工件的安裝和夾具設(shè)計(jì)

《工件的安裝和夾具設(shè)計(jì)》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《工件的安裝和夾具設(shè)計(jì)（134頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、第 六 章 機(jī) 床 夾 具 設(shè) 計(jì) 6. 1 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 夾 具 的 位 置 。 如 ： 鉆 套

2、、 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(6).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 、 專 用 夾 具 、 可 調(diào) 夾 具 、

3、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 爪 長(zhǎng) 盤 、 平 口 鉗 、 回 轉(zhuǎn)

4、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 工 多 種 工 件 的 夾 具 。 這

5、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) 今 生 產(chǎn) 發(fā) 展 趨 勢(shì) ： 多 品 種

6、 、 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 。 使 用 夾 具 最 有 利 于 保 證 表

7、 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 擴(kuò) 大 機(jī) 床 的 功 能 ， 實(shí) 現(xiàn)

8、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) 。 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) 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)

9、 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 6. 2 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 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

10、 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 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

11、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 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/j

12、s6c.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 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 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)

13、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 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

14、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 。 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

15、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 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

16、 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. 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

17、 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 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

18、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 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

19、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 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 時(shí) ， 除 用 螺 釘 緊 固

20、 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 在夾 具 體 支 承 面 鑲 以 淬 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 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

21、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 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

22、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 ： 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

23、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 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

24、 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 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

25、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 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

26、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 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

27、 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 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

28、 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 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

29、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 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

30、 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 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

31、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 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

32、 ;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) ， 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

33、 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 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

34、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 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) ，

35、 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 )(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

36、 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 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A

37、2 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 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 。 6. 3 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

38、 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.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

39、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.定 位 元 件 制 造 誤 差c.基 準(zhǔn) 位 移 誤 差 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 。1、 基 準(zhǔn) 不 重 合 誤 差H + -H A+ -A C H H+ -

40、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 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 ） 。 工 序 一

41、： 加 工 平 面 2時(shí) ， 定 位 基 準(zhǔn) 與 設(shè) 計(jì) 基 準(zhǔn) 重 合 ， 其 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 。 定 位 誤 差 大 小 計(jì) 算（ 1） 畫 出 被 加 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 ，

42、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 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

43、 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 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)

44、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 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

45、 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 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

46、 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 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

47、， 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 ， 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

48、 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

49、 o21 22 2 Le 1 e2 e3(b) d1maxD1minTD1 Td1 左 端 ：孔 徑 ，公 差 為 TD1； 銷徑 ，公 差 為 Td1； 最 小間 隙 為 1。 101 DsD 111 ddsxd 右 端 ：孔 徑 公 差 為 TD2；銷 徑 公 差 為 Td2；最 小 間 隙 為 2。 先 單 獨(dú) 分 析 左 端 圓 銷 1的 定 位 情 況 。 銷 與 孔 之 間 的 最 大間 隙 為 ： 1 1 TD1 Td1 。 1將 使 一 批 工 件 安 裝 時(shí) 孔 的 中 心 偏 離 銷 的 中 心 。 其 中 偏 心 位移 誤 差 范 圍 ， 是 以 1為 直 徑 的 圓 ，

50、 圓 心 即 為 銷 的 中 心 O1（ 如圖 b中 所 示 ） 。 分 析 ： 再 分 析 削 邊 銷 2定 位 情 況 ： 由 于 削 邊 銷 不 限 制 X 的 移 動(dòng) 自 由 度 ， 而 限 制 Z的 轉(zhuǎn) 動(dòng) 自 由度 ， 所 以 孔 2與 削 邊 銷 2的 中 心 偏 移 范 圍 為 ： 在 X方 向 ： x 1 1 TD1 Td1 在 Y方 向 ： y 2 2 TD2 Td2 。 這 時(shí) 的 誤 差 范 圍近 似 為 一 個(gè) 橢 圓（ 見 圖 b） 。 孔 1、 2的 中 心 偏 移 誤 差 組 合 起 來 ， 將 引 起 工 件 的 兩 種 定 位 誤 差 ：綜 合 誤 差(1)

51、 縱 向 定 位 誤 差 ： 即 在 兩 孔 聯(lián) 心 線 方 向 的 最 大 可 能 移 動(dòng) 量（ x ） 。 x 1 1 TD1 Td1 （ 相 當(dāng) 于 第 一 孔 定 位 誤 差 ） (2) 角 度 定位 誤 差 ： 即工 件 繞 O1和O2的 最 大 偏轉(zhuǎn) 角 。 2ey1 2ey2(c) 一 面 兩 孔 定 位 時(shí) 的 定 位 誤 差 計(jì) 算o1 o2 L TDTDTdTdLtg yy 2 )()()( 2 212121 21 角 度 定 位 誤 差 ：由 上 式 看 出 ， 欲 減 小 ， 可 以 從 兩 方 面 著 手 ：（ i） 提 高 孔 與 銷 的 加 工 精 度 ， 減 小

52、 配 合 間 隙 ；（ ii） 增 大 孔 間 距 。 故 在 選 擇 定 位 基 準(zhǔn) 時(shí) ， 應(yīng) 盡 可 能 選 距 離 較遠(yuǎn) 的 兩 孔 ； 若 工 件 上 無 合 適 的 兩 孔 而 需 另 設(shè) 工 藝 孔 時(shí) ， 兩 工 藝孔 也 應(yīng) 布 置 在 具 有 最 大 距 離 的 適 當(dāng) 部 位 。 若 采 用 以 上 兩 種 措 施 還 不 能 滿 足 要 求 ， 應(yīng) 采 用 單 邊 靠 。 此 時(shí) ，角 度 誤 差 為 ：分 析 ： Ltg yy 2 | 21 2、 用 微 分 方 法 計(jì) 算 定 位 誤 差例 、 工 件 用 V形 塊 定 位 加 工 鍵 槽 時(shí) 的 定 位 誤 差 計(jì)

53、 算 。 用 V形 塊 定 位 加 工 鍵 槽 時(shí) 的 定 位 誤 差 計(jì) 算D(c)(b)(a) CA AO O O FE AaH H H1 2 3 加 工 鍵 槽 時(shí) ， 一 般 有 兩 項(xiàng) 工 序 要 求 ：1） 尺 寸 H；2） 鍵 槽 對(duì) 工 件 外 圓 中 心 的 對(duì) 稱 度 。標(biāo) 注 鍵 槽 設(shè) 計(jì) 尺 寸 H時(shí) ， 有 三 種 不 同 的 標(biāo) 注 方 法 ：(a)要 求 保 證 上 母 線 到 加 工 面 尺 寸 H 1；(b)要 求 保 證 下 母 線 到 加 工 面 尺 寸 H2；(c)要 求 保 證 上 母 線 到 加 工 面 尺 寸 H3。若 忽 略 工 件 的 圓 度

54、 誤 差 和 V形 塊 角 度 誤 差 ， 可 認(rèn) 為 工 件 外 圓中 心 在 水 平 方 向 上 的 位 置 變 動(dòng) 量 為 零 2sin22sin adaOEOA )2(sin4 2cos)(2sin2 1)( 2 aadddaOAd 已 知 ： 工 件 外 圓 直 徑 為 d， 公 差 為 Td， V形 塊 兩 斜 面 夾 角 為 a， 求各 種 標(biāo) 準(zhǔn) 方 式 下 的 定 位 誤 差 ？解 ： 首 先 ： 寫 出 O點(diǎn) （ 工 件 基 準(zhǔn) 點(diǎn) ） 至 加 工 尺 寸 方 向 上 某 固 定 點(diǎn)（ 通 常 取 點(diǎn) A） 的 距 離 A(a)E O H1再 對(duì) 上 式 求 全 微 分 2

55、sin21 aTdH TaaadTdadh )2(sin4 2cos2sin2 1 2 用 微 小 增 量 代 替 微 分 ， 并 將 尺 寸 誤 差 視 為 微 小 增 量 ，且 考 慮 到 尺 寸 誤 差 可 正 可 負(fù) ， 各 項(xiàng) 誤 差 應(yīng) 取 絕 對(duì) 值 ， 故 定位 誤 差 為 ：若 使 用 同 一 夾 具 進(jìn) 行 加 工 ， 則 Ta 0所 以 12sin12 adOCOACA 12sin122 aTdH 12sin12 adODOADA 12sin12 3 aTdH 同 理 ： A(c) H2C aE D O F(b)AO H3 請(qǐng) 用 幾 何 解 法 求 解 上 題 AO1O

56、2r2 1r用 幾 何 解 法 求 上 題 ：2sin2 2sin22sin2 12 21211 aTd adad AOAOOOH 通 過 以 上 計(jì) 算 ， 可 得 出 如 下 結(jié) 論 ：（ 1） ， 即 定 誤 差 隨 毛 坯 誤 差 增 大 而 增 大 。（ 2） 與 V形 塊 夾 角 有 關(guān) 。 即 定 位 誤 差 隨 增 大 而 增 減 小 ， 但 定 位 穩(wěn) 定 性 卻 差 了 ， 故 一 般 選 用 =90 。（ 3） 與 加 工 尺 寸 標(biāo) 注 方 法 有 關(guān) 。分 析 ： TdH注 意 ： 定 位 誤 差 是 對(duì) 采 用 調(diào) 整 法 加 工 的 成 批 生 產(chǎn) 或 小 批 生

57、 產(chǎn) 中 ，在 數(shù) 控 機(jī) 床 上 加 工 時(shí) 也 在 定 位 誤 差 ； 對(duì) 采 用 試 切 法 加 工 的 小 批 生 產(chǎn) 中 不 存 在 定 位 誤 差 。H 保 證 規(guī) 定 加 工 精 度 實(shí) 現(xiàn) 的 條 件 工 件 利 用 夾 具 加 工 時(shí) ， 影 響 加 工 精 度 的 誤 差 因 素 除 定 位 誤差 外 ， 尚 有 ： 1.夾 具 的 有 關(guān) 制 造 誤 差 （ 制 造 ） 這 個(gè) 誤 差 主 要 包 括 夾 具 制 造 時(shí) 的 兩 項(xiàng) 誤 差 ： 確 定 刀 具 位 置的 元 件 和 引 導(dǎo) 刀 具 的 元 件 與 定 位 元 件 間 的 位 置 誤 差 ； 定 位 元 件

58、與 夾 具 安 裝 到 機(jī) 床 上 的 安 裝 基 面 間 的 位 置 誤 差 。 2.夾 具 安 裝 誤 差 （ 安 裝 ） 即 是 夾 具 在 機(jī) 床 上 的 定 位 誤 差 。 3.加 工 誤 差 （ 加 工 ） 指 上 件 在 切 削 過 程 中 所 產(chǎn) 生 的 誤 差 。 如 機(jī) 床 的 工 作 精 度 ，刀 具 的 磨 損 和 跳 動(dòng) ， 刀 具 相 對(duì) 工 件 加 工 位 置 的 調(diào) 整 誤 差 ， 以 及 工 藝 系 統(tǒng) 在 加 工 過 程 中 的 彈 性 變 形 等 。 為 了 保 證 工 件 的 加 工 精 度 ， 必 須 使 上 述 所 有 誤 差 因 素 對(duì) 工 件加

59、工 的 綜 合 影 響 ， 控 制 在 工 件 所 允 許 的 公 差 （ T公 差 ） 范 圍 之 內(nèi) ，即 ： 制 造 安 裝 加 工 T工 件 上 式 即 為 保 證 規(guī) 定 加 工 精 度 實(shí) 現(xiàn) 的 條 件 ， 也 稱 為 用 夾 具 安 裝加 工 時(shí) 的 誤 差 計(jì) 算 不 等 式 。 為 使 T 工 件 做 到 合 理 地 分 配 給 以 上 機(jī) 械 加 工 中 產(chǎn) 生 誤 差 的 各 個(gè)環(huán) 節(jié) ， 通 常 在 夾 具 設(shè) 計(jì) 時(shí) ， 夾 具 上 定 位 元 件 之 間 ， 定 位 元 件 與 引導(dǎo) 元 件 之 間 ， 以 及 其 他 相 關(guān) 尺 寸 和 相 互 位 置 的 公

60、差 ， 一 般 取 工 件上 相 應(yīng) 公 差 的 1/5 1/2， 最 常 用 的 是 1/3 1/2， 因 粗 加 工 的 T工 件 大 ，此 時(shí) ， 夾 具 上 相 應(yīng) 公 差 取 小 的 比 例 。 6. 3 工 件 的 夾 緊一 、 工 件 夾 緊 的 基 本 要 求 夾 得 穩(wěn) ： 不 破 壞 穩(wěn) 定 的 正 確 定 位 ， 以 作 平 衡 ， 剛 度 足 夠 ； 夾 得 牢 ： 夾 緊 力 要 合 適 ， 過 大 工 件 變 形 或 損 傷 ， 影 響 加 工精 度 ， 過 小 工 件 加 工 中 易 移 動(dòng) 或 產(chǎn) 生 振 動(dòng) ， 同 時(shí) ， 夾 緊 裝 置應(yīng) 保 證 自 鎖 ，

61、 即 原 始 夾 緊 力 去 除 后 ， 工 件 能 保 持 夾 緊 狀 態(tài) ； 夾 得 快 ： 機(jī) 構(gòu) 簡(jiǎn) 單 、 緊 湊 、 操 作 安 全 、 省 力 、 迅 速 方 便 。 確 定 夾 緊 方 案 一 般 應(yīng) 與 定 位 問 題 同 時(shí) 考 慮 ， 為 達(dá) 到 以 上三 個(gè) 要 求 ， 正 確 設(shè) 計(jì) 夾 緊 機(jī) 構(gòu) ， 首 先 必 須 合 理 確 定 夾 緊 力 的三 要 素 ： 大 小 、 方 向 和 作 用 點(diǎn) 。 二 、 夾 緊 力 方 向 的 確 定1.夾 緊 力 方 向 的 確 定 不 破 壞 定 位 的 準(zhǔn) 確 性 ， 朝 向 是 定 位 基 準(zhǔn) ； 夾 緊 力 方 向

62、應(yīng) 使 工 件 變 形 盡 可 能 小 ； 夾 緊 力 方 面 應(yīng) 使 所 需 夾 緊 力 盡 可 能 小 。Q a不 合 理合 理 QBQA Q Q QQ 合 理不 合 理 WQP WPQ WP QP： 切 削 力 、 W： 重 力 ， Q： 夾 緊 力P、 W相 同 時(shí) ， 哪 一 情 況 Q可 最 小 ？ 由 此 可 見 ， 夾 緊 力 大 小 與 夾 緊 力 方 向 直 接 有 關(guān) ， 在 考 慮夾 緊 方 向 時(shí) ， 只 要 滿 足 夾 緊 條 件 ， 夾 緊 力 越 小 越 好 。Q Q 2.夾 緊 力 作 用 點(diǎn) 的 選 擇 夾 緊 力 應(yīng) 落 在 支 承 元 件 上 或 幾 個(gè)

63、 支 承 元 件 所 形 成 的 平 面 內(nèi) 夾 緊 力 應(yīng) 落 在 工 件 剛 性 較 好 的 部 件 上 夾 緊 力 應(yīng) 盡 量 靠 近 加 工 面Q 合 理不 合 理 Q Q 合 理不 合 理 Q2 2Q夾 緊 力 應(yīng) 落 在 工 件 剛 性 較 好 的 部 件 上 夾 緊 力 應(yīng) 盡 量 靠 近 加 工 面Q1 Q1 2Q 夾 緊 力 要 合 適 ， 過 大 工 件 變 形 或 損 傷 ， 影 響 加 工 精 度 ，過 小 工 件 加 工 中 易 移 動(dòng) 或 產(chǎn) 生 振 動(dòng) 。3.夾 緊 力 大 小 的 估 算估 算 夾 緊 力 的 方 法 ：首 先 ： 將 工 件 視 為 分 離 體

64、 ， 分 析 作 用 在 工 件 上 的 各 種 力 ；再 根 據(jù) 力 系 平 衡 條 件 ， 確 定 保 持 工 件 平 衡 所 需 的 最 小 夾 緊 力 ；最 后 將 乘 以 一 合 適 的 安 全 系 數(shù) ， 以 此 作 為 所 需 的 夾 緊 力 。 典 型 夾 緊 機(jī) 構(gòu) 常 見 的 有 斜 楔 、 偏 心 、 螺 旋 和 鉸 鏈 等 夾 緊 機(jī) 構(gòu) ， 斜 楔 、 偏心 、 螺 旋 是 利 用 機(jī) 械 摩 擦 的 斜 楔 自 鎖 原 理 。 1.斜 楔 夾 緊 QR P 斜 楔 夾 緊 的 特 點(diǎn) ： (1)斜 楔 機(jī) 構(gòu) 簡(jiǎn) 單 ， 有 增 力 作 用 。 一 般 擴(kuò) 力 比

65、（ 約 為 3） ， 愈小 增 力 作 用 愈 大 。 (2)斜 楔 夾 緊 行 程 小 ， 且 受 斜 楔 升 角 影 響 。 增 大 可 加大 行 程 ， 但 自 鎖 性 能 變 差 。 為 解 決 增 力 、 行 程 之 間 矛 盾 ， 斜 楔 還 可 采 用 雙 升 角 形式 ， 大 升 角 用 于 夾 緊 前 的 快 速 行 程 ， 小 升 角 則 滿 足 增 力 和 自 鎖 條 件 。 )( 21 atgtg PQ12 與 上 表 面 的 摩 擦 角與 下 表 面 的 摩 擦 角 夾 緊 行 程 工 件 所 要 求 的 夾緊 行 程 h 與 斜 楔 相 應(yīng)移 動(dòng) 的 距 離 s 之

66、 比 稱為 行 程 比 ,is不 考 慮 摩 擦 影 響 時(shí) ： F Q 1i = =P tan 斜 楔 理 想 增 力 倍 數(shù) 等 于 夾 緊 行 程 的 縮 小 倍 數(shù) 。 因 此 ，選 擇 升 角 時(shí) ， 必 須 同 時(shí) 考 慮 增 力 比 和 夾 緊 行 程 兩 方 面的 問 題 。 (3) 夾 緊 和 松 開 要 敲 擊 大 、 小 端 ， 操 作 不 方 便 。 手 動(dòng) 操 作 的 簡(jiǎn)單 斜 楔 夾 緊 很 少應(yīng) 用 ， 而 在 常 見 的夾 緊 裝 置 中 ， 改 變夾 緊 力 方 向 和 作為 增 力 機(jī) 構(gòu) 時(shí) 則 應(yīng)用 較 多 。 ,如 氣 液 壓 夾 緊 時(shí) ， 斜 楔上 作 用 的 動(dòng) 力 源 是不 間 斷 的 ， 所 以 不必 自 鎖 ， 可 增 大 到 15 30 。 材 料 ： 斜 楔 一 般 用 20鋼 滲 碳 ， 淬 硬HRC58 62。 批 量 不 大 時(shí) 也 可 用 45鋼 ，淬 硬 HRC42 46。 2. 螺 旋 夾 緊 螺 旋 夾 緊 結(jié) 構(gòu) 簡(jiǎn) 單 ， 增 力 比 大 ， 自 鎖 性 好 ， 夾 緊 可 靠 ，所 以 在 夾 具 中 得 到