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1、第 二 章 工 件 的 安 裝 和 夾 具 設(shè) 計(jì) 原 則 （ 1） 定 位 ： 在 進(jìn) 行 機(jī) 加 工 前 ， 使 工 件 在 機(jī) 床 或 夾 具 上 ， 占 據(jù) 某 一 正 確 位 置 的 過 程 。（ 2） 夾 緊 ： 工 件 定 位 后 ， 通 過 一 定 的 機(jī) 構(gòu) 給 工 件 施 以 一 定 的 力 ，避 免 工 件 因 受 切 削 力 或 重 力 等 力 的 作 用 而 改 變 原 有 的 位 置 。 注 ： 夾 緊 力 不 是 越 大 越 好 ， 夾 緊 力 ， 工 件 形 變 ， 精 度 ， 夾 具 結(jié) 構(gòu) 龐 大 。 2. 1 工 件 的 安 裝 方 式1.安 裝 ： 定

2、位 夾 緊 2. 安 裝 對(duì) 機(jī) 加 工 的 影 響 直 接 影 響 加 工 精 度 影 響 生 產(chǎn) 率 和 勞 動(dòng) 者 的 勞 動(dòng) 強(qiáng) 度3. 工 件 的 安 裝 方 式 (1) 直 接 找 正 安 裝 (2) 劃 線 找 正 安 裝 (3) 采 用 夾 具 安 裝 工 件 在 機(jī) 床 上 的 應(yīng) 有 位 置 ， 是 通 過 一 系 列 嘗 試 而 獲 得 的 。 具 體 做 法 ： 用 千 分 尺 或 劃 盤 上 的 劃 針 ， 以 目 測(cè) 法 校 正 工 件 位 置 ，一 邊 較 正 ， 一 邊 找 正 。 (1)直 接 找 正 安 裝 ：工 件 中 心 線機(jī) 床 主 軸 中 心 線四

3、爪 卡 盤 直 接 找 正 安 裝 的 特 點(diǎn) ： 缺 點(diǎn) ： 安 裝 時(shí) 費(fèi) 時(shí) ， 效 率 低 ， 需 憑 經(jīng) 驗(yàn) 操 作 ， 對(duì) 工 人 技 術(shù) 要 求 高 。 優(yōu) 點(diǎn) ： 夾 具 結(jié) 構(gòu) 簡(jiǎn) 單 ， 可 避 免 因 夾 具 本 身 的 制 造 誤 差 而 產(chǎn) 生 的 定 位 誤 差 ， 因 此 ， 定 位 精 度 高 。 如 ： 加 工 誤 差 0.01 0.005mm， 采 用 夾 具 加 工 難 以 達(dá) 到 。適 用 場(chǎng) 合 ： 單 件 小 批 生 產(chǎn) 中 （ 如 工 具 修 理 車 間 ） 。 (2)劃 線 找 正 安 裝 對(duì) 重 、 大 、 復(fù) 雜 工 件 的 加 工 ， 往

4、往 是 在 待 加 工 處 劃 線 ， 然 后裝 上 機(jī) 床 ， 工 件 在 機(jī) 床 或 夾 具 上 位 置 按 所 劃 的 線 進(jìn) 行 找 正 定 位 。 劃 線 找 正 安 裝 特 點(diǎn) ： 定 位 精 度 不 高 。 定 位 誤 差 來 源 ： 劃 線 誤 差 觀 察 誤 差適 用 場(chǎng) 合 ： 生 產(chǎn) 批 量 小 ， 毛 坯 精 度 低 ， 以 及 大 型 工 件 等 不 適 宜 采 用夾 具 的 粗 加 工 中 。(3)采 用 夾 具 安 裝 夾 具 ： 是 用 來 使 加 工 對(duì) 象 ， 占 有 正 確 位 置 ， 以 便 接 受 施 工 ，檢 測(cè) 的 裝 置 。 利 用 夾 具 進(jìn)

5、行 加 工 ， 由 于 工 件 相 對(duì) 夾 具 的 位 置 是 一 定 的 ， 而夾 具 與 機(jī) 床 的 位 置 關(guān) 系 預(yù) 先 調(diào) 整 好 ， 這 樣 ， 在 切 削 一 批 零 件 時(shí) ，不 必 再 逐 個(gè) 找 正 定 位 ， 就 能 達(dá) 到 規(guī) 定 的 技 術(shù) 要 求 。 特 點(diǎn) ： 采 用 夾 具 安 裝 是 一 種 先 進(jìn) 的 安 裝 方 式 ， 既 能 保 證 質(zhì) 量 ， 又 能節(jié) 省 工 時(shí) ， 對(duì) 操 作 者 的 技 能 要 求 較 低 ， 特 別 適 用 于 成 批 大 量 生 產(chǎn)中 。工 藝 裝 備 ： 在 機(jī) 械 加 工 中 ， 通 常 將 夾 具 、 刀 具 、 量 具

6、 及 各 種 刀 具 間 的 輔 助 工 具 統(tǒng) 稱 為 工 藝 裝 備 。 2. 2 機(jī) 床 夾 具 概 述一 、 機(jī) 床 夾 具 及 其 組 成1、 機(jī) 床 夾 具 機(jī) 床 夾 具 是 在 機(jī) 床上 用 以 裝 夾 工 件 的 一 種 裝置 ， 其 作 用 是 使 工 件 相 對(duì)于 機(jī) 床 或 刀 具 有 個(gè) 正 確 的位 置 ， 并 在 加 工 過 程 中 保持 這 個(gè) 位 置 不 變 。 2、 機(jī) 床 夾 具 的 組 成 (1).定 位 元 件 ： 確 定 工 件 在 夾 具 中 位 置 的 元 件 。 (2).導(dǎo) 向 元 件 ： 用 以 引 導(dǎo) 刀 具 或 調(diào) 整 刀 具 相 對(duì) 于

7、 夾 具 的 位 置 。 如 ： 鉆 套 、 對(duì) 刀 塊 。 (3).夾 緊 元 件 ： 確 定 夾 具 與 機(jī) 床 或 夾 具 與 刀 具 的 元 件 。 (4) .連 接 元 件 ： 用 以 確 定 夾 具 在 機(jī) 床 上 的 位 置 并 與 機(jī) 床 相 連 接 。(5).夾 具 件 ： 基 礎(chǔ) 件 ， 用 于 安 裝 其 它 元 件 ， 形 成 整 體(4).其 它 輔 件 ： 夾 緊 用 的 扳 手 ， 操 作 手 柄 ， 分 度 機(jī) 構(gòu) 等 。 如 下 圖 所 示 ： 二 、 機(jī) 床 夾 具 的 分 類1、 分 類 方 法 ：1)按 夾 具 的 應(yīng) 用 范 圍 ： 通 用 夾 具 、

8、 專 用 夾 具 、 可 調(diào) 夾 具 、 組 合 夾 具 、 隨 行 夾 具 ；2)按 加 工 類 型 ： 車 床 夾 具 、 鉆 床 夾 具 、 鏜 床 夾 具 、 磨 床 夾 具 、 數(shù) 控 機(jī) 床 夾 具 等 ；3)按 夾 緊 力 來 源 ： 手 動(dòng) 夾 具 、 氣 動(dòng) 夾 具 、 液 壓 夾 具 、 電 磁 夾 具 、 真 空 夾 具 。機(jī) 床 夾 具 通 常 按 夾 具 的 應(yīng) 用 范 圍 進(jìn) 行 。(1)通 用 夾 具 ： 指 已 標(biāo) 準(zhǔn) 化 ， 通 用 化 好 ， 可 用 于 加 工 同 一 類 型 ， 不同 尺 寸 工 件 加 工 的 夾 具 。 如 ： 三 爪 長(zhǎng) 盤 、 四

9、 爪 長(zhǎng) 盤 、 平 口 鉗 、 回 轉(zhuǎn) 工作 臺(tái) 、 萬 能 分 度 頭 、 磁 鐵 吸 盤 。 適 用 場(chǎng) 合 ： 廣 泛 用 于 單 件 ， 小 批 量 生 產(chǎn) 中 。 (2)專 用 夾 具 ： 指 的 是 專 為 某 一 工 件 的 某 道 工 序 而 設(shè) 計(jì) 制 造 夾 具 ，這 種 夾 具 “ 剛 性 ” 大 ， 即 當(dāng) 產(chǎn) 品 變 換 或 工 序 內(nèi) 容 變 更 后 ， 往 住 無 法 使 用 。 因 此 適 用 于 產(chǎn) 品 固 定 、 工 藝 相 對(duì) 穩(wěn) 定 、 批 量 大 的 加工 過 程 。(3)可 調(diào) 夾 具 ： 是 指 經(jīng) 調(diào)整 或 更 換 個(gè) 別 元 件 ， 即可 加

10、 工 多 種 工 件 的 夾 具 。 這 種 夾 具 主 要 用 了 加 工形 狀 相 似 ， 尺 寸 相 近 的工 件 的 加 工 。 (4)組 合 夾 具 （ 拼 裝 夾 具 ） ： 這 種 夾 具 是 在 夾 具 零 部 件 完 全 標(biāo) 準(zhǔn)化 的 基 礎(chǔ) 上 ， 根 據(jù) 積 木 化 原 理 ， 針 對(duì) 不 同 的 工 件 對(duì) 象 和 加工 要 求 ， 拼 裝 組 合 則 成 夾 具 。 構(gòu) 成 夾 具 的 各 零 部 件 ， 在 工 件加 工 完 后 ， 可 拆 散 成 各 種 元 件 ， 組 合 成 適 用 其 它 產(chǎn) 品 加 工 要求 的 夾 具 。 （ 圖 示 見 下 頁 ） 當(dāng)

11、今 生 產(chǎn) 發(fā) 展 趨 勢(shì) ： 多 品 種 、 小 批 量 。 由 此 導(dǎo) 致 對(duì) 生 產(chǎn)裝 備 的 要 求 是 高 效 、 快 捷 的 柔 性 系 統(tǒng) 。(5)隨 行 夾 具 ： 切 削 加 工 中 隨 帶 安 裝好 的 工 件 在 各 工 位 間 被 自 動(dòng) 運(yùn) 送 轉(zhuǎn)移 的 機(jī) 床 夾 具 。 隨 行 夾 具 主 要 是 在自 動(dòng) 生 產(chǎn) 線 加 工 中 心 中 、 柔 性 生 產(chǎn) 線 。 三 、 機(jī) 床 夾 具 的 作 用(1)保 證 加 工 精 度 ， 降 低 工 人 等 級(jí)加 工 精 度 包 括 ： 尺 寸 精 度 、 幾 何 形 狀 精 度 、 表 面 相 互 位 置精 度 。

12、使 用 夾 具 最 有 利 于 保 證 表 面 相 互 位 置 精 度 。如 ： 在 搖 臂 鉆 加 工 孔 系 夾 具 ： 可 達(dá) 0.10 0.20mm 劃 線 找 正 ： 0.4 1.0mm(2) 提 高 勞 動(dòng) 生 產(chǎn) 率 ， 降 低 加 工 成 本 無 找 正 ， 對(duì) 刀 等 時(shí) 間 ， 工 件 裝 卸 迅 速 ， 從 而 大 大 減 少 了 工 件安 裝 的 輔 助 時(shí) 間 ， 同 時(shí) 易 于 實(shí) 現(xiàn) 多 件 加 工 ， 多 工 位 加 工 ， 特 別適 用 于 加 工 時(shí) 間 短 ， 輔 助 時(shí) 間 長(zhǎng) 的 中 、 小 工 件 的 加 工 。(3) 擴(kuò) 大 機(jī) 床 工 藝 范 圍

13、 擴(kuò) 大 機(jī) 床 的 功 能 ， 實(shí) 現(xiàn) 一 機(jī) 多 用 。 如 在 車 床 上 利 用 鏜 夾 具 ， 進(jìn) 行 鏜 孔 。 利 用 銑 夾 具 ， 進(jìn) 行 銑 槽 。 (4) 減 輕 工 人 勞 動(dòng) 強(qiáng) 度 ， 保 證 安 全 生 產(chǎn) 。 2. 3 六 點(diǎn) 定 位 原 理 任 何 剛 體 在 空 間 都有 六 個(gè) 自 由 度 ， 它 們分 別 是 沿 空 間 直 角 坐標(biāo) 系 X、 Y、 Z軸 方 向 的移 動(dòng) 自 由 度 (X、 Y Z)和 繞 三 軸 的 轉(zhuǎn) 動(dòng) 自 由度 (X、 Y、 Z)。 Y YZ XZ XY XZ1、 剛 體 的 六 個(gè) 自 由 度 是 使 工 件 在 機(jī) 床 上

14、 (或 夾 具 中 )占 有 正 確 的 位 置 ， 也 就 是 使它 相 對(duì) 于 刀 具 刀 刃 有 正 確 的 相 對(duì) 位 置 。 2、 工 件 定 位 之 目 的 假 定 工 件 也 是 一 個(gè) 剛 體 ， 要 使 工 件 在 機(jī) 床 上 （ 或 夾 具 中 ）完 全 定 位 ， 就 必 須 限 制 它 在 空 間 的 六 個(gè) 自 由 度 。 3、 工 件 定 位 的 實(shí) 質(zhì) 若 工 件 脫 離 定 位 支 承 點(diǎn) 而 失 去 了 定 位 ， 這 是 由 于 工 件 還 沒有 夾 緊 的 緣 故 。 因 此 ， 定 位 是 使 工 件 占 有 一 個(gè) 正 確 的 位 置 ， 夾緊 才 使

15、 它 不 能 移 動(dòng) 和 轉(zhuǎn) 動(dòng) ， 把 工 件 保 持 在 一 個(gè) 正 確 的 位 置 ， 所以 定 位 與 夾 緊 是 兩 個(gè) 概 念 ， 決 不 能 混 淆 。 4、 定 位 與 夾 緊 用 六 個(gè) 點(diǎn) (實(shí) 際 上 相 當(dāng) 于支 承 點(diǎn) 的 定 位 元 件 )與 工 件 接觸 ， 每 個(gè) 固 定 點(diǎn) 限 制 工 件 的 一個(gè) 自 由 度 ， 這 樣 圖 中 剛 體 的 六個(gè) 自 由 度 完 全 限 制 了 。 4、 六 個(gè) 自 由 度 的 消 除 與 六 點(diǎn) 定 位 原 則不 能 移 動(dòng) ， 也 不 能 轉(zhuǎn) 動(dòng) ， 剛 體 在 空 間 的 位 置 是 確 定 的 。 由 此 可見 ，

16、要 使 工 件 完 全 定 位 就 必 須 限 定 工 件 在 空 間 的 六 個(gè) 自 由 度 ，這 一 定 律 就 稱 為 六 點(diǎn) 定 位 原 則 。 六 個(gè) 支 承 點(diǎn) 完 全 限 制 了剛 體 的 六 個(gè) 自 由 度 ， 工 件 既 完 全 定 位 ： 全 部 限 定 工 件 的 六 個(gè) 自 由 度 。 不 完 全 定 位 ： 至 少 有 一 個(gè) 自 由 度 未 被 限 制 。 是 否 所 有 的 工 件 加 工 時(shí) 在 夾 具 中 都 必 須 完 全 定 位呢 ？ 不 一 定 。 究 竟 應(yīng) 該 限 制 哪 幾 個(gè) 自 由 度 ， 根 據(jù) 零 件的 具 體 加 工 要 求 來 定 。

17、因 我 們 討 論 的 是 調(diào) 整 法 定 程 切削 加 工 ， 即 刀 具 或 工 作 臺(tái) 的 行 程 調(diào) 整 至 規(guī) 定 的 距 離 為止 ， 這 樣 ， 在 哪 一 個(gè) 方 向 上 有 尺 寸 要 求 ， 就 必 須 限 制與 此 尺 寸 方 向 有 關(guān) 的 自 由 度 ， 否 則 用 定 程 切 削 ， 就 得不 到 該 工 序 所 要 求 的 加 工 尺 寸 。 5、 完 全 定 位 和 不 完 全 定 位 Z X ZY XY XY ZYXYX Y Z X Z YX Z X Zz yx x z zZ(a) (b) (c) 圖 （ a） 中 ， 工 件 上 銑 鍵 槽 ， 在 沿 x,

18、y,z三 個(gè) 軸 的 移 動(dòng) 和 轉(zhuǎn) 動(dòng) 方向 上 都 有 尺 寸 要 求 ， 所 以 加 工 時(shí) 必 須 將 全 部 六 個(gè) 自 由 度 限 制 。 圖 （ b） 為 工 件 上 銑 臺(tái) 階 面 ， 只 要 限 制 五 個(gè) 自 由 度 就 夠 了 ; 圖 （ c） 為 工 件 銑 上 平 面 ， 它 只 需 保 持 高 度 尺 寸 z， 只 要 在 工 件 底 面 上 限 制 三 個(gè) 自 由 度 就 已 足 夠 ， 這 也 是 不 完 全 定 位 。 注 ： 不 需 完 全 定 位 的 加 工 工 序 中 ， 采 用 完 全 定 位 固 然 可以 ， 但 增 加 了 夾 具 的 復(fù) 雜 程

19、序 。 在 機(jī) 械 加 工 中 ， 一 般為 了 簡(jiǎn) 化 夾 具 的 定 位 元 件 結(jié) 構(gòu) ， 只 要 對(duì) 影 響 本 工 序 的加 工 尺 寸 的 自 由 度 加 以 限 制 即 可 。 6、 過 定 位 與 欠 定 位 欠 定 位 ： 加 工 中 ， 工 件 定 位 點(diǎn) 數(shù) 少 于 應(yīng) 限 制 的 自 由 度數(shù) 。 會(huì) 產(chǎn) 生 不 良 后 果 。 過 定 位 ： 工 件 的 某 個(gè) 自 由 度 被 限 制 兩 次 以 上 。2.過 定 位 是 否 允 許 ?一 般 來 說 過 定 位 將 使 工 件 定 位 不 確 定 ， 夾緊 后 會(huì) 使 工 件 或 定 位 元 件 產(chǎn) 生 變 形 。

20、1.分 析 ： 工 件 的 定 位 支 承點(diǎn) 少 于 應(yīng) 限 制 的 自 由 度 數(shù)時(shí) ， 會(huì) 造 成 什 么 后 果 ？結(jié) 果 ： 應(yīng) 限 制 了 自 由 度 來被 限 制 ， 導(dǎo) 致 加 工 時(shí) 達(dá) 不到 要 求 的 加 工 精 度 。 定 位 情 況 ： 銷 ： 限 制 了 X Y(移 動(dòng) ） X Y(轉(zhuǎn) 動(dòng) ） 四 個(gè) 自 由 支 承 板 ： 限 制 Z(移 動(dòng) ) X Y(轉(zhuǎn) 動(dòng) ) 三 個(gè) 自 由 度 擋 銷 ： 限 制 Z(轉(zhuǎn) 動(dòng) ) 結(jié) 果 ： X Y重 復(fù) 限 制 連 桿 的 過 定 位 后 果 ： 當(dāng) 工 件 定 位 孔 與 端 面 垂 直 度 誤 差 較 大 ， 而 且

21、孔 與 長(zhǎng) 銷 的間 隙 又 很 小 時(shí) ： 若 長(zhǎng) 銷 剛 度 好 ， 工 件 被 壓 歪 ， 連 桿 變 形 ； 若 長(zhǎng) 銷 剛 度 不 足 時(shí) ， 長(zhǎng) 銷 被 夾 歪 。 兩 種 情 況 均 會(huì) 引 起 加 工 的 左 孔 的 位 置 精 度 ， 使 連 桿 大 小 頭 孔 軸 線 不 能 平 行 。 注 ： 精 加 工 中 以 一 個(gè) 精 確 平 面 代 替 三 個(gè) 支 承 點(diǎn) ， 剛 度 好 ， 振 動(dòng)小 ， 有 利 于 提 高 精 度 。 因 此 ： 過 定 位 一 般 不 允 許 ， 有 時(shí) ， 若 合理 采 用 過 定 位 ， 不 僅 不 會(huì) 影 響 零 件 的 加 工 ， 反

22、 而 有 利 于 提 高 加工 精 度 。 六 點(diǎn) 定 位 中 ， 支 承 點(diǎn) 布 置 不 合 理 也 將 產(chǎn) 生 過 定 位 或 欠 定 位 。 如 ： 三 支 承 點(diǎn) 在 一 條 線 上 ， 欠 定 位 。 二 支 承 點(diǎn) 轉(zhuǎn) 90 ， 既 過 ， 又 欠 定 位 。思 考 ： 不 完 全 定 位 就 是 欠 定 位 ? 過 定 位 不 一 定 就 是 完 全 定 位 ? 多 于 六 個(gè) 定 位 點(diǎn) 的 定 位 一 定 是 過 定 位 ? 1)方 法 問 題 ： 根 據(jù) 工 序 加 工 技 術(shù) 要 求 和 工 件 形 狀 的 特 點(diǎn) ， 確 定應(yīng) 限 制 那 些 自 由 度 ， 而 用 相

23、 應(yīng) 的 定 位 點(diǎn) 數(shù) 目 去 消 除 。 分 析 時(shí) 也 可 反 過 來 分 析 哪 幾 個(gè) 自 由 度 可 不 必 限 制 ，剩 下 的 就 是 要 限 制 的 了 。 (2)過 定 位 有 時(shí) 是 允 許 的 ， 而 欠 定 位 決 不 允 許 ， 欠 定 位 的后 果 只 導(dǎo) 致 加 工 時(shí) 達(dá) 不 到 加 工 精 度 。 過 定 位 優(yōu) 點(diǎn) ： 使 定 位 可 能 更 為 可 靠 ， 如 冰 箱 有 四 個(gè) 支承 點(diǎn) 。 缺 點(diǎn) ： 易 使 工 件 的 定 位 精 度 受 影 響 ， 使 工 件 或 夾 具 夾緊 后 產(chǎn) 生 變 形 。 7、 應(yīng) 用 六 點(diǎn) 定 位 原 則 應(yīng) 注

24、 意 的 問 題 (3)過 定 位 一 般 會(huì) 造 成 如 下 不 良 影 響 : a.使 接 觸 點(diǎn) 不 穩(wěn) 定 ， 增 加 了 同 批 工 件 在 夾 具 中 位 置 不 同 一 性 b.增 加 了 工 件 和 夾 具 的 夾 緊 變 形 c.導(dǎo) 致 部 分 工 件 不 能 順 利 與 定 位 元 件 定 位 d.干 擾 了 設(shè) 計(jì) 意 圖 的 實(shí) 現(xiàn) 因 此 ， 大 多 情 況 下 ， 應(yīng) 避 免 過 定 位 過 定 位 常 出 現(xiàn) 在 精 中 工 工 序中 。 (4) 必 須 結(jié) 合 定 位 基 質(zhì) 面 和 定 位 無 件 的 接 觸 情 況 來 分 析 、 建 立 相 對(duì)概 念 。

25、12 12 Q8、 定 位 符 號(hào) 的 表 示 方 法 把 定 位 元 件 抽 象 地 轉(zhuǎn) 化 為 相 應(yīng) 的 定 位 支 承 點(diǎn) ， 分 析 其 限制 工 件 在 空 間 的 自 由 度 時(shí) 應(yīng) 搞 清 以 下 幾 個(gè) 概 念 ：1、 不 使 工 件 在 外 力 作 用 下 脫 離 支 承 點(diǎn) 而 失 去 定 位 定 位 不 考 慮 力 的 影 響 ， 工 件 在 某 一 坐 標(biāo) 方 向 上 的 自 由 度 被限 制 ， 是 指 工 件 定 位 后 在 該 坐 標(biāo) 方 向 上 有 確 定 的 位 置 ， 而 不是 指 工 件 在 受 到 使 工 件 脫 離 支 承 點(diǎn) 的 外 力 時(shí) 不 能

26、 運(yùn) 動(dòng) ；2、 反 過 來 講 ， 夾 緊 不 等 于 定 位 隨 意 夾 緊 好 的 工 件 ， 不 能 動(dòng) ，但 它 的 位 置 是 不 確 定 的 ；3、 六 點(diǎn) 定 位 原 則 也 適 用 于 其 它 形 狀 的 工 件 ， 只 是 定 位 點(diǎn) 的 分布 形 式 有 所 不 同 ；4、 定 位 與 定 位 誤 差 的 關(guān) 系 定 位 ： 解 決 的 是 定 與 不 定 的 問 題 定 位 誤 差 ： 解 決 的 才 是 定 位 精 度 的 問 題 。 定 位 方 式 用 六 點(diǎn) 定 位 原 理 進(jìn) 行 定 位 分 析 時(shí) ， 以 定 位 點(diǎn) 來 消 除 自 由度 ， 在 實(shí) 際 應(yīng)

27、用 中 ， 不 可 能 是 點(diǎn) ， 而 應(yīng) 該 是 各 種 定 位 元 件 ,工 件 的 定 位 表 面 有 各 種 形 式 ： 如 平 面 ， 內(nèi) 孔 ， 外 圓 ， 成 型 面 ，組 合 表 面 等 ， 對(duì) 這 些 表 面 應(yīng) 采 用 不 同 的 方 法 來 實(shí) 現(xiàn) 。 定 位 設(shè) 計(jì) 時(shí) 應(yīng) 做 的 工 作 及 步 驟 ： A） 根 據(jù) 加 工 零 件 的 工 序 要 求 合 理 布 置 支 承 點(diǎn) B） 正 確 考 慮 定 位 方 法 C） 選 用 恰 當(dāng) 的 定 位 元 件 2. 4 工 件 在 夾 具 上 的 定 位 一 、 常 用 定 位 方 式 與 定 位 元 件工 件 常 用

28、 定 位 表 面 以 平 面 定 位以 內(nèi) 孔 定 位以 外 圓 表 面 定 位以 平 面 定 位 基 本 支 承輔 助 支 承 固 定 支 承可 調(diào) 支 承自 位 支 承 支 承 釘 、 支 承 板基 本 支 承 ： 限 制 自 由 度 ， 真 正 起 定 位 作 用 輔 助 支 承 ： 不 限 制 自 由 度 ， 起 預(yù) 定 位 、 增 加 工 件 和 夾 具 剛 性 等 作 用 （ 一 ） 工 件 以 平 面 定 位 1 基 本 支 承 (1)固 定 支 承 ： 安 裝 到 夾 具 上 后 ， 不 可 拆 卸 或 調(diào) 節(jié) 。 分 為 支 承 板和 支 承 釘 。 支 承 釘 ： 用 于

29、小 平 面 未 加 工 或 已 加 工 表 面 的 定 位 。a.分 類 ： 平 頭 ： 用 于 經(jīng) 過 精 加 工 的 表 面 ， 面 接 觸 。球 頭 ： 點(diǎn) 接 觸 ， 可 保 證 接 觸 位 置 相 對(duì) 穩(wěn) 定 ， 但 易 磨 損 ， 夾 緊 時(shí)使 加 工 表 面 產(chǎn) 生 壓 陷 ， 產(chǎn) 生 較 大 安 裝 誤 差 ， 不 易 使 幾 個(gè) 支 承 釘保 持 在 同 一 平 面 內(nèi) ， 用 于 精 加 工 中網(wǎng) 紋 頂 面 ： 與 定 位 面 摩 擦 力 較 大 ， 可 住 阻 礙 工 件 移 動(dòng) ， 加 強(qiáng) 定位 穩(wěn) 定 性 ， 精 中 易 積 屑 ， 多 用 在 粗 糙 表 面 的

30、側(cè) 面 定 位 。 b.支 承 釘 尾 部 與 基 體 孔 的 配 合 ： 過 盈 配 合 ： H7/r6 或 H7/n6 加 中 間 套 (可 換 )： 套 與 夾 具 體 上 孔 為 過 盈 配 合 ， 套 與 支 承 釘尾 部 可 選 過 渡 配 合 H7/js6c.支 承 釘 布 置 原 則 ： 三 點(diǎn) ： 組 成 的 平 面 面 積 盡 可 能 大 二 點(diǎn) ： 距 離 盡 可 能 長(zhǎng) 一 點(diǎn) ： 應(yīng) 與 切 削 力 方 向 對(duì) 應(yīng) 支 承 釘 L h 支 承 板 用 于 較 大 已 加 工 平 面的 定 位 ， 所 以 常 出 現(xiàn) 在 精基 準(zhǔn) 定 位 中 ， 一 個(gè) 支 承 板的

31、作 用 ， 相 當(dāng) 于 兩 個(gè) 支 承釘 ， 消 除 兩 個(gè) 自 由 度 。 支 承 板B 型A 型a.結(jié) 構(gòu) 形 式 及 應(yīng) 用 場(chǎng) 合 ：A型 制 造 簡(jiǎn) 單 ， 常 用 于底 面 定 位B型 切 有 斜 槽 ， 易 于 清 屑 ， 常 用 于 側(cè) 面 定 位 b.應(yīng) 用 場(chǎng) 合 ： 用 于 難 以 用 支 承 釘 布 置 成 合 適 的 、 穩(wěn) 定 的 定 位 中 。 工 件 剛 度 不 足 ， 定 位 面 又 小 ,并 且 切 削 力 不 能 恰 好 作 用 在 支 承上 。 圖 (a) 薄 板 上 鉆 孔 ， 支 隨 釘 使 工 件 變 形 。 圖 (b)(a) (b)不 宜 用 三

32、 個(gè) 釘 支 承 定 位 的 情 況 承 受 較 大 力的 場(chǎng) 合 ， 保 護(hù)精 加 工 表 面 。 方 便 安 裝 ：如 側(cè) 面 支 承 板取 代 兩 支 承 釘 ， 可 避 免 長(zhǎng) 死 。 c. 材 料 ： D12的 支 承 釘 和 小 型 支 承 板 ， 用 較 好 的 T7A鋼 ， 淬 硬HRC60-64 對(duì) D 12的 支 承 釘 和 大 型 支 承 板 ， 一 般 用 20#鋼 滲 碳 淬 火 ，滲 碳 深 度 為 0.8 1.2mm,硬 度 至 HRC60 64 d.注 意 為 保 持 幾 塊 支 承 板 在 同 一 平 面 上 ， 在 裝 配 后 應(yīng) 將 頂 部 進(jìn) 行 統(tǒng)磨

33、。 有 精 度 要 求 或 使 支 承 板 裝 配 牢 固 ， 需 加 定 位 銷 。 (2)可 調(diào) 支 承 可 調(diào) 支 承 :適 用 于 毛 坯 分 批 制 造 ， 其 形 狀 和 尺 寸 變 化 較大 的 粗 基 準(zhǔn) 定 位 并 適 用 于 同 一 夾 具 加 工 形 狀 相 同 而 尺 寸不 同 的 工 件 及 專 用 可 調(diào) 夾 具 或 組 合 夾 具 中 。 方 法 ：一 批 工 件 調(diào)整 一 次 ， 調(diào)整 后 應(yīng) 鎖 緊 。 (3)自 位 支 承 （ 浮 力 支 承 ）1 2 3(a)(b) (c)自 位 支 承 特 點(diǎn) ： 有 定 位 元 件 有 多 個(gè) 工 作 點(diǎn) 與 工 件

34、接 觸 ， 定 位元 件 在 定 位 過 程 中 所 處 的 位 置 ， 隨 工 件 定 位 基 準(zhǔn)面 位 置 的 變 化 而 自 動(dòng) 與 之 適 應(yīng) ， 其 作 用 相 當(dāng) 于 一個(gè) 固 定 支 承 ， 因 此 ， 只 限 制 一 個(gè) 自 由 度 。 由 于 增加 了 與 工 件 定 位 基 準(zhǔn) 面 接 觸 的 點(diǎn) 數(shù) ， 故 可 提 高 工件 的 安 裝 剛 性 ， 適 用 于 以 粗 基 準(zhǔn) 定 位 ， 剛 性 不 足或 不 連 續(xù) 表 面 的 定 位 。 注 意 ： 設(shè) 計(jì) 自 位 支 承 時(shí) ， 應(yīng) 考 慮 可 動(dòng) 部 分 有足 夠 的 擺 動(dòng) 余 動(dòng) 。 2、 輔 助 支 承a.

35、特 點(diǎn) ： 根 據(jù) 六 點(diǎn) 定 位 原 理 ， 工 件 定 位 原 理 ， 工 件 定 位 夾 緊后 ， 若 工 件 剛 性 很 差 ， 在 切 削 力 和 夾 緊 力 的 影 響 下 ， 會(huì) 發(fā)生 變 形 和 振 動(dòng) 。 為 此 ， 需 增 加 輔 助 支 承 ， 減 小 變 形 ， 以 提高 剛 性 和 穩(wěn) 定 性 。 輔 助 支 承 的 作 用 0+TA A31 2 b.作 用 ： 由 于 輔 助 支 承 是 在 工 件 定 位 后 才 參 與 支 承 ， 因 此 不 起任 何 消 除 自 由 度 作 用 ， 只 起 減 小 工 件 變 形 和 振 動(dòng) 的 作 用 。 各種 輔 助 支

36、承 在 每 次 卸 下 工 件 后 ， 必 須 松 開 ， 裝 上 工 件 后 再 進(jìn)行 調(diào) 整 和 鎖 緊 ， 另 外 ， 輔 助 支 承 不 應(yīng) 破 壞 原 有 定 位 。 c.應(yīng) 用 場(chǎng) 合 ： 起 預(yù) 定 位 作 用 提 高 夾 具 工 件 的 穩(wěn) 定 性 提 高 工 件 的 剛 性 d.結(jié) 構(gòu) 形 式 ： 螺 旋 式 ： 結(jié) 構(gòu) 簡(jiǎn) 單 ， 易 頂 起 工 件 ， 用 限 力 板 手 ， 逐 個(gè) 調(diào) 整 、效 率 低 、 常 用 于 單 件 小 批 生 產(chǎn) 中 自 位 式 ： 效 率 高 ， 彈 簧 力 不 可 太 大 ， tg f， 保 證 自 鎖 推 引 式 ：適 用 于 工件

37、較 重 ，切 削 負(fù) 荷大 的 場(chǎng) 合 （ 二 ） 工 件 以 外 圓 定 位工 件 以 內(nèi) 孔 定 位 時(shí) ， 常 用 的 有 V形 塊 、 定 位 套 筒 及 剖 分 套 筒 、自 動(dòng) 定 心 機(jī) 構(gòu) （ 三 爪 長(zhǎng) 盤 、 彈 簧 夾 頭 、 錐 孔 、 自 動(dòng) 定 心 夾頭 ）1. V形 塊V形 塊 的 定 位 情 況 ： a. V形 塊 結(jié) 構(gòu) ： (已 標(biāo)準(zhǔn) 化 ） 常 取 90 或 120 工 藝 槽 ： 降 低 應(yīng) 力集 中 ， 便 于 v形 工 作 面加 工 。 支 承 面 和 底 面 精 度要 求 較 高 安 裝 時(shí) ， 需 采 用 定位 銷 孔 (有 定 位 銷 孔 和安

38、 裝 孔 ) b.特 點(diǎn) ： 對(duì) 中 性 好 （ 水 平 方 向 ） 所 定 位 的 水 平 軸 中 心 位 置 （ 垂 直 方 向 ） ， 隨 V形 塊 夾 角 及 工件 直 徑 的 誤 差 而 發(fā) 生 變 化 V形 塊 裝 在 夾 具 體 C時(shí) ， 除 用 螺 釘 緊 固 外 ， 還 要 加 裝 定 位 銷 c. 材 料 ：20鋼 , 熱 處 理 ： 滲 碳 深度 0.8-1.2mm, 淬 硬HRC60-64， 大 型 V形 塊 ，可 用 鑄 鐵 在 支 承 面 C鑲 以 碎 硬 耐 磨 的 鋼 板 d.主 要 結(jié) 構(gòu) 參 數(shù) ： V形 塊 已 標(biāo) 準(zhǔn) 化 ， 繪 制 V形 塊 工 作 圖

39、 時(shí) ， 可 不 繪 制 圖 形 ，但 應(yīng) 注 明 尺 寸 C、 H、 h h H+D/2HCa D尺 寸 h： h0.5D用于 大 直 徑 定 位 h1.2D 用 于 小 直徑 定 位H： 用 于 檢 驗(yàn) 形塊 精 度 2.定 位 套 筒 及 剖 分 套 筒定 位 套 筒特 點(diǎn) ： 元 件 結(jié) 構(gòu) 簡(jiǎn) 單 ， 定 心 精 度不 變 ； 當(dāng) 工 件 外 圓 與 定 位 圓 孔 配合 較 松 時(shí) ， 易 使 工 件 傾 斜 ，可 考 慮 利 用 套 筒 內(nèi) 孔 及 端面 一 起 定 位 ； 當(dāng) 端 面 大 時(shí) ， 定 位 孔 應(yīng) 短 些 ， 以 避 免 產(chǎn) 生 過 定 位 。 定 位 套 與 夾

40、 具 體 配 合 ： 小 ： H7/r6或 H7/s6 較 緊 大 ： N7/R6或 H7/js6 較 松 ，裝 入 后 再 用 螺 釘 擰 緊剖 分 套 筒 主 要 用 于 大 型 軸 類 零 件 的 精 密軸 經(jīng) 定 位 ， 以 便 于 安 裝 。 結(jié) 構(gòu) :下 半 孔 起 定 位 作 用 上 半 孔 起 夾 緊 作 用 剖 分 套 筒 3.外 圓 定 心 夾 緊 機(jī) 構(gòu) （ 三 ） 工 件 以 內(nèi) 孔 定 位 工 件 以 內(nèi) 孔 定 位 時(shí) ， 常 用 的 有 ： 定 位 銷 、 定 位 心 軸 、 自 動(dòng) 定心 機(jī) 構(gòu) （ 如 三 爪 卡 盤 、 彈 簧 心 軸 等 。 1.定 位 銷

41、 ： 通 常 結(jié) 合 端 面 定 位 結(jié) 構(gòu) 形 式 ：a. d 10 d太 小 ， 不 宜 開 退 刀 槽 ，軸 肩 下 埋 ； b. d 10 帶 有 臺(tái) 肩 ， 端 面 定 位 可 避免 夾 具 體 磨 損 ；c. d 16 凸 肩 與 退 刀 槽 合 二 為 一 ；d. 可 換 式 ： 用 于 大 量 生 產(chǎn) 中 ， 易 于更 換 ， 更 換 時(shí) 為 避 免 破 壞 夾 具 體 加 上 襯 套 ， 定 位 銷 與 襯 套 配 合H7/js6、 H7/n7 ( a) (b)( c) (d)定 位 銷 另 外 還 有 一 種 定 位 銷 ： 圓 錐 銷特 點(diǎn) ： 定 心 好 ， 軸 向 定

42、 位 精 度 不 高 ， 常 用 于 浮 動(dòng) 定 位 中 圓 錐 銷 削 邊 銷 2.剛 性 心 軸 根 據(jù) 工 件 的 形 狀 和 用 途 的 不 同 ， 定 位 心 軸 的 結(jié) 論 形 式很 多 ， 常 用 的 有 下 列 幾 種 形 式 ：a.帶 小 錐 度 的 心 軸 （ 1/5000 1/1000） ： 限 5個(gè) 自 由 度 ， 定 心精 度 高 ， 可 達(dá) 0.005 0.01mm， 但 軸 向 位 移 大 ， 傳 遞 扭 矩小 ， 使 用 于 精 加 工 中 。b.圓 柱 形 心 軸 ： 工 件 與 心軸 定 位 部 分 為 過 盈 配 合 采用 r6、 s6配 合 ， 軸 向

43、位 置較 固 定 （ 通 過 限 位 套 ） 前編 加 有 導(dǎo) 向 部 分 ， 與 工 件為 間 隙 配 合 的 保 證 工 件 用 手 能 自 由 套 入 c.心 軸 ： 工 件 與 心 軸 為 間 隙 配 合 ， 心 軸 采 用 h6、 g6、 f7制 造 ，同 心 度 不 高 ， 裝 卸 方 便 ， 端 部 夾 緊 。d.花 鍵 心 軸 3.內(nèi) 圓 定 心 夾 緊 機(jī) 構(gòu) 用 于 內(nèi) 孔 的 定 心 夾 緊 機(jī) 構(gòu) ， 其 作 用 原 理 與 外 圓 定 位時(shí) 是 一 樣 的 。 區(qū) 別 僅 在 于 孔 定 位 時(shí) ， 支 承 等 速 遠(yuǎn) 離 中 心移 動(dòng) ， 與 工 件 孔 表 面 接

44、 觸 。 孔 用 漲 緊 套 （ 四 ） 工 件 以 組 合 表 面 定 位 以 上 所 述 的 定 位 方 法 ， 全 指 工 件 以 單 一 表 面 定 位 。 實(shí)際 上 ， 零 件 往 往 是 以 幾 個(gè) 表 面 同 時(shí) 定 位 的 ， 例 如 :用 兩 個(gè)平 行 孔 、 兩 個(gè) 平 行 階 梯 表 面 、 階 梯 軸 的 兩 個(gè) 外 圓 等 等 ， 這都 稱 為 “ 工 件 以 組 合 表 面 定 位 ” 。 工 件 以 組 合 表 面 定 位 時(shí) ， 幾 個(gè) 定 位 表 面 間 的 相 互 位 置 ，總 是 具 有 一 定 的 誤 差 ， 若 將 所 有 的 支 承 元 件 都 做

45、成 固 定 的 ，工 件 將 不 能 正 確 定 位 甚 至 無 法 定 位 。 因 而 ， 在 組 合 表 面 定位 時(shí) ， 必 須 將 其 中 的 一 個(gè) （ 或 幾 個(gè) ） 支 承 做 成 浮 動(dòng) 的 ， 或雖 是 固 定 的 ， 但 能 補(bǔ) 償 其 定 位 面 間 的 誤 差 。 1.以 軸 心 線 平 行 的 兩 孔 定 位 （ 一 面 兩 孔 ） 工 件以 兩 孔 定位 的 方 式 ，在 生 產(chǎn) 中普 遍 用 于箱 體 類 大 、中 型 零 件的 加 工 中 ，如 機(jī) 床 主軸 箱 、 發(fā)動(dòng) 機(jī) 機(jī) 體 。 以 一 面 兩 孔 定 位 用 箱 體 的 兩 孔 及 平 面 定 位 的

46、 分 析若 以 兩 個(gè) 圓 柱 銷 作 定 位 件 時(shí) ， 常 會(huì) 產(chǎn) 生 過 定 位 現(xiàn) 象 ，造 成 后 果 ： 工 件 可 能 無 法 安 裝 。D1 0+ D S 1 2D 0+ S 2Dd1 - d S 1- d X 1 2d - d- dX S 22 21 22工 件 以 兩 孔 定 位（ a） （ b） L Lg L Lx LL- x L+ gL L xgL 解 決 辦 法 ：(1)右 孔 與 右 銷 間 給 予 較 大 的 配 合 間 隙 ， 足 以 補(bǔ) 償 工 件 兩 孔 和兩 銷 中 心 距 的 誤 差 ， 但 這 樣 定 位 誤 差 較 大 有 時(shí) 也 會(huì) 造 成 工 件

47、 位置 的 偏 斜 。(2)將 右 邊 定 位 銷 在 兩 銷 連 心 線 的 垂 直 方 面 削 去 兩 邊 ， 做 成 削邊 銷 ， 這 樣 在 此 連 心 線 方 向 上 獲 得 間 隙 補(bǔ) 償 ； 能 使 工 件 兩 孔 與兩 銷 順 利 安 裝 且 使 定 位 較 準(zhǔn) 確 。比 較 ： 方 法 1簡(jiǎn) 單 ， 但 增 大 轉(zhuǎn) 角 誤 差 。 方 法 2更 為 科 學(xué) 。 削 邊 銷 的 寬 度 計(jì) 算 ， 應(yīng) 考 慮 在 圖 紙 規(guī) 定 公 差 范 圍 內(nèi) 的 任 一工 件 ， 都 能 保 證 裝 到 夾 具 的 兩 定 位 銷 上 ， 這 要 分 析 可 能 出 定 位削 邊 銷 的

48、 寬 度 計(jì) 算干 涉 的 極 限情 況 。 圖 中為 工 件 裝 在夾 具 上 的 一種 極 限 位 置 ，這 時(shí) 為 ：（ O 1為 孔 1及銷 1的 中 心 ；O2為 銷 2的 中心 ， O2 為 銷2的 中 心 ） 21 22LL- x L+ gL L xgL d2 maxD 2 minD 1 mind1 max O2O2 BA E C 干 涉 最 容 易 發(fā) 生 在 ：工 件 兩 孔 的 直 徑 最 小 ： D1min, D2min夾 具 兩 銷 的 直 徑 最 大 ： d1max, d2max且 銷 距 與 孔 距 偏 差 向 相 反 方 向 。 如 ：工 件 兩 孔 的 孔 距

49、最 大 ： L+ Lg， 而 夾 具 兩 銷 的 銷 距 最 小 ： L Lx工 件 兩 孔 順 利 裝 到 銷 上 的 條 件 ：工 件 兩 孔 與 順 利 裝 到 夾 具 兩 銷 上 的 最 小 間 隙 為 ： 1 = D1min d1max 2 = D2min d2max 若 假 定 工 件 安 裝 時(shí) ， 左 邊 的 孔 、 銷 兩 中 心 O1重 合 ； 右 邊孔 中 心 的 偏 移 量 這 時(shí) 為 ： xg LLOO 22 由 于 這 一 偏 移 ， 使 銷 2與 孔 2產(chǎn) 生 了 新 月 形 的 干 涉 區(qū) （ 圖 中的 陰 影 部 分 ） 。 如 果 將 銷 2的 削 邊 后

50、寬 度 b ， 便 不 再 發(fā) 生 干涉 。 而 b的 大 小 ， 即 可 按 幾 何 關(guān) 系 進(jìn) 行 計(jì) 算 ： BC xg LLOOdDBO bEOdBO BEOOEOBOEOBO BEOBEO 222max2min22 2max22 22222222222 22 ;22 ;2;2: )(式 中 等 高 ，和 （ 1） 代 入 （ 1） 式 ， 得 ： )(2 )2( 2max22 xg LLdb 約 去 高 階 微 量 ， 得 削 邊 銷 寬 度 為 ： )(2 min22 xg LLDb 生 產(chǎn) 中 ， 削 邊 銷 寬 度 b常 按 工 件 孔 的 基 本 尺 寸 D2選 定 。此 時(shí)

51、 ， 由 上 式 可 得 最 小 間 隙 2： min22 )(2 D LLb xg ?D2 bB2 D 3 6 6 8 8 20 20 25 25 32 32 40 40 50b 2 3 4 5 5 6 8B D 0.52 D 12 D 22 D 32 D 42 D 522 削 邊 銷 的 尺 寸再 根 據(jù) ， d2max D2min 2可 算 出 削 邊 銷 的 尺 寸 及 偏 差 。 例 ： 已 知 某 工 件 用 兩 個(gè) 孔 定 位 ， 孔 間 距 要 求 110 0.03。 試 設(shè)計(jì) 一 個(gè) 圓 柱 銷 、 一 個(gè) 削 邊 銷 的 各 有 關(guān) 定 位 尺 寸 。 解 ：（ 1） 確

52、定 兩 定 位 銷 的 中 心 距 尺 寸 及 偏 差銷 距 的 基 本 尺 寸 （ Lx） 與 孔 距 的 基 本 尺 寸 （ Lg） 相 同 ， 其 偏 差為 ： Lx Lg。取 ： L Lx 110 （ 0.03） Lg 110 0.01注 意 ： 若 工 件 孔 間 距 上 、 下 偏 差 在 零 件 圖 上 非 對(duì) 稱 分 布 時(shí) ， 應(yīng)將 其 轉(zhuǎn) 化 為 對(duì) 稱 形 式 。 )3151( 31 （ 2） 確 定 圓 柱 銷 直 徑 尺 寸 （ d1） 及 偏 差通 常 以 該 工 件 孔 的 最 小 尺 寸 （ D1min） 作 為 圓 柱 銷 的 基 本 尺 寸（ d1） ， 其

53、 配 合 的 偏 差 一 般 以 g6（ 或 f7） 選 取 。 故 選 ： d1 8.035 g6 （ 3） 選 定 削 邊 銷 基 本 尺 寸 （ d2） 及 偏 差首 先 ， 查 表 得 削 邊 銷 寬 度 （ b） 及 其 它 結(jié) 構(gòu) 尺 寸當(dāng) D2 8時(shí) ， 得 b 3， B D2 1 8 1 7。d 2max D2min 2 D2min 8.035 8.005一 般 以 d2max作 為 削 邊 銷 的 基 本 尺 寸 ， 與 該 孔 的 配 合 可 選 取 為 h6。所 以 取 ： d2 8.005 h6= 005.0 014.0035.8 030.0 021.08min2 )(

54、2 D LLb xg 035.8 )01.003.0(32 0 009.0005.8 005.0 004.08 若 工 件 在 垂 直 平 面定 位 后 ， 再 將 工 件 左端 外 圓 、 用 圓 孔 或 V形 定 位 時(shí) ， 則 工 件 右端 外 所 用 的 V形 塊 ，一 定 要 做 成 浮 動(dòng) 結(jié) 構(gòu) ，這 時(shí) 只 起 限 制 一 個(gè) 自由 度 的 作 用 ， 否 則 就會(huì) 過 定 位 。 2.以 軸 心 線 平 行 的 兩 個(gè) 圓 表 面 定 位 兩 個(gè) 零 件 （ a） 、 (b)， 均 需 以 大 孔 及 底 面 定 位 ， 加 工 兩 個(gè) 小孔 。 可 以 有 兩 種 定 位

55、方 案 ， 視 其 加 工 尺 寸 要 求 而 定 。 根 據(jù) 其 準(zhǔn) 重合 原 則 ， 如 圖 （ a） 零 件 應(yīng) 選 用 圖 (c)方 案 ： 即 平 面 用 支 承 板 定 位 ，3.以 一 個(gè) 孔 和 一 個(gè) 平 行 于 孔 中 心 線 的 平 面 定 位A2 A2H dh A1 A2H dh A2 A1孔 用 削 邊 銷 定 位 ， 且 削邊 方 向 應(yīng) 平 行 于 定 位 平面 ， 以 補(bǔ) 償 孔 中 心 線 與底 面 間 距 離 的 尺 寸 誤 差公 差 。 再 如 圖 （ b） 零 件則 宜 采 用 圖 （ d） 的 方 案 ，即 孔 用 圓 銷 定 位 ， 而 平面 下 方

56、 則 加 入 梯 形 塊 可使 定 位 平 面 升 降 ， 以 補(bǔ)償 工 件 孔 與 平 面 間 的 尺寸 誤 差 。 2. 5 定 位 誤 差1、 定 位 誤 差 把 工 件 上 被 加 工 表 面 的 設(shè) 計(jì) 基 準(zhǔn) 相 對(duì) 于 定 位 元 件 工 作 表 面 在 加 工 尺 寸 方 向 上 的 最 大 變 動(dòng) 量 ， 稱 為 “ 定 位 誤 差 ” 。 一 、 定 位 誤 差 的 產(chǎn) 生 分 析 ：右 圖 齒 輪 輪 齒 加 工中 定 位 對(duì) 下 兩 項(xiàng) 技術(shù) 坐 標(biāo) 的 影 響節(jié) 圓 中 心 與 內(nèi) 孔 中 心的 同 軸 度輪 齒 周 節(jié) 誤 差 2、 定 位 誤 差 產(chǎn) 生 原 因a

57、.一 批 工 件 彼 此 在 尺 寸 、 形 狀 及 相 互 位 置 上 均 存 在 差 異 ， 而 夾具 定 位 元 件 也 有 制 造 誤 差 。b.工 件 的 定 位 基 準(zhǔn) 與 設(shè) 計(jì) 基 準(zhǔn) 不 重 合 ， 或 工 件 的 定 位 基 準(zhǔn) 與 定位 元 件 的 工 作 表 面 之 間 存 在 間 隙 。c.工 件 用 夾 具 定 位 加 工 時(shí) ， 只 按 定 程 法 （ 即 調(diào) 整 法 ） 加 工 一 批工 件 ， 如 果 按 逐 件 試 切 法 加 工 ， 則 根 本 不 存 在 定 位 誤 差 。（ 僅 有 加 工 誤 差 等 ）誤 差 來 源 a.基 準(zhǔn) 不 重 合 誤 差b

58、.定 位 元 件 制 造 誤 差c.基 準(zhǔn) 位 移 誤 差 工 序 二 ： 加 工 平 面 1時(shí) ， 圖 紙 要 求 的 設(shè) 計(jì) 尺 寸 為 A A， 而加 工 時(shí) 刀 具 調(diào) 整 尺 寸 CA A 。 因 此 ， 即 使 不 考 慮 本 工 序的 加 工 誤 差 ， 這 種 定 位 方 法 也 將 可 能 使 加 工 尺 寸 A發(fā) 生 變 化（ 在 工 序 一 留 下 的 誤 差 范 圍 H內(nèi) 波 動(dòng) ） ， 因 而 也 就 產(chǎn) 生了 定 位 誤 差 （ A ） 。 1、 基 準(zhǔn) 不 重 合 誤 差工 序 一 ： 加 工 平 面 2時(shí) ， 定 位 基 準(zhǔn) 與 設(shè) 計(jì) 基 準(zhǔn) 重 合 ， 其

59、圖 紙 的設(shè) 計(jì) 尺 寸 與 加 工 時(shí) 刀 具 調(diào) 整 控 制 尺 寸 （ 對(duì) 一 批 工 件 說 ， 可 看作 為 常 量 不 變 ） 兩 者 一 致 ， 則 定 位 誤 差 A=0 。 圖 中 零 件 ， 底 面 3與 側(cè) 面 4已 加 工 好 ， 需 加 工 平 面1、 2， 均 用 底 面 及 側(cè) 面 定 位 。 H + -H A+ -A C H H+ - AA+ - C -H H H H+12 34(a) 工 作 （ b)工 序 一 (c) 工 序 二 (d) 工 序 二 改 進(jìn)基 準(zhǔn) 不 重 合 產(chǎn) 生 的 定 位 誤 差 定 位 誤 差 大 小 計(jì) 算（ 1） 畫 出 被 加

60、工 零 件 定 位 時(shí) 的 兩 個(gè) 極 限 尺 寸 的 位 置 （ 2） 從 圖 形 中 的 幾 何 關(guān) 系 ， 找 出 零 件 圖 上 被 加 工 尺 寸 方 向 上之 設(shè) 計(jì) 基 準(zhǔn) 的 最 大 變 動(dòng) 量 （ 最 大 值 與 最 小 值 之 差 ） 。 因 此 ，工 序 二 尺 寸 A的 定 位 誤 差 A為 ： A=(H+H) (H-H) = 2H 上 述 的 誤 差 完 全 是 由 于 定 位 基 準(zhǔn) 和 設(shè) 計(jì) 基 準(zhǔn) 不 重 合 引 起 的 ， 可稱 這 類 定 位 誤 差 為 “ 基 準(zhǔn) 不 符 誤 差 ” 。 為 提 高 定 位 精 度 ， 設(shè) 計(jì) 夾 具 時(shí) 盡 量 使 定

61、 位 基 準(zhǔn) 與 加 工 表 面之 設(shè) 計(jì) 基 準(zhǔn) 重 合 。 但 定 位 精 度 雖 然 提 高 了 ， 有 時(shí) 使 得 夾 具 結(jié) 構(gòu)復(fù) 雜 ， 工 件 安 裝 不 便 , 穩(wěn) 定 性 和 可 靠 性 變 差 。 生 產(chǎn) 中 只 要 在 滿 足工 藝 的 要 求 前 提 下 ， 如 果 能 降 低 工 序 成 本 ， 基 準(zhǔn) 不 重 合 的 定 位 方 案 ， 也 允 許 選 用 。 2、 定 位 元 件 制 造 誤 差 由 于 夾 具 定 位元 件 和 工 件 定 位 基準(zhǔn) 本 身 有 制 造 誤 差 ，也 可 能 使 工 件 被 加工 表 面 的 設(shè) 計(jì) 基 準(zhǔn) ，在 加 工 尺 寸

62、方 向 上產(chǎn) 生 變 動(dòng) 而 形 成 定位 誤 差 。 C H H+_C H 0sH+DDs+ 0 sd- -dxd Aoo1(a)(b) 基 準(zhǔn) 位 移 產(chǎn) 生 的 誤 差1oo 心 線 與 軸 心 線 重 合 ， 則設(shè) 計(jì) 基 準(zhǔn) 與 套 到 心 軸 上 ，還 應(yīng) 留 有 最 小 間 隙 ， 故孔 和 軸 中 心 線 必 然 不 重合 圖 （ b） 也 會(huì) 使 工 件 的定 件 基 準(zhǔn) 位 置 產(chǎn) 生 變 動(dòng)而 下 移 。 所 以 通 常 稱 這另 一 類 定 位 誤 差 為 “ 基準(zhǔn) 位 移 誤 差 ” 。 其 大 小分 析 如 下 ： 1ooA Ao圖 （ a） 如 果 心 軸 水 平

63、 放 置 ， 工 件 以 內(nèi) 孔 中 心 O為 定 位 基 準(zhǔn) ， 套在 心 軸 中 心 O1上 ， 要 求 加 工 上 平 面 H H。 在 理 想 狀 態(tài) 時(shí) ， 孔 當(dāng) 心 軸 如 圖 （ b） 水 平 放 置 時(shí) ： 工 件 內(nèi) 孔 始 終 與 心 軸 上 母線 A單 邊 接 觸 。 當(dāng) 內(nèi) 孔 和 心 軸 尺 寸 為 Dmax 及 dmin時(shí) ， 設(shè) 計(jì) 基準(zhǔn) O在 最 下 面 （ 設(shè) 計(jì) 基 準(zhǔn) 變 動(dòng) 最 大 值 ） ：O O 1max O A O 1A Dmax/2 dmin/2=（ D sD） /2 （ d xd） /2 =sD/2 sd/2 同 理 ， 當(dāng) 內(nèi) 孔 和 心

64、軸 尺 寸 為 Dmin及 dmax時(shí) ， 設(shè) 計(jì) 基 準(zhǔn) O在 最 上面 （ 設(shè) 計(jì) 基 準(zhǔn) 變 動(dòng) 最 小 值 ） ：O O 1min Dmin/2 dmax/2=D/2 (d sd)/2=sd/2 所 以 ， H的 定 位 誤 差 ， 即 為 設(shè) 計(jì) 基 準(zhǔn) 0在 H尺 寸 方 向 上 的 最 大 變動(dòng) 量 ， 應(yīng) 為 ： H =O O 1max O O 1min （ sD/2+xd/2） (xd/2) =sD/2+(xd/2 sd/2) TD/2 Td/2 假 定 ： 孔 徑 為 ， 銷 徑 為sDD 0 sdxdd 結(jié) 論 ： 這 時(shí) 的 基 準(zhǔn) 位 移 造 成 的 定 位 誤 差

65、為 內(nèi) 孔 公 差 和 心 軸 公差 之 和 的 一 半 ， 且 與 間 隙 無 關(guān) 。 如 果 心 軸 垂 直 放 置 ，就 可 能 心 軸 與 工 件 內(nèi) 孔 任意 邊 接 觸 ， 則 應(yīng) 考 慮 加 工尺 寸 方 向 的 二 個(gè) 極 限 位 置及 孔 軸 間 隙 ， 故 定 位 誤 差為 ：H TD Td 。 由 此 可 見 ， 工 件 定 位 基 準(zhǔn) 和 夾 具 定 位 元 件 本 身 的 制 造 誤差 ， 也 是 直 接 影 響 定 位 精 度 的 。 在 設(shè) 計(jì) 夾 具 時(shí) ， 除 應(yīng) 盡 量 滿足 基 準(zhǔn) 重 合 原 則 外 ， 還 應(yīng) 根 據(jù) 加 工 零 件 的 精 度 要 求

66、 ， 合 理 規(guī)定 定 位 元 件 的 制 造 精 度 和 限 制 加 工 零 件 上 與 定 位 基 準(zhǔn) 有 關(guān) 的公 差 值 。 二 、 定 位 誤 差 的 計(jì) 算 工 件 定 位 誤 差 的 實(shí) 質(zhì) 是 工 件 上 被 加 工 表 面 的 設(shè) 計(jì) 基 準(zhǔn) 相 對(duì)于 定 位 元 件 工 作 表 面 在 加 工 尺 寸 方 向 上 的 最 大 變 動(dòng) 量 ， 因 此 ，計(jì) 算 定 位 誤 差 時(shí) ，首 先 要 找 出 工 序 尺 寸 的 工 序 基 準(zhǔn) ；然 后 求 其 在 工 序 尺 寸 方 向 上 的 最 大 變 動(dòng) 量 。1、 定 位 誤 差 計(jì) 算 的 方 法定 位 誤 差 計(jì) 算 的 方 法 幾 何 法微 分 法 2、 用 幾 何 方 法 計(jì) 算 定 位 誤 差例 ： 工 件 在 使 用 心 軸 、 銷 、 定 位 時(shí) ， 常 會(huì) 考 慮 留 有 間 隙 而 需要 進(jìn) 行 定 位 誤 差 計(jì) 算 。 (以 兩 孔 定 位 為 例 ）(a) o 1 o21 22 2 Le 1 e2 e3(b) d1maxD1minTD1 Td1 左 端 ：孔 徑 ，公 差 為 TD1； 銷徑