在機械加工領域,工裝夾具是保證工件在加工過程中處於正確位置的重要工具。其定位原理多種多樣,但“長邊定旋轉,短邊定移動”這一原則在實際應用中具有顯著的指導意義。這一原則主要基於六點定位原理和工件定位的基本原理,旨在通過合理布局的定位元件,實現對工件位置的精確控制。
定位基準選擇的原則:
1.穩定性原則
定位基準應確保工件在加工過程中不發生移動或晃動,以保證加工精度。
2.精度原則
定位基準的選擇應滿足加工精度的要求,避免因基準選擇不當而導致加工誤差。
3.便捷性原則
定位基準應便於夾具的安裝、調整和維護,以提高生產效率。
4.經濟性原則
在滿足加工需求的前提下,應盡量選擇成本較低的定位基準,以降低生產成本。
5.基準重合原則
所謂基準重合原則是指以設計基準作定位基準,以避免基準不重合誤差。
6.基準統一原則
當零件上有許多表面需要進行多道工序加工時,儘可能在各工序的加工中選用同一組基準定位,稱為基準統一原則。基準統一可較好地保證各個加工面的位置精度,同時各工序所用夾具定位方式統一,夾具結構相似,可減少夾具的設計、製造工作量。
7.自為基準原則
有些精加工工序,為了保證加工質量,要求加工餘量小而均勻,採用加工面自身作定位基準,稱為自為基準原則。例如在導軌磨床
上磨削床身導軌時,為了保證加工餘量小而均勻,採用百分表找正床身表面的方式裝夾工件,又如浮動鏜孔、浮動鉸孔、珩磨及拉削孔等,均是採用加工面自身作定位基準。
一、六點定位原理
六點定位原理是工裝夾具設計的基礎。它指出,任何物體在空間都有六個自由度,即三個移動自由度和三個轉動自由度。要使物體在空間的位置完全確定,就必須限制這六個自由度。在工裝夾具設計中,通過合理設置的六個支承點(或定位元件),可以分別限制工件的六個自由度,從而實現工件的完全定位。
二、長邊定旋轉的原理
“長邊定旋轉”是指在工裝夾具設計中,利用較長的定位元件或定位面來限制工件的轉動自由度。長邊定位元件通常與工件的長邊方向平行或接近平行,通過接觸或配合工件的長邊,可以有效地防止工件在加工過程中的轉動。這種定位方式適用於需要控制工件旋轉方向的加工場景,長邊定旋轉可以減小定位誤差,工件重複定位比較可靠,工件定位面落差,或者定位點有誤差,但是選的定位點在長邊上,按比例來算可以算出誤差,邊越長,誤差就會越小,如果是放在短邊,誤差肯能就會成倍數的增長。
三、短邊定移動的原理
“短邊定移動”則是指利用較短的定位元件或定位面來限制工件的移動自由度。短邊定位元件通常與工件的短軸方向平行或接近平行,通過接觸或配合工件的短邊,可以限制工件在特定方向上的移動。
四、定位元件的選擇與布局
在工裝夾具設計中,定位元件的選擇與布局至關重要。定位元件的種類繁多,包括定位銷、定位塊、V型塊、支撐架等,每種定位元件都有其特定的應用場景和優勢。在選擇定位元件時,需綜合考慮工件的材質、形狀、尺寸、加工精度要求以及加工過程中的受力情況等因素。
布局方面,應遵循“長邊定旋轉,短邊定移動”的原則,合理布置定位元件,確保工件在加工過程中的穩定性和準確性。同時,還需考慮定位元件之間的相對位置關係,避免相互干涉或產生不必要的應力集中,影響工件的加工質量和夾具的使用壽命。
此外,定位元件的安裝方式和緊固力度也需嚴格控制。安裝時應確保定位元件與夾具底座或工件接觸面的緊密貼合,避免出現間隙或鬆動現象。緊固力度則需根據定位元件的材質、尺寸和工件的加工要求進行合理調整,既要保證定位的穩定性和可靠性,又要避免過度緊固導致定位元件或工件的損壞。