机械制造基础资源-张辛喜 第五章.ppt

机械制造基础 1.采用“一面两孔”定位须解决的主要问题 “一面两孔”定位时，平面采用支承板定位，限制工件三个自由度；两孔采用圆柱定位销定位，各限制工件两个自由度。因两销连心线方向上的移动自由度被重复限制而出现了过定位。 由于两定位销中心距和两定位孔中心距都在规定的公差范围内变化，孔心距与销心距很 件(或一组零件)进行加工所连续完成的那部分工艺过程。 工序是工艺过程的基本单元，划分工序的主要依据是工作地点(或设备)是否变动和工作是否连续。若有变动或不连续完成表面加工则构成了另一道工序。通常把仅列出主要工序名称的简略工艺过程简称为工艺路线。如图5-1所示的阶梯轴，在生产批量较小时其工序的划分如表5-1所示；加工批量较大时，可按表5-2所示划分工序。 五、其他夹紧机构1.联动夹紧机构 联动夹紧机构是指操纵一个手柄或利用一个动力装置就能完成若干个动作的机构。有些夹具需要同时有几个点或从几个方向对工件进行夹紧，而有些夹具需要同时夹紧几个工件。这时，为了提高生产率，减少工件装夹时间，可以采用各种联动夹紧机构。 图5-56a所示为双向浮动四点单件联动夹紧机构。由于摇臂2可以转动并与摆动压块1、3铰链联接，因此，当拧紧螺母4时，便可以从两个相互垂直的方向上实现四点联动夹紧。 图5-56b所示为复合式多件联动夹紧机构。浮动件为压板、摆动压块和球面垫圈。 2.定心夹紧机构 在机械加工中，常遇到许多以轴线、对称中心为工序基准的工件，为了使定位基准与工序基准重合，就必须采用定心夹紧机构。定心夹紧机构是一种特殊夹紧机构，具有在实现定心、对中作用的同时并将工件夹紧的特点，即在夹紧过程中，能使工件相对于某一轴线或某一对称面保持对称性。 图5-57以等速移动原理工作的定心夹紧机构中与工件定位基准相接触的元件，既是定位元件也是夹紧元件(称为工作元件)，如常见的三爪自定心卡盘、弹簧筒夹等均属于定心夹紧机构。 图5-57a所示为齿条传动的虎钳式定心夹紧机构。齿条1和2分别与V形块5和气缸活塞杆4联接，齿轮3空套在固定轴上，当活塞杆左移时，两V形块对向动，从而将工件定心并夹紧，松开时，其移动相反。 图5-57b所示为斜楔式定心夹紧心轴。拧动螺母8时，由于斜面A、B的作用，使两组活动块7同时等距外伸，直至每组圆周上均匀布置的三个活动块均与工件孔壁接触，使工件得到定心夹紧。反向拧动螺母，工件即被松开。这类定心夹紧机构，精度低，但夹紧力和夹紧行程较大，一般适用于装夹精度不高的场合。 图5-58a所示为以外圆柱面为定位基准的弹簧夹头定心夹紧机构。旋转螺母4时，锥套3内锥面迫使弹性筒夹2上的簧瓣向心收缩，从而将工件外圆定心并被夹紧。 图5-58b为用于以工件孔为定位基准的弹簧心轴定心夹紧机构。旋转螺母4时，锥套3外锥面迫使弹性筒夹2的两端簧瓣向外均匀扩张，从而将工件夹紧。反向转动螺母，带退锥套，便可卸下工件。这两种定心夹紧机构结构简单，定心精度高(可稳定在?0.04～?0.10mm之间)，操作方便、迅速，应用十分广泛。 但由于弹簧筒夹变形量不宜过大，夹紧力不大，因此对工件定位基准面有一定精度要求，其公差须在0.1～0.5mm范围内，否则夹爪变形过大，会导致夹爪与工件以及与外锥套的接触不良。 第五节 专用夹具设计 如前所述，专用夹具是对某一零件某一加工工序而专门设计制造的。这类夹具上有专门的定位和夹紧装置，工件无须进行找正就能获得正确的位置，易获得较高的加工精度和生产率，广泛用于产品固定、批量较大的生产加工中。一、专用夹具设计的基本要求1.保证工件的加工精度要求保证零件的加工精度是夹具设计时首先应满足的要求。为此，专用夹具应有合理的定位方案，合适的尺寸、公差和技术要求，并进行必要的精度分析。 2.提高加工的生产率，降低成本，降低成本专用夹具的复杂程度要与工件的生产纲领相适应。应根据工件生产批量的大小选用不同复杂程度的快速高效夹紧装置，以缩短辅助时间，提高生产率。同时尽可能采用标准件与标准结构，力求结构简单，制造容易，以降低夹具的制造成本。3.操作方便、省力和安全 4.便于排屑排屑问题是夹具设计中的一个重要问题。因为切屑积聚在夹具中，会破坏工件正确可靠地定位；切屑带来的大量热量会引起热变形，影响加工质量；清扫切屑又要花费一部分辅助时间。切屑积聚严重时，还会损坏刀具或造成工伤事故。因此，设计夹具时应考虑切屑的排除问题，必要时可设置排屑结构。5.有良好的工艺性专用夹具的结构应简单、合理，便于加工、装配、检验和维修。专用夹具的制造属于单件生产。当夹具的最终精度由调整或修配保证时，夹具上应设置调整或修配结构，如适当的调整间隙、可修磨的垫片等。 二、