本科毕业设计（论文） 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。在具体应用时，还可用窄长的平面（条形支承）代替直线，用较小的平面来替代点。
（2）定位支承点与工件定位基准面始终保持接触，才能起到限制自由度的作用。 （3）分析定位支承点的定位作用时，不考虑力的影响。工件的某一自由度被限制，是指工件在某个坐标方向有了确定的位置，并不是指工件在受到使其脱离定位支承点的外力时不能运动。使工件在外力作用下不能运动，要靠夹紧装置来完成。
3.3 应用定位原理几种情况
（1）完全定位
工件的六个自由度全部被限制，它在夹具中只有唯一的位置，称为完全定位。 （2）部分定位
工件定位时，并非所有情况下都必须使工件完全定位。在满足加工要求的条件下，少于六个支撑点的定位称为部分定位。
在满足加工要求的前提下，采用部分定位可简化定位装置，在生产中应用很多。如工件装夹在电磁吸盘上磨削平面只需限制三个自由度。
（3）过定位（重复定位）
几个定位支撑点重复限制一个自由度，称为过定位。 1）一般情况下，应该避免使用过定位。
通常，过定位的结果将使工件的定位精度受到影响，定位不确定可使工件（或定位件）产生变形，所以在一般情况下，过定位是应该避免的。
2）过定位亦可合理应用
虽然工件在夹具中定位，通常要避免产生“过定位”，但是在某些条件下，合理地采用“过定位”，反而可以获得良好的效果。这对刚性弱而精度高的航空、仪表类工件更为显著。
工件本身刚性和支承刚性的加强，是提高加工质量和生产率的有效措施，生产中常有应用。大家都熟知车削长轴时的安装情况，长轴工件的一端装入三爪卡盘中，另一端用尾架尖支撑。这就是个“过定位”的定位方式。只要事先能对工件上诸定位基准和机床（夹具）有关的形位误差从严控制，过定位的弊端就可以免除。由于工件的支撑刚性得以加强，尾架的扶持有助于实现稳定，可靠的定位，所以工件安装方便，加工质量和效率也大为提高。
3.4 常用定位元件及选用
工件在夹具中要想获得正确定位，首先应正确选择定位基准，其次是选择合适的定位元件。工件定位时，工件定位基准和夹具的定位元件接触形成定位副，以实现工件的六点定位。
1.对定位元件的基本要求
（1）限位基面应有足够的精度。定位元件具有足够的精度，才能保证工件的定位精度。
（2）限位基面应有较好的耐磨性。由于定位元件的工作表面经常与工件接触和磨擦，容易磨损，为此要求定位元件限位表面的耐磨性要好，以保持夹具的使用寿命和定位精度。
（3）支承元件应有足够的强度和刚度。定位元件在加工过程中，受工件重力、
第18页
本科毕业设计（论文） 夹紧力和切削力的作用，因此要求定位元件应有足够的刚度和强度，避免使用中变形和损坏。
（4）定位元件应有较好的工艺性。定位元件应力求结构简单、合理，便于制造、装配和更换。
（5）定位元件应便于清除切屑。定位元件的结构和工作表面形状应有利于清除切屑，以防切屑嵌入夹具内影响加工和定位精度。
3.常用定位元件的选用
常用定位元件选用时，应按工件定位基准面和定位元件的结构特点进行选择。当工件以平面定位时:
1）以面积较小的已经加工的基准平面定位时，选用平头支承钉，以基准面粗糙不平或毛坯面定位时，选用圆头支承钉，侧面定位时，可选用网状支承钉。
2）以面积较大、平面度精度较高的基准平面定位时，选用支承板定位元件，用于侧面定位时，可选用不带斜槽的支承板，通常尽可能选用带斜槽的支承板，以利清除切屑。
3）以毛坯面，阶梯平面和环形平面作基准平面定位时，选用自位支承作定位元件。但须注意，自位支承虽有两个或三个支承点，由于自位和浮动作用只能作为一个支承点。
4）以毛坯面作为基准平面，调节时可按定位面质量和面积大小分别选用可调支承作定位元件。
5）当工件定位基准面需要提高定位刚度、稳定性和可靠性时，可选用辅助支承作辅助定位元件，但须注意，辅助支承不起限制工件自由度的作用，且每次加工均需重新调整支承点高度，支承位置应选在有利工件承受夹紧力和切削力的地方。
图2.12定位支承钉
图2.13支承板
第19页
本科毕业设计（论文） 3.5 定位方案选择
有定位基本原则知，应尽可能使定位基准与零件的设计基准重合，这样才能保证做到定位误差最小化的要求。所以根据零件的设计尺寸可以确定出零件的定位方案。定位元件选择平面类定位件:侧面用3个平面支承钉A16?10.底面用两个不带槽的支承板A15?120。由于工件的两头为圆弧型，用支撑钉定位很容易出现误差，所以在工件两头使用挡板代替支撑钉定位。
图3.1定位方案示意图
3.6 误差分析
误差分类：
1.基准位移误差ΔY
由于定位副的制造误差或定位副配合间所导致的定位基准在加工尺寸方向上最大位置变动量，称为基准位移误差，用ΔY表示。不同的定位方式，基准位移误差的计算方式也不同。
如果工件内孔直径与心轴外圆直径做成完全一致，作无间隙配合，即孔的中心线与轴的中心线位置重合，则不存在因定位引起的误差。但实际上，如图所示，心轴和工件内孔都有制造误差。于是工件套在心轴上必然会有间隙，孔的中心线与轴的中心线位置不重合，导致这批工件的加工尺寸H中附加了工件定位基准变动误差，其变动量即为最大配合间隙。
基准位移误差的方向是任意的。减小定位配合间隙，即可减小基准位移误差ΔY值，以提高定位精度。
2.基准不重合误差ΔB
加工尺寸的设计基准是外圆柱面的母线时，定位基准是工件圆柱孔的中心线。这种由于设计基准与定位基准不重合所导致的工序基准在加工尺寸方向上的最大位置变动量，称为基准不重合误差，用ΔB表示。此时除定位基准位移误差外，还有基准不重合误差。
当定位基准与设计基准不重合时便产生基准不重合误差。因此选择定位基准时应尽量与设计基准相重合。当被加工工件的工艺过程确定以后，各工序的工序尺寸也就随之而定，此时在工艺文件上，设计基准便转化为工序基准。
第20页
本科毕业设计（论文） 设计夹具时，应当使定位基准与工序基准重合。当定位基准与工序基准不重合时，也将产生基准不重合误差，其大小对于定位基准与工序基准之间尺寸的公差，用?B表示。工序基准与定位基准之间的尺寸就称为定位尺寸。 定位误差：
本夹具要保证4个孔间的距离及平行度误差，其它要求未注公差，因此只需计算上述两项加工要求的定位误：
工件以平面定位,夹具上相应的定位元件是支承钉或支承板,工件定位面的平面度误差和定位元件的平面度误差都会产生定位误差.当用已加工平面作定位基面时,此项误差甚小,一般可忽略不计.
加工的定位误差 ：（1）基准位移误差：有由于零件面与定位支承面为平面接触，不考虑支承件的制造误差，则基准位移误差为零。（2）基准不重合误差：此方案定位基准和设计基准重合。因此，加工尺寸没有定位误差。故此定位方案可行。
3.7 夹紧方案
在机械加工过程中，工件会受到切削力、离心力、惯性力等的作用。为了保证在这些外力作用下，工件仍能在夹具中保持已由定位元件所确定的加工位置，而不致发生振动和位移，在夹具结构中必须设置一定的夹紧装置将工件可靠地夹牢。工件定位后将工件固定并使其在加工过程中保持定位位置不变的装置，称为夹紧装置。夹紧装置的设计和选择是否合理，将直接影响工件的加工质量和生产率。
3.8 夹紧装置的设计原则
在夹紧工件的过程中，夹紧作用的效果会直接影响工件的加工精度、表面粗糙度以及生产效率。因此，设计夹紧装置应遵循以下原则：
（1）工件不移动原则:夹紧过程中，应不改变工件定位后所占据的正确位置。 （2）工件不变形原则：夹紧力的大小要适当，既要保证夹紧可靠，又应使工件在夹紧力的作用下不致产生加工精度所不允许的变形。
（3）工件不振动原则：对刚性较差的工件，或者进行断续切削，以及不宜采用气缸直接压紧的情况，应提高支承元件和夹紧元件的刚性，并使夹紧部位靠近加工表面，以避免工件和夹紧系统的振动。
（4）安全可靠原则:夹紧传力机构应有足够的夹紧行程，手动夹紧要有自锁性能，以保证夹紧可靠。
（5）经济实用原则:夹紧装置的自动化和复杂程度应与生产纲领相适应，在保证生产效率的前提下，其结构应力求简单，便于制造、维修，工艺性能好；操作方便、省力，使用性能好。
3.9 夹紧力三要素
设计夹紧装置时，夹紧力的确定包括夹紧力的方向、作用点和大小三个要素。 1.夹紧力的方向
夹紧力的方向与工件定位的基本配置情况，以及工件所受外力的作用方向等有关。选择时必须遵守以下准则：
（1）夹紧力的方向应有助于定位稳定，且主夹紧力应朝向主要定位基面。 （2）夹紧力的方向应有利于减小夹紧力，以减小工件的变形、减轻劳动强度。 （3）夹紧力的方向应是工件刚性较好的方向。 2.夹紧力的作用点
第21页
相关推荐：
loading