承点z两) 。
1．按夹具的通用特性分类
通用夹具：指结构、尺寸已标准化、系列化，且具有 一定通用性的机床附件
专用夹具：对某一种工件的某一工序的加工要求而专 门设计和制造的夹具
成组专用（可调）夹具：采用成组加工工艺，将工 件按形状、尺寸和工艺的共性分组，再为每组工件 设计组内通用的专用夹具
组合夹具：是一种模块化的夹具，由一套预先制造 好的标准元件组装成的专用夹具
五、车床专用夹具种类及设计要求（续）
2、对车床夹具要求及注意问题 ①总要求-工件安装后其加工表面回转中心与机床主
轴中心一致。 ❖ 采用锥柄安装时，只能用于固定机床 ❖ 采用过渡盘连接时，通用性好，但需找正 ②注意问题 ❖ 平衡性-影响加工精度 ❖ 安全-应采取防护措施 ❖ 保证与刀具不发生干涉 ❖ 角铁式车床夹具应有良好的自锁能力 ❖ 测量不便时，可在外部建立测量基准
个自由度，导向支承点。 支承点6限制了 Yr一个自
由度，止推支承点。
六点共限制了工件六个自由度。
图6-1-
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❖ 关于六点定位原理作以下5点说明。
① 6个支承点必须适当分布。若3个支承点分布在一直线上，就 不会限制3个自由度；若不在一条线上的3个支承点所形成的 三角形面积越大，则定位就越稳定。
1、机床夹具定义：在机械加工过程中，为安装加工工 件，使工件相对机床、刀具占有正确位置，并能迅速、 可靠夹紧工件，以保证产品质量，提高生产效率的一 种工艺装备。
2、机床夹具功能：使工件定位和夹紧。
定位-使工件相对刀具及机床占有正确的加工位置，保证 其被加工表面达到工序所规定的各项技术要求。
夹紧-工件定位后，经夹紧装置施力于工件，将其固定夹 牢，使其在加工过程中保持正确位置不变。
其判断条件是：齿坯孔与端面 的垂直度误差小于孔与定位轴的最 小间隙和允许的定位副弹性变形量 时，为可用重复定位，否则为不可 用重复定位。
图6-1-17
定位方案的确定
图6-1-19 工件应该限制的自由度 5
消除过定位及其干涉的途径： 1. 改变定位元件结构，消除对自由度的重复限制，如长销改成 短销； 2. 提高工件定位基面之间的位置精度，提高夹具定位元件之间 的位置精度，减少或消除过定位引起的干涉，精加工时可增加 刚度和定位稳定性。
图6-1-14
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4、允许不完全定位的几种情况
⑴加工通槽或通孔时，沿贯通轴的移动自由度可不限制。 ⑵毛坯（本工序加工前）是轴对称时，绕对称轴的转动自由度可不限 制， 如车光轴的内、外圆。 ⑶加工贯通平面时除可不限 制沿两个贯通轴的移动自由度外， 还可不限制绕垂直加工面的轴的 转动自由度，如图6-1-15磨工
件的上表面，保证h和上、下r 表r ) 面的平行度，可以不限制：X Y Z