定位与夹紧
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第一章工件的装夹---本书重点工件的装夹指的是工件的定位和夹紧。
定位的任务是:使同一工序中的一批工件都能在夹具中占据正确的位置。
工件位置的正确与否,用加工要求来衡量夹紧的任务是:使工件在切削力、离心力、惯性力和重力的作用下不离开已经占据的正确位置,以保证机械加工的正常进行。
定位、夹紧装夹在装夹工件----------→夹具-----→机床<------刀具§1.1 工件定位的基本原理一. 六点定则在空间直角坐标系中,工件可以沿X、Y、Z轴有不同的位置,称作工件沿X、Y、Z的位置自由度,用X、Y、Z表示;也可以绕X、Y、Z轴有不同的位置,称作工件绕X、Y和Z轴的角度自由度,用X、Y、Z表示。
用以描述工件位置不确定性的X、Y、Z和X、Y、Z,称为工件的六个自由度。
用合理分布的六个支承点限制工件六个自由度的法则,称为六点定则。
XOY面中,1,2,3支撑点:Z,X,YYOZ 面中,4,5点:X,ZZOX面中,6点:Y支承点的分布必须合理:工件底面上的三个支承点应放成三角形,三角形的面积越大,定位越稳。
工件侧面上的两个支承点不能垂直放置.注意:(1).定位就不能脱离,始终保持接触(2).不考虑受力,受力后不脱离定位面---夹紧的任务二. 限制工件自由度与加工要求的关系按照加工要求确定工件必须限制的自由度,在夹具设计中是首先要解决的问题。
加工要求-→工件需要限制的自由度<---→定位元件的选择表1-2 满足加工要求必须限制的自由度1.完全定位:工件的六个自由度都限制了的定位称为完全定位。
2.不完全定位:工件被限制的自由度少于六个,但能保证加工要求的定位。
在工件定位时,以下几种情况允许不完全定位:l)加工通孔或通槽时,沿贯通钢的位置自由度可不限制。
2)毛坯(本工序加工前)是轴对称时,绕对称轴的角度自由度可不限制。
3)加工贯通的平面时,除可不限制沿两个贯通轴的位置自由度外,还可不限制绕垂直加工面的轴的角度自由度。
定位与夹紧
一、定位
(1)分类
l)完全定位
工件的六个自由度全部被夹具中的定位元件所限制,而在夹具中占有完全确定的惟一位置,称为完全定位。
2)不完全定位
根据工件加工表面的不同加工要求,定位支承点的数目可以少于六个。
有些自由度对加工要求有影响,有些自由度对加工要求无影响,这种定位情况称为不完全定位。
不完全定位是允许的,
3)欠定位
按照加工要求应该限制的自由度没有被限制的定位称为欠定位。
欠定位是不允许的。
因为欠定位保证不了加工要求。
4)过定位
工件的一个或几个自由度被不同的定位元件重复限制的定位称为过定位。
当过定位导致工件或定位元件变形,影响加工精度时,应该严禁采用。
但当过定位并不影响加工精度,反而对提高加工精度有利时,也可以采用。
各类钳加工和机加工都会用到。
(2)解释
工件定位的实质就是使工件在夹具中占据确定的位置,因此工件的定位问题可转化为在空间直角坐标系中决定刚体坐标位置的问题来讨论。
在空间直角坐标系中,刚体具有六个自由度,即沿X、Y、Z轴移动的三个自由度和绕此三轴旋转的三个自由度。
用六个合理分布的支承点限制工件的六个自由度,使工件在夹具中占据正确的位置,称为六点定位法则。
人们在阐述六点定位法则时常以图1所示铣不通槽的例子来加以说明:a1、a2、a3三个点体现主定位面A,限制X、Y方向的旋转自由度和Z方向的移动自由度;a4、a5两个点体现侧面B,限制X 方向的移动自由度和Z方向的旋转自由度;a6点体现止推面C,限制Y方向的移动自由度。
这样,工件的六个自由度全部被限制,称为完全定位。
当然,定位只是保证工件在夹具中的位置确定,并不能保证在加工中工件不移动,故还需夹紧。
定位和夹紧是两个不同的概念。
二、加紧
工件在定位的基础上由于加工时工件受外力较大(主要是切削力)定位一般会被破坏,这时就需要对工件施加夹紧力,以防止工件移动,这个就叫夹紧。