工件组合定位和自由度分析
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的限定分析典型零件定位方案(自由度分析及应用),定位元件(合理选择、设计及应用)。
定位、夹紧工件六自由度六点定位原则不同定位形式夹具应用领域定位应用广泛多变,定位分析是难点及重点问题。
万变不离其宗以不变应万变五套教具模型的展示,说明夹具的广泛性应用。
自动控制的翻转式夹具车工实训中车削的小轴及工艺装备小轴加工工艺规程三爪自定心卡盘装夹,粗车小轴毛坯长圆柱面接触,限制了工件的4个自由度车外圆时装夹短可以吗?装夹的牙数不可少于两排,否则工件就不牢靠短圆柱面接触,仅限制了工件的2个自由度小轴加工工艺规程“一夹一顶”车削小轴上的螺纹(实训操作录像)小轴刚性小,两面同时切削并且加工中需要走多刀。
燃油发动机连杆钻削用夹具连杆种类多样,又是批量生产零件典型连杆零件(大批量)对于孔的加工 用钻削方式 如何定位呢?保证连杆小端孔尺寸及位置精度平面与外圆弧面组合1 - 固定V型块2 – 活动V型块1 2定位元件:平面,一个固定V型块,和一个活动V型块;六自由度的全定位平面与两V型块组合分析结果活动V型块和固定V型块 联合限制:平面限制:固定微型块限制:选择面分析以下两个零件,确定典型面的定位方案,并选择定位元件类型。
大批量生产典型件需要设计专用夹具小批量生产典型件运用通用夹具或组合夹具分小组完成给定零件定位方案的确定,分小组完成相应定位元件的选择。
(至少要选择四个加工表面)参考资料:1)参考PPT及相关的图形及任务书要求。
2)定位分析课件(手机用Android版)一套。
3)夹具设计手册一本。
4)教学参考资料电子包一个。
5)拓展分析案例图纸及零件模型一套。
序号主要加工面主要精度要求方案分析定位元件类型1234小组分析零件定位方案确定评分报告单班级: 组别: 年 月 日。
一面两销定位自由度的限制1.引言1.1 概述:本文将探讨一面两销定位自由度的限制。
在机械设计和制造领域中,定位是非常重要的概念。
通过定位,我们可以确定物体的位置和姿态,确保各个部件的准确配合和运动,从而保证机械设备的正常运行。
然而,在实际应用中,由于多种因素的限制,一些机械结构在定位自由度上存在一定的局限性。
一面两销定位是一种常见的机械定位方式,它通常由一个面和两个销组成。
通过将零件的表面与销的凹槽或孔进行配合,可以实现定位。
这种定位方式广泛应用于各种机械设备中,如工艺装备、自动线、夹具等。
然而,虽然一面两销定位方式简单、易于制造和维护,但也存在一些限制。
首先,一面两销定位方式仅能实现二维平面内的定位。
如果需要在三维空间内进行精确的定位,就需要额外的定位方式或更复杂的设计。
这在一些要求较高的场景中可能会成为制约因素。
其次,一面两销定位方式的定位精度受到工艺和加工误差的影响。
即使在设计和制造过程中尽可能精确,仍难免会出现一些误差。
这些误差可能是由于材料性质、加工精度、装配精度等多个因素引起的。
这些误差的存在导致了定位的不准确性,从而影响了机械设备的运行效果。
另外,一面两销定位方式的定位稳定性也是一个需要考虑的因素。
由于运动和振动等因素的作用,一些定位部件可能会出现松动或变形现象,进而导致定位失效。
为了提高定位的稳定性,需要增加额外的约束和支撑结构,增加了设计和制造的复杂性和成本。
综上所述,一面两销定位方式在实际应用中存在一定的限制。
虽然它具有简单、易制造和维护的优点,但在定位自由度、精度和稳定性方面都存在一定的局限性。
在设计机械设备时,需要根据具体需求和场景选择合适的定位方式,充分考虑这些限制因素,并采取相应的措施来提高定位的准确性和稳定性。
1.2文章结构文章结构部分的内容可以按照以下方式编写:文章结构部分旨在介绍整篇文章的组织结构和内容安排。
本文分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分主要概述了本文的主题和目标,并对文章的结构进行简要介绍。
工件的六点定位原则一、概述工件的定位和夹紧是机械制造工艺中十分重要的技术内容之一,因为零件在加工时在机床上的正确安装(定位和夹紧)与否是获得合格零件的关键,保证加工时刀具与工件之间正确加工位置,就是说是保证零件的尺寸精度、形状和位置精度以及合格的表面质量等重要技术要求的关键。
二、六点定位原则(一)六个自由度:物体在空间具有六个自由度,即沿x、y、z三个直角坐标轴方向的移动自由度和绕这三个坐标轴的转动自由度。
因此,要完全确定物体的位置,就必须消除这六个自由度。
(二)工件加工时限制自由度的目的:的相互位置精度。
(三)工件的六点定位原则:(工件图例说明)该工件需要保证槽子的位置尺寸是:A±△A、B ±△B、C ±△ C要保证A±△A要保证B±△B要保证C±△C(四)定位支承点的合理分布:如果定位支承点如图分布,将有以下自由没法限制,即为:使工件产生绕Y轴和Z轴的旋转而无法保证A±△A、B ±△B的加工精度定位支承点像这样在同一条直线上,是绝对不允许的,属不合理分布。
二、六点定位原则的应用(一)分析模型的建立1、建立三位坐标系2、设立分析平面一个大平面(三点):限制一个移动和两个转动一个狭长平面(两点):限制一个移动和一个转动一个小平面(一点):限制一个移动(如图)(二)投影(1)对工件与夹具定位元件的接触面按其特点分别往三个坐标平面上投影。
(2(3(三)定位分析1、套类工件在芯轴上的定位:投影结果:1)XOY面限制了2)YOZ面限制了(2)圆柱形工件在V型贴上定位:1)圆柱在两个短V型铁上定位限制了:2)思考:A)圆柱体在长、短V型铁上定位。
B)圆柱体在车床上两顶尖安装时的定位。
机械制造基础——自由度定位分析一. 填空题1. 一个圆锥芯轴通常限制工件 5 个自由度。
2. 工件的装夹过程就是定位过程和夹紧过程的综合。
3. 一个浮动的顶尖通常限制工件 2 个自由度。
4. 定位元件、夹紧装置和夹具体是夹具的基本组成部分。
5. 一个自位支承通常限制工件 1 个自由度。
6. 一个浮动的短V型块通常限制工件 1 个自由度。
7. 工件的装夹误差包括定位误差和夹紧误差两个部分。
8.一个短定位套限制工件的 2 个自由度。
9.一个固定顶尖通常限制工件的 3 个自由度。
二.判断题1. (⨯)工件在夹具中装夹,只要有6个定位支撑点就是完全定位。
2. (⨯)机械加工过程中的欠定位在有些情况下允许存在。
3. (⨯)机械加工过程中的过定位现象绝对不允许存在。
4. (⨯)对于某个工件的定位而言,如果需要限制3个自由度,但应用的定位元件限制了4个自由度,这种情况属于过定位。
5. (×)一个自位支撑定位件与工件有几个接触点,就会限制工件几个自由度。
6. (×)一个支承板限制2个自由度,同一平面上平行布置的两个支承板限制4个自由度。
7.(×)在夹具设计中,不完全定位是绝对不允许的。
8. (×)机械加工中如果工件是固定不动的,就说明工件肯定被限制了6个自由度。
9. (√)在夹具组成中,某个元件既可能是定位元件,也可能是夹紧元件。
1. 分析下图所示定位方式,并回答以下问题:(1)各定位元件所限制的自由度;(2)判断有无欠定位或过定位存在,为什么?(图中双点划线为工件)在图示定位方案中下面的平面限制Z方向的移动和绕X及Y轴的转动3个自由度;左V形块我们认为是短V形块限制X及Y方向的移动2个自由度;在左V形块已经存在的前提下,右V形块限制工件Y方向的移动和绕Z轴的转动2个自由度。
右V形块为什么不限制2个移动呢?仔细想一下我们刚才叙述的工件放置过程应该可以明白。
Y方向的移动自由度被2个固定V形块重复限制,可能出现工件(每个被加工的工件不可能完全一样)松动或装不进夹具的现象,属于过定位。
工件的自由度及六点定位原理1. 引言嘿,朋友们,今天咱们聊聊一个听上去有点儿高大上的话题——工件的自由度和六点定位原理。
这可不是枯燥无味的机械理论,而是一个像魔法一样让我们在工厂里挥洒自如的秘密武器!工件自由度听起来就像在说“我有多自由”,而六点定位原理则是给这些自由加上了“绳索”,确保它们不会乱跑。
让我们深入这个奇妙的世界,看看这些概念是如何帮助我们在制造业中更高效地工作。
1.1 工件的自由度首先,咱们得弄明白什么是工件的自由度。
简单来说,自由度就是一个物体在空间中可以独立移动的能力。
你可以想象一下,一个小球在桌子上滚动,它可以前后左右移动,但你把它放进一个盒子里,就没那么自在了,对吧?工件的自由度就类似于这个小球的“活动范围”。
在三维空间里,工件的自由度可以分为平移和旋转。
平移是指工件在XYZ三个方向的移动,而旋转则是指工件围绕这些轴的转动。
一般来说,一个物体在理想情况下,拥有六个自由度:三个平移自由度和三个旋转自由度。
1.2 自由度的影响那么,这些自由度对工件的定位有什么影响呢?想象一下,如果一个工件有太多的自由度,它就像个调皮的小孩子,哪里都想去,根本无法定位好。
相反,如果自由度太少,那工件又像是被锁在了笼子里,根本没法进行加工和调整。
为了让这些工件听话,我们就需要了解如何用合适的方法来控制它们的自由度,从而达到最佳的加工效果。
这就引出了咱们今天的主角——六点定位原理。
2. 六点定位原理好了,大家准备好了吗?接下来我们要揭开六点定位原理的神秘面纱!六点定位原理简单来说,就是通过六个接触点来约束工件的自由度,使它稳定地固定在加工设备上。
这六个点可以有效地限制工件的移动,确保在加工过程中它不会“跳舞”,而是稳稳地待在那儿,乖乖地听话。
2.1 六点定位的优势而且,采用六点定位原理还有不少好处呢!首先,它能提供稳定的定位,确保加工精度。
就像打麻将,只有牌放稳了,才能好好出牌,否则可就乱套了。
其次,六点定位能够减少工件的变形,避免因加工力不均匀而导致的质量问题。
六点定位原理一个尚未定位的工件,其空间位置是不确定的,均有六个自由度,如图久4所示,即沿空间坐标轴益y.三个方向的移动和绕空三个坐标轴的转动(分别以片、F、Z ;和左、K % Z表不)。
cp?Y图3-4工件的六个自由度Z|图3-5长方体形工件的定位定他覷限制自由克如翊册示的长种工件,欲濮完全趟,可戕置那靛点,工件的三个而分别鸵戦保持搜热在甌而设置三个不共绷点h 2、](M-个耐,酬工件的三个自由度:2-. r b «W4.5 (姑編.MJTfs疣个自由廃颛體-个臥觀托由處視工件肪个自由觑都被IM⑺ 谜棘限制工件自由軸醸点緬啟支酬‘确支就,用瓠辆繼个媒勰粗件那自由躺酬,締恋就聽。
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如图 3-29所示,将未定位的的工件(长方体)放在空间直角坐标系中,长方体可以沿 X 、Y 、Z 轴移动有不同的位置,也可以 绕X 、Y 、X 轴转动有不同的位置,分别用用以描述工件位置不确定性的 、、、 称为工件沿X 、Y 、Z 轴的移动自由度, 由度。
工件要正确定位首先要限制工件的自由度。
设空间有一固定点,长方体的底面与该点 保持接触,那么长方体沿Z 轴的移动自由度即被限制了。
如果按图3-30所设置六个固定 点,长方体的三个面分别与这些点保持接触,长方体的六个自由度均被限制。
其中XOY 平面上的呈三角形分布的三点限制了 、、三个自由度;YOZ 平面内的水平放置的两个点, 限制了、二个自由度;XOZ 平面内的一点,限制了 一个自由度。
工件以一面两孔定位时,为什么要用一个圆柱销和一个菱形销且菱形销怎么是限制一个自由度?一个零件有六个自由度,平移四向、上下两向、旋转两向。
一销可消除平移四向、旋转一向和向下移动三个自由度,再加一销会产生过定位问题,所以,改用菱形销,只留一个向上的自由度。
自由度有计算公式,点、线接触为高付,面接触为低付。
平面自由度计算公式F=3n-(2p+3q),n为自由构件数目(不含支架),p为低副数,q为高副数目数控机床上工件定位的原理在机械加工过程中为确保加工精度,在数控机床上加工零件时,必须先使工件在机床上占据一个正确的位置,即定位,然后将其夹紧。
这种定位与夹紧的过程称为工件的装夹。
用于装夹工件的工艺装备就是机床夹具。
1 工件定位的基本原理六点定位厦理工件在空问具有六个自由度,即沿x、y、z三个直角坐标轴方向的移动自由度和绕这三个坐标轴的转动自由度因此,要完全确定工件的位置,就必须消除这六个自由度,通常用六个支承点(即定位元件)来限制关键的六个自由度,其中每一个支承点限制相应的一个自由度,在如y平面上,不在同一直线上的三个支承点限制了工件的王、于三个自由度,这个平面称为主基准面;在平面上沿长度方向布置的两个支承点限制了工件的拿两个自由度,这个平面称为导向平面;工件在xoz乎面上,被一个支承点限制了,一个自由度,这个平面称为止动平面。
工件的六个自由度综上所述,若要使工件在央具中获得唯一确定的位置.就需要在夹具上合理设置相当于定位元件的六个支承点.使工件的定位基准与定位元件紧贴接触,即可消除工件的所有六个自由度.这就是工件的六苣定位原理。
工件的六点定位(2)六点定位原理的应用六点定位原理对于任何形状工件的定位都是适用的,如果违背这个原理,工件在央具中的位置就不能完全确定。
然而.用工件六点定位原理进行定位时,必须根据具体加工要求灵活运用.工件形状不同t定位表面不同,定位点的分布情况会各不相同,宗旨是使用最简单的定位方法,使工件在夹具中迅速获得正确的位置。
毕业论文:机械加工中的工装夹具定位设计分析摘要:随着技术的不断进步,工装夹在各个方面有了更多的功能,而技术的不断进步也意味着人们对仪器的加工技术和对产品的精细度的要求不断增加。
机械加工中的工装夹具,其设计的合理性与规范性,对于机械加工的质量影响比较大,为确保机械加工工装夹具定位设计的水平,做好机械加工工装夹具定位设计的分析十分重要。
针对此,本文对机械加工中的工装夹具定位设计进行了详细分析。
关键词:机械加工; 工装夹具; 夹具定位; 定位设计;On the Positioning Design of Tooling Fixtures in Mechanical ProcessingWANG Jun-yanLianyungang North Transmission Co.,Ltd.Abstract:With the continuous advancement of technology, tooling clamps have more functions in all aspects, and the continuous advancement of technology also means that people's processing technology of instruments and the precision of products continue to increase.The rationality and standardization of tooling and fixtures in machining have a relatively large impact on the quality of machining. In order to ensure the level of machining tooling and fixture positioning design, it is very important to do a good job in the analysis of the machining tooling fixture positioning design. In view of this, this article analyzes the fixture positioning design in machining in detail.0 引言当前在机械行业的快速发展下,工装夹具的应用愈发广泛,其作用是用于提升机械加工产品的效率,使机械加工的质量可以得到有效保障。
第二节工件的定位一、工件定位的基本原理1.自由度的概念由刚体运动学可知,一个自由刚体,在空间有且仅有六个自由度。
图4-5所示的工件,它在空间的位置是任意的,即它既能沿Ox、Oy、OZ三个坐标轴移动,称为移动自由度,分别表示为元、了、z;又能绕Ox、Oy、Oz三个坐标轴转动,称为转动自由度,分别表示为无、1。
2.六点定位原则由上可知,如果要使一个自由刚体在空间有一个确定的位置,就必须设置相应的六个约束,分别限制刚体的六个运动自由度。
在讨论工件的定位时,工件就是我们所指的自由刚体。
如果工件的六个自由度都加以限制了,工件在空间的位置也就完全被确定下来了。
因此,定位实质上就是限制工件的自由度。
分析工件定位时,通常是用一个支承点限制工件的一个自由度。
用合理设置的六个支承点,限制工件的六个自由度,使工件在夹具中的位置完全确定,这就是六点定位原则。
例如在如图4-6a所示的矩形工件上铳削半封闭式矩形槽时,为保证加工尺寸A,可在其底面设置三个不共线的支承点1、2、3,如图4-6b所示,限制工件的三个自由度:玄、又z为了保证B 尺寸,侧面设置两个支承点4、5,限制无、z两个自由度;为了保证C尺寸,端面设置一个支承点6,限制5j自由度。
于是工件的六个自由度全部被限制了,实现了六点定位。
在具体的夹具中,支承点是由定位元件来体现的。
如图4-6C所示,设置了六个支承钉。
对于圆柱形工件,如图4-7a所示,可在外圆柱表面上,设置四个支承点1、3、4,5即2、卜z四个自由度;槽侧设置•个支承点2,限制工一个自由度;端面设置一个支承点6,限制元一个自由度;工件实现完全定位,为了在外圆柱面上设置四个支承点一般采用V形架,如图4-7b所示。
通过上述分析,说明了六点定位原则的几个主要问题:1)定位支承点是定位元件抽象而来的。
在夹具的实际结构中,定位支承点是通过具体的定位元件体现的,即支承点不一定用点或销的顶端,而常用面或线来代替。
根据数学概念可知,两个点决定一条直线,三个点决定一个平面,即一条直线可以代替两个支承点,一个平面可代替三个支承点。