為了保證(zheng)同一批工(gong)件在夾具中(zhong)占據一個正(zheng)確的位(wei)置,必須選擇合理(li)的定(ding)位(wei)方法和設計(ji)相應的定(ding)位(wei)裝置。
上節(jie)已介紹了工(gong)件定(ding)(ding)(ding)位(wei)原理及定(ding)(ding)(ding)位(wei)基(ji)準選(xuan)擇的原則。在實際(ji)應用時(shi),一般不允(yun)許將工(gong)件的定(ding)(ding)(ding)位(wei)基(ji)面直接(jie)(jie)與夾具體接(jie)(jie)觸,而是通過定(ding)(ding)(ding)位(wei)元件上的工(gong)作表面與工(gong)件定(ding)(ding)(ding)位(wei)基(ji)面的接(jie)(jie)觸來實現定(ding)(ding)(ding)位(wei)。
定位基面與定位元件的工作表面合稱為定位副。
一、對定位元件的基本要求
1 .足夠的精度
由于工(gong)件(jian)的定(ding)(ding)位(wei)(wei)是通過(guo)定(ding)(ding)位(wei)(wei)副的接觸(或(huo)配(pei)合(he))實現的。定(ding)(ding)位(wei)(wei)元(yuan)件(jian)工(gong)作表(biao)面的精度(du)直接影響工(gong)件(jian)的定(ding)(ding)位(wei)(wei)精度(du),因此(ci)定(ding)(ding)位(wei)(wei)元(yuan)件(jian)工(gong)作表(biao)面應有足夠的精度(du),以保(bao)證加工(gong)精度(du)要求。
2 .足夠的強度和剛度
定位元件(jian)(jian)不僅限制工件(jian)(jian)的(de)自由度(du),還(huan)有(you)(you)支承(cheng)工件(jian)(jian)、承(cheng)受(shou)夾緊力(li)和(he)切削力(li)的(de)作用。因此還(huan)應有(you)(you)足夠(gou)的(de)強度(du)和(he)剛度(du),以免使用中(zhong)變形和(he)損壞(huai)。
3 .有較高的耐磨性
工(gong)(gong)件(jian)的(de)(de)裝卸會磨(mo)損定(ding)位(wei)元件(jian)工(gong)(gong)件(jian)表面(mian),導致(zhi)定(ding)位(wei)元件(jian)工(gong)(gong)件(jian)表面(mian)精度(du)下(xia)降,引起定(ding)位(wei)精度(du)的(de)(de)下(xia)降。當定(ding)位(wei)精度(du)下(xia)降至不能保(bao)證加工(gong)(gong)精度(du)時則(ze)應(ying)更換定(ding)位(wei)元件(jian)。為(wei)延長定(ding)位(wei)元件(jian)更換周期,提高(gao)夾具(ju)使用壽命(ming),定(ding)位(wei)元件(jian)工(gong)(gong)作(zuo)表面(mian)應(ying)有(you)較高(gao)的(de)(de)耐磨(mo)性。
4. 良好的工藝性
定位(wei)元件(jian)的結(jie)構應力求簡單、合理(li)、便于加(jia)工(gong)、裝配和更換。
對于(yu)工件不(bu)同(tong)(tong)的定(ding)(ding)位(wei)基面(mian)的形(xing)式(shi)(shi),定(ding)(ding)位(wei)元件的結構(gou)、形(xing)狀、尺寸和布置方式(shi)(shi)也不(bu)同(tong)(tong)。下面(mian)按不(bu)同(tong)(tong)的定(ding)(ding)位(wei)基準(zhun)分別介紹(shao)所用的定(ding)(ding)位(wei)元件的結構(gou)形(xing)式(shi)(shi)。
二、工件以平面定位時的定位元件 工(gong)件以平面(mian)作為定(ding)位基(ji)準時常用的定(ding)位元件如(ru)下(xia)述: (一)主要支承 主要支(zhi)承用來限制工件(jian)自由度,起定位(wei)作用。 1 .固定支承 固定(ding)支(zhi)承由(you)支(zhi)承釘和支(zhi)承板兩(liang)種型(xing)式,如(ru)圖 3-41 所示,在使用(yong)過程中它(ta)們都是(shi)固定(ding)不動的(de)。 | ![]() |
當(dang)工件(jian)以粗(cu)糙(cao)不(bu)平(ping)的毛坯(pi)面定(ding)位時(shi),采用球頭支(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)承釘(ding)圖(tu)(tu) 3-41b ;齒紋頭支(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)承釘(ding),如圖(tu)(tu) 3 -41c ,用在工件(jian)側面,以增大磨擦系(xi)數,防止工件(jian)滑動;當(dang)工件(jian)以加(jia)工過的平(ping)面定(ding)位時(shi),可采用平(ping)頭支(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)承釘(ding)(如圖(tu)(tu) 3 -41a )或支(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)承板(ban)。圖(tu)(tu) 3-41d 所(suo)示(shi)支(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)承板(ban)結(jie)構簡單,制造方便(bian),但孔邊切(qie)屑不(bu)易清除干凈,故適用于(yu)側面和頂面定(ding)位;圖(tu)(tu) 3-41e 所(suo)示(shi)支(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)承板(ban)便(bian)于(yu)清除切(qie)屑,適用于(yu)底面定(ding)位。 需要經常更換的支承(cheng)釘(ding)應加襯套,如圖 3-42 所示。支承(cheng)釘(ding)、支承(cheng)板均已標(biao)準化,其公差(cha)配合、材料、熱處理(li)等(deng)可查國家標(biao)準《機床夾具零件(jian)及部(bu)件(jian)》。 一(yi)般支承(cheng)釘(ding)(ding)與(yu)夾具體孔(kong)的配合(he)可(ke)取 H7/n6 或 H7/r6 。如(ru)用襯套則支承(cheng)釘(ding)(ding)與(yu)襯套內孔(kong)的配合(he)可(ke)取 H7/js6 。 當要求(qiu)幾個支承(cheng)釘或(huo)支承(cheng)板裝配后等高時,可(ke)采用(yong)裝配后一(yi)次(ci)磨削法,以保證它們的工作面在同(tong)一(yi)平(ping)面內。 | ![]() |
工(gong)件以平面定位時,除了采用(yong)上面介紹的標準支(zhi)承釘和支(zhi)承板,也可根據(ju)工(gong)件定位平面的不同形狀設計(ji)相應的支(zhi)承板。
2 .可調支承
在工(gong)件(jian)定位過程中(zhong),支承釘的高度需(xu)調整時,應采用(yong)圖 3-43 所(suo)示可調支承。
在圖 3 -44a 中(zhong),工(gong)件為砂型(xing)鑄件,先以(yi) A 面(mian)(mian)定(ding)位銑 B 面(mian)(mian),再以(yi) B 面(mian)(mian)定(ding)位鏜(tang)雙孔(kong)。銑 B 面(mian)(mian)時(shi)若(ruo)用(yong)固(gu)定(ding)支(zhi)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng),由(you)于定(ding)位基面(mian)(mian) A 的(de)尺寸和形狀誤差較大(da),銑完(wan)后的(de) B 面(mian)(mian)與(yu)兩毛坯孔(kong)( 3-44 中(zhong)的(de)點劃線(xian))的(de)距(ju)離尺寸 H 1 、 H 2 變化(hua)也大(da),致使鏜(tang)孔(kong)時(shi)余量(liang)很不均(jun)勻,甚至可(ke)(ke)能使余量(liang)不夠。因此(ci)圖 3-44 中(zhong)可(ke)(ke)采用(yong)可(ke)(ke)調(diao)(diao)支(zhi)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng),定(ding)位時(shi)適當調(diao)(diao)整(zheng)(zheng)支(zhi)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)釘的(de)高度,便(bian)可(ke)(ke)避(bi)免出現上述(shu)情況。對于中(zhong)小(xiao)型(xing)零件,一(yi)般每(mei)批調(diao)(diao)整(zheng)(zheng)一(yi)次(ci),調(diao)(diao)整(zheng)(zheng)好后,用(yong)鎖緊螺(luo)母(mu)擰緊固(gu)定(ding),此(ci)時(shi)其作用(yong)與(yu)固(gu)定(ding)支(zhi)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)完(wan)全相同。若(ruo)工(gong)件較大(da)且毛坯精度較低時(shi),也可(ke)(ke)能每(mei)件都要調(diao)(diao)整(zheng)(zheng)。

在(zai)同(tong)一夾具(ju)上(shang)(shang)加(jia)工形(xing)狀相同(tong)但尺(chi)寸不同(tong)的(de)(de)工件時,可(ke)用(yong)可(ke)調支(zhi)承(cheng),如圖 3-44b 所示,在(zai)軸上(shang)(shang)鉆徑向孔,對(dui)于(yu)孔至端面的(de)(de)距(ju)離不等的(de)(de)工件,只要(yao)調整(zheng)支(zhi)承(cheng)釘的(de)(de)伸出長度,便可(ke)進行加(jia)工。 3 .自位支承(cheng)(浮(fu)動支承(cheng)) 在工件定位(wei)過程中(zhong),能自動調整位(wei)置的(de)支承稱(cheng)為(wei)自位(wei)支承,或稱(cheng)浮動支承 圖(tu) 3-45 所示的(de)(de)叉形零件(jian),以加工過的(de)(de)孔(kong) D 及(ji)端(duan)面(mian)定位,銑平面(mian) C 和 E 。用心軸(zhou)及(ji)端(duan)面(mian)限制(zhi) 、 、 、 和 五個自由(you)(you)度,為了限制(zhi)自由(you)(you)度 需設(she)(she)一防轉支(zhi)承(cheng)(cheng)。此支(zhi)承(cheng)(cheng)如(ru)單獨設(she)(she)在 A 處(chu)(chu)或 B 處(chu)(chu),都因工件(jian)剛性(xing)差而無法加工,若在 A 、 B 兩處(chu)(chu)均設(she)(she)防轉支(zhi)承(cheng)(cheng)則(ze)屬過定位,夾(jia)緊后使工件(jian)產(chan)生(sheng)較大的(de)(de)變形,將影響加工精度。此時應采用圖(tu) 3-46 所示的(de)(de)自位支(zhi)承(cheng)(cheng)。 | ![]() |
圖 3 -46a 、 b 是兩(liang)點(dian)式自位(wei)支承。圖 3 -46c 是三點(dian)式自位(wei)支承。這類支承的(de)工(gong)作特(te)點(dian)是:支承點(dian)的(de)位(wei)置能(neng)隨著工(gong)件定(ding)位(wei)基面(mian)位(wei)置的(de)變動(dong)而自動(dong)調整,定(ding)位(wei)基面(mian)壓下其(qi)中一點(dian),其(qi)余點(dian)便上升,直至各點(dian)均與工(gong)件接觸。接觸點(dian)數(shu)的(de)增加,提高了工(gong)件裝(zhuang)夾剛度和穩定(ding)性,但其(qi)作用相當于(yu)一個(ge)固定(ding)支承,只限制了工(gong)件的(de)一個(ge)自由(you)度。
自位支承適用于工件(jian)以毛坯面(mian)定位或定位剛性較差的場合(he)。

(二)輔助支承 輔助支承用(yong)來提高裝(zhuang)夾剛(gang)度和(he)穩定(ding)(ding)性,不起定(ding)(ding)位作用(yong)。如圖 3-47 所示,工件(jian)以內孔及端(duan)面定(ding)(ding)位鉆右端(duan)小孔。若(ruo)右端(duan)不設支承,工件(jian)裝(zhuang)夾后,右臂(bei)為一懸(xuan)臂(bei),剛(gang)性差。若(ruo)在 A 點設置(zhi)固定(ding)(ding)支承則屬過定(ding)(ding)位,有可能(neng)破壞左端(duan)定(ding)(ding)位。在這種情況下,宜在右端(duan)設置(zhi)輔助支承。工件(jian)定(ding)(ding)位時,輔助支承是浮動(dong)的(或可調的),待(dai)工件(jian)夾緊后再(zai)把輔助支承固定(ding)(ding)下來,以承受(shou)切削(xue)力(li)。 | ![]() |
1 .螺旋(xuan)式輔助支承 如(ru)圖 3 -48a 所示螺旋(xuan)式輔助支承的(de)結構與可調(diao)式支承相近(jin),但操作過程(cheng)不同,前者(zhe)不起(qi)(qi)定(ding)位作用,而(er)后者(zhe)起(qi)(qi)定(ding)位作用。
2 .自位式輔助支承 如圖 38b 所(suo)示(shi),彈簧 2 推(tui)動滑(hua)柱(zhu) 1 與工件(jian)接觸,用頂(ding)柱(zhu) 3 鎖(suo)緊(jin),彈簧力應能推(tui)動滑(hua)柱(zhu),但不可推(tui)動工件(jian)。
3 .推引式(shi)輔助支承 如圖 3 -48c 所示,工(gong)件(jian)定位后,推動手(shou)輪 4 使(shi)滑鍵(jian) 5 與(yu)工(gong)件(jian)接觸,然后轉動手(shou)輪使(shi)斜楔 6 開(kai)槽(cao)部分漲開(kai)鎖(suo)緊。

三、工件以圓孔定位時的定位元件
工件以內孔表面(mian)作為定位(wei)基面(mian)時常用(yong)的定位(wei)元(yuan)件如下(xia):
(一(yi))圓(yuan)柱(zhu)銷(定位銷)
圖 3-49 為(wei)常(chang)(chang)用定(ding)位(wei)銷結構。當定(ding)位(wei)銷直徑 D 小于(yu)(yu) 3~ 10mm 時,為(wei)避免使用中折斷或(huo)熱處理(li)時淬裂,通常(chang)(chang)將(jiang)根部制成圓(yuan)角(jiao) R 。夾具體上應有沉孔,使定(ding)位(wei)銷的(de)(de)(de)(de)圓(yuan)角(jiao)部分沉入孔內(nei)而(er)不影響定(ding)位(wei)。大批大量生產時,為(wei)了便于(yu)(yu)定(ding)位(wei)銷的(de)(de)(de)(de)更換,可采(cai)(cai)用圖 3-49d 所示(shi)的(de)(de)(de)(de)帶(dai)有襯套的(de)(de)(de)(de)結構型(xing)式(shi)。為(wei)了便于(yu)(yu)工件裝(zhuang)入,定(ding)位(wei)銷頭部有 15 0 的(de)(de)(de)(de)倒角(jiao)。此時襯套的(de)(de)(de)(de)外徑與夾具體底孔采(cai)(cai)用 H7/h6 或(huo) H7/r6 配合(he),而(er)內(nei)徑與定(ding)位(wei)銷外徑采(cai)(cai)用 H7/h6 或(huo) H7/h5 配合(he)。

(二)圓柱(zhu)心軸
圓柱(zhu)心軸(zhou)在很多工廠中有自己(ji)的廠標。圖 3-50 為常用(yong)心軸(zhou)的結構型式。 圖(tu) 3 -50a 為(wei)間(jian)隙配(pei)合(he)心(xin)軸。心(xin)軸的圓柱配(pei)合(he)面一般按 h6 、 g6 或 f7 制(zhi)造(zao),裝(zhuang)卸工(gong)件(jian)方便,但(dan)定心(xin)精度不高。為(wei) 減少因(yin)配(pei)合(he)間(jian)隙而造(zao)成(cheng)的工(gong)件(jian)傾(qing)斜(xie),工(gong)件(jian)常以孔和端面聯合(he)定位,因(yin)而要(yao)求工(gong)件(jian)< |