如何準確表示夾具上傾斜表面的位置關(guān)系

李文正

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

如何準確表示夾具上傾斜表面的位置關(guān)系

李文正

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

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

定位基準；坐標轉(zhuǎn)換；測量基準

機械零部件一般由點、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間是成一定傾斜角度的，需要準確的標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”位置的確定，要通過量具進行間接測量，再通過零部件的有關(guān)參數(shù)幾何關(guān)系進行分析，建立函數(shù)關(guān)系，實際上是解決設(shè)計基準與定位基準不重合的問題。

1 如何選用傾斜表面的測量方法

一般情況下，需要進行平面交點坐標轉(zhuǎn)換以及空間角度計算。如果標注傾斜被加工表面準確的位置尺寸和角度，一般可用下面三種方法：

（1）標注交點的坐標尺寸；

（2）通過檢驗孔（輔助測量基準）來標注坐標尺寸；

（3）通過檢驗棒（外加的測量基準）來標注坐標尺寸。

在加工中應(yīng)根據(jù)工件和夾具結(jié)構(gòu)形狀具體情況來決定。對于設(shè)計基準與工序基準方向一致，不需坐標轉(zhuǎn)換時，可直接采用標注交點的坐標尺寸；對于零部件“虛點”位置的確定時，一般采用檢驗孔進行坐標轉(zhuǎn)換進行測量；如果零部件由兩個定位面并成一定夾角，可放一個檢驗棒作為一個外加的基準來標注斜面的位置尺寸。

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，要加工一個斜孔，此斜孔與孔D的軸線的夾角為α，孔口軸線交點距離端面的尺寸為L。在這個鉆夾具上，由于鉆套的軸線與定位孔之間存在一定的傾斜角度。因此為了加工和測量的方便，就可以在夾具上采用一個檢驗孔，如圖1所示。這樣在確定鉆套的位置時，就可用這個檢驗孔作為一個輔助基準來標注尺寸x1。

圖1 鉆夾具上檢驗孔及其位置尺寸計算

如果要計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系（X-Y），如圖1（b）所示，設(shè)斜孔軸線交點在原坐標系中的位置為x=L+m，y=，再將坐標軸順時針旋轉(zhuǎn)θ=90°-α后，根據(jù)坐標轉(zhuǎn)換公式，求得：

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

有的時候，也可在兩個定位面之間放一個檢驗棒作為一個外加的基準來標注斜孔的位置尺寸。在使用檢棒時，為便于檢驗棒的安放與檢驗時的操作，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棒來標注位置尺寸的情況。圖中y3是檢驗棒與對刀塊工作表面間的距離。這個尺寸可根據(jù)計算圖2（b），應(yīng)用坐標轉(zhuǎn)換公式算出：

式中，0.5為塞片的厚度（毫米）。

圖2 通過檢驗棒標注對刀塊位置尺寸

在標注傾斜表面的位置尺寸時，使用檢驗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：

（1）檢驗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）檢驗孔的位置便要于測量。

（3）檢驗孔的位置要便于計算。如果有圓柱形定位面時，檢驗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

在采用上述方法對傾斜表面位置關(guān)系進行表達時，在精度方面要比普通的測量方法高，而且方便加工，在測量時，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，必須仔細檢查零部件的表面粗糙度和各項形狀誤差是否符合測量要求，另外，需要指出的是，測量人員必須具備基本的幾何測量識和量具操作技能。

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：機械制造及其自動化。