【文章內(nèi)容簡介】 位方式，基準位移誤差的計算方式也不同。 如果工件內(nèi)孔直徑與 心軸外圓直徑做成完全一致，作無間隙配合，即孔的中心線與軸的中心線位置重合，則不存在因定位引起的誤差。但實際上，如圖所示，心軸和工件內(nèi)孔都有制造誤差。于是工件套在心軸上必然會有間隙，孔的中心線與軸的中心線位置不重合，導(dǎo)致這批工件的加工尺寸 H 中附加了工件定位基準變動誤差，其變動量即為最大配合間隙?？砂聪率接嬎悖? Δ Y = amax amin = 1/2 (Dmax dmin) = 1/2（δ D +δ d） 式中Δ Y──基準位移誤差單位為 mm； Dmax──孔的最大直徑單位為 mm； dmin──軸的最小直徑單位為 mm。 δ D ──工件孔的最大直徑公差，單位為 mm； δ d──圓柱心軸和圓柱定位銷的直徑公差，單位為mm。 基準位移誤差的方向是任意的。減小定位配合間隙，即可減小基準位移誤差Δ Y 值，以提高定位精度。 B 15 加工尺寸的基準是外圓柱面的母線時，定位基準是工件圓柱孔的中心線。這種由于工序基準與定位基準不重合所導(dǎo)致的工序基準在加工尺寸方向上的最大位置變動量，稱為基準不重合誤差，用Δ B 表示。此時除定 位基準位移誤差外，還有基準不重合誤差。 誤差計算： Δ B —— 基準不重合誤差 δ i —— 定位基準與工序基準之間的尺寸鏈各組 環(huán)公差 β —— δ i方向與加工尺寸方向間的夾角 定位誤差是兩誤差的合成即：Δ D=ΔB+ΔY 在 圓柱間隙配合定位和 V 形塊中心定位中，當基準不重合誤差和位移誤差都存在時，定位誤差的合 成需判斷“＋”、“－”號。 例如下圖 21 16 圖 11 V 形塊中 Δ B＝ δd ／ 2 當Δ B 與 ΔY 的變動方向相同時 ： ΔD ＝ ΔB ＋ ΔY ＝ 當Δ B 與 ΔY 的變動方向相反時 ΔD ＝ ΔB － ΔY ＝ 工件組合定位應(yīng)注意問題 工件常以平面、外圓柱面、內(nèi)圓柱面、圓錐面等的各種組合，工件組合定位時，應(yīng)注意的幾個關(guān)鍵性問題。 ，實現(xiàn)工件的完全定位或不安全定位。 。 ，一些定位元件單獨使用時限制沿坐標方向的17 自由度，而在組合定位時則轉(zhuǎn)化為限制繞坐標軸方向的自由度。 ，應(yīng)特別注意定位元件所限制 的自由度與加工精度關(guān)系，以滿足加工要求。 因工件在夾具上定位時，定位基準發(fā)生位移、定位基準與工序其準不重合產(chǎn)生定位誤差。基準位移誤差和基準不重合誤差分別獨立、互不相干，它們都使工序基準位置產(chǎn)生變動。定位誤差包括基準位移誤差和基準不重合誤差。當無基準位移誤差時，ΔY=0；當定位基準與工序基準重合時，Δ B=0；若兩項誤差都沒有，則Δ D=0。分析和計算定位誤差的目的，是為了對定位方案能否保證加工要求，有一個明確的定量概念，以便對不同定位方案進行分析比較，同時也是在決定定位方案時的一個重要依據(jù)。 工件以兩 孔一面定位 組合定位方式很多，常見的組合方式：一個孔及其端面，一根軸及其端面，一個平面及其上的兩個圓孔。生產(chǎn)中最常用的就是“一面兩孔”定位，如加工箱體、杠桿、蓋板支架類零件。采用“一面兩孔”定位，容易做到工藝過程中的基準統(tǒng)一，保證工件的相對位置精度。 工件采用“一面兩孔”定位時，兩孔可以是工件結(jié)構(gòu)上原有的，也可以是定位需要專門設(shè)計的工藝孔。相應(yīng)的定位元件是支承板和兩定位銷。當兩孔的定位方式都選用 短圓柱銷時，支承板限制工件三個自由度；兩短圓柱銷分別限制工件的兩個自由度；有一個自由度被兩短圓柱銷重復(fù)限制，產(chǎn)生過定位現(xiàn)象，嚴重時會發(fā)生工件不能安裝的現(xiàn)象。因此，必須正確處理過定位，并控18 制各定位元件對定位誤差的綜合影響。為使工件能方便地安裝到兩短圓柱銷上，可把一個短圓柱銷改為菱形銷，采用一圓柱銷、一菱形銷和一支承板的定位方式，這樣可以消除過定位現(xiàn)象，提高定位精度，有利于保證加工質(zhì)量。 菱形銷，應(yīng)用較廣，其尺寸見下表 11。 表： 11 菱形銷的尺寸 d 3～ 6 6～8 8～20 20～24 24～30 30～40 40～50 B d1 d2 d3 d4 d5 d6 b1 1 2 3 3 3 4 5 b 2 3 4 5 5 6 8 19 2 工件的夾緊 在機械加工過程中，工件會受到切削力、離心力、慣性力等的作用。為了保證在這些外力作用下，工件仍能在夾具中保持已由定位元件所確定的加工位置，而不致發(fā)生振動和位移，在夾具結(jié)構(gòu)中必須設(shè)置一定的夾緊裝置將工件可靠地夾牢。 工件定位后將工件固定并使其 在加工過程中保持定位位置不變的裝置，稱為夾緊裝置。 夾緊裝置的組成 夾緊裝置的組成由以下三部分組成。 （ 1）動力源裝置 它是產(chǎn)生夾緊作用力的裝置。分為手動夾緊和機動夾緊兩種。手動夾緊的力源來自人力，用時比較費時費力。為了改善勞動條件和提高生產(chǎn)率，目前在大批量生產(chǎn)中均采用機動夾緊。機動夾緊的力源來自氣動、液壓、氣液聯(lián)動、電磁、真空等動力夾緊裝置。 （ 2）傳力機構(gòu) 它是介于動力源和夾緊元件之間傳遞動力的機構(gòu)。傳力機構(gòu)的作用是：改變作用力的方向；改變作用力的大??；具有一定的自鎖性能，以便在夾緊力一旦 消失后，仍能保證整個夾緊系統(tǒng)處于可靠的夾緊狀態(tài)，這一點在手動夾緊時尤為重。 （ 3）夾緊元件 它是直接與工件接觸完成夾緊作用的最終20 執(zhí)行元件。 夾緊裝置的設(shè)計原則 在夾緊工件的過程中，夾緊作用的效果會直接影響工件的加工精度、表面粗糙度以及生產(chǎn)效率。因此，設(shè)計夾緊裝置應(yīng)遵循以下原則： （ 1）工件不移動原則 夾緊過程中，應(yīng)不改變工件定位后所占據(jù)的正確位置。 （ 2）工件不變形原則 夾緊力的大小要適當，既要保證夾緊可靠，又應(yīng)使工件在夾緊力的作用下不致產(chǎn)生加工精度所不允許的變形。 （ 3）工件不振動原則 對剛性較差的工件，或者進行斷續(xù)切削，以及不宜采用氣缸直接壓緊的情況，應(yīng)提高支承元件和夾緊元件的剛性，并使夾緊部位靠近加工表面，以避免工件和夾緊系統(tǒng)的振動。 （ 4）安全可靠原則 夾緊傳力機構(gòu)應(yīng)有足夠的夾緊行程，手動夾緊要有自鎖性能，以保證夾緊可靠。 （ 5）經(jīng)濟實用原則 夾緊裝置的自動化和復(fù)雜程度應(yīng)與生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng)，在保證生產(chǎn)效率的前提下，其結(jié)構(gòu)應(yīng)力求簡單，便于制造、維修，工藝性能好；操作方便、省力，使用性能好。 確定夾緊力的基本原則 夾緊力三要素 設(shè)計夾緊裝置時，夾緊力的確定包括夾緊力的 方向、作用點21 和大小三個要素。 夾緊力的方向與工件定位的基本配置情況，以及工件所受外力的作用方向等有關(guān)。選擇時必須遵守以下準則： （ 1）夾緊力的方向應(yīng)有助于定位穩(wěn)定，且主夾緊力應(yīng)朝向主要定位基面。 （ 2）夾緊力的方向應(yīng)有利于減小夾緊力，以減小工件的變形、減輕勞動強度。 （ 3）夾緊力的方向應(yīng)是工件剛性較好的方向。由于工件在不同方向上剛度是不等的。不同的受力表面也因其接觸面積大小而變形各異。尤其在夾壓薄壁零件時，更需注意使夾緊力的方向指向工件剛性最好的方向。 夾緊力作用點是指 夾緊件與工件接觸的一小塊面積。選擇作用點的問題是指在夾緊方向已定的情況下確定夾緊力作用點的位置和數(shù)目。夾緊力作用點的選擇是達到最佳夾緊狀態(tài)的首要因素。合理選擇夾緊力作用點必須遵守以下準則： （ 1）夾緊力的作用點應(yīng)落在定位元件的支承范圍內(nèi)，應(yīng)盡可能使夾緊點與支承點對應(yīng)，使夾緊力作用在支承上。如夾緊力作用在支承面范圍之外，會使工件傾斜或移動，夾緊時將破壞工件的定位。 （ 2）夾緊力的作用點應(yīng)選在工件剛性較好的部位。這對剛22 度較差的工件尤其重要，如將作用點由中間的單點改成兩旁的兩點夾緊，可使變形大為減小，并且夾緊更加 可靠。 （ 3）夾緊力的作用點應(yīng)盡量靠近加工表面，以防止工件產(chǎn)生振動和變形，提高定位的穩(wěn)定性和可靠性。 夾緊力的大小，對于保證定位穩(wěn)定、夾緊可靠，確定夾緊裝置的結(jié)構(gòu)尺寸，都有著密切的關(guān)系。夾緊力的大小要適當。夾緊力過小則夾緊不牢靠，在加工過程中工件可能發(fā)生位移而破壞定位，其結(jié)果輕則影響加工質(zhì)量，重則造成工件報廢甚至發(fā)生安全事故。夾緊力過大會使工件變形，也會對加工質(zhì)量不利。 理論上，夾緊力的大小應(yīng)與作用在工件上的其它力（力矩）相平衡；而實際上，夾緊力的大小還與工藝系統(tǒng)的剛度、夾緊機構(gòu)的傳遞效率 等因素有關(guān)，計算是很復(fù)雜的。因此，實際設(shè)計中常采用估算法、類比法和試驗法確定所需的夾緊力。 當采用估算法確定夾緊力的大小時，為簡化計算，通常將夾具和工件看成一個剛性系統(tǒng)。根據(jù)工件所受切削力、夾緊力（大型工件應(yīng)考慮重力、慣性力等）的作用情況，找出加工過程中對夾緊最不利的狀態(tài)，按靜力平衡原理計算出理論夾緊力，最后再乘以安全系數(shù)作為實際所需夾緊力，即 Fwk = KFw 式中 Fwk—— 實際所需夾緊力，單位為 N； Fw—— 在一定條件下，由靜力平衡算出的理論夾緊23 力，單位為 N； K—— 安全系數(shù)，粗略計算時，粗加工取 K＝ ～ 3，精加工取 K＝ ～ 2。 夾緊力三要素的確定，實際是一個綜合性問題。必須全面考慮工件結(jié)構(gòu)特點、工藝方法、定位元件的結(jié)構(gòu)和布置等多種