如何準(zhǔn)確表示夾具上傾斜表面的位置關(guān)系

李文正

（遼寧機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院，遼寧 丹東 118000）

如何準(zhǔn)確表示夾具上傾斜表面的位置關(guān)系

李文正

（遼寧機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院，遼寧 丹東 118000）

在機(jī)床夾具設(shè)計(jì)時(shí)，存在某道工序加工表面與定位基準(zhǔn)面間有一定的傾斜角度。為了準(zhǔn)確表示加工表面位置尺寸及角度，從夾具的設(shè)計(jì)方面考慮，提出如何表示夾具上傾斜表面的位置尺寸，為設(shè)計(jì)和確定對(duì)刀導(dǎo)向裝置的位置提供參考。

定位基準(zhǔn)；坐標(biāo)轉(zhuǎn)換；測(cè)量基準(zhǔn)

機(jī)械零部件一般由點(diǎn)、線、圓弧以及各種函數(shù)曲線等幾何元素組成，不同用途零部件的形狀各異。在生產(chǎn)中，如果零部件加工表面與定位基準(zhǔn)間是成一定傾斜角度的，需要準(zhǔn)確的標(biāo)注出被加工表面位置尺寸和角度，普通的加工方法不能保證被加工表面的位置精度、零部件加工質(zhì)量和零部件的使用精度。零部件“隱點(diǎn)”位置的確定，要通過(guò)量具進(jìn)行間接測(cè)量，再通過(guò)零部件的有關(guān)參數(shù)幾何關(guān)系進(jìn)行分析，建立函數(shù)關(guān)系，實(shí)際上是解決設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)不重合的問(wèn)題。

1 如何選用傾斜表面的測(cè)量方法

一般情況下，需要進(jìn)行平面交點(diǎn)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換以及空間角度計(jì)算。如果標(biāo)注傾斜被加工表面準(zhǔn)確的位置尺寸和角度，一般可用下面三種方法：

（1）標(biāo)注交點(diǎn)的坐標(biāo)尺寸；

（2）通過(guò)檢驗(yàn)孔（輔助測(cè)量基準(zhǔn)）來(lái)標(biāo)注坐標(biāo)尺寸；

（3）通過(guò)檢驗(yàn)棒（外加的測(cè)量基準(zhǔn)）來(lái)標(biāo)注坐標(biāo)尺寸。

在加工中應(yīng)根據(jù)工件和夾具結(jié)構(gòu)形狀具體情況來(lái)決定。對(duì)于設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)方向一致，不需坐標(biāo)轉(zhuǎn)換時(shí)，可直接采用標(biāo)注交點(diǎn)的坐標(biāo)尺寸；對(duì)于零部件“虛點(diǎn)”位置的確定時(shí)，一般采用檢驗(yàn)孔進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換進(jìn)行測(cè)量；如果零部件由兩個(gè)定位面并成一定夾角，可放一個(gè)檢驗(yàn)棒作為一個(gè)外加的基準(zhǔn)來(lái)標(biāo)注斜面的位置尺寸。

2 夾具上傾斜表面的位置關(guān)系表示

如圖1（a）所示，工件以孔 D及其一端面作為定位基準(zhǔn)，要加工一個(gè)斜孔，此斜孔與孔D的軸線的夾角為α，孔口軸線交點(diǎn)距離端面的尺寸為L(zhǎng)。在這個(gè)鉆夾具上，由于鉆套的軸線與定位孔之間存在一定的傾斜角度。因此為了加工和測(cè)量的方便，就可以在夾具上采用一個(gè)檢驗(yàn)孔，如圖1所示。這樣在確定鉆套的位置時(shí)，就可用這個(gè)檢驗(yàn)孔作為一個(gè)輔助基準(zhǔn)來(lái)標(biāo)注尺寸x1。

圖1 鉆夾具上檢驗(yàn)孔及其位置尺寸計(jì)算

如果要計(jì)算出鉆套的位置尺寸，應(yīng)該建立以定位表面為主要方向的原坐標(biāo)系（X-Y），如圖1（b）所示，設(shè)斜孔軸線交點(diǎn)在原坐標(biāo)系中的位置為x=L+m，y=，再將坐標(biāo)軸順時(shí)針旋轉(zhuǎn)θ=90°-α后，根據(jù)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換公式，求得：

另外，為了比較準(zhǔn)確地確定斜孔軸線交點(diǎn)的高度，這里可順便算出交點(diǎn)尺寸y1，根據(jù)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換公式，求得：

有的時(shí)候，也可在兩個(gè)定位面之間放一個(gè)檢驗(yàn)棒作為一個(gè)外加的基準(zhǔn)來(lái)標(biāo)注斜孔的位置尺寸。在使用檢棒時(shí)，為便于檢驗(yàn)棒的安放與檢驗(yàn)時(shí)的操作，應(yīng)注意夾具上應(yīng)留有一定的操作空間。如圖2（a）所示，銑斜面的夾具上采用檢驗(yàn)棒來(lái)標(biāo)注位置尺寸的情況。圖中y3是檢驗(yàn)棒與對(duì)刀塊工作表面間的距離。這個(gè)尺寸可根據(jù)計(jì)算圖2（b），應(yīng)用坐標(biāo)轉(zhuǎn)換公式算出：

式中，0.5為塞片的厚度（毫米）。

圖2 通過(guò)檢驗(yàn)棒標(biāo)注對(duì)刀塊位置尺寸

在標(biāo)注傾斜表面的位置尺寸時(shí)，使用檢驗(yàn)孔的方法在大多情況下都是合適的，但還應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

（1）檢驗(yàn)孔的位置要便于加工，特別是裝配后還能再加工，盡量在不淬硬的夾具體上。

（2）檢驗(yàn)孔的位置便要于測(cè)量。

（3）檢驗(yàn)孔的位置要便于計(jì)算。如果有圓柱形定位面時(shí)，檢驗(yàn)孔的軸心線要與定位表面的軸心線垂直相交（如圖1所示）。

3 結(jié)束語(yǔ)

在采用上述方法對(duì)傾斜表面位置關(guān)系進(jìn)行表達(dá)時(shí)，在精度方面要比普通的測(cè)量方法高，而且方便加工，在測(cè)量時(shí)，也容易受到量具精度和人為因素的影響，所以，在零部件安裝之前，必須仔細(xì)檢查零部件的表面粗糙度和各項(xiàng)形狀誤差是否符合測(cè)量要求，另外，需要指出的是，測(cè)量人員必須具備基本的幾何測(cè)量識(shí)和量具操作技能。

How to Accurately Represent the Position of the Inclined Surface of the Fixture Relations

LIWen-zheng
（LiaoningMechanicaland Electrical Professional Technology Institute，Dandong Liaoning 118000，China）

In fixture design,the presence of certain processing procedures between the surface and the positioning surface has a certain inclination angle.In order to accurately represent the position of themachined surface dimensions and angles,the paper design fixtures to consider,propose how to represent the position of the inclined surface of the fixture size，and determining the design reference position of the toolguidemeans.

positioning reference；coordinate conversion；measuring reference

TH16

B

1672-545X（2014）04-0070-02

2014-01-04

李文正（1977—），男，遼寧丹東人，碩士研究生，講師，主要研究方向：機(jī)械制造及其自動(dòng)化。