定位夹紧基础知识解析

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第三节 工件的定位与夹紧

第三节  工件的定位与夹紧

3.使用四爪单动卡盘时的注意事项 3.使用四爪单动卡盘时的注意事项
• (1)夹持部分不宜过长,一般为 )夹持部分不宜过长,一般为10-15mm比较 比较 事宜。 事宜。 • (2)为防止夹伤工件,装夹已加工表面时应垫铜 )为防止夹伤工件, 皮。 • (3)找正时应在导轨上垫上木板,以防工件掉下 )找正时应在导轨上垫上木板, 来砸伤床面。 来砸伤床面。 • (4)找正时不能同时松开两个卡爪,以防工件掉 )找正时不能同时松开两个卡爪, 下。 • (5)找正时主轴应放在空挡位置,以使卡盘转动 )找正时主轴应放在空挡位置, 轻便。 轻便。 • (6)工件找正后,四个卡爪的夹紧力要基本一致, )工件找正后,四个卡爪的夹紧力要基本一致, 以防车削过程中工作位移。 以防车削过程中工作位移。 • (7)当装夹较大的工件时,切削用量不宜过大。 )当装夹较大的工件时,切削用量两顶尖装夹刚性较差,因此在车削轴类零件,尤其是较重的工件时, 常采用一夹一顶装夹。为了防止工件轴向位移,须在卡盘内装一限位支 撑,见书17页1-15a,或利用工件的台阶作限位,见1-15b。由于一夹一 顶装夹刚性好,轴向定位准确,且比较安全,能承受较大的轴向切削力, 因此应用广泛。
三、用两顶尖定位与夹紧工件
• 1.两顶尖定位的特点及 使用范围
• 两顶尖装夹工件方便,不 需找正,装夹精度高。对 于较长的、须经过多次装 夹的、或工序较多的工件, 为保证装夹精度,可用两 顶尖装夹。(如图) • 用两顶尖装夹工件,必须 先在端面上钻出中心孔。
2.中心孔的种类及适用场合 2.中心孔的种类及适用场合
二、用四爪单动卡盘定位与夹紧工件
• 1.四爪单动卡盘的工作 特点 • 特点:四个卡爪单独 特点: 调节, 调节,装夹工件需要 找正且比较费时。 找正且比较费时。定 位精度可达0.01mm。 位精度可达 。 适用安装圆形、 适用安装圆形、正方 长方形、 形、长方形、内外圆 偏心、 偏心、椭圆形及其它 不规则零件。 不规则零件。加紧力 加紧更可靠。 大,加紧更可靠。

工件在夹具中的定位与夹紧

工件在夹具中的定位与夹紧
1)选择不加工面为粗基准 2)合理分配加工余量的原则 3)便于工件装夹原则 4)同方向上粗基准不得重复使用
(3)精基准的选择
主要应保证加工精度和装夹方便
选择精基准一般应遵循以下原则:
1)基准重合原则
设计(工序)与定位
2)基准统一原则
各工序的基准相同
3)互为基准原则
两表面位置精度高
4)自为基准原则
加工余量小而均匀
考虑定位方案时,先分析必须消除哪些自由度, 再以相应定位点去限制。
(3)欠定位与过定位
工件应限制的自由度未被限制的定位,为欠定位, 在实际生产中是绝对不允许的。
工件一个自由度被两个或以上支承点重复限制的 定位称为过定位或重复定位。一般来说也是不合 理的。
过定位造成的后果: (1)使工件或夹具元件变形,引起加工误差; (2)使部分工件不能安装,产生定位干涉(如一面两销)
六点定位原理。
实际中一个定位元件可体现一个或多个支承点, 视具体工作方式及其与工件接触范围大小而定
定位与夹紧的区别: 定位是使工件占有一个正 确的位置,夹紧是使工件保持这个正确位置。
(2)完全定位与不完全定位 工件的六个自由度被完全限制的定位称完全定位, 允许少于六点的定位称为不完全定位。 都是合理的定位方式。
(2)夹紧力作用点的确定 1)夹紧力应作用在刚度较好部位
2)夹紧力作用点应正对支承元件或位于支承元件
形成的支承面内
3)夹紧力作用点应尽可能靠近加工表面
(3)夹紧力大小的估算
夹紧力的大小根据切削力、工件重力的 大小、方向和相互位置关系具体计算,并 乘以安全系数K ,一般精加工K =1.5~2, 粗加工K = 2.5~3。
向上的变动量。由工件定位面和夹具定位元件的制造误差 以及两者之间的间隙所引起。

第3章 工件的定位与夹紧(专业课堂)

第3章  工件的定位与夹紧(专业课堂)

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第四节 工件的定位方法及其定位元 件
一、工件以平面定位
工件以平面作为定位基准时.所用定位元件一般可分为基本支 承和辅助支承两类。基本支承用来限制工件的自由度.具有独 立定位的作用。辅助支承用来加强工件的支承刚性.不起限制 工件自由度的作用。 1.基本支承 基本支承有固定、可调、自位三种形式.它们的尺寸结构已系 列化、标准化.可在夹具设计手册中查用。这里主要介绍它们 的结构特点及使用场合。 (1)固定支承。定位元件装在夹具上后一般不再拆卸或调节. 有支承钉与支承板两种。
第三章 工件的定位与夹紧
第一节 概述 第二节 工件定位原理 第三节 基准、定位副及对定位元件的基本要求 第四节 工件的定位方法及其定位元件 第五节 定位误差的分析与计算 第六节 一面两孔定位 第七节 夹紧装置的组成和基本要求 第八节 夹紧力的确定 第九节 基本夹紧机构
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1
第一节 概述
一、夹具的功用
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第一节 概述
3.夹具体 夹具体是夹具的基础件.通过它将夹具所有元件构成一个整体. 4.其他装置或元件 除了定位元件、夹紧装置和夹具体之外.各种夹具根据需要还 有一些其他装置或元件.如分度装置、对刀元件、连接元件、 导向元件等.
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第二节 工件定位原理
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第二节 工件定位原理
四、限制工件自由度与加工要求的关系
1.完全定位 工件在夹具体上六个自由度完全限制.称为完全定位。 2.不完全定位 这种根据加工要求.允许某些自由度不限制的定位称为“‘不 完全定位”。 3.欠定位 在满足加工要求的前提下.采用不完全定位是允许的。但是应 该限制的自由度.没有布置适当的支承点加以限制.这种定位 称为欠定位。 4.必须正确处理过定位 夹具上的定位元件重复限制工件的同一个或几个自由度.这种 重复限制工件自由度的定位称为过定位。

10第四节定位与夹紧2

10第四节定位与夹紧2
Y 1 2 X max 1 2

D max
d 0 max

1 2
D d
X min

=Xmax/2
(2)定位销或心轴垂直放置
在夹紧力作用下单向推移工件靠紧定位,工件可任 意方向上偏移。
Δ Y=Xmax=Dmax—d0min=δ D+δ
d0+Xmin
3)工件以外圆定位的定位误差
3)夹紧力的作用点应尽可能靠近加工表面,以减少和 防止加工时工件的振动,如图7-45
图7-45夹紧力的作用点靠近加工表面
4)夹紧力的反作用力不应使夹具 产生影响精度的变形
夹紧力的反作用力不应使夹具产生影响精度 的变形,而且要影响工件的夹紧效果。 如图7-46a),图夹紧螺杆3与支架2配合,当 紧螺杆压紧工件时,支架也受力变形,影响支加 上的定位套的精度。正确方法,将螺母从支架上 移开,如b).
第三节 定位误差的分析计算
一、定位误差概念和产生的原因
1、定位误差概念 由于工件在夹具中定位 不准确而产生工序尺 寸的确良加工误差 成批加工工件时,夹具相对机床的位置及切削 运动的行程调定后不再变动,可认为加工面的位置 是固定的。但因一批工件中每个工件在尺寸形状及 表面相互位置上均存在差异,所以定位后各表面有 不同的位置变动。
H3都有因基准不重合和定位基准本身制造误差而造成的定位误差。
图 7 -3 8 用 V 形 块 定 位 的 误 差
图7-38 用V形块定位的误差
图 7 -3 8 用 V 形 块 定 位
分Байду номын сангаас误差:
图 7 -3 8 图 图a, d1=d、d2=d+7 -3 8 用 V 形 块 定 位 的 误 差 Td Δa=0102=(d2-d1)/sin(a/2)=( (d+ Td )-d)/ sin(a/2) = Td / sin(a/2) 图b, d1=d、d2=d+ Td Δb=h2-h`2=C1C2= 0102+01C1-02C2 = Td / sin(a/2)+(d/2)- (d+ Td )/2 = (Td /2) (1/sin(a/2)-1) 图C, d1=d、d2=d+ Td Δc=B1B2= 02B2 +0102-01B1 = (d+ Td )/2+Td / sin(a/2)-(d/2)= (Td /2) (1/sin(a/2)+1)

第3章 工件的定位和夹紧

第3章  工件的定位和夹紧

3.3 工件方式及定位元件
(a)平顶支承钉;(b)圆顶支承钉 ; (c)网纹顶支承钉; (d)带衬套支承钉 图3-8 几种常用支承钉
3.3 工件方式及定位元件
(a) 为平板式支承板;(b)斜槽式支承板 图3-9 两种常用的支承板
3.3 工件方式及定位元件
(2)可调支承。可调支承的顶端位置可以在一定的范围内调 整。如图3-10所示为几种常用的可调支承典型结构。
图3-6 常见的几种过定位实例
3.2 工件的定位
( 复限制而出现过定位。此时可采取如下措施解决。
No Image
No Image
如图3-6(b)所示为孔与端面联合定位。由于大端面可以限制3个自由度 受到重 、 、 ),而长销可以限制 4 个自由度( x 、 z 、 、 ),因此,、 z z z
此外,按使用机床类型可分为车床夹具、铣床夹具、钻床夹 具、镗床夹具、磨床夹具、齿轮机床夹具和其他机床夹具等。按 驱动夹具工作的动力源可分为气动夹具、液压夹具、气液夹具、 电动夹具、磁力夹具和真空夹具等。
3.1 机床夹具概述
四、机床夹具的组成
机床夹具通常由定位元件、夹紧装置、安装连接元件、导向 元件、对刀元件和夹具体等几个部分组成,如图3-1所示。
3.2 工件的定位
三、定位的类型
1.完全定位与不完全定位
(1)完全定位。工件的6个自由度完全被限制的定位情况, 如图3-4(c)所示。
(2)不完全定位。工件的6个自由度不需完全被限制的定位 情况,如图3-4(a)和图3-4(b)所示。
完全定位和不完全定位,这两种定位类型都是正确可行的, 生产中被广泛采用。
3.4 工件的夹紧
二、夹紧装置的组成
夹紧装置的组成,如图3-23所示,由以下3部分组成。

工件定位夹紧[1]

工件定位夹紧[1]

第四节工件的夹紧在机械加工过程中,工件会受到切削力、离心力、惯性力等的作用。

为了保证在这些外力作用下,工件仍能在夹具中保持已由定位元件所确定的加工位置,而不致发生振动和位移,在夹具结构中必须设置一定的夹紧装置将工件可靠地夹牢。

一、夹紧装置的组成及其设计原则工件定位后,将工件固定并使其在加工过程中保持定位位置不变的装置,称为夹紧装置。

1.夹紧装置的组成夹紧装置的组成如图4-35所示,由以下三部分组成。

(1)动力源装置它是产生夹紧作用力的装置。

分为手动夹紧和机动夹紧两种。

手动夹紧的力源来自人力,用时比较费时费力。

为了改善劳动条件和提高生产率,目前在大批量生产中均采用机动夹紧。

机动夹紧的力源来自气动、液压、气液联动、电磁、真空等动力夹紧装置。

图4-35所示的气缸就是一种动力源装置。

(2)传力机构它是介于动力源和夹紧元件之间传递动力的机构。

传力机构的作用是:改变作用力的方向;改变作用力的大小;具有一定的自锁性能,以便在夹紧力一旦消失后,仍能保证整个夹紧系统处于可靠的夹紧状态,这一点在手动夹紧时尤为重要。

图4-35所示的杠杆就是传力机构。

(3)夹紧元件它是直接与工件接触完成夹紧作用的最终执行元件。

图3-35所示的压板就是夹紧元件。

图4-35夹紧装置的组成1—气缸2—杠杆3—压板2.夹紧装置的设计原则在夹紧工件的过程中,夹紧作用的效果会直接影响工件的加工精度、表面粗糙度以及生产效率。

因此,设计夹紧装置应遵循以下原则:(1)工件不移动原则夹紧过程中,应不改变工件定位后所占据的正确位置。

(2)工件不变形原则夹紧力的大小要适当,既要保证夹紧可靠,又应使工件在夹紧力的作用下不致产生加工精度所不允许的变形。

(3)工件不振动原则对刚性较差的工件,或者进行断续切削,以及不宜采用气缸直接压紧的情况,应提高支承元件和夹紧元件的刚性,并使夹紧部位靠近加工表面,以避免工件和夹紧系统的振动。

(4)安全可靠原则夹紧传力机构应有足够的夹紧行程,手动夹紧要有自锁性能,以保证夹紧可靠。

第四章 工件的定位与夹紧01

第四章 工件的定位与夹紧01

结构尺寸已标准化,斜面夹角有60°、 90°、120°。 V形块对中性好,可使一批工件的定位(轴线)对中在V形块两 斜面的对称平面上,而不受定位基准面直径的误差影响,且装夹 方便。对定位基准面是否经过加工,或是完整的圆柱表面还是局 部的圆弧面,都可采用V形块定位。
限制工件两个移动自由度 的圆柱面,称为双支承定位基 准面。
x、x、y、y
x 、y
第一节 工件的定位
止推定位基准面(YOZ面6) 限制工件一个自由度的表面,称为止推定位基准面。由于 它只和一个支承点接触,在工件加工中,有时要承受加工过程 中的切削力和冲击等,因此,可以选取工件上窄小且与切削力 方向相对的表面作为止推定位基准。因为止推定位基准所限制 的移动是导向方向的移动,所以止推支承点的支承方向应平行 于导向的方向。 防转定位基准面 限制工件一个转动自由时,称作防转定位面。为减少工件 的角向定位误差,防转支承点距工件安装后的回转轴线要尽量 远些。 注意:工件在实际中具体定位时,是用各种不同形状的定位元 件来定位的。
第一节 工件的定位
圆盘类工件
1、2、3→ z 、x、y 4、5→ x 、 z
6→ y
第一节 工件的定位
1、2、3→ x 、y、z 4 、5→ y、z 6→ x
第一节 工件的定位
轴类零件
在外圆柱表面上,设置四个支承点1、3、4、5,限制 y、z y、z 四个自由度;槽侧设置一个支承点2,限制 x 一个自由度; 端面设置一个支承点6,限制 x 一个自由度,工件实现完全定位,
第一节 工件的定位
工件的定位实质上就是 限制工件的自由度。用六个 合理布置的定位支承点限制 工件的六个自由度,就可使 工件的位置完全确定,称为 工件的定位“六点定则”。 1、2、3→ z 、x、y

第3章 工件的定位和夹紧

第3章  工件的定位和夹紧

3.2 工件的定位
图3-4 工件应限自由度的确定
3.2 工件的定位
2.欠定位与过定位
(1)工件加工时必须限制的自由度未被完全限制,称为欠定位。 欠定位不能保证工件的正确安装位置,因而是不允许的。
图3-5 欠定位示例
3.2 工件的定位
(2) 过定位。 工件的同一自由度被两个或两个以上的支撑点 重复限制的定位,称为过定位。在通常情况下,应尽量避免出现 过定位。如图3-6所示给出常见的几种过定位的例子。
2.划线找正安装法
对于一些批量不大的重、大、复杂的工件,或使用夹具有困 难时,往往先在待加工表面划好线,然后装上机床按所划的线进 行找正定位,最后将其夹紧。这种方法叫做划线找正安装法。
3.夹具安装法 机械加工中所使用的机床夹具是一种能使工件在机床上快速 实现定位并夹紧的附加工艺装置。它在工件未安装已预先调整好 机床与刀具间正确的相对位置,所以加工一批工件时,不必逐个 找正定位,将工件直接安装在夹具中就能保证加工技术要求。
短销与大端面组合,此时短销只限制两个自由度x与z
(图3-7(b))。
(图3-
长销与球面垫圈组合,此时球面垫圈只限制一个自由度y 7(c))。
3.2 工件的定位
图3-7 改善过定位的措施第三节定位方式及定位元件
3.3 工件方式及定位元件
一、工件以平面定位
平面定位的主要形式有固定支承、可调支承、自位支承和辅 助支承等4种。
3.2 工件的定位
二、定位支承点的演化
定位点是以定位元件来体现的,即支承点不一定用点或销的 顶端,而常用面或线来代替。2个点决定一条直线,3个点决定一 个平面,即一条直线可以代替2个支承点,一个平面可代替3个支 承点。 在常用的定位元件中,长V型块相当于4个定位点,短V型块 相当于两个定位点;固定顶尖相当于3个定位点,而活动(浮动、 移动)顶尖相当于两个定位点;固定短锥面相当于3个定位点,活 动短锥面相当于两个定位点;小平面(含挡销、止销)相当于一 个定位点;长圆柱面相当于4个定位点,短圆柱面相当于两个定位 点;长三爪卡盘相当于4个定位点,而短三爪卡盘(工件被夹持部 分较短)相当于两个定位点。
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图2-3 磨平面不完全定位
(第二章:原理)
2.1 六点定位原理
2.1.4:重复定位 图2-4(a)所示工件的定位方案,平面限制 X,Y ,Z 三个自由度,长销限制 X,Y,
X,Y 四个自由度,X ,Y 两个自由度被重复限制。这种多个支承点重复限制同一自由度 的定位方式称重复定位(或过位)。
重复限制自由度的支撑点之间,未产生干涉或冲突,也未造成工件或夹具的变形, 这种重复定位是允许的。(如 a)
图2-1 点定位原理
2.1.2:完全定位 图2-2所示为一长方形工件的六点定位,底面H 用A、B、C三 个支承点支承,可限制
X、Y、Z 三个自由度;侧面V用D、E 两个支承点支承,可限制 X、Z 两个自由度;端面 W用一个支承点F支承,可限制 Y 自由度。这种工件的6个自由度完全被限制的定位方式 称完全定位。
(第一章:学习背景)
1.1 学习背景介绍(请列出学习此题目的原因) 现有铁氧体磁铁磨加工生产线加工出来的产品的精度不高,有凹面、S型磨纹等现象,平行度、
垂直度及直线度很难保证。磨加工精度不高的主要原因是磁铁产品烧结后变形量大,尺寸波动大, 导致产品磨加工时难以精确夹紧定位;而产品没有定位好则在磨加工时受力不稳容易产生位移,以 致产品的磨加工精度无法提高;希望通过学习定位夹紧的一些常用方法,开发出能提高磨加工精度 的生产工艺。
图2-2 完全定位
(第二章:原理)
2.1 六点定位原理
2.1.3:不完全定位 图2-3所示的磨削工件平面,保证尺寸H及上下平面平行。此时只要把工件放在平面
磨床电磁工作台上磨削,就可保证加工技术要求,工件实际上只被限制了3个自由度。这 种限制工件自由度数目少于6 个,又能符合加工技术要求的定位方式称不完全定位。
结构特点:在夹具中利用有斜面的楔块对工件进行夹紧,通常与其他机构联合使用。 斜楔夹紧增力比i较小,一般i=2~5。为得到较大夹紧力,常用气动或液压驱动,手动斜楔 夹紧机构较少采用。
夹紧机构图如下:
图2-5 斜楔夹紧机构
(第二章:原理)
2.2常用的夹紧方案
(2)偏心夹紧机构 结构特点:偏心夹紧机构是由园偏心轮或曲线偏心轮等绕固定销轴旋转,实现对工件
Basic Study Report 基础知识学习报告
(定位夹紧基础知识学习)
Prepared by: 杨富斗 DATE:2013.3.20
评分标准(Rating Definitions)
评分内容
基础理论的深度与广度 报告中文字表述流畅,符合逻辑 报告中相关分析,改善工具运用
评估比率
1
2
5% 10%
否则是不允许的。(如 b、c)
图2-4 重复定位
(第二章:原理)
2.2常用的夹紧方案
2.2.1:什么是夹紧 夹紧的目的就是使工件在夹具中的定位,不致于因为加工中受切削力、重力、离心
力和惯性力等作用而产生位移或振动,从而保证加工精度的实现和安全生产。 夹紧装置由力源部分、中间递力机构、夹紧元件三部分组成。夹紧装置应满足下列基
(第二章:原理)
2.1 六点定位原理
2.1.1:六点定位原理 确定工件在夹具中占有正确位置的过程称为定位。 任何工件在空间直角坐标系中都有6个自由度,如图2-1所示,沿X、Y、Z三个坐标轴
的移动和绕三个坐标轴的转动。因此,要想确定工件的正确位置,就必须使定位元件所相 当的支承点数刚好为6个来限制工件的6 个自由度。6个支承点应按3,2,1的数目分布在3 个相互垂直的坐标平面上,这即为六点定位原理。
望解决什么问题、困难) 第2章:原理(请列出学习到的实际理论知识)
2.1 六点定位原理 2.2 常用的夹紧方案 2.3 变形薄片零件平面磨削的几种装夹方式 第3章:实际运用(请结合工作实际情况,将所学理论知识运用到工作中。) 3.1 现状及目标(请描述待解决问题的现状、严重程度及希望运用所学知识解决该问题后达到什么结果) 3.2 问题分析(请用MSA、鱼骨图、柏拉图、因果矩阵、流程图等工具对问题的原因进行分析) 3.3 实验设计(请根据对问题的分析结果,设计相关实验,以验证推测) 3.4 实验方案实施 (请记录具体的实验流程及实验参数、条件) 3.5 实验结果与讨论(请列出实验的最终结果,并对其进行简单分析) 3.6 实验结果推广(请将实验结果在实际批量生产或工作中运用并推广) 第4章:总结(请根据所学理论知识及其在工作中的实际运用效果对整个学习过程、内容及结果进行总结)
本要求: (1)夹紧时不能破坏工件的定位。 (2)夹紧力大小应适当,工件的夹紧变形和受压面损伤不应超出允许范围,且夹紧可
靠, 加工中不松动。 (3)结构简单合理,夹紧动作迅速,操作方便、省力和安全。 (4)夹紧力或夹紧行程在一定范围内可进行调和补偿。
(第二章:原理)
2.2常用的夹紧方案
2.2.2:常用的典型夹紧机构 (1)斜楔夹紧机构
1.2 学习方向及目标介绍(请列出通过什么方式、方法学习哪些方面的相关基础理论知识并运用到工 作中,以希望解决什么问题、困难)
通过网上搜集资料等方式学习机加工常用的定位夹紧的方法及其原理,增长我们对定位夹紧方 法的认识,并从其中寻找灵感,将其中某些定位夹紧方法通过演变后,使其适合应用于我们磁铁磨 加工的定位夹紧中,解决变形产品磨加工的定位难题,并为往后磁铁的磨加工工艺开发及改善提供 技术基础。
夹紧。它具有结构简单、易制造、操作方便、迅速等优点。缺点是增力比较小,夹紧行程 较小,自锁性较差。
夹紧机构图如下:
(第二章:原理)
2.2常用的夹紧方案
(3)螺旋夹紧机构 结构特点:用螺钉螺母直接或间接夹紧工件的机构统称为螺旋夹紧机构。它结构简单
3% 6%
5% 10%
3 15% 9% 15%
4 20% 12% 20%
5 25% 15% 25%
基础理论试验的结果对工作中的改善(改善方面可从以下方面评判 :成本节省,时间节省,品质改善,优化生产程序,新材料)
7%
14%
21%
28%
35%
备注:总分5分
目录
第1章:背景 1.1 学习背景介绍(请列出学习此题目的原因) 1.2 学习方向及目标介绍(请列出通过什么方式、方法学习哪些方面的相关基础理论知识并运用到工作中,以希
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