在機械加工過程中為確保加工精度,在數(shù)控機床上加工零件時,必須先使工件在機床上占據(jù)一個正確的位置,即定位,然后將其夾緊。這種定位與夾緊的過程稱為工件的裝夾。用于裝夾工件的工藝裝備就是機床夾具。
1. 工件定位的基本原理
六點定位廈理
工件在空問具有六個自由度,即沿x、y、z三個直角坐標(biāo)軸方向的移動自由度和繞這三個坐標(biāo)軸的轉(zhuǎn)動自由度因此,要*確定工件的位置,就必須消除這六個自由度,通常用六個支承點(即定位元件)來限制關(guān)鍵的六個自由度,其中每一個支承點限制相應(yīng)的一個自由度,在如y平面上,不在同一直線上的三個支承點限制了工件的王、于三個自由度,這個平面稱為主基準(zhǔn)面;在平面上沿長度方向布置的兩個支承點限制了工件的拿兩個自由度,這個平面稱為導(dǎo)向平面;工件在xoz乎面上,被一個支承點限制了,一個自由度,這個平面稱為止動平面。
綜上所述,若要使工件在央具中獲得*確定的位置.就需要在夾具上合理設(shè)置相當(dāng)于定位元件的六個支承點.使工件的定位基準(zhǔn)與定位元件緊貼接觸,即可消除工件的所有六個自由度.這就是工件的六苣定位原理。
2. 六點定位原理的應(yīng)用
六點定位原理對于任何形狀工件的定位都是適用的,如果違背這個原理,工件在央具中的位置就不能*確定。然而.用工件六點定位原理進(jìn)行定位時,必須根據(jù)具體加工要求靈活運用.工件形狀不同t定位表面不同,定位點的分布情況會各不相同,宗旨是使用zui簡單的定位方法,使工件在夾具中迅速獲得正確的位置。
①*定位。工件的六個自由度全部被夾具中的定位元件所限制,而在夾具中占有*確定的*位置,稱為*定位。
②不*定位。根據(jù)工件加工表面的不同加工要求.定位支承點的數(shù)目可以少于六個。有些自由度對加工要求有影響,有些自由度對加工要求無影響,只要確定與加工要求有關(guān)的支承點,就可以用較少的定位元件達(dá)到定位的要求,這種定位情況稱為不*定位。不*定位是允許的,下面舉例說明。
在數(shù)控機床上工件定位與裝夾的重要性
五點定位鉆削加丁小孔,工件以內(nèi)孔和一個端面在夾
具的心軸和平面上定位,限制工件五個自由度,相當(dāng)于五個支承點定位。工件繞心軸的轉(zhuǎn)動;不影響對小孔tD的加工要求。
四點定位銑削加工通槽B,工件以長外圓在夾具的雙v形塊上定位,限制工件的四個自由度,相當(dāng)于四個支承點定位。工件的f、i兩個自由度不影響對通槽B的加工要求。
③欠定位。按照加工要求應(yīng)該限制的自由度投有被限制的定位稱為盆定位。欠定位是不允許的+斟為欠定位保證不了加工要求。如銑削零件上的通槽,應(yīng)該限制三個自由度以保證槽底面與A面的平行度及尺寸兩項加工要求;應(yīng)該限制兩個自由度以保證槽側(cè)面與B面的平行度及尺寸30mm±o lmm兩項加工要求;自由度不影響通槽加工,可以不限制。如果沒有限制就無法保證;如果瑩、或蘿沒有限制,槽底與A面的平行度就不能保證。
④過定位。工件的一個或幾個自由度被不同的定位元件重復(fù)限制的定位稱為過定位。當(dāng)過定位導(dǎo)致工件或定位元件變形,髟響加丁精度時。應(yīng)該嚴(yán)禁采用。但當(dāng)過定位并不影響加工精度,反而對提高加工精度有利時,也可以采用,要具體情況具體分析。
3. 定位與夾緊的關(guān)系
定位與夾緊的任務(wù)是不同的,兩者不能互相取代。若認(rèn)為工件被夾緊后,其位置不能動了,所以自由度都已限制了,這種理解是錯誤的定位與夾緊的關(guān)系,工在支承平面1和兩個長圓柱銷2上定位,工件放在實線和虛線位置都可以被夾緊,但是工件在x方向的位置不能確定,鉆出的孔其位置也不確定(出現(xiàn)尺寸A和A)。只有在x方向設(shè)置一個擋銷時,才能保證鉆出的孔在x方向獲得確定的位置。另一方面,若認(rèn)為工件在擋銷的反方向仍然有移動的可能性,因此位置不確定,這種理解也是錯誤的。定位時,必須使工件的定位基準(zhǔn)緊貼在夾具的定位元件上,否則不稱其為定位,而夾緊是使工件不離開定位元件。