第三讲 定位基面与定位元件

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常见的定位元件和原理

常见的定位元件和原理

二、常见的定位方式及其定位元件(一)工件以平面定位平面定位的主要形式是支承定位,工件的定位基准平面与定位元件表面相接触而实现定位。

常见的支承元件有下列几种:1.固定支承 支承的高矮尺寸是固定的,使用时不能调整高度。

1)支承钉 图5-6所示为用于平面定位的几种常用支承钉,它们利用顶面对工件进行定位。

其中图5-6a 为平顶支承钉,常用于精基准面的定位。

图5-6b 为圆顶支承钉,多用于粗基准面的定位。

图5-6c 为网纹顶支承钉,常用在要求较大摩擦力的侧面定位。

图5-6d 为带衬套支承钉,由于它便于拆卸和更换,一般用于批量大、磨损快、需要经常修理的场合。

支承钉限制一个自由度。

2)支承板 支承板有较大的接触面积,工件定位稳固。

一般较大的精基准平面定位多用支承板作为定位元件。

图5-7是两种常用的支承板,图5-7a 为平板式支承板,结构简单、紧凑,但不易清除落入沉头螺孔中的切屑,一般用于侧面定位。

图5-7b 为斜槽式支承板,它在结构上做了改进,即在支承面上开两个斜槽为固定螺钉用,使清屑容易,适用于底面定位。

短支承板限制一个自由度,长支承板限制两个自由度。

支承钉、支承板的结构、尺寸均已标准化,设计时可查国家标准手册。

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。

图5-8为几种常用的可调支承典型结构,按要求高度调整好调整支承钉1后,用螺母2锁紧。

可调支承用于未加工过的平面定位,以调节补偿各批毛坯尺寸误差,一般不是对每个加工工件进行调整,而是一批工件毛坯调整一次。

3.自位支承 又称浮动支承,在定位过程中,支承本身所处的位置随工件定位基准面的变化而自动调整并与之相适应。

图5-9是几种常见的自位支承结构,尽管每一个自位支承与工件间可能是二点或三点接触,但图5-6 几种常用支承钉图5-7 两种常用的支承板图5-8 几种常用的可调支承1—可调支承螺钉 2—螺母实质上仍然只起一个定位支承点的作用,只限制工件的一个自由度,常用于毛坯表面、断续表面、阶梯表面定位。

第二章 常用定位方法与定位元件

第二章 常用定位方法与定位元件

(4)辅助支承
辅助支承是在工件定位后才参与支承的 辅助支承是在工件定位后才参与支承的ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ元件, 不起定位作用, 元件,它不起定位作用,主要用来提高 被加工部位的刚性。 被加工部位的刚性。
2.工件以圆孔定位
以圆孔定位的工件:
套类、 套类、盘类和一些杂件类零件
夹具上与之相适应的定位元件:
定位销 心轴
圆柱销 (1)定位销 菱形销 圆锥销
圆柱销
圆柱销 (1)定位销
菱形销与圆锥销
菱形销 圆锥销
(2)心轴 (2)心轴
过盈配合 心轴
间隙配合 心轴
小锥度心 轴
小锥度心轴的锥度为1:5 000~1:1 000。工件安装时轻轻敲 小锥度心轴的锥度为 ~ 。 入或压入,通过孔和心轴接触表面的弹性变形来夹紧工件。 入或压入,通过孔和心轴接触表面的弹性变形来夹紧工件。 使用小锥度心轴定位可获得较高的定位精度。 使用小锥度心轴定位可获得较高的定位精度。
四、常用定位方法与定位元件
1、工件以平面定位
在机械加工中,机座、箱体、支架、盘类、盖类等零件, 在机械加工中,机座、箱体、支架、盘类、盖类等零件, 通常以平面作为定位基面。 通常以平面作为定位基面。 夹具上与之相适应的定位元件有: 固定支承 可调支承 自位支承 辅助支承
(1)固定支承
固定支承有支承钉和支承板两 种形式。 种形式。 支承钉
支承板
(2)可调支承
当工件定位表面不规整, 当工件定位表面不规整,以及工件各批次之间毛 坯尺寸变化较大时,常用可调支承。 坯尺寸变化较大时,常用可调支承。可调支承一 般在加工前调节,并用螺母锁紧, 般在加工前调节,并用螺母锁紧,在同批工件加 工中,不再调节,相当于固定支承。 工中,不再调节,相当于固定支承。

常见定位方式所用定位元件103

常见定位方式所用定位元件103

②圆柱心轴 限制四个自由度
P194 表10.2
间隙配合心轴(如下图):这种心轴装
卸工件方便,但定心精度不高。
过盈配合心轴:这种心轴制造简便,定心
正确,但装卸工件不便,易损伤工件定位 孔。
花键心轴:用于加工以花键孔定位的工件。
2)定位基准位移量
①定位副无间隙配合:孔的轴线均与心轴轴线重合, 径向基准位移量△w=0。
定位套或半圆形定位座
More to learn
V形块定位: a) 较长精基准; b) 较长粗基准; c) 阶梯轴定位用; d) 较长、较重工件。
V形块
主要优点: 对性好,即能使工件的定位基准轴线始终落在v形 块两斜面的对称平面上,而不受定位基准直径误 差的影响,并且安装方便。
对固定V形块而言,短接触限2个自由度,长接触限4个 自由度,其长短接触与孔轴接触判断相似。
CB CE

2 CE

CE

N 2tg
(2)
2
又T H OC H (OE CE) (3)
经化简得:T

H

1 2

d

sin
2

N tg
2

把(1)(2)代人(3)得:
常用V形块结构P207 图10.27 V形块分为固定式和活动式:Leabharlann 因为222OO

OT
sin

d
2 sin

2
2
O’O’’就是工件在V形块上的定位时, 定位基准的位移范围△W,所以:
W
OO
d 2 sin
2
当V型块两斜面夹角a≠900时,定位基准位移量为:

第3章 数控加工中工件的定位与装夹(作业答案)

第3章  数控加工中工件的定位与装夹(作业答案)
(A)对刀方便(B)切削性能好
(C)进/退刀方便(D)有足够的余量
10、通常夹具的制造误差应是工件在该工序中允许误差的(C)。
(A)1~3倍(B)1/10~1/100(C)1/3~1/5(D)同等值
11、铣床上用的分度头和各种虎钳都是(B)夹具。
(A)专用(B)通用(C)组合(D)随身
12、决定某种定位方法属几点定位,主要根据(B)。
(A)有几个支承点与工件接触(B)工件被消除了几个自由度
(C)工件需要消除几个自由度(D)夹具采用几个定位元件
13、轴类零件加工时,通常采用V形块定位,当采用宽V形块定位时,其限制的自由度数目为(B)。
(A)三个(B)四个(C)五个(D)六个
14、车细长轴时,要使用中心架或跟刀架来增加工件的(C)。
7、按照基准统一原则选用精基准有何优点?(P80)
答:既可保证各加工表面间的相互位置精度,避免或减少因基准转换而引起的误差,而且简化了夹具的设计与制造工作,降低了成本,缩短了生产准备周期。
8、粗基准的选择原则是什么?(P77)
答:(1)相互位置要求原则(2)加工余量合理分配原则
(3)重要表面原则(4)不重复使用原则
7、如何理解定位面与定位基准的区别?(P75)
答:工件在夹具中的位置是以其定位基面与定位元件的相互接触(配合)来确定的,工件以平面定位时,定位面就是定位基准;工件以内、外圆柱面定位时,定位面是内、外圆柱面,而定位基准则是中心线。
8、车床上装夹轴类零件时,如何找正?(P96)
答:工件外圆上选择相距较远的两点,用百分表找正。
工件在夹具中的位置是以其定位基面与定位元件的相互接触配合来确定的由于定位基面定位元件的工作表面本身存在一定的制造误差导致一批工件在夹具中的实际位置不可能完全一样使加工后各工件的加工尺寸存在误差

01定位基准_定位原理

01定位基准_定位原理

z
工件定位的实质就是限制对工件加工有不良影响的自由度。 工件定位的任务就是根据加工要求限制工件的全部或部分 自由度。
工件定位原理模型
为了分析问题方便起见,将具体的定位元件抽象地转化为 相应的定位支承点,简称支承点,在限制自由度时,支承点始 终与工件表面接触。 用合理分布的六个支承点限制工件六个自 由度,使工件的位置完全确定的原则,称为六点定则。
x y
对工件定位的两种错误理解 工件在夹具中被夹紧了,也就没有自由度而言,因此, 工件也就定了位。 这种把定位和夹紧混为一谈,是概念上的错误。我们所说的 工件的定位是指所有加工工件在夹紧前要在夹具中按加工要 求占有一致的正确位置 (不考虑定位误差的影响) ,而夹紧是 在任何位置均可夹紧,不能保证各个工件在夹具中处于同一 位置。 工件定位后,仍具有沿定位支承相反的方向移动的自由度。 这种理解显然也是错误的。因为工件的定位是以工件的定位基 准面与定位元件相接触为前提条件,如果工件离开了定位元件 也就不成为其定位,也就谈不上限制其自由度了。至于工件在 外力的作用下,有可能离开定位元件,那是要由夹紧来解决的 问题。
图2 圆柱几何体的定位
(3) 圆盘的定位
圆盘几何体的特点是圆柱面较短,圆柱面的定位
功能将降低;而几何体的端平面较大,则作主要定位基准。
图3 圆盘几何体的定位
六点定则注意事项
1) 定位点的合理分布、组合,主要取决于定位面的形状和位置。 2) 定位点不能随意分布、组合。 3) 常用的主要定位基准有大平面、长圆柱表面、长圆锥面等。 4) 工件的定位,是工件以定位基准面与定位元件的工作面保持接触 或配合实现的。 5) 工件定位以后,还要用夹紧装置将工件紧固。
讨论: + 一个支承点限制工件的一个自由度(平均意义)。工件在夹 具中定位时,所用支承点的数量最多不能超过6个。 + 在夹具中,工件的自由度都是由定位元件实体来进行限制的, 往往不一定是“点”结构,而是连续的表面。如何兑换成(转 化为、看作)支承点数量: • 直观分析: 一般认为定位元件的平面支承兑换成3个支承点; 线接触兑换成2个支承点;点接触兑换成为1个支承点。

定位原理及基准课件

定位原理及基准课件
①初定定位方案——分析满足工件加工要求所必须限制的自由度; ②修改定位方案——考虑承受切削力、设置夹紧机构以及提高生产率等因 素,分析在不完全定位中还应限制哪些自由度; ③选用定位元件——根据零件结构、定位面形位精度选定; ④检查定位方案——是否有欠定位和过定位问题,能否允许过定位的存在。
•定位原理及基准
•7
谢谢大家!
•定位原理及基准
•8
完全定位:工件的六个自由度全被限制而在空间占有完全确定的唯一位置。
不完全定位:按加工要求允许有一个或者几个自由度未被限制。
有时为了使定位元件帮助承受切削力、夹紧力或为了保证一批工件的进给 长度一致,常常对无位置尺寸要求的自由度也加以限制,这些自由度称为附加 自由度。
图5 附加自由度的限制
如图5,在一个球面上加工一平面,从定位分析只需限制
(2)工件的实际定位
用定位元件代替约束点来限制工件的自由度。 表4归纳了常用定位元件:支承钉、支承板、长销、短销、长V形块、短V 形块、长定位套、短定位套、固定锥销、浮动锥销等所限制的自由度以及多个 定位元件的组合所限制的自由度。
表4 典型定位元件的定位分析(T1-4)
•定位原理及基准
•1
(3)完全定位和不完全定位(T1-5)
z

但为了加工时装卡方便,易于对刀和控制加工行程等,可限制2个
自由度(见图a),甚至3个自由度(见图b)。
•定位原理及基准
•2
(4)欠定位和过定位(T1-6)
欠定位:工件实际定位所限制的自由度数少于按加工要求所必须限制的 自由度数。
过定位:同一个自由度被两个或两个以上约束点所限制。过定位又称 为重复定位或定位干涉。 注意:
•4
1.3.2 基准

知识点3工件的定位讲义概要

知识点3工件的定位讲义概要

学习情境一 砂轮架主轴加工工艺方案制订与实施砂轮主轴的加工计划(三)-------工艺方案的设计(工件的定位)一、布置工作任务,明确要求 二、基准及基准的分类基准就是零件上用以确定其它点、线、面位置所依据的那些点、线、面。

基准根据其功用不同分为设计基准与工艺基准。

1.设计基准在零件图上用以确定零件上其它点、线、面位置的那些点、线、面称为设计基准。

如图1-30a 所示零件,对尺寸20mm 而言,A 、B 面互为设计基准;图1-30b 中,Ф50mm 圆柱面的设计基准是Ф50mm 的轴线,Ф30mm 圆柱面的设计基准是Ф30mm 的轴线。

就同轴度而言,Ф50mm 的轴线是Ф30mm 轴线的设计基准。

图1-30c 所示零件,圆柱面的下素线D 为槽底面C 的设计基准。

作为设计基准的点、线、面在工件上不一定具体存在,例如表面的几何中心、对称线、对称平面等。

2.工艺基准零件在加工工艺过程中所采用的基准称为工艺基准。

工艺基准按用途不同又可分为工序基准、定位基准、测量基准和装配基准。

(1)工序基准 在工序图上,用以确定本工序被加工表面加工后的尺寸、形状、位置的基准称为工序基准。

其所标注的加工面尺寸称为工序尺寸。

(2)定位基准 加工时,使工件在机床上或夹具中占据一正确位置所依据的基准称为定位基准。

作为定位基准的点、线、面可能是工件上的某些面,也可能是看不见摸不着的中心线、对称线、对称面、球心等。

工件定位时,往往需要通过某些表面来体现,这些面称为定位基准面。

例如,用三爪自定心卡盘夹持工件外圆,体现以轴线为定位基准,外圆面为定位基准面;严格地说,定位基准与定位基面并不相同,但可以替代,这中间存在一个误差问题,定位精度要求高时,替代后需计入这个误差。

(3)测量基准 零件检验时,用以测量已加工表面尺寸形状及位置的基准称为测量基准。

(4)装配基准 装配时,用以确定零件或部件在产品中的相对位置所采用的基准称为装配基准。

常见定位方式所用定位元件10.3

常见定位方式所用定位元件10.3
二、工件以内孔定位
1、 定位元件:圆柱销(定位销) 、圆柱
心轴、圆锥销、圆锥心轴。
圆柱体
1)元件的选择:
• 工件上定位内孔较小时,常选定位销 • 在套类、盘类零件的车削、磨削和齿轮
加工中,大都选用心轴
2020/9/27
More to learn
• ①短圆柱销(定位销) • 限制两个自由度 P194 表10.2
2020/9/27
• ②圆柱心轴 限制四个自由度
P194 表10.2
间隙配合心轴(如下图):这种心轴装
卸工件方便,但定心精度不高。
过盈配合心轴:这种心轴制造简便,定
心正确,但装卸工件不便,易损伤工件定 位孔。
花键心轴:用于加工以花键孔定位的工件
。 2020/9/27
• 2)定位基准位移量
①定位副无间隙配合:孔的轴线均与心轴轴线重合 ,径向基准位移量△w=0。
②支承板
a) 侧平面精基准定位用; b) 水平面精基准定位用;
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支承板小平面限制1个自由度;窄 长平面限制2个自由度;大平面限 制3个自由度。
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(2)可调支承钉: (3) 支承高度可调
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成组可调夹具中用(使用可调支承加工不同尺寸的相似工件)
如图 夹具加工a) 图工件,因 L不同,定 位右侧支承 用可调支承, 问题方可解 决。
D d D d D d
2
2
D d 2
• a.任意边接触基准位移量的计算
定位副处于最小实体状态时
O O D D d d D d D d
22
2
轴线的变动范围是以O点为圆心,以
O O D D d d D d D d
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图1—19
2、圆柱心轴,如图1—20所示。
(1)间隙配合心轴,定心 精度不高,如图1—20a);动
配合心轴,直径D(h6、g6、f7)
(2)过盈配合心轴,定心 精度高,如图1—20b);当
L/D≤1时,D1=D2=Dmax(r6), 当L/D>1时,D1=Dmax(r6)、 D2=Dmax(h6),导向部分
(2) 标准可调支承钉,支承高度可调,图1—13 所示。
用途 ① 毛坯精度不高,而又以粗基准定位时。 ② 成组可调夹具中用。
图箱体零件, H有△H差 ,当第一道工序以示下 面定位加工上平面,第 二道工序再以上面定位 加工孔,出现余量不均 。影响孔的表面质量。 若第一道工用可调支承 定位,保H有足够精度, 再加孔时,余量均匀。
上一讲内容提要:
六点定则。 限制工件自由度与加工要求的关系。 重复定位。 基准、定位副及对定元件的基本要求
本讲主要内容:
工件以平面定位时的定位元件 工件以圆孔定位时的定位元件 工件以外圆柱定位时的定位元件
本讲重点和难点:
各种定位元件的结构和根据工件基面与定位元件 一、工件以平面定位的定位元件
(a)固定顶尖
(b)浮动顶尖 图顶尖定位分析
5、锥度心轴,如图1—24所示,定心精度高。不能加工端面。
适用于工件定位孔精度不低于IT7的精车和磨削加工。
图1—24
•以上圆柱销、轴定位,短接触限制2个自由度、长接触限制4个自由 度。 • 长、短分析:绝对讲,限制4个自由度是长,限制2个自由度是短; 相对讲:L/d≤0.5似为短;L/d≥1.2似为长。 • 锥轴定位,限制5个自由度;固定锥销限制3个自由度。
图1—18
辅助支承应用实例(起预定位作用)
辅助支承应用实例(提高夹具工作稳定性作用)
辅助支承应用实例(提高工件加工稳定性作用)
1-工件 2-辅助支承 3-铣刀
二、工件以圆孔定位时的定位元件
工件以圆孔内表面作为定位基面时,常用以下定位元件。 1、定位销,如图1—19所示,有固定式和可换式两种。从结构 又分为圆柱销和菱形销。
工件以平面作为定位基面时,常用的定位元件如下: 1、 主要支承 (1)固定支承(标准支承钉和支承板),如图1—11所示。 ① 球头支承钉,当工件以粗糙不平的毛坯面定位时用, 如图1—11表b); ② 齿纹头支承钉,侧平面粗基准定位用,如图1—11表c); ③平头支承钉,较小精基准平面定位用,如图1—11表a); ④支承板,侧平面精基准定位用或水平面精基准定位用, 如图1—11表d)和e)。
三、工件以外圆定位时 的定位元件
a) 较长精基准; b) 较长粗基准; c) 阶梯轴定位用; d) 较长、较重工件。
V形块,如图1—25所示。
定位高度T需计算
经分析知,V形块定位有以下特点 对中性:即当工件外圆直径发生 变化时,其中心线始终位于V形块两 斜面的对称面上,所以可认为定位 基准为外圆中心线。 对固定V形块而言,短接触限2 个自由度,长接触限4 个自由度,
D3=Dmin(e8),
(3)花键心轴,定心精度 较高,也便于装卸,如图 1—20c)。
图1—20
各类机床心轴
a)磨床心轴b)车床心轴c)滚齿心轴d)插齿心轴e)磨齿心轴f)滚齿心轴
3、圆锥销,如图1—22所示。
A用于粗基准定位,b用于精基准定位 锥销一般与其它元件组合定位
图1—22
4、定位圆锥孔的定位元件(一般定位基准为孔中心线。) 如顶尖孔在顶尖上定位,图(a)固定顶尖限3个自由度、图(b)活动顶 尖限2个自由度。
因L不同, 定位右侧 支承用可 调支承。
(3)浮动支承,能在工件定位过程中自动调整位置的支承, 如图1—16所示。 特点:支承点的 位置能随着工件定位 基面的不同而自动调 节,定位基面压下其 中一点时,其余点便 上升,直至各点都与 工件接触。 浮动支承适用于 工件以毛坯面定位或 刚性不足的情况。
图1—16
以上(1) (2) (3)三种定位元件,小平面限制1个自由度;窄长平面 限制2个自由度;大平面限制3个自由度。 2、辅助支承:不起定位作用的支承,只用来提高工件的装夹刚 度和稳定性。 (1)螺旋式。
(2)自动调节支承, 如图1—18b)所示。
图1—18
(3)推引式,如图1—18c)所示。
其长短接触与孔轴接触判断相似。 活动式V形块可限制工件的一个自由 度。有的可兼做夹紧作用。
图1—25
2、定位套,如图1—28所示,内孔轴线为限位基准,内孔面是 限位基面。其定心精度不高。常与端面联合定位。
图1—28
3、半圆套,如图1—29所示,兼定位和夹紧双重作用。主要用于 大型轴类零件及不便于轴向装夹的零件。
图1—29
4、圆锥套,如图1—30所示。
图1—30
本讲小结: 一、工件以平面定位的定位元件
1、 主要支承 1、定位销 3、圆锥销 1、 V形块 3、半圆套 2、辅助支承 2、圆柱心轴 4、锥度心轴 2、定位套 4、圆锥套
二、工件以圆孔定位时的定位元件
三、工件以外圆定位外圆时的定位元件
复习思考题:
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