一、工件的安裝方式
機(jī)械加工時,必須使工件在機(jī)床或夾具中相對刀具及其切削成形運(yùn)動占有某一正確位置,稱為定位。為了在加工中使工件能承受切削力,并保持其正確位置,還需把它壓緊或夾牢,稱為夾緊。從定位到夾緊的過程稱為安裝或裝夾。
工件安裝是否正確、可靠、迅速和方便,會影響加工質(zhì)量和生產(chǎn)率。常用安裝方法有:
1、直接安裝
工件直接安裝在工作臺或通用夾具上,例如三爪卡盤、四爪卡盤、平口鉗、電磁吸盤等。有時直接安裝工件不需另行找正即可夾緊,例如利用三爪卡盤或電磁吸盤安裝工件。有時直接安裝需要以工件上某個表面或劃線作為找正工件的基準(zhǔn),用劃針或百分表找正后,再行夾緊,例如用四爪卡盤(見右圖)或機(jī)床工作臺安裝工件。
這種安裝方法的定位精度和工作效率,取決于找正面(或劃線)的精度、找正方法、所用工具和工人技術(shù)水平。如劃線找正,一般找正精度為0.2~0.5mm。由于此法安裝找正費(fèi)時,定位精度不易保證,生產(chǎn)率低,所以適用于單件小批生產(chǎn)及大型工件的粗加工。
2、利用專用夾具安裝
如右圖所示,工件直接安裝在為其加工而專門設(shè)計(jì)和制造的夾具中,無需進(jìn)行找正,就可迅速可靠地保證工件對機(jī)床和刀具的正確相對位置。此法操作簡便,要求工人技術(shù)水平不高。但因?qū)S脢A具的設(shè)計(jì)、制造和維修,需要投資,所以在成批生產(chǎn)或大批大量生產(chǎn)中應(yīng)用很廣。
二、基準(zhǔn)的種類與定位基準(zhǔn)的選擇
1、基準(zhǔn)的種類
基準(zhǔn)就是“根據(jù)”的意思。零件圖樣、零件或工藝文件上,必須根據(jù)一些指定的點(diǎn)、線或面,來確定另一些點(diǎn)、線或面的位置,這些作為根據(jù)的點(diǎn)、線或面稱為基準(zhǔn)。按照基準(zhǔn)的不同功用,將其分為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)兩大類。
(1)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)
設(shè)計(jì)圖樣上所采用的基準(zhǔn),稱為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。如右圖所示軸套的軸線就是各外圓和內(nèi)孔的設(shè)計(jì)基準(zhǔn),端面A是端面B、C的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。
(2)工藝基準(zhǔn)
在工藝過程中所采用的基準(zhǔn),稱為工藝基準(zhǔn)。工藝基準(zhǔn)按其用途不同,又分為裝配基準(zhǔn)、測量基準(zhǔn)和定位基準(zhǔn)。
1)裝配基準(zhǔn)
裝配時用來確定零件或部件在產(chǎn)品中的相對位置所采用的基準(zhǔn),稱為裝配基準(zhǔn)。右圖軸套內(nèi)孔就是裝配基準(zhǔn)。
2)測量基準(zhǔn)
測量時所用的基準(zhǔn),稱為測量基準(zhǔn)。如右上圖軸套內(nèi)孔是檢驗(yàn)Ф40外圓徑向跳動的測量基準(zhǔn);表面A是檢驗(yàn)長度L、l的測量基準(zhǔn)。
3)定位基準(zhǔn)
在加工中用作定位的基準(zhǔn),稱為定位基準(zhǔn)。右下圖機(jī)體在加工4、5孔時用底面3安裝在夾具上,底面就是定位基準(zhǔn)。需要說明的是,工件上作為定位基準(zhǔn)的點(diǎn)、線,通常是用具體表面來體現(xiàn)的。例如孔的軸線是用孔的表面來體現(xiàn)。所以,定位基準(zhǔn)可統(tǒng)稱為定位基面。 (返回TOP)
2、定位基準(zhǔn)的選擇
工件在加工過程中,若是以未經(jīng)加工過的毛坯面作為定位基準(zhǔn)的表面,稱此種基準(zhǔn)面為粗基準(zhǔn);若是已經(jīng)加工過的表面,稱為精基準(zhǔn)。
(1)粗基準(zhǔn)的選擇
用作粗基準(zhǔn)的表面應(yīng)保證所有加工面都有足夠的加工余量,而且各加工面對不加工面應(yīng)具有一定的位置精度。其選擇原則如下:
1)選擇不需加工的表面作粗基準(zhǔn)
如果零件上有幾個不需加工的表面,則應(yīng)選擇與加工面有較高相互位置精度要求的不加工表面作粗基準(zhǔn),以保證零件上加工面與不加工面之間相互位置誤差小。
例如右圖所示工件以不加工的外圓表面作粗基準(zhǔn),這樣可保證各加工面與外圓表面之間有較高的同軸度或垂直度,而且可在一次安裝中,加工出絕大部分需要加工的表面。
2)選擇加工余量和公差小的表面作粗基準(zhǔn)
若零件的所有表面都需加工,這樣選擇可保證作為粗基準(zhǔn)的表面加工余量均勻。例如車床床身(下圖),要求導(dǎo)軌面耐磨性好,希望在加工時只切除一層薄而均勻的金屬,使其表層保留均勻的金相組織和高硬度。若先選擇導(dǎo)軌面作粗基準(zhǔn),加工床腿的底平面(下圖a),然后以床腿的底平面為精基準(zhǔn)去加工導(dǎo)軌面(下圖b),就可達(dá)到此目的。
3)選擇光潔、平整、面積足夠大,裝夾穩(wěn)定的表面作粗基準(zhǔn)
粗基準(zhǔn)不應(yīng)有澆口、冒口、飛邊、毛刺和其他缺陷,否則會使定位基準(zhǔn)不準(zhǔn)確和夾緊不牢靠。
4)粗基準(zhǔn)一般只能使用一次
粗基準(zhǔn)精度低、粗糙度大,如重復(fù)使用,則定位誤差大,會使加工面產(chǎn)生較大的位置誤差。
(2)精基準(zhǔn)的選擇
在道工序之后,就應(yīng)當(dāng)使用精基準(zhǔn)定位,其選擇原則如下:
1)基準(zhǔn)重合原則
盡可能選用設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作定位基準(zhǔn),這樣可避免因定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合而引起的定位誤差,容易保證加工面與其設(shè)計(jì)基準(zhǔn)的相對位置精度。
例如加工帶孔齒輪和套類零件的外圓和齒形時,是用心軸插入已加工好的孔中定位,這樣可使定位基準(zhǔn)與裝配基準(zhǔn)和設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合,以提高加工精度。
2)基準(zhǔn)統(tǒng)一原則
應(yīng)使盡可能多的表面加工時都用一個定位基準(zhǔn),這樣有利于保證各加工面的位置精度。此外,還可使許多工序使用的夾具的定位、夾緊裝置相同或類似,減少了設(shè)計(jì)、制造夾具的時間和費(fèi)用。例如加工軸類零件,很多加工面和工序都用頂尖作定位基準(zhǔn)。又例如加工齒輪的外圓、端面和齒形時,都以內(nèi)孔作精基準(zhǔn)定位。
3)選擇面積較大、精度較高、安裝穩(wěn)定可靠的表面作精基準(zhǔn)
所選的精基準(zhǔn)應(yīng)使夾具結(jié)構(gòu)簡單,裝夾和加工工件方便。
4)自為基準(zhǔn)
對于某些精加工或光整加工工序,要求加工余量小而均勻時,可用被加工面本身作精基準(zhǔn)定位。例如磨削床身導(dǎo)軌面,用導(dǎo)軌面本身(精基準(zhǔn))找正定位(右圖),導(dǎo)軌面本身的位置精度應(yīng)由前道工序保證。此外,如浮動鏜刀鏜孔、浮動鉸刀鉸孔、拉刀拉孔、珩磨孔、無心磨床磨外圓等,都是采用自為基準(zhǔn)。
5)互為基準(zhǔn)
為獲得均勻的加工余量或較高的位置精度,可采用互為基準(zhǔn)、反復(fù)加工的原則。例如主軸軸頸和錐孔的同軸度要求很高,生產(chǎn)中就是利用互為基準(zhǔn)的原則反復(fù)加工完成的。
在實(shí)際生產(chǎn)中,精基準(zhǔn)的選擇要完全符合上述原則,有時很難做到,所以,應(yīng)根據(jù)具體情況進(jìn)行分析,選用有利的精基準(zhǔn)。