趙躍忠

(武漢船舶職業(yè)技術(shù)學(xué)院工業(yè)中心，湖北武漢　430050)

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“半邊銷”在“一面兩銷 ”定位中的結(jié)構(gòu)及應(yīng)用

趙躍忠

(武漢船舶職業(yè)技術(shù)學(xué)院工業(yè)中心，湖北武漢430050)

摘要本文提出削邊銷(半邊銷)的結(jié)構(gòu)形式，以其來代替“一面兩銷 ”中的削邊銷(菱形銷)，并通過對比設(shè)計計算分析，提出其中心距尺寸最大允許極限范圍，用來解決實(shí)際生產(chǎn)中由于零件加工中定位孔中心距尺寸偏差較大引起的定位問題。

關(guān)鍵詞一面兩銷；半邊銷；極限尺寸

為了保證加工精度、減輕勞動強(qiáng)度、提高生產(chǎn)效率，在機(jī)械零件的制造過程中往往要借助于專用夾具。“一面兩銷”是箱體類零件、支架類零件和鉸類零件加工過程中常用的定位方式。在常規(guī)的夾具設(shè)計手冊中，“一面兩銷”的“兩銷”中，一個是圓柱銷，一個是削邊銷(菱形銷)；其定位中心距尺寸允差主要是通過菱形銷與零件之間的最小配合間隙進(jìn)行調(diào)整的，考慮到定位精度要求，實(shí)際用于定位的零件上兩孔的中心距極限尺寸范圍是有限的。為提高零件中心距尺寸的最大允許極限范圍，筆者結(jié)合多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，提出采用削邊銷(半邊銷)代替削邊銷(菱形銷)的結(jié)構(gòu)形式，并通過對比設(shè)計計算分析，找出其規(guī)律，用來解決實(shí)際生產(chǎn)中由于零件加工中中心距尺寸偏差較大引起的定位問題。

1采用一圓柱銷和一菱形銷定位時的定位方式和零件中心距尺寸允差計算

1.1定位方式

采用一圓柱銷和一菱形銷定位時，其定位方式如圖1中a所示。定位夾具制作完成后，其中心距已經(jīng)確定，在定位時允許零件中心距極限位置如圖1中b、c所示。

1.2零件中心距尺寸允差計算

定位夾具制作完成后，其夾具的中心為一定值，零件中心距尺寸允差計算公式為：

圖1　一圓柱銷和一菱形銷定位

其中△1由零件孔1實(shí)際尺寸與定位夾具中銷1(圓柱銷)之間的配合間隙決定；

△2由零件孔2實(shí)際尺寸與定位夾具中銷2(菱形銷)之間的配合間隙決定；

L0為定位夾具制作完成后的實(shí)際中心值；

Lmax1和Lmin1分別為一圓柱銷和一菱形銷定位時零件中心距尺寸允許的最大極限值和最小極限值。

2半邊銷與菱形銷的結(jié)構(gòu)形式對比

圖2上半部件為半邊銷的結(jié)構(gòu)，圖3上半部件為菱形銷的結(jié)構(gòu)，圖2、圖3下半部分與夾具相連，均為圓柱形結(jié)構(gòu)。從這兩個圖對比可以看出，用于夾具定位部分的半邊銷其實(shí)是半個菱形銷。

圖2　半邊銷結(jié)構(gòu)　　　圖3　菱形銷結(jié)構(gòu)

3半邊銷代替菱形銷定位時的原理圖和中心距尺寸允差范圍計算

3.1半邊銷定位時的原理圖

采用半邊銷定位，也是一圓柱銷和一削邊銷的形式，只不過是將其中的削邊削用半邊銷代替菱形銷，其定位原理如圖4所示。

圖4　半邊銷定位原理圖

3.2零件中心距尺寸允差計算

定位夾具制作完成后，其夾具的中心為一定值，允許的零件中心距尺寸極限值計算公式為：

其中△1由零件孔1實(shí)際尺寸與定位夾具中銷1(圓柱銷)之間的配合間隙決定；

△3由零件孔2實(shí)際尺寸與定位夾具中銷2(半邊銷)之間允許的移動量決定；

L0為定位夾具的實(shí)際中心值；

Lmax2和Lmin2分別為一圓柱銷和一半邊銷定位時的零件中心距尺寸允許的最大極限值和最小極限值。

4半邊銷代替菱形銷定位時的中心距尺寸允差范圍計算

觀察對比圖1與圖4，可以看出△3大于△2，故半邊銷代替菱形銷定位時的中心距尺寸允差范圍變大。具體計算可參照圖5所示。

圖5　半邊銷定位允差計算

圖5中D和d分別為零件孔與菱形銷實(shí)際尺寸；E為采用菱形銷定位時，對零件中心距尺寸允許最大極限值的貢獻(xiàn)量，E=△2；C為采用半邊銷定位時，零件中心距尺寸允許最大極限值的貢獻(xiàn)量，C=△3。具體計算如下：

例如：當(dāng)定位孔與定位銷D/d采用H7/g6配合，取D=50.025，d=49.975，查GB/T2204中可換定位銷結(jié)構(gòu)各部分尺寸表得B=8時，代入上式可得

C=1.118

E=0.153

從以上示例可以得出，使用菱形銷定位時其定位極限允差范圍為(-0.153，+0.153)；而采用半邊銷定位時其定位極限允差范圍為(-1.118，+1.118)；可以得出，在保證同樣的定位精度要求下，零件定位孔中心距尺寸允許極限值可以增大6倍多。

5應(yīng)用注意事項

(1)從圖4的半邊銷應(yīng)用原理圖可以看出，半邊銷代替菱形銷使用時，當(dāng)零件中心距處于最大和最小極限尺寸，半邊銷的朝向是不同的。

(2)采用半邊銷代替菱形銷定位時,其實(shí)際的零件中心距極限尺寸小于理論值，主要是因?yàn)槭艿蕉ㄎ粖A具精度的影響，如實(shí)際夾具的定位尺寸、定位銷的實(shí)際尺寸、以及定位銷與夾具的垂直度、定位銷高度等都會造成實(shí)際定位中心距尺寸的變化。

(3)為進(jìn)一步提高半邊銷定位的精度，在設(shè)計時，可以適當(dāng)?shù)卦龃蟀脒呬N(半個菱形銷)中的B值，但同時會減少零件孔中心距極限值允差范圍。

(4)采用半邊銷代替菱形銷定位時，其零件的兩孔連心線垂直方向和轉(zhuǎn)角方向誤差相應(yīng)略有增大，具體可進(jìn)行計算分析，該方法應(yīng)用時應(yīng)考慮此項因素，如結(jié)果不符合設(shè)計要求時，應(yīng)慎重使用。

6結(jié)語

本文提出了采用半邊銷代替菱形銷用于“一面兩銷”的定位元件，有效地解決了大型零件兩定位孔孔距公差較大的定位問題，極大地擴(kuò)大了其允差范圍；反之，也可用于定位精度要求較高，而定位加工精度受限引起的定位問題。通過在零件生產(chǎn)中長期實(shí)踐和應(yīng)用，效果較好。在實(shí)際應(yīng)用中，需根據(jù)生產(chǎn)具體情況和具體要求，靈活應(yīng)用，以期達(dá)到最佳的零件加工精度要求。

參考文獻(xiàn)

1孫千里，沈鑫剛.“一面兩孔”定位銷實(shí)用設(shè)計方法與結(jié)構(gòu)[J].機(jī)械科學(xué)與技術(shù)，2010(12):1703-1705

2茅志玉.“一面兩銷”定位時的定位尺寸設(shè)計[J].機(jī)床與液壓,2011(12):141-142

3袁禮彬.一種“一面兩銷”定位銷設(shè)計方法[J].制造技術(shù)與機(jī)床,2012(2):132-134

(責(zé)任編輯：譚銀元)

Structure Designing and Application of "Half Pin" in "One side Two Pin" Positioning

ZHAO Yue-zhong

(Wuhan Institute of Shipbuilding Technology, Wuhan 430050, China)

Abstract:In this paper, the structural form of cutting edge pin (half pin) is put forward, which is used to replace the cutting edge (diamond pin) in "one side two pin". Through calculation and analysis, the maximum allowable limit range is proposed to solve the problem caused by the deviation of the center distance of the locating hole during the production process.

Key words:one side two pin；half pin；the maximum allowable limit range

中圖分類號TG5

文獻(xiàn)標(biāo)志碼A

文章編號1671-8100(2016)01-0032-03

作者簡介：趙躍忠，男，高級工程師，主要從事機(jī)械設(shè)計與制造技術(shù)方面的教學(xué)和科研工作。

收稿日期：2015-08-15