【文章內(nèi)容簡介】 可以準確地確定工件與機床、刀具之間的相互位置 ,所以在機械加工中 ,可以保證工件各個表面的相互位置精度 ,使其不受或不受各種主觀因素的影響 ,容易獲得較高的加工精度 ,并使一批工件的精度穩(wěn)定。 ⑵ 提高勞動生產(chǎn)率和降低加工成本 采用夾具使工件裝夾方便 ,免去工件逐個找正對刀所花費的時間 ,因此可以縮短輔 助時間。另外 ,采用夾具裝夾或 ,產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定 ,對操作工人的技術(shù)水平的要求可以降低 ,有利于提高生產(chǎn)率和降低成本。 ⑶ 擴大機床工藝范圍和改變機床用途 使用專用夾具可以改變原機床的用途和擴大機床的使用范圍 ,實現(xiàn)一機多能。這是在生產(chǎn)條件有限的也器中常用的一種技術(shù)改造措施。例如 ,在車床或搖臂鉆床上安裝鏜摸夾具后 ,就可以對箱體孔系進行鏜削加工 ,一充分發(fā)揮通用機床的作用。 ⑷ 改善勞動條件和保證生產(chǎn)安全 使用專用機床夾具可減輕工人的勞動強度、改善勞動條件 ,保證安全生產(chǎn)[16]。 工件的裝夾方式 工件在機床上的裝夾方式有以下三種方法 : ⑴ 直接找正法 在機床上根據(jù)工件上有關(guān)基準直接找正工件 ,使工件獲得加工的正確位置的方法。直接找正法的定 位精度和工作效率 ,取決于被找工件表面的精度、找正方法和所用工具及工人的技術(shù)水平。此法一般多用于單件小批生產(chǎn)和精度要求特別高的場合。 ⑵ 劃線找正法 在機床上按毛坯或工件上所劃線找正工件 ,使工件獲得正確位置的方法。 此法由于受到劃線精度的限制 ,定位精度比較低 ,多用于單件小批量生產(chǎn)、毛坯精度較低以及大型零件等不使用夾具的粗加工中。 ⑶ 用夾具裝夾 即通過夾具上的定位元件使工件相對于刀具及機床獲得正確位置的方法。 此法使工件定位迅速方便 ,定位精度較高 ,廣泛用于成批和大量生產(chǎn)。 上述用裝夾工件的方法有以 下幾個特點 : 工件在夾具中的定位 ,是通過工件上的定位基準與夾具上的定位元件相接觸而實現(xiàn)的。由于夾具預(yù)先在機床上已調(diào)整好位置 (也有在加工過程中再進行找正的 ),因此 ,工件通過夾具相對于機床也就有了正確的位置。通過夾具上的對刀裝置 ,保證了工件加工表面相對于刀具的正確位置 [8]。 基準及其分類 機器零件是由若干個表面組成的。這些表面之間的相對位置關(guān)系包括兩方面的要求 :表面見的位置尺寸精度和相對位置精度。研究零件表面的相對位置關(guān)系 ,是離不開 基準的。不明確基準就不無法確定表面的位置?；鶞适怯脕泶_定 生產(chǎn)對象上幾何要素間的幾何關(guān)系所依據(jù)的那些點、線、面。根據(jù)基準的不同功能 ,基準分為設(shè)計基準和工藝基準兩大類。 ⑴ 設(shè)計基準 在零件圖樣上所采用的基準 ,稱為設(shè)計基準。 ⑵ 工藝基準 零件在工藝過程中所采用的基準 ,稱為工藝基準。工藝基準按用途不同 ,又分為裝配基準、測量基準、工序基準和定位基準。 ①裝配基準 裝配時用以確定零件在部件或產(chǎn)品中的位置的基準 ,稱為裝配基準。 ②測量基準 測量時用以檢驗已加工表面尺寸幾 位置的基準 ,稱為測量基準。 ③工序基準 在加工工序中 ,用以確 定本工序被加工表面家工后的尺寸、形狀及位置的基準 ,稱為工序基準。 ④定位基準 工件定位時所采用的基準 ,稱為定位基準。 需要說明的是 ,作為基準的點、線、面在工件上并不一定具體存在。如軸心線、對稱面等 ,它們是由某些具體表面來體現(xiàn)的。用以體現(xiàn)基準的表面稱為定位基準。 工件的定位 工件定位的基本原理 工件裝夾在機床上必須使工件相對于刀具和機床處于正確的加工位置 ,它包括工件在夾具的定位、夾具在機床上的安裝以及夾具相對于刀具和整個工藝系統(tǒng)的調(diào)整等工作過程。在使用夾具的情況下 ,就 要使機床、刀具、夾具和工件之間保持正確的加工位置。顯然 ,工件的定位是其中極為重要的一個環(huán)節(jié)。 ⑴ 六點定位原則 定位 ,就是限制自由度。通常是用一個支承點限制工件的一個自由度 ,用合理設(shè)置的六個支承點 ,限制工件的六個自由度 ,使工件在夾具中的位置完全確定 ,這就是工件定位的“六點定位原則” 。 ⑵ 工件定位中可能出現(xiàn)的集中情況 : ①完全定位 六個支承點限制了工件的全部自由度 ,稱為完全定位。 ②不完全定位 根據(jù)工件的加工要求 ,并不需要限制工件的全部自由度 ,這樣的定位 ,稱為不完全定位。 ③ 欠定位 根據(jù)工件的加工要求 ,應(yīng)該限制的自由度沒有被限制的定位 ,稱為欠定位。器定位無法保證加工要求 ,所以是決不允許的。 ④過定位 夾具上的兩個或兩個以上的定位元件 ,重復限制工件的同一個或幾個自由度的現(xiàn)象 ,稱為過定位。過定位中常會出現(xiàn)干涉現(xiàn)象。 消除或減小過定位所引起的干涉 ,一般有兩種方法 :一種是提高定位基準之間以及定位元件工作表面之間的位置精度。一種是改變定位元件的結(jié)構(gòu) ,使定位元件在重復限制自由度的部分不起定位作用 [11]。 常見定位方式及定位元件 定位方式和定位元件的 選擇包括選擇定位元件的結(jié)構(gòu)、形狀、尺寸及布置形式等 ,他們主要取決于工件的加工要求、工件定位基準和外力的作用等因素。 ⑴ 工件及平面定位 ①主要支承 主要支承用來限制工件的自由度 ,起定位作用 a)固定支承 b)可調(diào)支承 c)自位支承 ②輔助支承 提高工件的安裝剛性和穩(wěn)定性 a)螺旋式輔助支承 b)自位式輔助支承 c)推引式輔助支承 d)液壓鎖緊的輔助支承 ⑵ 工件以圓柱空定位 ①圓柱銷 ②圓錐銷 ③圓柱心軸 ⑶ 工件以外圓柱面定位 ①在 V 形塊中定位 ②在圓孔中定位 ③在半圓孔和圓錐孔中定位 [11] 工件的夾緊 在機械加工中 ,工件的定位和夾緊是相互聯(lián)系非常密切的兩個工作過程。工件定位以后需要通過一定的裝置把工件壓緊夾牢在定位元件上 ,使工件在加工過程中 ,不會由于切削力、工件重力、離心力或慣性力等的作用而發(fā)生位置變化或產(chǎn)生振動 ,以保證加工精度和安全生產(chǎn)。這樣把工件壓緊夾牢的裝置 ,即稱為夾緊裝置。 夾緊裝置的組成及基本要求 ⑴ 夾緊裝置的組成 ①力源裝置 ②中間傳動機構(gòu) 作用如下 : a)改變夾緊作用力的方向 b)改變夾緊作用力的大小 c)具有一定的自鎖性能 ③夾緊元件 ⑵ 對夾緊裝置的基本要求 ①夾緊時不能破壞工件在夾具中占有的正確位置 ②夾緊力的大小要適當 ③夾緊裝置要操作方便 ④結(jié)構(gòu)要進湊簡單 ,有良好的結(jié)構(gòu)工藝性 ,盡量使用標準件 [16] 夾緊力的確定 確定夾緊力就是確定夾緊力的大小、方向和作同點。在確定夾緊力的三要素時要分析工件的結(jié)構(gòu)特點、加工要求、切削力及其他外力作用于工件的情況 ,而且必須考慮定位裝置的結(jié)構(gòu)形式和布置方式。夾緊力的三要素對夾緊結(jié)構(gòu)的設(shè)計起著決定 性的作用。只有夾緊力的作用點分布合理 ,大小適當 ,方向正確才能獲得良好的效益。 ⑴ 夾緊力方向的確定 ①夾緊力方向應(yīng)垂直于主要定位基準面 ②夾緊力的方向最好與切削力、工件重力方向一致 ⑵ 夾緊力作用點的選擇 ①應(yīng)能夠保持工件定位穩(wěn)定可靠 ,在夾緊過程中不會引起工件產(chǎn)生位移或偏轉(zhuǎn)。 ②應(yīng)盡量避免或減少工件的夾緊變形 ③夾緊力作用點應(yīng)盡量靠近加工部位 ⑶ 夾緊力大小的估算 ①首先假設(shè)系統(tǒng)為剛性系統(tǒng) ,切削過程處于穩(wěn)定狀態(tài)。 ②常規(guī)情況下 ,只考慮切削力 (矩 )在力系中的影響 。切削力 (矩 )用切削 原理公式計算。 ③對重型工件應(yīng)考慮工件重力的影響。在工件做高速運動場合 ,必須計入慣性力。 ④分析對夾緊最不利的瞬時狀態(tài) ,按靜力平衡方程計算此狀態(tài)下所需的夾緊力即為計算夾緊力 ⑤將計算夾緊力再乘以 K,即得實際夾緊力。 K為總安全系數(shù) ,KK0K1K2K3 各種因素的安全系數(shù)可查表 23,一般 ~。當夾緊力與切削力相反時 ,~3 。 典型夾緊結(jié)構(gòu) ⑴ 斜楔夾緊結(jié)構(gòu) ⑵ 螺旋夾緊結(jié)構(gòu) ①單個螺旋夾緊結(jié)構(gòu) ②螺旋壓板夾緊結(jié)構(gòu) ③偏心夾緊機構(gòu) 定心夾緊機構(gòu) 當加工尺寸的工序基準是中心要素 (軸線、中心平面等 )撕 ,為使基準重合以減少定位誤差 ,可以采用定位夾緊機構(gòu) ,所以 ,定心夾緊機構(gòu)主要用于要求準確定心或?qū)χ械膱龊?。定心夾緊機構(gòu)可分為以下幾種 : (1)螺旋式定心夾緊機構(gòu) (2)杠桿式定心夾緊機構(gòu) (3)楔式定心夾緊機構(gòu) (4)彈簧筒夾式定心夾緊機構(gòu) (5)膜片卡盤定心夾緊機構(gòu) (6)波紋套定心夾緊機構(gòu) (7)液性塑料定心夾緊機構(gòu) 專用夾具設(shè)計 對機床專用夾具的基本要求 ⑴ 穩(wěn)定地保證工件的加工精度 ⑵ 提高機械加工的勞動生產(chǎn)率 ⑶ 結(jié)構(gòu)簡單 ,有