机械制造技术基础-13工件的定位与夹紧（定位元件）

CATALOGUE目录教学目标课程导入定位元件的类型和作用定位元件选择原则任务实施教学总结与回顾01教学目标学习目标知识目标掌握各种类型定位元件的定位原理及适用场合，能够根据加工要求选择合适的定位元件，确保工件加工的准确性和稳定性。能力目标素养目标能够根据加工要求，设计合理的定位方案，并能够为零件加工选择合适的定位元件，以确保加工精度和效率。我们需要培养爱国、敬业的价值观，养成诚信、科学、严谨的工作态度和精益求精的精神，确保工件加工的质量和效率。02课程导入引入主题通过生活中常见的定位应用实例，引导学生进入主题，激发学习兴趣。重要性阐述阐述机械定位元件在机械设备中的重要性，引导学生思考其在生产实践中的应用。课程导入03定位元件的类型和作用足够的强度和刚度通常对定位元件的强度和刚度是不作校核的，但是在设计时仍应注意定位元件危险断面的强度，以免使用中损坏，通常用类比法来校核。足够的精度由于定位误差的基准位移误差与定位元件的定位表面有关，因此，定位元件的定位表面应有足够的精度和表面粗糙度，以保证工件的加工精度。足够的储备精度由于工件的装卸将会使定位元件磨损，导致定位精度下降，为了提高夹具的使用寿命，定位元件表面应有较高的硬度和耐磨性。对定位元件的要求应协调好与有关元件的关系在夹具设计中，需要协调好定位元件与夹具体、夹紧装置、对刀导向元件等的关系，以确保切削加工的顺利进行。良好的结构工艺性定位元件的结构应符合一般标准化要求，具有良好的工艺性，设计时应优先选用标准定位元件，以确保夹具的稳定性和可靠性。对定位元件的要求固定支承固定支承分为固定支承钉和固定支承板。平头支承钉适用于精基准定位，而球头支承钉和齿纹支承钉分别适用于不同类型的工件定位。带套筒支承钉则便于更换。自位支承自位支承能自动适应工件定位面的变化，保持稳定的支撑效果，同时不会使工件原有的倾斜状态发生转动，仅限制高度方向的自由度。辅助支承当需要提高支承刚性时，可以采用辅助支承。辅助支承不能限制自由度，因此需要在定位后进行调整。辅助支承的结构都是可调并能锁紧的。可调支承可调支承用于毛坯误差较大的未加工表面定位，以补偿各批毛坯尺寸间的误差，一般一批毛坯调节一次，以适应不同尺寸的毛坯。平面定位元件圆柱孔定位元件定位销定位销是组合定位中最常用的定位元件之一，可限制工件的两个自由度。菱形销则限制一个自由度。对于高负荷的夹具，可采用可换式定位销来降低成本。定位插销则常用于不便装卸的部位。定位心轴通常定位轴为专用结构，主要定位面可限制工件的四个自由度。心轴常用于套类、盘类零件的加工中，以保证加工面或齿轮分度圆对内孔的同轴度公差。心轴与小端面共同定位限制工件的5个自由度。心轴的定位方式心轴常用的定位方式有间隙配合定心和定心夹紧两种。间隙配合心轴装卸工件方便，但定位精度不高。定心夹紧心轴所能达到的定位精度因结构不同而相差很大。心轴安装面形状心轴在夹具体或机床上的安装面形状有两种，圆柱和圆锥。圆锥安装面由于具有更大的接触面积和更好的定位性能，通常能实现更高的定位精度。圆柱孔定位元件定位套定位套的圆柱面与端面组合定位，通常限制工件的五个自由度；而两个定位套的圆柱面分别限制工件不同数量的自由度。V形块V形块作为外圆定位的主要定位元件，有固定式和活动式，适用于多种工件和安装位置，其定位精度较高。半圆套半圆套的定位面置于工件下方，类似于V形块，常用于大型轴类零件的精基准定位中，稳固性比V形块更好。外圆柱面定位元件中心孔定位中心孔是轴类零件的辅助基准，应用极为广泛；而固定顶尖和移动顶尖以中心孔定位，可限制工件五个自由度。锥面定位锥面定位精度高于圆柱面定位，工件内圆锥面定位可限制工件五个自由度；而外圆锥面定位也可能达到类似效果。特殊表面定位元件04定位元件选择原则定位元件选择原则定位元件的选择原则在选择定位元件时，应综合考虑多个因素，如定位精度、稳定性、可靠性、安装维护的便捷性等。定位精度与稳定性定位元件的定位精度和稳定性是首要考虑的因素，需确保工件在加工过程中保持精确的位置。可靠性要求在考虑定位元件的可靠性时，需关注其耐磨性、抗腐蚀性等性能，确保长期稳定运行。安装与维护的便捷性选择安装维护便捷的定位元件，可以提高设备的使用效率和降低维护成本。在多工序加工中，首要原则是遵循基准重合原则，确保定位基准与工序基准重合，以维持加工精度和一致性。同时，在多工序加工时，还应遵循基准统一原则。遵循基准重合原则主要定位基准的选择至关重要，它应当具备较大的支承面以稳定工件，同时确保高精度以满足加工要求，这样的选择对于工件装夹的便利性和加工精度的提升都是必不可少的。主要定位基准定位方案确定原则选基准和定位面根据加工表面的精度要求、工件几何形状、加工方式等，选择合理的定位基准及定位面，并确定各定位面所限制的自由度数量。选合适的定位元件定位方案确定步骤根据工件定位方案和定位表面形状，选择合理的定位元件，确保工件在加工过程中的稳定性和精度要求。010205任务实施案例引入选择合适的定位元件是确保机械装配精度和稳定性的关键。通过具体案例分析，学生可深入了解定位元件的应用场景和选择方法。案例分析步骤引导学生对案例中的定位元件进行分类、原理剖析及效果评估，进而探讨其优缺点，总结经验教训，为后续学习奠定基础。任务分析VS定位套与工件轴间间隙配合，套短时轴偏斜较显著，套长时偏斜量明显减小。定位销与短套限制3个自由度，心轴与长套限制5个。L/d≤0.5为短，L/d≥1.2为长，但L工＞＞L元时仍视为短。夹具与自由度限制滚花与车槽加工分别使用滚花夹具与车槽夹具，前者限制了Z、Y、X三个自由度，后者限制了U、V两个自由度。磨削外圆使用外圆磨床，限制了X、Y、Z三个自由度。看图理解定位元件的类型和作用丝杠滑块斜孔定位丝杠滑块的斜孔加工工序采用组合夹具定位，通过三个支撑点限制工件三个自由度，确保精确加工。钳口板斜面定位方案钳口板的斜面加工工序采用专用斜面夹具定位，通过两个平行支撑面和一可调支撑限制工件三个自由度，保障加工精度。定位方案确定和选择在机械设计中，定位元件有哪些具体应用？它们如何确保机械部件的准确位置和稳定性能？定位元件的应用我们已经学习了多种类型的定位元件，在实际的机械设计中，如何根据具体情况选择合适的定位元件？不同类型的选择小组讨论问题展示小组汇报展示每个小组将有机会汇报他们的学习成果和案例分析，展示他们对定位元件选择原则的理解和应用。教师点评指导小组汇报与教师点评规则说明教师将对每个小组的汇报进行点评和指导，帮助同学们发现不足之处，并提出改进建议。0102必做题分析三道平面定位元件的选择与计算，巩固课堂知识。选做题