如何准确表示夹具上倾斜表面的位置关系

李文正

（辽宁机电职业技术学院，辽宁 丹东 118000）

如何准确表示夹具上倾斜表面的位置关系

李文正

（辽宁机电职业技术学院，辽宁 丹东 118000）

在机床夹具设计时，存在某道工序加工表面与定位基准面间有一定的倾斜角度。为了准确表示加工表面位置尺寸及角度，从夹具的设计方面考虑，提出如何表示夹具上倾斜表面的位置尺寸，为设计和确定对刀导向装置的位置提供参考。

定位基准；坐标转换；测量基准

机械零部件一般由点、线、圆弧以及各种函数曲线等几何元素组成，不同用途零部件的形状各异。在生产中，如果零部件加工表面与定位基准间是成一定倾斜角度的，需要准确的标注出被加工表面位置尺寸和角度，普通的加工方法不能保证被加工表面的位置精度、零部件加工质量和零部件的使用精度。零部件“隐点”位置的确定，要通过量具进行间接测量，再通过零部件的有关参数几何关系进行分析，建立函数关系，实际上是解决设计基准与定位基准不重合的问题。

1 如何选用倾斜表面的测量方法

一般情况下，需要进行平面交点坐标转换以及空间角度计算。如果标注倾斜被加工表面准确的位置尺寸和角度，一般可用下面三种方法：

（1）标注交点的坐标尺寸；

（2）通过检验孔（辅助测量基准）来标注坐标尺寸；

（3）通过检验棒（外加的测量基准）来标注坐标尺寸。

在加工中应根据工件和夹具结构形状具体情况来决定。对于设计基准与工序基准方向一致，不需坐标转换时，可直接采用标注交点的坐标尺寸；对于零部件“虚点”位置的确定时，一般采用检验孔进行坐标转换进行测量；如果零部件由两个定位面并成一定夹角，可放一个检验棒作为一个外加的基准来标注斜面的位置尺寸。

2 夹具上倾斜表面的位置关系表示

如图1（a）所示，工件以孔 D及其一端面作为定位基准，要加工一个斜孔，此斜孔与孔D的轴线的夹角为α，孔口轴线交点距离端面的尺寸为L。在这个钻夹具上，由于钻套的轴线与定位孔之间存在一定的倾斜角度。因此为了加工和测量的方便，就可以在夹具上采用一个检验孔，如图1所示。这样在确定钻套的位置时，就可用这个检验孔作为一个辅助基准来标注尺寸x1。

图1 钻夹具上检验孔及其位置尺寸计算

如果要计算出钻套的位置尺寸，应该建立以定位表面为主要方向的原坐标系（X-Y），如图1（b）所示，设斜孔轴线交点在原坐标系中的位置为x=L+m，y=，再将坐标轴顺时针旋转θ=90°-α后，根据坐标转换公式，求得：

另外，为了比较准确地确定斜孔轴线交点的高度，这里可顺便算出交点尺寸y1，根据坐标转换公式，求得：

有的时候，也可在两个定位面之间放一个检验棒作为一个外加的基准来标注斜孔的位置尺寸。在使用检棒时，为便于检验棒的安放与检验时的操作，应注意夹具上应留有一定的操作空间。如图2（a）所示，铣斜面的夹具上采用检验棒来标注位置尺寸的情况。图中y3是检验棒与对刀块工作表面间的距离。这个尺寸可根据计算图2（b），应用坐标转换公式算出：

式中，0.5为塞片的厚度（毫米）。

图2 通过检验棒标注对刀块位置尺寸

在标注倾斜表面的位置尺寸时，使用检验孔的方法在大多情况下都是合适的，但还应注意以下几点：

（1）检验孔的位置要便于加工，特别是装配后还能再加工，尽量在不淬硬的夹具体上。

（2）检验孔的位置便要于测量。

（3）检验孔的位置要便于计算。如果有圆柱形定位面时，检验孔的轴心线要与定位表面的轴心线垂直相交（如图1所示）。

3 结束语

在采用上述方法对倾斜表面位置关系进行表达时，在精度方面要比普通的测量方法高，而且方便加工，在测量时，也容易受到量具精度和人为因素的影响，所以，在零部件安装之前，必须仔细检查零部件的表面粗糙度和各项形状误差是否符合测量要求，另外，需要指出的是，测量人员必须具备基本的几何测量识和量具操作技能。

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，辽宁丹东人，硕士研究生，讲师，主要研究方向：机械制造及其自动化。