機械加工中工件的一般定位方法及定位元件

發(fā)布日期：2012-07-12    蘭生客服中心    瀏覽：26427

        工件上的定位基準面與相應(yīng)的定位元件合稱為定位副。定位副的選擇及其制造精度直接影響工件的定位精度和夾具的工作效率以及制造使用性能等。下面按不同的定位基準面分別介紹其所用定位元件的結(jié)構(gòu)形式。

1．工件以平面定位

(1) 支承釘

        如圖3-12所示。當(dāng)工件以粗糙不平的毛坯面定位時，采用球頭支承釘(B型)，使其與毛坯良好接觸。齒紋頭支承釘(C型)用在工件的側(cè)面，能增大摩擦系數(shù)，防止工件滑動。當(dāng)工件以加工過的平面定位時，可采用平頭支承釘(A型)。

        在支承釘?shù)母叨刃枰{(diào)整時，應(yīng)采用可調(diào)支承�？烧{(diào)支承主要用于工件以粗基準面定位，或定位基面的形狀復(fù)雜，以及各批毛坯的尺寸、形狀變化較大時。如圖3-13是在規(guī)格化的銷軸端部銑槽，用可調(diào)支承3軸向定位，達到了使用同一夾具加工不同尺寸的相似件的目的。


圖3-12  支承釘     圖3-13  用可調(diào)支承加工相似件

1—銷軸   2—V形塊   3—可調(diào)支承

        可調(diào)支承在一批工件加工前調(diào)整一次，調(diào)整后需要鎖緊，其作用與固定支承相同。

        在工件定位過程中能自動調(diào)整位置的支承稱為自位支承。其作用相當(dāng)于1個固定支承，只限制1個自由度。由于增加了接觸點數(shù)，可提高工件的裝夾剛度和穩(wěn)定性，但夾具結(jié)構(gòu)稍復(fù)雜，自位支承一般適用于毛面定位或剛性不足的場合。如圖3-10(a)中的球面支承。

        工件因尺寸形狀或局部剛度較差，使其定位不穩(wěn)或受力變形等原因，需增設(shè)輔助支承，用以承受工件重力、夾緊力或切削力。輔助支承的工作特點是：待工件定位夾緊后，再調(diào)整輔助支承，使其與工件的有關(guān)表面接觸并鎖緊。而且輔助支承是每安裝一個工件就調(diào)整一次。但此支承不限制工件的自由度，也不允許破壞原有定位。

(2) 支承板

        工件以精基準面定位時，除采用上述平頭支承釘外，還常用圖3-14所示的支承板作定位元件。A型支承板結(jié)構(gòu)簡單，便于制造，但不利于清除切屑，故適用于頂面和側(cè)面定位；B型支承板則易保證工作表面清潔，故適用于底面定位。



A型                 B型

   圖3-14  支承板


        夾具裝配時，為使幾個支承釘或支承板嚴格共面，裝配后，需將其工作表面一次磨平，從而保證各定位表面的等高性。

2．工件以圓柱孔定位

        各類套筒、盤類、杠桿、撥叉等零件, 常以圓柱孔定位。所采用的定位元件有圓柱銷和各種心軸。這種定位方式的基本特點是：定位孔與定位元件之間處于配合狀態(tài)，并要求確�？字行木�與夾具規(guī)定的軸線相重合�？锥ㄎ贿�經(jīng)常與平面定位聯(lián)合使用。

(1) 圓柱銷

         圖3-15為常用的標準化的圓柱定位銷結(jié)構(gòu)。圖(a)、(b)、(c)是最簡單的定位銷，用于不經(jīng)常需要更換的情況下。圖(d)帶襯套可換式定位銷。

 (a)           (b)      (c)        (d)  

圖3-15  圓柱定位銷

(a) D＞3～10   (b) D＞10～18   (c) D＞18   (d) 帶套可換定位銷

(2) 圓柱心軸

        心軸主要用于套筒類和空心盤類工件的車、銑、磨及齒輪加工。圖3-16為常用圓柱心軸的結(jié)構(gòu)形式。其中(a)為間隙配合心軸，(b)為過盈配合心軸，(c)是花鍵心軸。

(a)  


(b) 


                           (c)

       圖3-16  圓柱心軸

(a) 間隙配合心軸 (b) 過盈配合心軸1—引導(dǎo)部分 2—工作部分3—傳動部分(c) 花鍵心軸

(3) 圓錐銷

        如圖3-17所示，工件以圓柱孔在圓錐銷上定位�？锥伺c錐銷接觸，其交線是一個圓，相當(dāng)于三個止推定位支承，限制了工件的三個自由度。圖(a)用于粗基準，圖(b)用于精基準。

        但是工件以單個圓錐銷定位時易傾斜，故在定位時可成對使用，或與其它定位元件聯(lián)合使用。如圖3-18采用圓錐銷組合定位，均限制了工件的五個自由度。


(a) 粗基準定位   (b) 精基準定位

圖3-17  圓錐銷定位

(4) 小錐度心軸

        這種定位方式的定心精度較高，但工件的軸向位移


圖3-18  圓錐銷組合定位

         誤差較大，適用于工件定位孔精度不低于IT7的精車和磨削加工，不能加工端面。

3．工件以圓錐孔定位

(1) 圓錐形心軸

        圓錐心軸限制了工件除繞軸線轉(zhuǎn)動自由度以外的其它五個自由度。

(2) 頂尖

        在加工軸類或某些要求準確定心的工件時，在工件上專為定位加工出工藝定位面——中心孔。中心孔與頂尖配合，即為錐孔與錐銷配合。兩個中心孔是定位基面，所體現(xiàn)的定位基準是由兩個中心孔確定的中心線。圖3-19所示，左中心孔用軸向固定的前頂尖定位，

    圖3-19  中心孔定位

        限制了三個自由度；右中心孔用活動后頂尖定位，與左中心孔一起聯(lián)合限制了兩個自由度。中心孔定位的優(yōu)點是定心精度高，還可實現(xiàn)定位基準統(tǒng)一，并能加工出所有的外圓表面。這是軸類零件加工普遍采用的定位方式。

4．工件以外圓柱表面定位

(1) V形架

        V形架定位的最大優(yōu)點是對中性好。即使作為定位基面的外圓直徑存在誤差，仍可保證一批工件的定位基準軸線始終處在V形架的對稱面上；并且使安裝方便。見圖3-20。

        圖3-21為常用V形架結(jié)構(gòu)。圖(a)用于較短的精基準面的定位，圖(b)和圖(c)用于較長的或階梯軸的圓柱面，其中圖(b)用于粗基準面，圖(c)用于精基準面；圖(d)用于工件較長且定位基面直徑較大的場合，V形架做成在鑄鐵底座上鑲裝淬火鋼墊板的結(jié)構(gòu)。

        V形架可分為固定式和活動式。固定式V形架在夾具體上的裝配，一般用螺釘和兩個    定位銷連接�；顒覸形架除限制工件一個自由度外，還兼有夾緊作用，其應(yīng)用見圖3-22。


圖3-20  V形架對中性分析     圖3-21  V形架    圖3-22  活動V形架應(yīng)用

(2) 定位套

        工件以外圓柱面在圓孔中定位，這種定位方法一般適用于精基準定位，常與端面聯(lián)合定位。所用定位件結(jié)構(gòu)簡單，通常做成鋼套裝于夾具中，有時也可在夾具體上直接做出定位孔。

        工件以外圓柱面定位，有時也可用半圓套或錐套作定位元件。

        常見定位元件及其組合所能限制的自由度見表3-1。

表3-1  常見定位元件能限制的工件自由度



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