汽车制造工艺学之工件的装夹和机床夹具培训课件PPT(共 127张)

将 6 个支承抽象
Z
为6个“点”，6个
点限制了工件的6
个自由度，这就是
六点定位原理。
Y
X
图 2-13 六点定位原理
11
2.3 定位原理
两点注意： “点”的含义
——对自由度的限制，与实际接触点不同 与理论力学、机构学自由度概念差别
——位置不定度 ——夹紧与定位概念分开 ——工件、夹具是弹性体
Z
②工件加工要求不需要限制某一个或某几个自由度。 如加工平板上表面，要求保证平板厚度及与下平面的 平行度，则只需限制 3 个自由度就够了。
13
2.3 定位原理
完全定位与不完全定位
Z
Z
Z
X
a）
Z
Y
X b）
Z
Y
Y
X c）
Z
X d）
Y
Y
Y
X
e）
X f）
图2-15 工件应限制的自由度
14
2.3 定位原理
欠定位
18
2.3 定位原理
过定位分析
Z
Z
Y
Y
Y
X
X
a）
b）
图2-19 过定位示例
Y
19
2.3 定位原理
过定位应用
刀柄 定位端面 配合锥面 主轴
拉杆
HSK刀柄
涨套
间隙
7:24
1:10
传统刀柄
主轴 拉杆
图2-21 HSK刀柄与传统刀柄结构
刀柄
20
2.3 定位原理
过定位讨论 如图示，齿轮坯以内孔和一小端面定位，车削外圆和大 端面。加工后检测发现大端面与内孔垂直度超差。试分 析原因，提出改进意见。
X
Z
Y a）
Z
X
X
X
Y
Y
b） 图2-23 过定位分析
c）
24
2.4.3 定位原理
X
Z
Y a）
X
Z
Y a1）
X
Z
Y a2）
图2-23a 过定位示例分析
25
2.4.3 定位原理
Z X
Z X
X Y b） Z
X
X Y
Z X
b1）
X
X
Y
Y
b2） 图2-23b 过定位示例分析
b3）
26
2.3 定位原理
Z
Z
0.02 A
4 A
图2-22 过定位示例
间隙配合刚性心轴
21
2.3 定位原理
图2-22a 过定位引起夹紧变形
22
2.3 定位原理
橡胶垫
23
图2-22b 过定位处理分析
2.3 定位原理
讨论 分析图示定位方案： ①各方案限制的自由度 ②有无欠定位或过定位 ③对不合理的定位方案提 出改进意见。
Z
X
汽车制造工艺学
第2章 工件的装夹和机床夹具
1
2.1 基准
基准
确定加工对象上几何要素间几何关系所依据的那些点、 线、面称为基准。
设计基准
在设计图样上 所采用的基准
定位支座零件
2
2.1 基准
工艺基准
在工艺过程中所采用的基准。又可分为：工序基准、定 位基准、测量基准与装配基准。
工序基准– 在工序图上用来确定本道工序被加工表面的 加工尺寸、位置公差的基准。
2）反之，如果工件的定位面是毛坯面，或虽经过机械 加工，但加工精度不高，这时过定位一般是不允许的， 因为它可能造成定位不准确，或定位不稳定，或发生 定位干涉等情况。
16
2.3 定位原理
过定位分ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ（桌子与三角架）
图2-17 过定位分析
17
2.3 定位原理
过定位分析
Z
Z
Y
Y
Y
Y
Y
X
X
ab））
X
c）
图2-18 过定位示例
28
（一）工件以平面定位 1．基本支承 (1)固定支承：安装到夹具上后，不可拆卸或调节。 分为支承板和支承钉。 ①支承钉：用于小平面未加工或已加工表面的定位 。
a.分类： 平头：用于经过精加工的表面，面接触。
球头：点接触，可保证接触位置相对稳定，但易 磨损，夹紧时使加工表面产生压陷，产生较大安装误 差，不易使几个支承钉保持在同一平面内，用于精加 工中。
精度不高，效率低，多用于形状复杂的铸件
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2.2 工件装夹
精度和效率均高，广泛采用
图2-12 工件在夹具上装夹（滚齿夹具）
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2.3 定位原理
六点定位原理
用任X 何,Y 一,个Z ,物a ,体b 在,c 空表间示直角坐标系中都有 6 个自由度——
要确定其空间位置，就需要限制其 6 个自由度
工件加工时必须限制的自由度未被完全限制，称为欠定 位。欠定位不能保证工件的正确安装，因而是不允许的。
Z
Y X
B
B
a）
b）
图2-16 欠定位示例
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2.3 定位原理
过定位
过定位——工件某一个自由度（或某几个自由度） 被两个（或两个以上）约束点约束，称为过定位。
过定位是否允许，要视具体情况而定： 1）如果工件的定位面经过机械加工，且形状、尺寸、 位置精度均较高，则过定位是允许的。有时还是必要 的，因为合理的过定位不仅不会影响加工精度，还会 起到加强工艺系统刚度和增加定位稳定性的作用。
Y X
图 2-14 工件以平面3点定位 12
2.3 定位原理
完全定位与不完全定位
工件的6个自由度均被限制，称为完全定位。工件6个 自由度中有1个或几个自由度未被限制，称为不完全定 位。
不完全定位主要有两种情况： ①工件本身相对于某个点、线是完全对称的，则工件
绕此点、线旋转的自由度无法被限制（即使被限制也 无意义）。例如球体绕过球心轴线的转动，圆柱体绕 自身轴线的转动等。
图2-9e 支座零件第5工序 （磨外圆、台阶面）
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2.2 工件装夹
装夹的含义
装夹又称安装，包括定位和夹紧两项内容。
定位 —— 使工件在机床或夹具上占有正确位置 夹紧 —— 对工件施加一定的外力，使其已确定的位置 在加工过程中保持不变
工件装夹方法
直接找正装夹—— 以工件的实际表面作为定位的依据，用找
定位基准– 在加工中确定工件在机床上或机床夹具中占 有正确位置的基准。
测量基准– 测量时采用的基准
装配基准—装配式采用的基准
3
图a 支座零件第1工序（车削）
4
2.1 基准
图2-9b 支座零件第2工序（钻孔）
5
2.1 基准
图2-9c 支座零件第3工序（钻、锪 4 分布孔）
6
2.1 基准
图2-9d 支座零件第4工序 （磨内孔、端面）
X
X
X
Y
c）
Z
X
X
Y c’）
X
Y c1）
图2-23c 过定位示例分析27
2.4 定位方法与定位元件
工件以平面定位
平面定位的主要形式是支承定位。常用的定位元件有支 承钉、支承板、夹具支承件和夹具体的凸台及平面等。 图2-24给出了平面定位的几种情况。
Z
Z
Z
Y
Y
Y
X
X
X
Z
Z
Z
Y
Y
Y
X
X
X
图2-24 工件以平面定位
正工具找正工件的正确位置以实现定位然后将工件夹紧。
划线找正装夹—— 以划线工人在工件上划出的代加工表面所
在位置的线痕作为定位依据，定位时用划针找正位置，然后将工件 夹紧
夹具装夹
8
2.2 工件装夹
找正线 加工线
毛坯孔
图2-10 直接找正安装 flash
图2-11 划线找正安装
flash
精度高，效率低，对工人技术水平 要求高