第五章 定位与装夹.ppt

2、用微分方法计算定位误差 例、工件用V形块定位加工键槽时的定位误差计算。 用V形块定位加工键槽时的定位误差计算 加工键槽时，一般有两项工序要求： 1）尺寸H； 2）键槽对工件外圆中心的对称度。 标注键槽设计尺寸H时，有三种不同的标注方法： (a)要求保证上母线到加工面尺寸H1； (b)要求保证下母线到加工面尺寸H2； (c)要求保证上母线到加工面尺寸H3。 若忽略工件的圆度误差和V形块角度误差，可认为工件外圆中心在水平方向上的位置变动量为零 已知：工件外圆直径为d，公差为Td，V形块两斜面夹角为a，求各种标准方式下的定位误差？ 首先：写出O点（工件基准点）至加工尺寸方向上某固定点（通常取点A）的距离 再对上式求全微分 用微小增量代替微分，并将尺寸误差视为微小增量，且考虑到尺寸误差可正可负，各项误差应取绝对值，故定位误差为： 若使用同一夹具进行加工，则Ta＝0 所以 同理： 请用几何解法求解上题 用几何解法求上题： 通过以上计算，可得出如下结论： （1） ，即定误差随毛坯误差增大而增大。（2） 与V形块夹角α有关。即定位误差随α增大而增减小，但定 位稳定性却差了，故一般选用α=90°。（3） 与加工尺寸标注方法有关。 分析： 注意： 定位误差是对采用调整法加工的成批生产或小批生产中，在数控机床上加工时也在定位误差； 对采用试切法加工的小批生产中不存在定位误差。 保证规定加工精度实现的条件 工件利用夹具加工时，影响加工精度的误差因素除定位误差ε外，尚有：　　1.夹具的有关制造误差（ε制造） 　　这个误差主要包括夹具制造时的两项误差：确定刀具位置的元件和引导刀具的元件与定位元件间的位置误差；定位元件与夹具安装到机床上的安装基面间的位置误差。　　2.夹具安装误差（ε安装 ）　　即是夹具在机床上的定位误差。　　3.加工误差（ε加工）　　指上件在切削过程中所产生的误差。如机床的工作精度，刀具的磨损和跳动，刀具相对工件加工位置的调整误差，以及工艺系统在加工过程中的弹性变形等。 为了保证工件的加工精度，必须使上述所有误差因素对工件加工的综合影响，控制在工件所允许的公差（T公差）范围之内，即： 　　　　　　ε＝ε制造 ＋ε安装 ＋ε加工 ≤T工件 上式即为保证规定加工精度实现的条件，也称为用夹具安装加工时的误差计算不等式。　　为使T工件做到合理地分配给以上机械加工中产生误差的各个环节，通常在夹具设计时，夹具上定位元件之间，定位元件与引导元件之间，以及其他相关尺寸和相互位置的公差，一般取工件上相应公差的1/5～1/2，最常用的是1/3～1/2，因粗加工的T工件大，此时，夹具上相应公差取小的比例。 § 4. 6 工 件 的 夹 紧 一、工件夹紧的基本要求 ①夹得稳：不破坏稳定的正确定位，以作平衡，刚度足够； ②夹得牢：夹紧力要合适，过大工件变形或损伤，影响加工精度，过小工件加工中易移动或产生振动，同时，夹紧装置应保证自锁，即原始夹紧力去除后，工件能保持夹紧状态；③夹得快：机构简单、紧凑、操作安全、省力、迅速方便。　　确定夹紧方案一般应与定位问题同时考虑，为达到以上三个要求，正确设计夹紧机构，首先必须合理确定夹紧力的三要素：大小、方向和作用点。 二、夹紧力方向的确定 1.夹紧力方向的确定　① 不破坏定位的准确性，朝向是定位基准；　② 夹紧力方向应使工件变形尽可能小；　③ 夹紧力方面应使所需夹紧力尽可能小。 P：切削力、W：重力，Q：夹紧力 P、W相同时，哪一情况Q可最小？ 由此可见，夹紧力大小与夹紧力方向直接有关，在考虑夹紧方向时，只要满足夹紧条件，夹紧力越小越好。 2.夹紧力作用点的选择① 夹紧力应落在支承元件上或几个支承元件所形成的平面内② 夹紧力应落在工件刚性较好的部件上 ③ 夹紧力应尽量靠近加工面 夹紧力应落在工件刚性较好的部件上 夹紧力应尽量靠近加工面 夹紧力要合适，过大工件变形或损伤，影响加工精度，过小工件加工中易移动或产生振动。 3.夹紧力大小的估算 估算夹紧力的方法： 首先：将工件视为分离体，分析作用在工件上的各种力； 再根据力系平衡条件，确定保持工件平衡所需的最小夹紧力； 最后将乘以一合适的安全系数，以此作为所需的夹紧力。 典型夹紧机构 常见的有斜楔、偏心、螺旋和铰链等夹紧机构，斜楔、偏心、螺旋是利用机械摩擦的斜楔自锁原理。 1.斜楔夹紧 斜楔夹紧的特点：　　(1)斜楔机构简单，有增力作用。一般扩力比（约为3） ，α愈小增力作用愈大。　　　 (2)斜楔夹紧行程小，且受斜楔