撥叉銑槽夾具

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河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) `` 1 目 錄 摘要 ........................................................................ 1 前言 ........................................................................ 1 1 機(jī)床夾具概論 ............................................................. 2 床夾具及其功用 ..................................................... 2 具裝夾工件的方法及特點(diǎn) .............................................. 3 床夾具的分類和組成 .................................................. 3 床夾具的現(xiàn)狀 及發(fā)展方向 .............................................. 5 件定位的基本原理 .................................................... 7 用定位元件及選用 .................................................... 9 位誤差分析 ......................................................... 11 件的夾緊 ........................................................... 14 件的組合定位 ....................................................... 17 2 銑床夾具設(shè)計(jì) ............................................................. 19 床夾具的分類 ....................................................... 19 床常用通用夾具的結(jié)構(gòu) ............................................... 19 床夾具的設(shè)計(jì)特點(diǎn) ................................................... 19 位方案 ............................................................. 20 緊方案 ............................................................. 24 刀方案 ............................................................. 25 具總圖上的尺寸、公差和技術(shù)要求 ..................................... 26 具精度分析 ......................................................... 26 3 部分程式 致 謝 ..................................................................... 18 參考文獻(xiàn) ................................................................... 19 請(qǐng)改目錄?。。?？？？河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) `` 1 摘 要 隨著全球制造產(chǎn)業(yè)的區(qū)域轉(zhuǎn)移整個(gè)制造行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的加劇，所有機(jī)械加工生產(chǎn)單位都面臨提高生產(chǎn)效率的問題。而在機(jī)加過程中作為裝夾工件的工藝裝備的夾具，在提高生產(chǎn)效率方面有其特別的優(yōu)勢(shì)。特別是在切削加工過程中，配以適當(dāng)?shù)募庸ぽo助工具。（如夾具）等，有力于提高企業(yè)生產(chǎn)效率，使得許多復(fù)雜零件的加工成為可能，常規(guī)零件加工的質(zhì)量進(jìn)一步提升，并降低勞動(dòng)強(qiáng)度，在保證產(chǎn)品質(zhì)量加工精度的同時(shí)批量生產(chǎn)，從而降低生產(chǎn)成本。從而夾具的使用在某種程度上提高實(shí)際生產(chǎn)中企業(yè)的效益 。因而對(duì)夾具知識(shí)的認(rèn)識(shí)和學(xué)習(xí)，在今天顯的優(yōu)為重要起來。 本論文是 結(jié)合目前實(shí)際生產(chǎn)中，常常發(fā)現(xiàn)僅用通用夾具不能滿足生產(chǎn)要求，用通用夾具裝夾工件生產(chǎn)效率低勞動(dòng)強(qiáng)大，加工質(zhì)量不高，而且往往需要增加劃線工序，而專門設(shè)計(jì)的一種銑床夾具，主要包括夾具的定位方案，夾緊方案、對(duì)刀方案，夾具體與定位鍵的設(shè)計(jì)及加工精度等方面的分析?？梢杂行У臏p少工件加工的基本時(shí)間和輔助時(shí)間，大大提高了勞動(dòng)生產(chǎn)力，從而可以有效地減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度和增加勞動(dòng)效率。 關(guān)鍵詞：高效 制造 機(jī)床夾具 前 言 夾具最早出現(xiàn)在 1787 年，隨著科學(xué)技術(shù)的巨大進(jìn)步及社會(huì)生產(chǎn)力的迅速提 高，機(jī)床夾具已從一種輔助工具發(fā)展成為門類齊全的工藝設(shè)備?？萍嫉倪M(jìn)步，生產(chǎn)的發(fā)展和產(chǎn)品在時(shí)常上的競(jìng)爭(zhēng)，產(chǎn)品更新?lián)Q代的周期越來越短，對(duì)機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)、制造、使用提出了新的更高的要求?，F(xiàn)代機(jī)床夾具應(yīng)該朝精密化柔性化、標(biāo)準(zhǔn)化等方面發(fā)展。 河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) `` 2 面對(duì)發(fā)我國(guó)經(jīng)濟(jì)近年來的快速發(fā)展，機(jī)械制造工業(yè)的壯大，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占重要地位的制造業(yè)領(lǐng)域得以健康快速的發(fā)展。制造裝備的改進(jìn)，使得作為制造工業(yè)重要設(shè)備的各類機(jī)加工藝裝備也有了許多新的變化。特別是作為機(jī)械制造中裝夾工件的工藝裝備的夾具，在機(jī)械化大生產(chǎn)的今天顯的更加重要起來，因?yàn)閵A具是加工 生產(chǎn)內(nèi)不可卻少的重要部分。機(jī)械制造中特別是在金屬切削加工過程中，配以適當(dāng)?shù)膴A具等加工輔助工具，有力于提高企業(yè)生產(chǎn)效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，保證加工產(chǎn)品質(zhì)量，從而降低生產(chǎn)成本，提高企業(yè)效益。從而在某種程度上對(duì)提高我國(guó)企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力有一定的促進(jìn)作用。 該夾具具有良好的加工精度，針對(duì)性強(qiáng)，主要用于拔叉零件銑槽工序的加工。本夾具具有夾緊力裝置，具備現(xiàn)代機(jī)床夾具所要求的高效化和精密化的特點(diǎn)，可以有效的減少工件加工的基本時(shí)間和輔助時(shí)間，大大提高了勞動(dòng)生產(chǎn)力，從而可以有效地減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度和增加勞動(dòng)效率。 1 機(jī) 床夾具概論 床夾具及其功用 念 機(jī)床夾具是在機(jī)械制造過程中，用來固定加工對(duì)象，使之占有正確的位置，以接受加工或檢測(cè)并保證加工要求的機(jī)床附加裝置，簡(jiǎn)稱為夾具。 在我們實(shí)際生產(chǎn)中夾具的作用是將工件定位，以使加工工件獲得相對(duì)于機(jī)床和刀具的正確位置，并把工件可靠地夾緊。 床夾具的主要功能 在機(jī)床上加工工件的時(shí)候，必須用夾具裝好夾牢所要加工工件。將工件裝好，就是在機(jī)床上確定工件相對(duì)于刀具的正確位置，這一過程稱為定位。將工件夾緊，就是對(duì)工件施加作用力，使之在已經(jīng)定好的位置上將 工件可靠地夾緊，這一過程稱為夾緊。從定位到夾緊的全過程，稱為裝夾。機(jī)床夾具的主要功能就是完成工件的裝夾工作。工件裝河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) `` 3 夾情況的好壞，將直接影響工件的加工精度。 具裝夾工件的方法及特點(diǎn) 工件的裝夾方法有找正裝夾法和夾具裝夾法兩種。 找正裝夾方法是以工件的有關(guān)表面或?qū)ｉT劃出的線痕作為找正依據(jù)，用劃針或指示表進(jìn)行找正，將工件正確定位，然后將工件夾緊，進(jìn)行加工。這種方法安裝方法簡(jiǎn)單，不需專門設(shè)備，但精度不高，生產(chǎn)率低，因此多用于單件、小批量生產(chǎn)。 夾具裝夾方法是靠夾具 將工件定位、夾緊，以保證工件相對(duì)于刀具、機(jī)床的正確位置具有以下特點(diǎn)： 通過工件上的定位基準(zhǔn)面與夾具上的定位元件相接觸而實(shí)現(xiàn)的。因此，不再需要找正便可將工件夾緊。 有在加工過程中再進(jìn)行找正的），因此，工件通過夾具對(duì)于機(jī)床也就占有了正確的位置。 證了工件加工表面相對(duì)于刀具的正確位置。 比較容易和穩(wěn)定地保證加工精度。 便，能減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，顯著地減少輔助時(shí)間，提高 勞動(dòng)生產(chǎn)率。 鏜削圖機(jī)體上的階梯孔，若沒有臥式鏜床和專用設(shè)備，可設(shè)計(jì)一夾具在車床上加工。 床夾具的分類和組成 機(jī)床夾具的種類很多，形狀千差萬別。為了設(shè)計(jì)、制造和管理的方便，往往按某一屬性進(jìn)行分類。 夾具的通用特性分類 目前中國(guó)常用夾具有通用夾具、專用夾具、可調(diào)夾具、組合夾具和自動(dòng)線夾具等五大類。 1．通用夾具 通用夾具是指結(jié)構(gòu)、尺寸已規(guī)格化，且具有一定通用性的夾具。其優(yōu)點(diǎn)是適應(yīng)性強(qiáng)、不需要調(diào)整或稍加調(diào)整即可裝夾一定形狀和尺寸范圍內(nèi)的各種工件。這類夾具已商品化 。如三爪自定心卡盤、四爪單動(dòng)卡盤、臺(tái)虎鉗、萬能分度頭、頂尖、中心架、電磁吸盤等。采用這類夾具可縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，減少夾具品種，從而減低生產(chǎn)成本。其缺點(diǎn)是夾具的加工精度不高，生產(chǎn)力較低且較難裝夾形狀復(fù)雜的工件，故適用于單件小批量河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) `` 4 生產(chǎn)中。 2．專用夾具 專用夾具是針對(duì)某一工件的某一道工序的加工要求而專門設(shè)計(jì)和制造的夾具。特點(diǎn)是針對(duì)性強(qiáng)。適用與產(chǎn)品相對(duì)穩(wěn)定、批量較大的生產(chǎn)中，可獲得較高的生產(chǎn)率和加工精度。 3．可調(diào)夾具 夾具的某些元件可調(diào)整或可更換，已適應(yīng)多中工件的夾具，稱為可調(diào)夾具。它還分為通用可調(diào)夾具和 成組夾具兩類。 4．組合夾具 組合夾具是由可循環(huán)使用的標(biāo)準(zhǔn)夾具零部件（或?qū)Ｓ昧悴考┙M裝成易于連接和拆卸的夾具。根據(jù)被加工零件的工藝要求可以很快地組裝成專用夾具，夾具使用完畢，可以方便地拆開。夾具主要應(yīng)用在單件，中、小批多品種生產(chǎn)和數(shù)控加工中，是一種較經(jīng)濟(jì)的夾具。 5．自動(dòng)線夾具 自動(dòng)線夾具一般分為兩種，一種為固定式夾具，它與專用夾具相似；另一種為隨行夾具，使用中夾具隨工件一起運(yùn)動(dòng)，并將工件沿著自動(dòng)線從一個(gè)工位移至下一個(gè)工位進(jìn)行加工。 夾具使用的機(jī)床分類 這是專用夾具所用的分類方法。可分 為車床、銑床、鉆床、鏜床、平面磨床、齒輪加工夾具、拉床等夾具。多品種生產(chǎn)和數(shù)控加工中，是一種較經(jīng)濟(jì)的夾具。 夾具動(dòng)力源來分類 按夾具夾緊動(dòng)力源可將夾具分為手動(dòng)夾具和機(jī)動(dòng)夾具兩大類。為減輕勞動(dòng)強(qiáng)度和確保安全生產(chǎn)，手動(dòng)夾具應(yīng)有擴(kuò)力機(jī)構(gòu)與自鎖性能。常用的機(jī)動(dòng)夾具有氣動(dòng)夾具、液壓夾具、氣液夾具、電動(dòng)夾具、電磁夾具、真空夾具和離心力夾具等。 床夾具的組成 雖然機(jī)床夾具的種類繁多，但它們的工作原理基本上是相同的。將各類夾具中，作用相同的結(jié)構(gòu)或元件加以概括，可得出夾具一般所共有的以下幾個(gè)組成部分， 這些組成部分既相互獨(dú)立又相互聯(lián)系。 1．定位支承元件 定位支承元件的作用是確定工件在夾具中的正確位置并支承工件，是夾具的主要功河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) `` 5 能元件之一。定位支承元件的定位精度直接影響工件加工的精度。 2．夾緊裝置 夾緊元件的作用是將工件壓緊夾牢，并保證在加工過程中工件的正確位置不變。 3．連接定向元件 這種元件用于將夾具與機(jī)床連接并確定夾具對(duì)機(jī)床主軸、工作臺(tái)或?qū)к壍南嗷ノ恢谩? 4．對(duì)刀元件或?qū)蛟? 這些元件的作用是保證工件加工表面與刀具之間的正確位置。用于確定刀具在加工前正確位置的元件稱為對(duì)刀元件，用于確定刀具位置并 引導(dǎo)刀具進(jìn)行加工的元件稱為導(dǎo)向元件。 5．其它裝置或元件 根據(jù)加工需要，有些夾具上還設(shè)有分度裝置、靠模裝置、上下料裝置、工件頂出機(jī)構(gòu)、電動(dòng)扳手和平衡塊等，以及標(biāo)準(zhǔn)化了的其它聯(lián)接元件。 6．夾具體 夾具體是夾具的基體骨架，用來配置、安裝各夾具元件使之組成一整體。常用的夾具體為鑄件結(jié)構(gòu)、鍛造結(jié)構(gòu)、焊接結(jié)構(gòu)和裝配結(jié)構(gòu)，形狀有回轉(zhuǎn)體形和底座形等形狀。 上述各組成部分中，定位元件、夾緊裝置、夾具體是夾具的基本組成部分。 床夾具的現(xiàn)狀及發(fā)展方向 夾具最早出現(xiàn)在 18 世紀(jì)后期。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，夾具已從一 種輔助工具發(fā)展成為門類齊全的工藝裝備。 床夾具的現(xiàn)狀 有關(guān)統(tǒng)計(jì)表明，目前的中、小批多品種生產(chǎn)的工件品種已占工件種類總數(shù)的 85％左右?，F(xiàn)代生產(chǎn)要求企業(yè)所制造的產(chǎn)品品種經(jīng)常更新?lián)Q代，以適應(yīng)市場(chǎng)的需求與競(jìng)爭(zhēng)。然而，一般企業(yè)都仍習(xí)慣于大量采用傳統(tǒng)的專用夾具，一般在具有中等生產(chǎn)能力的工廠里，約擁有數(shù)千甚至近萬套專用夾具；另一方面，在多品種生產(chǎn)的企業(yè)中，每隔 3~4 年就要更新 50~80％左右專用夾具，而夾具的實(shí)際磨損量?jī)H為 10~20％左右。特別是近年來，數(shù)控機(jī)床、加工中心、成組技術(shù)、柔性制造系統(tǒng)（ 新 加工技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)機(jī)床夾具提出了如下新的要求： 1．能迅速而方便地裝備新產(chǎn)品的投產(chǎn)，以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，降低生產(chǎn)成本； 河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) `` 6 2．能裝夾一組具有相似性特征的工件； 3．能適用于精密加工的高精度機(jī)床夾具； 4．能適用于各種現(xiàn)代化制造技術(shù)的新型機(jī)床夾具； 5．采用以液壓站等為動(dòng)力源的高效夾緊裝置，以進(jìn)一步減輕勞動(dòng)強(qiáng)度和提高勞動(dòng)生產(chǎn)率； 6。提高機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化程度。 代機(jī)床夾具的發(fā)展方向 現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向主要表現(xiàn)為標(biāo)準(zhǔn)化、精密化、高效化和柔性化等四個(gè)方面。 1. 標(biāo)準(zhǔn)化 機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化與通用化是 相互聯(lián)系的兩個(gè)方面。目前我國(guó)已有夾具零件及部件的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)： 2148~91 以及各類通用夾具、組合夾具標(biāo)準(zhǔn)等。機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化，有利于夾具的商品化生產(chǎn)，有利于縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，降低生產(chǎn)總成本。 隨著機(jī)械產(chǎn)品精度的日益提高，勢(shì)必相應(yīng)提高了對(duì)夾具的精度要求。精密化夾具的結(jié)構(gòu)類型很多，例如用于精密分度的多齒盤，其分度精度可達(dá)± 用于精密車削的高精度三爪自定心卡盤，其定心精度為 5μ m。 高效化夾具主要用來減少工件加工的基本時(shí)間和輔助時(shí)間，以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，減輕工人的勞 動(dòng)強(qiáng)度。常見的高效化夾具有自動(dòng)化夾具、高速化夾具和具有夾緊力裝置的夾具等。例如，在銑床上使用電動(dòng)虎鉗裝夾工件，效率可提高 5 倍左右；在車床上使用高速三爪自定心卡盤，可保證卡爪在試驗(yàn)轉(zhuǎn)速為 9000r/條件下仍能牢固地夾緊工件，從而使切削速度大幅度提高。目前，除了在生產(chǎn)流水線、自動(dòng)線配置相應(yīng)的高效、自動(dòng)化夾具外，在數(shù)控機(jī)床上，尤其在加工中心上出現(xiàn)了各種自動(dòng)裝夾工件的夾具以及自動(dòng)更換夾具的裝置，充分發(fā)揮了數(shù)控機(jī)床的效率。 機(jī)床夾具的柔性化與機(jī)床的柔性化相似，它是指機(jī)床夾具通過調(diào)整、組合等方式 以適應(yīng)可變因素的能力。工藝的可變因素主要有：工序特征、生產(chǎn)批量、工件的形狀和尺寸等。具有柔性化特征的新型夾具種類主要有：組合夾具、通用可調(diào)夾具、成組夾具、模塊化夾具、數(shù)控夾具等。為適應(yīng)現(xiàn)代機(jī)械工業(yè)多品種、中小批量生產(chǎn)的需要，擴(kuò)大夾河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) `` 7 具的柔性化程度，改變專用夾具的不可拆結(jié)構(gòu)為可拆結(jié)構(gòu)，發(fā)展可調(diào)夾具結(jié)構(gòu)，將是當(dāng)前夾具發(fā)展的主要方向。 件定位的基本原理 由度的概念 由剛體運(yùn)動(dòng)學(xué)可知，一個(gè)自由剛體，在空間有且僅有六個(gè)自由度。如圖所示的工件，它在空間的位置是任意的，即它既能沿 個(gè)坐標(biāo)軸移動(dòng)，稱為移動(dòng)自由度；又能繞 個(gè)坐標(biāo)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，稱為轉(zhuǎn)動(dòng)自由度。 點(diǎn)定位原則 如要使一個(gè)自由剛體在空間有一個(gè)確定的位置，就必須設(shè)置相應(yīng)的六個(gè)約束，分別限制剛體的六個(gè)運(yùn)動(dòng)自由度。在討論工件的定位時(shí)，工件就是我們所指的自由剛體。如果工件的六個(gè)自由度都加以限制了，工件在空間的位置也就完全被確定下來了。因此，定位實(shí)質(zhì)上就是限制工件的自由度。 分析工件定位時(shí)，通常是用一個(gè)支承點(diǎn)限制工件的一個(gè)自由度。用合理設(shè)置的六個(gè)支承點(diǎn)，限制工件的六個(gè)自由度，使工件在夾具中的位置完全確定，這就是六點(diǎn)定位原則。 關(guān)于六點(diǎn)定位原則的幾個(gè)主要問題： 夾具 的實(shí)際結(jié)構(gòu)中，定位支承點(diǎn)是通過具體的定位元件體現(xiàn)的，即支承點(diǎn)不一定用點(diǎn)或銷的頂端，而常用面或線來代替。根據(jù)數(shù)學(xué)概念可知，兩個(gè)點(diǎn)決定一條直線，三個(gè)點(diǎn)決定一個(gè)平面，即一條直線可以代替兩個(gè)支承點(diǎn)，一個(gè)平面可代替三個(gè)支承點(diǎn)。在具體應(yīng)用時(shí)，還可用窄長(zhǎng)的平面（條形支承）代替直線，用較小的平面來替代點(diǎn)。 能起到限制自由度的作用。 河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) `` 8 考慮力的影響。工件的某一自由度被限制，是指工件在某個(gè)坐標(biāo)方向有了確定的位置，并不是指工件在受到使其脫離定位支承點(diǎn)的外力時(shí)不能運(yùn)動(dòng)。使工件在外力作用下不能運(yùn)動(dòng)，要靠夾緊裝置來完成。 件定位中的幾種情況 完全定位是指不重復(fù)地限制了工件的六個(gè)自由度的定位。當(dāng)工件在 x、 y、 z 三個(gè)坐標(biāo)方向均有尺寸要求或位置精度要求時(shí)，一般采用這種定位方式。 根據(jù)工件的加工要求，有時(shí)并不需要限制工件的全部自由度，這樣的定位方式稱為不完全定位。如在車床上加工通孔，根據(jù)加工要不需限制兩個(gè)自由度，所以用三爪自定心卡盤夾持限制其余四個(gè)自由度，就可以實(shí)現(xiàn)四點(diǎn)定位。又如平板工件磨平面，工件只有厚度和平行度要求，只 需限制三個(gè)自由度，在磨床上采用電磁工作臺(tái)就能實(shí)現(xiàn)三點(diǎn)定位。由此可知，工作在定位時(shí)應(yīng)該限制的自由度數(shù)目應(yīng)由工序的加工要求而定，不影響加工精度的自由度可以不加限制。采用不完全定位可簡(jiǎn)化定位裝置，因此不完全定位在實(shí)際生產(chǎn)中也廣泛應(yīng)用。 根據(jù)工件的加工要求，應(yīng)該限制的自由度沒有完全被限制的定位稱為欠定位。欠定位無法保證加工要求，因此，在確定工件在夾具中的定位方案時(shí)，決不允許有欠定位的現(xiàn)象產(chǎn)生。如不設(shè)端面支承，則在一批工件上半封閉槽的長(zhǎng)度就無法保證；若缺少側(cè)面兩個(gè)支承點(diǎn)時(shí)，則工件上的部分尺寸和槽與工件側(cè) 面的平行度則很難保證。 夾具上的兩個(gè)或兩個(gè)以上的定位元件重復(fù)限制同一個(gè)自由度的現(xiàn)象，稱為過定位。而在實(shí)際定位過成中會(huì)有隨機(jī)誤差，這種隨機(jī)的誤差造成了定位的不穩(wěn)定，嚴(yán)重時(shí)會(huì)引起定位干涉，因此應(yīng)該盡量避免和消除過定位現(xiàn)象。消除或減少過定位引起的干涉，一般有兩種方法：一是改變定位元件的結(jié)構(gòu) , 如縮小定位元件工作面的接觸長(zhǎng)度；或者減小定位元件的配合尺寸，增大配合間隙等；二是控制或者提高工件定位基準(zhǔn)之間以及定位元自由度。 位基準(zhǔn)的基本概念 在研究和分析工件定位問題時(shí)，定位基準(zhǔn)的選擇是 一個(gè)關(guān)鍵問題。定位基準(zhǔn)就是在加工中用作定位的基準(zhǔn)。一般說來，工件的定位基準(zhǔn)一旦被選定，則工件的定位方案也河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) `` 9 基本上被確定。定位方案是否合理，直接關(guān)系到工件的加工精度能否保證。 工件定位時(shí)，作為定位基準(zhǔn)的點(diǎn)和線，往往由某些具體表面體現(xiàn)出來，這種表面稱為定位基面。例如用兩頂尖裝夾車軸時(shí)，軸的兩中心孔就是定位基面。但它體現(xiàn)的定位基準(zhǔn)則是軸的軸線。 根據(jù)定位基準(zhǔn)所限制的自由度數(shù)，可將其分為： 平面設(shè)置三個(gè)支承點(diǎn)，限制工件的三個(gè)自由度，這樣的平面稱為主要定位基面。一般應(yīng)選擇較大的表面作為主要定位基 面。 平面設(shè)置兩個(gè)個(gè)支承點(diǎn)，限制了工件的兩個(gè)自由度，這樣的平面或圓柱面稱為主要定位基面。該基準(zhǔn)面應(yīng)選取工件上窄長(zhǎng)的表面，而且兩支承點(diǎn)間的距離應(yīng)盡量遠(yuǎn)些，以保證其限制精度。 限制工件四個(gè)自由度的圓柱面，稱為雙導(dǎo)向定位基準(zhǔn)面。 限制工件兩個(gè)移動(dòng)自由度的圓柱面，稱為雙支承定位基準(zhǔn)面。 5．止推定位基準(zhǔn)面 限制工件一個(gè)移動(dòng)自由度的表面，稱為止推定位基準(zhǔn)面。平面上只設(shè)置了一個(gè)支承點(diǎn)，它只限制了工件沿 加工過程中，工件有時(shí)要承受切削 力和沖擊力等，可以選取工件上窄小且與切削力方向相對(duì)的表面作為止推定位基準(zhǔn)面。 限制工件一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度的表面，稱為防轉(zhuǎn)定位基準(zhǔn)面。如軸的通槽側(cè)面設(shè)置一個(gè)防轉(zhuǎn)銷，它限制了工件沿 y 軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，減小了工件的角度定位誤差。防轉(zhuǎn)支承點(diǎn)距離工件安裝后的回轉(zhuǎn)軸線應(yīng)盡量遠(yuǎn)些。 用定位元件及選用 工件在夾具中要想獲得正確定位，首先應(yīng)正確選擇定位基準(zhǔn)，其次是選擇合適的定位元件。工件定位時(shí)，工件定位基準(zhǔn)和夾具的定位元件接觸形成定位副，以實(shí)現(xiàn)工件的六點(diǎn)定位。 河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) `` 10 定位元件的基本要求 夠的精度。定位元件具有足夠的精度，才能保證工件的定位精度。 于定位元件的工作表面經(jīng)常與工件接觸和磨擦，容易磨損，為此要求定位元件限位表面的耐磨性要好，以保持夾具的使用壽命和定位精度。 位元件在加工過程中，受工件重力、夾緊力和切削力的作用，因此要求定位元件應(yīng)有足夠的剛度和強(qiáng)度，避免使用中變形和損壞。 位元件應(yīng)力求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、合理，便于制造、裝配和更換。 位元件的結(jié)構(gòu)和工作表面形狀應(yīng) 有利于清除切屑，以防切屑嵌入夾具內(nèi)影響加工和定位精度。 用定位元件所能限制的自由度 定位元件可按工件典型定位基準(zhǔn)面分為以下幾類： 固定支承（釘支承和板支承），自位支承，可調(diào)支承和輔支承。 位套和半圓定位座等。 定位銷（圓柱定位銷和圓錐定位銷），圓柱心軸和小錐度心軸。 用定位元件的選用 用定位元件選用時(shí)，應(yīng)按工件定位基準(zhǔn)面和定位元件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行選擇。 1．工件以平面定位 （ 1）以面積較小的已經(jīng)加工的基準(zhǔn)平面定位時(shí)，選用平頭支承釘，以基準(zhǔn)面粗糙不平或毛坯面定位時(shí)，選用圓頭支承釘，側(cè)面定位時(shí)，可選用網(wǎng)狀支承釘 。 （ 2）以面積較大、平面度精度較高的基準(zhǔn)平面定位時(shí)，選用支承板定位元件，用于側(cè)面定位時(shí)，可選用不帶斜槽的支承板，通常盡可能選用帶斜槽的支承板，以利清除切屑。 （ 3）以毛坯面，階梯平面和環(huán)形平面作基準(zhǔn)平面定位時(shí)，選用自位支承作定位元件。但須注意，自位支承雖有兩個(gè)或三個(gè)支承點(diǎn)，由于自位和浮動(dòng)作用只能作為一個(gè)支承點(diǎn)。 （ 4）以毛坯面作為基準(zhǔn)平面，調(diào)節(jié)時(shí)可按定位面質(zhì)量和面積大 小分別選用可調(diào)支河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) `` 11 承作定位元件。 （ 5）當(dāng)工件定位基準(zhǔn)面需要提高定位剛度、穩(wěn)定性和可靠性時(shí)，可選用輔助支承作輔助定位元件，但須注意，輔助支承不起限制工件自由度的作用，且每次加工均需重新調(diào)整支承點(diǎn)高度，支承位置應(yīng)選在有利工件承受夾緊力和切削力的地方。 2．工件以外圓柱定位 （ 1）當(dāng)工件的對(duì)稱度要求較高時(shí)，可選用 V 形塊工作面間的夾角α常取 60°、 90°、 120°三種，其中應(yīng)用最多的是 90° V 形塊。 90° V 形塊的典型結(jié)構(gòu)和尺寸已標(biāo)準(zhǔn)化，使用時(shí)可根據(jù)定位圓柱面的長(zhǎng)度和直徑進(jìn)行選擇。 V 形塊結(jié)構(gòu)有多種形式，有的 V 形塊適用于較長(zhǎng)的加工過的圓柱面定位；有的 的 V 形塊適用于尺寸較大的圓柱面定位，這種 （ 2）當(dāng)工件定位圓柱面精度較高時(shí)（一般不低于 可選用定位套或半圓形定位座定位。大型軸類和曲軸等不宜以整個(gè)圓孔定位的工件，可選用半圓定位座， 3．工件以內(nèi)孔定位 （ 1）工件上定位內(nèi)孔較小時(shí)，常選用定位銷作定位元件。圓柱定位銷的結(jié)構(gòu)和尺寸標(biāo)準(zhǔn)化，不同直徑的定位銷有其相應(yīng)的結(jié)構(gòu)形式，可根據(jù)工件定位內(nèi)孔的直徑選用。 當(dāng)工件圓柱孔用孔端邊緣定位時(shí)，需選用圓錐定位銷。當(dāng)工件圓孔端邊緣形狀精度較差時(shí)，選用圓錐定位銷；當(dāng)工件需平面和圓孔端邊緣同時(shí)定位時(shí)，選用浮動(dòng)錐銷。 （ 2）在套類、盤類零件的車削、磨削和齒輪加工中，大都選用心軸定位，為了便于夾緊和減小工件因間隙造成的傾斜，當(dāng)工件定位內(nèi)孔與基準(zhǔn)端面垂直精度較高時(shí)，常以孔和端面聯(lián)合定位。因此，這類心軸通常是帶臺(tái)階定位面的心軸，當(dāng)工件以內(nèi)花鍵為定位基準(zhǔn)時(shí)，可選用外花鍵軸，當(dāng)內(nèi)孔帶有花鍵槽時(shí)，可在圓柱心軸上設(shè)置鍵槽配裝鍵塊；當(dāng)工件內(nèi)孔精度很高，而加工時(shí)工件力矩很小時(shí)，可選用小錐度心軸 定位。 定位誤差分析 六點(diǎn)定位原則解決了消除工件自由度的問題，即解決了工件在夾具中位置“定與不定”的問題。但是，由于一批工件逐個(gè)在夾具中定位時(shí)，各個(gè)工件所占據(jù)的位置不完全一致，即出現(xiàn)工件位置定得“準(zhǔn)與不準(zhǔn)”的問題。如果工件在夾具中所占據(jù)的位置不準(zhǔn)確，加工后各工件的加工尺寸必然大小不一，形成誤差。這種只與工件定位有關(guān)的誤差稱為定位誤差，用Δ 河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) `` 12 在工件的加工過程中，產(chǎn)生誤差的因素很多，定位誤差僅是加工誤差的一部分，為了保證加工精度，一般限定定位誤差不超過工件加工公差 ~1/3， 即： Δ D≤ (1/5～ 1/3)T 式中 Δ D──定位誤差，單位為 T ──工件的加工誤差，單位為 位誤差產(chǎn)生的原因 工件逐個(gè)在夾具中定位時(shí)，各個(gè)工件的位置不一致的原因主要是基準(zhǔn)不重合，而基準(zhǔn)不重合又分為兩種情況：一是定位基準(zhǔn)與限位基準(zhǔn)不重合，產(chǎn)生的基準(zhǔn)位移誤差；二是定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合，產(chǎn)生的基準(zhǔn)不重合誤差。 由于定位副的制造誤差或定位副配合間所導(dǎo)致的定位基準(zhǔn)在加工尺寸方向上最大位置變動(dòng)量，稱為基準(zhǔn)位移誤差，用Δ Y 表示。不同的定位方式，基準(zhǔn)位 移誤差的計(jì)算方式也不同。 如果工件內(nèi)孔直徑與心軸外圓直徑做成完全一致，作無間隙配合，即孔的中心線與軸的中心線位置重合，則不存在因定位引起的誤差。但實(shí)際上，如圖所示，心軸和工件內(nèi)孔都有制造誤差。于是工件套在心軸上必然會(huì)有間隙，孔的中心線與軸的中心線位置不重合，導(dǎo)致這批工件的加工尺寸 變動(dòng)量即為最大配合間隙。可按下式計(jì)算： Δ Y = 1/2 ( = 1/2（δ D +δ d） 式中 Δ Y──基準(zhǔn)位移誤差 單位為 孔的最大直徑單位為 軸的最小直徑單位為 δ D ──工件孔的最大直徑公差，單位為 δ d──圓柱心軸和圓柱定位銷的直徑公差，單位為 基準(zhǔn)位移誤差的方向是任意的。減小定位配合間隙，即可減小基準(zhǔn)位移誤差Δ 提高定位精度。 加工尺寸的基準(zhǔn)是外圓柱面的母線時(shí)，定位基準(zhǔn)是工件圓柱孔的中心線。這種由于工序基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)不重合所導(dǎo)致的工序基準(zhǔn)在加工尺寸方向上的最大位置變動(dòng)量，稱為基準(zhǔn) 不重合誤差，用Δ 時(shí)除定位基準(zhǔn)位移誤差外，還有基準(zhǔn)不重合誤差。 見的定位方式中基準(zhǔn)位移誤差 柱心軸中心定位 河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) `` 13 計(jì)算式：Δ Y＝ D+δ 位心軸較短） 工件定位后最大配合間隙 δ D 工件定位基準(zhǔn)孔的直徑公差 δ 圓柱定位銷或圓柱心軸的直徑公差 定位所需最小間隙，由設(shè)計(jì)而定 注意：基準(zhǔn)位移誤差的方向是任意的。 當(dāng)工件用長(zhǎng)定位心軸定位時(shí)，需考慮平行度要 求 計(jì)算式：Δ Y＝ δ D+δ d+1 加工面長(zhǎng)度 定位孔長(zhǎng)度 計(jì)算式：Δ Y＝ d+ 定位套的孔徑公差 δ d 工件定位外圓的直徑公差 注意：基準(zhǔn)位移誤差的方向是任意的。 平面支承定位的位移誤差較容易計(jì)算，當(dāng)忽略支承誤差且定位基準(zhǔn)制作精度較高時(shí)，工序尺寸的基準(zhǔn)位移誤差視為零。 體定心定位 若不計(jì) 有工件基準(zhǔn)面的圓度誤差時(shí)，工件的定位中心會(huì) 發(fā)生偏移即 生基準(zhǔn)位移誤差。 即：Δ Y＝ ： 對(duì)于 90° V 形體Δ Y＝ d 位誤差的合成 定位誤差是兩誤差的合成即：Δ D=Δ B+Δ Y 在圓柱間隙配合定位和 基準(zhǔn)不重合誤差和位移誤差都存在時(shí)，定位誤差的合成需判斷“＋”、“－”號(hào)。 例如： Δ B＝δ d／ 2 當(dāng)Δ B 與Δ ＝Δ B＋Δ Y＝δ d／ 2+Δ Y 當(dāng)Δ B 與Δ ＝Δ B－Δ Y＝δ d／ 2－Δ Y 河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) `` 14 件的夾緊 在機(jī)械加工過程中，工件會(huì)受到切削力、離心力、慣性力等的作用。為了保證在這些外力作用下，工件仍能在夾具中保持已由定位元件所確定的加工位置，而不致發(fā)生振動(dòng)和位移，在夾具結(jié)構(gòu)中必須設(shè)置一定的夾緊裝置將工件可靠地夾牢。 第一節(jié)、夾緊裝置的組成及其設(shè)計(jì)原則 工件定位后，將工件固定并使其在加工過程中保持定位位置不變的裝置，稱為夾緊裝置。 緊裝置的組成 夾緊裝置的組成由以下三部分組成。 動(dòng)力源裝置 它是產(chǎn)生夾緊作用力的裝置。分為手動(dòng)夾緊和機(jī)動(dòng)夾緊兩種。手動(dòng)夾緊的力源來自人力，用 時(shí)比較費(fèi)時(shí)費(fèi)力。為了改善勞動(dòng)條件和提高生產(chǎn)率，目前在大批量生產(chǎn)中均采用機(jī)動(dòng)夾緊。機(jī)動(dòng)夾緊的力源來自氣動(dòng)、液壓、氣液聯(lián)動(dòng)、電磁、真空等動(dòng)力夾緊裝置。 傳力機(jī)構(gòu) 它是介于動(dòng)力源和夾緊元件之間傳遞動(dòng)力的機(jī)構(gòu)。傳力機(jī)構(gòu)的作用是：改變作用力的方向；改變作用力的大??；具有一定的自鎖性能，以便在夾緊力一旦消失后，仍能保證整個(gè)夾緊系統(tǒng)處于可靠的夾緊狀態(tài)，這一點(diǎn)在手動(dòng)夾緊時(shí)尤為重。 夾緊元件 它是直接與工件接觸完成夾緊作用的最終執(zhí)行元件。 緊裝置的設(shè)計(jì)原則 在夾緊工件的過程中，夾緊作用的效果會(huì)直接影響工件 的加工精度、表面粗糙度以及生產(chǎn)效率。因此，設(shè)計(jì)夾緊裝置應(yīng)遵循以下原則： 工件不移動(dòng)原則 夾緊過程中，應(yīng)不改變工件定位后所占據(jù)的正確位置。 工件不變形原則 夾緊力的大小要適當(dāng)，既要保證夾緊可靠，又應(yīng)使工件在夾緊力的作用下不致產(chǎn)生加工精度所不允許的變形。 工件不振動(dòng)原則 對(duì)剛性較差的工件，或者進(jìn)行斷續(xù)切削，以及不宜采用氣缸直接壓緊的情況，應(yīng)提高支承元件和夾緊元件的剛性，并使夾緊部位靠近加工表面，以避免工件和夾緊系統(tǒng)的河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) `` 15 振動(dòng)。 安全可靠原則 夾緊傳力機(jī)構(gòu)應(yīng)有足夠的夾緊行程，手動(dòng)夾緊要有自鎖性能，以保證夾緊可靠。 經(jīng)濟(jì)實(shí)用原則 夾緊裝置的自動(dòng)化和復(fù)雜程度應(yīng)與生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng)，在保證生產(chǎn)效率的前提下，其結(jié)構(gòu)應(yīng)力求簡(jiǎn)單，便于制造、維修，工藝性能好；操作方便、省力，使用性能好。 夾緊力的基本原則 設(shè)計(jì)夾緊裝置時(shí)，夾緊力的確定包括夾緊力的方向、作用點(diǎn)和大小三個(gè)要素。 夾緊力的方向與工件定位的基本配置情況，以及工件所受外力的作用方向等有關(guān)。選擇時(shí)必須遵守以下準(zhǔn)則： 夾緊力的方向應(yīng)有助于定位穩(wěn)定，且主夾緊力應(yīng)朝向主要定位基面。 夾緊力的方向應(yīng)有利于減小夾緊力，以減小工件的變形、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度。 夾緊 力的方向應(yīng)是工件剛性較好的方向。由于工件在不同方向上剛度是不等的。不同的受力表面也因其接觸面積大小而變形各異。尤其在夾壓薄壁零件時(shí)，更需注意使夾緊力的方向指向工件剛性最好的方向。 夾緊力作用點(diǎn)是指夾緊件與工件接觸的一小塊面積。選擇作用點(diǎn)的問題是指在夾緊方向已定的情況下確定夾緊力作用點(diǎn)的位置和數(shù)目。夾緊力作用點(diǎn)的選擇是達(dá)到最佳夾緊狀態(tài)的首要因素。合理選擇夾緊力作用點(diǎn)必須遵守以下準(zhǔn)則： 夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)落在定位元件的支承范圍內(nèi)，應(yīng)盡可能使夾緊點(diǎn)與支承點(diǎn)對(duì)應(yīng)，使夾緊力作用在支承上。如夾緊力作用 在支承面范圍之外，會(huì)使工件傾斜或移動(dòng)，夾緊時(shí)將破壞工件的定位。 夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)選在工件剛性較好的部位。這對(duì)剛度較差的工件尤其重要，如將作用點(diǎn)由中間的單點(diǎn)改成兩旁的兩點(diǎn)夾緊，可使變形大為減小，并且夾緊更加可靠。 夾緊力可的作用點(diǎn)應(yīng)盡量靠近加工表面，以防止工件產(chǎn)生振動(dòng)和變形，提高定位的穩(wěn)定性和靠性。 夾緊力的大小，對(duì)于保證定位穩(wěn)定、夾緊可靠，確定夾緊裝置的結(jié)構(gòu)尺寸，都有著河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) `` 16 密切的關(guān)系。夾緊力的大小要適當(dāng)。夾緊力過小則夾緊不牢靠，在加工過程中工件可能發(fā)生位移而破壞定位，其結(jié)果輕則影響加工質(zhì)量，重 則造成工件報(bào)廢甚至發(fā)生安全事故。夾緊力過大會(huì)使工件變形，也會(huì)對(duì)加工質(zhì)量不利。 理論上，夾緊力的大小應(yīng)與作用在工件上的其它力（力矩）相平衡；而實(shí)際上，夾緊力的大小還與工藝系統(tǒng)的剛度、夾緊機(jī)構(gòu)的傳遞效率等因素有關(guān)，計(jì)算是很復(fù)雜的。因此，實(shí)際設(shè)計(jì)中常采用估算法、類比法和試驗(yàn)法確定所需的夾緊力。 當(dāng)采用估算法確定夾緊力的大小時(shí)，為簡(jiǎn)化計(jì)算，通常將夾具和工件看成一個(gè)剛性系統(tǒng)。根據(jù)工件所受切削力、夾緊力（大型工件應(yīng)考慮重力、慣性力等）的作用情況，找出加工過程中對(duì)夾緊最不利的狀態(tài)，按靜力平衡原理計(jì)算出理論夾緊力，最后再 乘以安全系數(shù)作為實(shí)際所需夾緊力，即 式中 實(shí)際所需夾緊力，單位為 N； 在一定條件下，由靜力平衡算出的理論夾緊力，單位為 N； K—— 安全系數(shù)，粗略計(jì)算時(shí)，粗加工取 K＝ ，精加工取 K＝ 。 夾緊力三要素的確定，實(shí)際是一個(gè)綜合性問題。必須全面考慮工件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、工藝方法、定位元件的結(jié)構(gòu)和布置等多種因素， 才能最后確定并具體設(shè)計(jì)出較為理想的夾緊裝置。 小夾緊變形的措施 有時(shí)，一個(gè)工件很難找出合適的夾緊點(diǎn)。如較長(zhǎng)的套筒在車床上鏜內(nèi)孔和高支座在鏜床上鏜孔，以及一些薄壁零件的夾持等，均不易找到合適的夾緊點(diǎn)。這時(shí)可以采取以下措施減少夾緊變形。 便獲得變形量的統(tǒng)計(jì)平均值，通過調(diào)整刀具適當(dāng)消除部分變形量，也可以達(dá)到所要求的加工精度。）增加輔助支承和輔助夾緊點(diǎn) 。 若高支座可采用增加一個(gè)輔助支承點(diǎn)及輔助夾緊力，就可以使工件獲得滿意的夾緊狀態(tài)。 ，用一塊活動(dòng)壓板將夾緊力的著力 點(diǎn)分散成兩個(gè)或四個(gè)，從而改變著力點(diǎn)的位置，減少著力點(diǎn)的壓力，獲得減少夾緊變形的效果。 壓板下增加墊環(huán)，使夾緊力通過剛性好的墊環(huán)均勻地作用在薄壁工件上，避免工件局部壓陷。 保證形 加工薄壁套筒時(shí)，采用加寬卡爪，如果河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) `` 17 夾緊力較大，仍有可能發(fā)生較大的變形。因此，在精加工時(shí)，除減小夾緊力外，工件能產(chǎn)生。 對(duì)于一些極薄的特形工件，靠精密沖壓加工仍達(dá)不到所要求的精度而需要進(jìn)行機(jī)械加工時(shí)，上述各種措施通常難以滿足需要，可以采用一種凍結(jié)式夾具。這類夾 具是將極薄的特形工件定位于一個(gè)隨行的型腔里，然后澆灌低熔點(diǎn)金屬，待其固結(jié)后一起加工，加工完成后，再加熱熔解取出工件。低熔點(diǎn)金屬的澆灌及熔解分離，都是在生產(chǎn)線上進(jìn)行的。 件的組合定位 件組合定位應(yīng)注意問題 工件常以平面、外圓柱面、內(nèi)圓柱面、圓錐面等的各種組合，工件組合定位時(shí)，應(yīng)注意的幾個(gè)關(guān)鍵性問題。 1．合理選擇定位元件，實(shí)現(xiàn)工件的完全定位或不安全定位。 2．按基準(zhǔn)重合原則選擇定位基準(zhǔn)。 3．組合定位中，一些定位元件單獨(dú)使用時(shí)限制沿坐標(biāo)方向的自由度，而在組合 定位時(shí)則轉(zhuǎn)化為限制繞坐標(biāo)軸方向的自由度。 4．從多種定位方案中選擇定位元件時(shí)，應(yīng)特別注意定位元件所限制的自由度與加工精度關(guān)系，以滿足加工要求。 因工件在夾具上定位時(shí)，定位基準(zhǔn)發(fā)生位移、定位基準(zhǔn)與工序其準(zhǔn)不重合產(chǎn)生定位誤差。基準(zhǔn)位移誤差和基準(zhǔn)不重合誤差分別獨(dú)立、互不相干，它們都使工序基準(zhǔn)位置產(chǎn)生變動(dòng)。定位誤差包括基準(zhǔn)位移誤差和基準(zhǔn)不重合誤差。當(dāng)無基準(zhǔn)位移誤差時(shí)，Δ Y=0；當(dāng)定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)重合時(shí)，Δ B=0；若兩項(xiàng)誤差都沒有，則Δ D=0。分析和計(jì)算定位誤差的目的，是為了對(duì)定位方案能否保證加工要求，有一 個(gè)明確的定量概念，以便對(duì)不同定位方案進(jìn)行分析比較，同時(shí)也是在決定定位方案時(shí)的一個(gè)重要依據(jù)。 件以兩孔一面定位 定位元件：支承板、定位銷、和菱形銷。 合表面定位及其誤差分析 以上常見定位方式，多為以單一表面作為定位基準(zhǔn)，但在實(shí)際生產(chǎn)中，通常都以工件上的兩個(gè)或兩個(gè)以上的幾何表面作為定位基準(zhǔn)，即采用組合定位方式。 組合定位方式很多，常見的組合方式：一個(gè)孔及其端面，一根軸及其端面，一個(gè)平面及其上的兩個(gè)圓孔。生產(chǎn)中最常用的就是“一面兩孔”定位，如加工箱體、杠桿、蓋河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) `` 18 板支架類零件。采用“一面兩孔” 定位，容易做到工藝過程中的基準(zhǔn)統(tǒng)一，保證工件的相對(duì)位置精度。 工件采用“一面兩孔”定位時(shí)，兩孔可以是工件結(jié)構(gòu)上原有的，也可以是定位需要專門設(shè)計(jì)的工藝孔。相應(yīng)的定位元件是支承板和兩定位銷。當(dāng)兩孔的定位方式都選用短圓柱銷時(shí)，支承板限制工件三個(gè)自由度；兩短圓柱銷分別限制工件的兩個(gè)自由度；有一個(gè)自由度被兩短圓柱銷重復(fù)限制，產(chǎn)生過定位現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)會(huì)發(fā)生工件不能安裝的現(xiàn)象。因此，必須正確處理過定位，并控制各定位元件對(duì)定位誤差的綜合影響。為使工件能方便地安裝到兩短圓柱銷上，可把一個(gè)短圓柱銷改為菱形銷，采用一圓柱銷、一菱形 銷和一支承板的定位方式，這樣可以消除過定位現(xiàn)象，提高定位精度，有利于保證加工質(zhì)量。 菱形銷，應(yīng)用較廣，其尺寸見下表。 表： 菱形銷的尺寸 d >3~6 >6~8 >8~20 >20~24 >24~30 >30~40 >40~50 B 1 2 3 3 3 4 5 b 2 3 4 5 5 6 8 河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) `` 19 2 銑床夾具設(shè)計(jì) 床夾具的分類 銑床夾具按使用范圍，可分為通用銑夾具、專用銑夾具和組合銑夾具三類。按工件在銑床上加工的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，可分為直線進(jìn)給夾具、圓周進(jìn)給夾具、沿曲線進(jìn)給夾具（如仿形裝置）三類。還可按自動(dòng)化程度和夾緊動(dòng)力源的不同（如氣動(dòng)、電動(dòng)、液壓）以及裝夾工件數(shù)量的 多少（如單件、雙件、多件）等進(jìn)行分類。其中，最常用的分類方法是按通用、專用和組合進(jìn)行分類。 床常用通用夾具 的結(jié)構(gòu) 銑床常用的通用夾具主要有平口虎鉗，它主要用于裝夾長(zhǎng)方形工件，也可用于裝夾圓柱形工件。 機(jī)用平口虎鉗是通過虎鉗體固定在機(jī)床上。固定鉗口和鉗口鐵起垂直定位作用，虎鉗體上的導(dǎo)軌平面起水平定位作用。活動(dòng)座、螺母、絲桿（及方頭的）和緊固螺釘可作為夾緊元件?；剞D(zhuǎn)底座和定位鍵分別起角度分度和夾具定位作用。 床夾具的設(shè)計(jì)特點(diǎn) 銑床夾具與其它機(jī)床夾具的不同之處在于：它是通過定位鍵在機(jī)床上定位，用對(duì)刀裝置決定銑刀相對(duì)于夾具的位置。 床夾具的安裝 銑床夾具在銑床工作臺(tái)上的安裝位置，直接影響 被加工表面的位置精度，因而在設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮其安裝方法，一般是在夾具底座下面裝兩個(gè)定位鍵。定位鍵的結(jié)構(gòu)尺寸已標(biāo)準(zhǔn)化，應(yīng)按銑床工作臺(tái)的 和夾具底座以及工作臺(tái) T 形槽的配合為H7/H8/定位鍵的距離應(yīng)力求最大，以利提高安裝精度。 作為定位鍵的安裝是夾具通過兩個(gè)定位鍵嵌入到銑床工作臺(tái)的同一條 T 形槽中，再用 T 形螺栓和墊圈、螺母將夾具體緊固在工作臺(tái)上，所以在夾具體上還需要提供兩個(gè)穿T 形螺栓的耳座。如果夾具寬度較大時(shí)，可在同側(cè)設(shè)置兩個(gè)耳座，兩耳座的距離要和銑床工作臺(tái)兩個(gè) T 形槽間的距離一致 。 床夾具的對(duì)刀裝置 銑床夾具在工作臺(tái)上安裝好了以后，還要調(diào)整銑刀對(duì)夾具的相對(duì)位置，以便于進(jìn)行定距加工。為了使刀具與工件被加工表面的相對(duì)位置能迅速而正確地對(duì)準(zhǔn)，在夾具上可以采用對(duì)刀裝置。對(duì)刀裝置是由對(duì)刀塊和塞尺等組成，其結(jié)構(gòu)尺寸已標(biāo)準(zhǔn)化。各種對(duì)刀河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) `` 20 塊的結(jié)構(gòu)，可以根據(jù)工件的具體加工要求進(jìn)行選擇。 位方案 圖 2示拔叉零件，要求設(shè)計(jì)銑槽工序用的銑床夾具。根據(jù)工藝規(guī)程，在銑槽之前其它各表面均已加工好，本工序的加工要求是：槽寬 16深 8的中心平面與Ф 25軸線的垂 直度公差為 側(cè)面與 E 面的距離 11 ± 底面與面平行。 點(diǎn)定位原理 當(dāng)工件在不受任何條件約束時(shí)，其位置是任意的不確定的。由理論力學(xué)可知，在空間處于自由狀態(tài)的鋼體，具有六個(gè)自由度，即沿著 X、 Y、 六個(gè)自由度是工件在空間位置不確定的最高程度。定位的任務(wù)，就是要限制工件的自由度。在夾具中，用分別適當(dāng)?shù)呐c工件接觸的六 個(gè)支撐點(diǎn)，來限制工件六個(gè)自由度的原理，稱為六點(diǎn)定位原理。 用定位原理幾種情況 河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) `` 21 工件的六個(gè)自由度全部被限制，它在夾具中只有唯一的位置，稱為完全定位。 工件定位時(shí)，并非所有情況下都必須使工件完全定位。在滿足加工要求的條件下，少于六個(gè)支撐點(diǎn)的定位稱為部分定位。 在滿足加工要求的前提下，采用部分定位可簡(jiǎn)化定位裝置，在生產(chǎn)中應(yīng)用很多。如工件裝夾在電磁吸盤上磨削平面只需限制三個(gè)自由度。 復(fù)定位） 幾個(gè)定位支撐點(diǎn)重復(fù)限制一個(gè)自由度，稱為過定位。 (1)一般情況下，應(yīng)該 避免使用過定位。 通常，過定位的結(jié)果將使工件的定位精度受到影響，定位不確定可使工件（或定位件）產(chǎn)生變形，所以在一般情況下，過定位是應(yīng)該避免的。 （ 2）過定位亦可合理應(yīng)用 雖然工件在夾具中定位，通常要避免產(chǎn)生“過定位”，但是在某些條件下，合理地采用“過定位”，反而可以獲得良好的效果。這對(duì)剛性弱而精度高的航空、儀表類工件更為顯著。 工件本身剛性和支承剛性的加強(qiáng)，是提高加工質(zhì)量和生產(chǎn)率的有效措施，生產(chǎn)中常有應(yīng)用。大家都熟知車削長(zhǎng)軸時(shí)的安裝情況，長(zhǎng)軸工件的一端裝入三爪卡盤中，另一端用尾架尖支撐。這就是個(gè)“過定位”的 定位方式。只要事先能對(duì)工件上諸定位基準(zhǔn)和機(jī)床（夾具）有關(guān)的形位誤差從嚴(yán)控制，過定位的弊端就可以免除。由于工件的支撐剛性得以加強(qiáng)，尾架的扶持有助于實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定，可靠的定位，所以工件安裝方便，加工質(zhì)量和效率也大為提高。 定要限制的自由度 按照加工要求，銑通槽時(shí)應(yīng)限制五個(gè)自由度，即沿 若在此方向設(shè)置一止推支撐，則可起到承受部分銑削力的作用，故可采用完全定位。 位方案選擇 如圖 2三種定位方案可供選擇： 河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) `` 22 ab ：工件以 E 面作為主要定位面，用支承板 1 和短銷 2（與工件Ф 25配合）限制工件五個(gè)自由度，另設(shè)置一防轉(zhuǎn)擋銷實(shí)現(xiàn)六點(diǎn)定位。為了提高工件的裝夾剛度，在圖（ a）所示。 方案 件以Ф 25作為主要定位基面，用長(zhǎng)銷 3 和支承釘 4 限制工件五個(gè)自由度，另設(shè)置一防轉(zhuǎn)擋銷實(shí)現(xiàn)六點(diǎn)定位。在 圖（ b）所示。 方案 件以Ф 25為主要定位基面，用長(zhǎng)銷 3和 長(zhǎng)條支承板 5 限制兩個(gè)自由度，限制工件六個(gè)自由度，其中繞 z 軸轉(zhuǎn)動(dòng)的自由度被重復(fù)限制了，另設(shè)置一防擋銷。在 C 處也加一輔助支承，如圖（ c）所示。 比較以上三種方案，方案 面限制，定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合，不利于保證槽的中心平面與Ф 25軸線的垂直度。方案 雖然定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合，槽的中心平面與Ф 25軸線的垂直度要求保證，但這種定位方式不利于工件的夾緊。由于輔助支承是在工件夾緊后才起作用，而是施加夾緊力 P 時(shí)，支承釘 4的面積太小，工件極易歪斜變形，夾緊也不可靠。方案 雖是過定位，但若在工件加工工藝方案中，安排Ф 25與 E 面在一次裝夾中加工，使Ф 25與 過定位的影響甚小。在對(duì)工件施加夾緊力 件的變形也很小，且定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合。綜上所述，方案 好。 對(duì) 于 防轉(zhuǎn) 擋 銷位 置的 設(shè)置 ， 也是 三種 不 同的 方案 ， 如圖 2示。河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) `` 23 ( a ) 時(shí) ，由于 B 面與Ф 25的距離較進(jìn)（ 230 尺寸公差又大，定位精度低。擋銷放在位置 2 時(shí)，雖然距Ф 25軸線較遠(yuǎn)，但由于工件定位是毛面，因而定位精度也較低。而當(dāng)擋銷放在位置 3時(shí)，距Ф 25軸線較遠(yuǎn)，工件定位面的精度較高（Ф 55定位精度較高，且能承受切削力所引起的轉(zhuǎn)矩。因此，防轉(zhuǎn)擋銷應(yīng)放在位置 3 較好。 算定位誤差 除槽寬 16銑刀保證外，本夾具要保證槽側(cè)面與 5軸線的垂直度，其它要求未注公差，因此只需計(jì)算上述兩項(xiàng)加工要求的定位 誤差。 （ 1）加工尺寸 11± 定位誤差 采用圖 2c）所示定位方案時(shí)， 是定位基準(zhǔn)，故基準(zhǔn)不重合誤差為零。有由于 E 面與長(zhǎng)條支承板始終保持接觸，故基準(zhǔn)位移誤差為零。因此，加工尺寸 11± 有定位誤差。 （ 2）槽的中心平面與Ф 255H7 則 Ф 25 河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) `` 24 Ф 25 25+ （ 由于定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合，故 基準(zhǔn)不重合誤差為零?；鶞?zhǔn)位移誤差的分析如圖2示。 工件孔軸線定位銷軸線孔與銷的配合圖 2 - - - - 4 基 準(zhǔn) 位 移 誤 差 分 析基準(zhǔn)位移誤差 △ y=2*8a=2*8* 由于定位誤差△ D=△ y=（ 故此定位方案可行