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1。机床夹具的作用是什麽?有那些要求?
(1)机床夹具的作用
1)保证加工精度2)提高生产率3)扩大机床的使用范围。4)减少
工人的劳动强度,保证生产安全。
(2)机床夹具的要求
1)保证加工面的地址精度2)夹具的整体方案应与年生产纲领相适应
3)安全、方便、减少劳动强度4)排屑顺畅5)应有优异的强度、刚度和结构工艺性。
2。机床夹具的组成有那些部分?
1)定位元件及定位装置2)夹紧元件及夹紧装置3)导向及对刀元件
4)动力装置5)夹详尽6)其余元件及装置
不一样的生产条件下的夹具,其组成会有不一样。
何谓六点定位原理“何谓定位的正常情况和非正常情况,它们各包括那些方面?
(1)六点定位原理是采用六个按必然规则部署的拘束点,限制工件的六个自由度,使工件实现完好定位。
(2)定位的非正常情况是指凡是保证加工地址精度的自由度均已被拘束所
限制的情况,它能够是完好定位,即限制了六个自由度,也能够是小于六个拘束点。
(3)定位的非正常情况包括欠定位和过定位两种。欠定位是指保证加工精
度的某自由度应该被限制而没有被限制的情况。此情况不能够保证加工精度,因此此定位方案是绝对不一样意的。
过定位是指为保证加工精度应该被限制的某个自由度被两个或两个以上的
拘束所重复限制。一般情况下这是不一样意的。但在工件定位和定位元件精度很高也许在工件刚度很低的情况下,过定位的情况是被赞同的。
4。试解析图5-7中a、c方案为什麽属过定位?如何改进的?尚存在什麽问题?
):工件下底面有俩个短圆柱销台阶面支撑,为平面拘束,限制3个
自由度,而每个短圆柱销插入工件孔内,限制了2个自由度,因此共限制了7
个自由度,高出了6个,即y方向的搬动自由度被重复限制了,因此属于过定位。C):工件左端由销的又台阶端面定位,此端面限制了3个自由度,而销的长径比已高出1,属于长销,它限制了4个自由度,共限制了7个自由度,还有转动的自
由度没有被限制。因此实质上x和z都被重复限制,此方案属于过定位。
5。确定夹具的定位方案时,要考虑那些方面的要求?
设计某工序加工某表面的定位方案时,需要考虑:1)该加工面在图纸上的
地址要求,即该加工面的设计基准,尽可能以设计基准为定位基准2)工件整个
工艺过程所选定的工艺精基准可否与该加工面的设计基准一致,一致最好,否则应该变换到工艺精基准上去,做到基准一致,有利于保证各个加工面间有较高的地址精度3)定位方案应满足六点定位原理4)因估计此方案的定位误差可否吻合要求5)应依照该面的加工方案,机床,***等详尽情况解析该方案的可行性,完满该定位方案.
何谓定位误差?定位误差是由那些要素引起的?
定位误差是指该定位方案条件下,工序基准在工序尺寸方向上的最大地址变
动量,它是加工误差的一部分,差生定位误差的原因有:
1)定位基准与设计基准不重合带来的基准变换误差
2)定位元件如销与工件上定位表面,如孔之间的配合缝隙带来的定位误差。
与夹具设计制造的误差及定位副作用中的磨损。
夹紧与定位有何差异?对夹紧装置的基本要求有那些?
定位与夹紧的差异:1)其目的不一样样,定位是保证工件的加工面获得其正确的地址精度,因此只要工件的定位表面与定位元件的工作面保持接触即完成
定位。而夹紧是保证工件已获得的正确地址在加工环境下(外力运动等)不发生改变。2)其序次必定是限制位后夹紧。若工件先夹紧,诚然工价的6个自由度均
不能够动了,是有一个确定的地址状态,但这个地址状态不是我们希望的理想的正确的地址状态,它没有完成正确定位的目的.
(2)夹紧机构设计应满足的要求
1)夹紧必定保证定位正确可靠,而不能够破坏定位。
工件和夹具的变形必定在赞同的范围内。
夹紧机构必定可靠。夹紧机构各元件要有足够的强度和刚度,手动夹紧机构必定保证自锁,灵巧夹紧应有联锁保护装置,夹紧行程必定足够。
夹紧机构操作必定安全、省力、方便、迅速、吻合工人操作****惯。
5)夹紧机构的复杂程度、自动化程度必定与生产纲领和工厂的条件相适应。
8。设计夹紧机构时,对夹紧力的三要素有何要求?
(1)确定夹紧力的方向要求有:
1)有利于工件的正确定位,主夹紧力方向优先垂直于第必然位基准2)夹紧力的方向应与工件刚度高的方向一致,有利于减小夹紧变形3)应尽可能与切削力,重力的方向一致,有利于减小夹紧力。
(2)夹紧力作用点的选择
夹紧力的作用点应与支承点“点对点”对应,或在支承点确定的地域内,以防备破坏定位或造成较大的夹紧变形。
夹紧力的作用点应作用在工件刚度高的部位。
3)夹紧力的作用点和支承点尽可能凑近切削部位,以提高工件切削部位的刚度和抗振性。
4)夹紧力的反作用力不应使夹具产生影响加工精度的变形.
3)夹紧力的大小应该合适,过大会使工件,夹具产生较大的夹紧变形,过
小则不能够保证加工条件下定位的正确性和可靠性,以及加工中的安全性,一般应予以计算或试验确定.
?为什麽使用夹具加工工件时,还需要解决夹具的对定问
题?
(1)家具的对定是指夹具在机床上的安装,应由其地址要求,否则会影响到
加工面的地址精度。(2)车床夹具和铣床夹具常有夹具的对定问题。如铣床夹具安装早铣床工作台上,工作台运动多半在纵向和横向有自动进给,,工件的加工面应经过定位保证其与定位键方向平行或垂直.
车床夹具的几何中心必定与车床主轴中心同轴,夹具与主轴的对定一是经过
夹具几何中心上的莫氏锥柄与主轴上莫氏空配合来实现,另一个方案是夹具几何
中心上应有与主轴端部结构一致的结构形式,尺寸来保证对定,比方CA6140车
床夹具,夹详尽的左端必定有短锥孔和较大左端平面结构和尺寸,使之与CA6140主轴部位的大平台面和短锥配合,实现定位对定.
使用夹具来加工工件时,产生加工误差的要素有那些方面?它们与零件的公差有何关系?
(1)使用夹具加工时,产生加工误差的原因又是那个方面:1)工件在夹具
中的定位误差和夹紧误差2)
1)工件在夹具中的定位、夹紧误差;
2)夹具带着工件安装在机床上,相对机床主轴(或***)或运动导轨的地址误
差,也称对定误差;
3)加工过程中误差,如机床几何精度,工艺系统的受力、受热变形、切削
振动等原因引起的误差.
设计夹具定位方案时要充分考虑此定位方案的定位误差的大小可否在赞同
的范围内,一般定位误差应控制在工件允差的
1
~1
之内.
3
5
?调整方式有几种?可调整夹具适用于何种场合?
(1)可调夹整夹具是指为一批来自不一样产品的某些拥有结构,尺寸和工艺相似的一组零件的某工序的加工设计的夹具,经过简单的调整,可使用这一组零件某工序的加工。
(2)调整的方式可分为:1)调治式2)更换式3)综合式4)组合式(3)企业为多品种小批量生产的系列产品,拥有结构尺寸和工艺上的相似的那些零件适用可调整夹具。
图5-77中图a夹具用于在三通管中心O处加工一孔,应保证孔轴线与管轴
线ox、oz垂直订交;图b为车床夹具,应保证外圆与内孔同轴;图c为车阶梯
轴;图d在圆盘零件上钻孔,应保证孔与外圆同轴;图e用于钻铰连杆小头孔,
应保证大、小头孔的中心距精度和两孔的平行度。
试解析图5-77中各分图的定位方案,指出各定位元件所限制的自由度,判
断有无欠定位或过
位,对方案中不合理处提出改进建议。
图5-77
):上下两个短V行程一个长V型定位,限制了x、y、x、y四个
自由度,左侧V型限制了z、z两个自由度,实现了完好定位,无欠定位和过定
位。
b):台阶端面限制了z、x、y3个自由度,内孔圆柱长径比小,可看做短销,
限制了x、y
2个自由度,z未被限制,属于不完好定位。加工外圆时z能够不限制,属
于定位正常情况.
C):若工件左端的外圆和中心孔是一次安装下加工出来的,则它们地址精度
较高,做顶尖限制了x、y、z3个自由度,右顶尖是搬动顶尖,它限制了x、y2
个自由度,z可不被限制是属于不完好定位,是定位的正常情况。此时三爪卡盘是夹紧工件并传达运动和动力。若工件左端中心孔和外圆不一样轴,存在较大误差,则中心孔与三爪卡盘同时有定位作用,则x、y存在过定位.
d):工件低用平面定位限制了z、x、y3个自由度,左侧用固定V型铁定位,
限制了x、y2个自由度,右边是搬动V型铁,限制了y自由度,在圆板上钻孔,z
不需要限制。此方案中若左右V型铁对中性很高,则y不组成过定位,共限制了5个自由度,属不完好定位,是定位的正常情况。若两V型铁对中性不好,则有
过定位。
e):工件底面用定位板定位,限制了z、x、y3个自由度,左端孔用短销定
位,限制了x、y2个自由度,右端外圆用固定V型铁定位,限制了x、y,x与短
销限制了x重复属于过定位,其余V限制的y实际上是与短销配合限制了z,是有
效的。因此此方案属于过定位,可去掉右端
V型铁,改为在小头外圆上边或下边
增加一工艺凸台,在凸台除设置一挡销未限制
z与原有底面定位板(
z、x、y)
和左侧短销(x、
y)组成定位方案,共同限制了
6个自由度
,实现完好定位
.
-78中图a工件是过球心钻一孔;图b是加工齿坯两端面,要求保证尺寸A及两端面与孔的垂直度;图c在小轴上铣槽,保证尺寸H和L;图d过轴心钻通孔,保证尺寸L;图e在支座零件上加工两孔,保证尺寸A和H。
试解析图5-78所列加工零件所必定限制的自由度;选择定位基准和定位元
件,在图中表示画出;确定夹紧力的作用点和方向,在图中表示画出.
图5-78
解:
(a)(b)
(c)(d)
(e)
(a)90○内锥套限制了x、y、z3个自由度。理论上限制x、y即可,但为
夹紧方便,增加z
(b)小锥度心轴可限制x、y、x、y和z,并能够涨紧内孔来夹紧工件。
c)选外圆为定位基准,用长V型铁限制x、z、x、z自由度,左端用定位钉(或挡销)限制y自由度,共5个.
(d)选外圆和台阶右端面,用一个长V型铁极其左端面能够限制x、z、x、
z以及y.
(e)选支座大平台为第一基准,用板支撑限制y、x、z3个自由度,选底面
为第二基准,用条支撑(或两个支撑钉)限制了z、y2个自由度,选大孔为第三
基准,用菱形销限制了x自由度实现完好定位,并能保证A、H尺寸。并用压板向第一基准夹紧,且与切削力方向一致。
-79a所示零件上铣键槽,要求保证尺寸
0
,及对称度。现
有三种定位方案,分别如图
5-79b、、外圆的同轴度误差为
0。02mm,其余参数见图示。
试计算三种方案的定位误差,并从中选出最优方案。
图5-79
铣键槽有三项要求,宽16mm可由***保证;对称度
0。03mm的设计基准是内
孔A,
0
设计基准是外圆φ60
0
0
mm深度
54
,主要验算
φ
32
这两项的定位误差。
图5—79b)中是外圆用V型铁定位:
1)由于V型铁的对称性,设对***时***中截面对准了V型铁的对称中心,则产生键槽对孔中心的对称度误差,仅是内孔与外圆的同轴度误差
,因此会产生△对称=
2)键槽深度的定位误差可直接按公式计算,拜会p。289,
H1
e
1
1
1
C
2
sinа
2
sin45
2
CH1
1~1
(0。14)
3
5
因此该方案的定位误差收合格的。
图5-79c)
:
心轴水平放置,诚然心轴与孔有缝隙,在自重作用下孔中心与心轴中心自
然在同一个垂直面内,若无对刀误差,则△对称=0
2)如图c所示;解析:定位误差为下母线在L方向上的最大变动量。夹具
制造后,对刀块(槽底)与心轴中心距离L1不会变动,因此不会影响L的变动。
影响L变动的是心轴中心到外圆下母线这一段L2,其原因存心轴与孔的配合间
隙;内孔中心到外圆中心的同轴度;以及外圆半径。
L2max的情况下缝隙最大,孔中心下移最大;外圆中心在孔中心下方;以及外圆半
径最大时:
L2max
2
L2min的情况下,孔中心下移最小;外圆中心在孔中心上方;以及外圆半径最小时:
L2min
0
2
因此CL2
L2max
L2min
显然CL2
1
~
1(),
该定位方案,定位误差超差,不合格。
3
5
图c
图5-79d)设铣键槽左右地址由对刀块确定,对刀块的左右地址有标准外圆
±(此方案可减少定位误差),即***中截面对准
:此时,铣槽对内孔中心的对称度的影响要素有:外圆尺寸
变化影响外圆中心的左右地址,内孔中心与外圆中心的同轴度影响内孔中心的左
右地址。槽中心关于孔中心偏左的情况是:外圆最小,中心右移;内孔中心对外圆中心右移:
△定=外圆半径关于标准外圆半径半径的差+内外同轴度之半
,显然它已高出图纸上关于对称度的要求。
2
0
2):
由于该定位方案是以外圆下母线为定位基准,与设计基准重合,因此△定=0整体上看,此方案是一项要求合格,。上述三种方案中,仅图5-79a)方案是精度满足要求的合格方案。
-80所示齿轮坯的内孔和外孔已加工合格,,
D350mm。此刻插床上用调整法加工内键槽,要求保证尺寸
,试计算该定位方案可否满足加工要求?若不能够满足,应如何改进?
图5—80
设键槽底的地址由进给最后地址是确定的,则H由槽底到孔中心为H,和孔中心到空下母线H2(1D)组成,外圆用V型定位,其尺寸变化随孔中心变化,产
2
生CH1,孔半径变化产生CH2,因此
e
d
C
CHCH1+CH2
CH1
D
а
2
1
2
2
×
2sin
2
2
由于d和D同时做大或同时做小的概率小,因此此方案较为合格。
-81所示各定位、夹紧方案及结构设计中不正确的地方
,并提出
改进建议。