机械制造技术(上册)-李兆铨-电子教案 第二章 3 8
104页1、第 二章 机床夹具设计,2.1概述 2.2 工件的定位 2.3 工件的夹紧 2.4 常见典型夹具,2.1概述,2.1.1 机床夹具的定义 2.1.2 机床夹具的作用 2.1.3 机床夹具的组成,2.2 工件的定位,2.2.1 六点定位原理 2.2.2 工件的定位方式与定位元件 2.2.3定位误差,2.2.1 六点定位原理,1 支承点与定位元件 2 完全定位与不完全定位 3 欠定位与过定位 4.夹紧与定位,工件的六点定位,1 支承点与定位元件,2 完全定位与不完全定位,定位方案分析,3 欠定位与过定位,床头箱定位简图,4.夹紧与定位,磨平面工序定位分析,2.2.2 工件的定位方式与定位元件,1 工件以平面定位 (1)工件以毛面定位,(2)工件以光面定位,(3)可调支承,(4)自位支承,(5)辅助支承,辅助支承的应用,辅助支承,2 工件以内孔定位,间隙配合心轴,圆锥心轴,定位销,圆锥销,3 工件以外圆定位,V型块,4 工件以一组基准定位,一面两孔定位,一面一孔定位,2.2.3定位误差,1定位误差产生的原因 2定位误差的分析与计算 应用举例,1定位误差产生的原因,(1)由基准不重合误差引起的
2、定位误差,基准不重合引起的定位误差,(2)由基准位置误差引起的定位误差,工件定位时,由于定位副(工件的定位基面与定位元件的工作表面)的制造误差引起定位基准相对位置的最大变动量,称为基准位置误差,以JW表示。 DWBCJW,2定位误差的分析与计算,(1)工件以平面定位 (2)工件以内孔定位 基准孔与心轴(或定位销)任意接触 基准孔与心轴(或定位销)固定边接触 (3)工件以外圆在V形块上定位,用间隙配合心轴定位时的基准位置误差,在V型块上定位的定位误差分析,应用举例,两孔定位计算实例,如图2-23所示零件以一面两孔定位,其中一孔用圆销,直径尺寸为12mm,一孔用菱形销,直径尺寸为12mm,两孔的直径尺寸为12mm,其中心距为800.04mm,两定位销为垂直放置,试计算工件定位时所产生的最大转角误差。 解:DW1(TD1 + Td1 + X1min)/2(0.027 + 0.011 + 0.006)/20.022 对菱销孔 DW2(TD2 + Td2 + X2 min)/2(0.027 + 0.011 + 0.032)/20.035 因为 tg(DW1 + DW2)/L 所以maxtg-1
3、(DW1 + DW2)Lmaxtg-1(0.057/80.04)227 故此工序工件定位时所产生的最大转角误差为227。,2.3 工件的夹紧,2.3.1夹紧力的确定 2.3.2典型夹紧机构,2.3.1夹紧力的确定,1夹紧力的作用点 2夹紧力的方向 3夹紧力的大小,1夹紧力的作用点,(1)夹紧力的作用点应保证工件夹紧后定位稳定,不得破坏工件的定位。,夹紧力作用点分布位置对比,用辅助支承承受夹紧力,(2)夹紧力的作用点应保证工件夹紧后所产生的变形最小 (3)夹紧力的作用点应保证工件夹紧后在加工时所产生的振动要小,夹紧力作用点与变形,2夹紧力的方向,(1) 夹紧力的方向应使工件的定位基面与定位元件接触良好,夹紧 力方向与保持正确定位的关系,(2)夹紧力的方向应与工件刚度最大的方向相一致,有利于减小工件的夹紧变形。,夹紧力方向与工件刚性关系,(3)夹紧力的方向应尽量与切削力、工件重力的方向相一致,利用支承反力来平衡切削力,这将有利于减小夹紧力。,3夹紧力的大小,在确定夹紧力时,通常将夹具和工件看成一个刚性系统,并视工件在切削力、夹紧力、重力、惯性力等力的作用下,处于静力平衡状态,然后列出力的平
4、衡方程式,即可求出理论夹紧力,其中切削力是计算夹紧力的主要依据。 计算出理论夹紧力后,为使夹紧可靠,应乘以安全系数,作为实际所需的夹紧力。即: QKQ 式中:Q计算出的理论夹紧力 Q实际所需的夹紧力 K安全系数,一般为1.53 粗加工时,一般取K2.53;精加工时,一般取K1.52,2.3.2典型夹紧机构,1斜楔夹紧机构 2螺旋夹紧机构 3偏心夹紧机构 4定心夹紧机构,1斜楔夹紧机构,斜楔夹紧机构,(1) 夹紧力的计算 QW.tg2 + W.tg( + 1) 则WQtg2 + tg( + 1) 式中:斜楔的斜角 1斜楔与夹具体之间的摩擦角 2-斜楔与工件之间的摩擦角,斜楔夹紧受力分析,(2) 自锁条件 1 + 2 一般1257,则 1014 为确保夹紧机构的自锁性能,通常取58。当用气动或液压等装置实现斜楔夹紧时,其斜角不受限制。,(3) 斜楔夹紧机构的特点: 增力作用好。 夹紧行程小。 当斜角1 + 2时,具有自锁性。 手动夹紧效率低。,2螺旋夹紧机构,(1)单螺旋夹紧,螺杆受力分析,螺纹端部与工件(A或压脚)的当量摩擦半径、螺纹与螺钉的当量摩擦角计算公式,(2) 螺旋压板夹紧机构,
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