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定位销高度的确定
作者:南京工业学校 杜官将
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紧固件/键/销展厅
螺丝, 螺栓, 螺母, 铆钉, 键/销...
箱体、叉架、杠杆等类零件加工时,通常采用一面一孔或一面两孔的组合定位。该定位方式应用广泛,它有利于零件在加工过程中实现基准统一、减小工件加工误差、简化夹具设计工作量,有利于实现自动化,但在一些手工或半机械化操作车间,由于工件比较笨重,在安装时不太可能将工件托平后装入定位销,而是将工件一边支承在夹具支承平面上,逐渐套入定位销,在这种情况下,如定位销高度选择不当,将使工件卡在定位销边缘上而装不进去。本文将讨论工件不被卡滞时定位销所允许的最大高度。

1 定位装置为一面一销

工件在安装时刚好被定位销卡住时的状态称为临界状态,此时工件安装最困难的条件为:定位基准孔直径最小(Dmin),定位销直径最大(dmax),该定位副具有最小配合间隙Xmin,Xmin=Dmin-dmax。

∵cosα=dmax/Dmin
∴sinα=SQRT(1-COS²α)
=SQRT(1-(dmax/Dmin)²)
=(1/Dmin)SQRT(D²min-d²max)
=(1/Dmin)SQRT(2Dmin-Xmin)

2 定位装置为一面两销

临界状态时:基准孔直径最小为Dmin,定位销直径最大为dmax,两定位副均有最小配合间隙Xmin=Dmin-dmax,安装时,当第一销的左素线、第二销的右素线分别与两基准孔接触时,触点为A、B从而产生卡滞,如图2,由图可看出,第一销高度对工件卡涩影响较小,第二销高度则对工件卡滞产生直接影响。故计算第二销所允许的最大高度

cosα′=(L+dmax)/(L+Dmin)
sinα´=SQRT(1-COS²α)=SQRT(1-(L+dmax/L+Dmin)²)
≈(1/L+Dmin)SQRT(2(L+Dmin)Xmin)
∴ Hmin=(l+L+0.5Dmin)sinα´
=(l+L+0.5Dmin)/(L+0.5Dmin)SQRT(2(L+Dmin)Xmin)

3 小结

①箱体、叉架类零件用手工、半机械化安装时,可用上述公式验算定位销高度,以防工件卡滞;②本文忽略了工件基准孔与基准面、定位销与支承面之间垂直度,以及基准孔中心距、两销中心距公差对工件安装的影响;③工件以一面两孔作为定位基准,通常选一圆柱销、一削边销,圆柱销高度可按上述公式计算,从上述分析过程来看,削边销有助于工件安装,为装卸方便,可使削边销高度低于圆柱销3~5mm;④在一些夹具设计中,为克服工件安装不便,可将两定位销设计成伸缩形式,安装时,先将箱体类零件平放在定位平面上,并预定位,移动两定位销,使其插入两基准孔,从而实现工件定位,这样就消除了工件安装过程中的卡滞现象,也比较省力、方便。
文章内容仅供参考 (投稿) (6/3/2004)
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