焊件以外圆柱面作为定位基准,也是生产中常见的定位方式之一,常用的定位器有 V形块、定位套和半圆孔定位器。
1.V形块
V形块按JB/T 8047—2007《V形块(架)》标准制造,也称为V形架,主要用于精密轴类零件的检测、划线、定仪及机械加工中的装夹。V形块作为定位元件,不仅安装焊件方便,而且定位对中性好,广泛应用于管子、轴和小直径圆柱形零件的安装定位,其主要分为标准V形块和非标准V形块两种。
(1)标准V形块。
V形块在夹具体上调整好位置后用螺钉紧固并配做两个销孔,用两个定位销确定位置。如图3.22所示,V形块的主要设计参数为定位面夹角α(即工作角度)、标准定位高度T、开口尺寸N、高度尺寸H、心轴直径D、心轴直径参数K。其中V形块两个定位面的夹角α有60°、90° 和 120° 三种。其中,以 90° 应用最为广泛,因为它在保证定位稳定性和减少夹具的外形尺寸方面比 60° 和 120° 的都好。同时,要根据心轴直径来选取标准V形块。
标准V形块尺寸计算公式见表3.1,通常是由α、N、K来计算T。
表3.1 标准V形块尺寸计算
图3.22 V形块结构和尺寸
(2)非标准V形块。
非标准V形块设计的主要设计参数为定位面夹角α(即工作角度)、标准定位高度T、开口尺寸N、高度尺寸H、心轴直径D、心轴直径参数K,如图3.22所示。其中存在常用的几何关系:
除了几何关系公式,非标准V形块尺寸计算公式与表3.1所示相同,主要设计也是由α、N、K来计算T。(www.xing528.com)
(3)间断型V形块。
图3.23所示为间断型V形块。生产中往往根据需要,在大批量生产时会成对地使用V形块来作为定位元件,当两段基准面相距较远,可以采用两个短V形块组装的结构如图3.23(a)所示。大型的V型块常将基体与夹具本体铸造在一起,工作表面镶上淬硬支承板,如图3.23(b)所示。V形块工作表面长度视工件粗糙度而定,当用于粗糙的基准面时,工作表面长度要小些,如图3.23(b)所示,一般为2~5 mm。通常中小型的V形块常用20钢制成,渗碳淬火后硬度达55~60 HRC,或用45钢直接淬火到40~45 HRC。
图3.23 间断型V形块
(4)可调节的V形块。
生活中当零件的直径不定时,最好采用可调节的V形块。如图3.24所示,其中(a)由底座1、左右夹板2和3、调节螺杆4、滑动轴承5及止动螺钉6组成。使用时调节反向双头螺杆4,即可调节两块V形块的间距,因而适应不同直径的焊件定位,通用性好。(b)是当焊件需转动时,V形块的两个斜面可用两个滚轮或长辊轴代替的情景。
图3.24 可调节的V形块
1—底座;2,3—夹板;4—调节螺杆;5—滑动轴承;6—止动螺钉。
2.定位套和半圆孔定位器
定位套和半圆孔定位器都是以圆孔定位,如图3.25所示,定位套工作时将焊件套入。图(a)用于焊件以端面为主要定位基准时,短定位套孔只限制焊件的两个移动自由度;图(b)用于焊件以外圆柱表面为主要定位基准,长定位孔限制了焊件四个自由度。当用端面作为主要限位面时,应控制套的长度,以免夹紧时焊件产生不允许的变形。这种定位方式是间隙配合的中心定位,故对基面的精度也有严格要求,通常取轴径精度为 IT7、IT8。定位套结构简单,制造方便,但定位精度不高,只适用于精定位基面。
如图3.25(c)所示为半圆孔定位器,工作时上半圆起夹紧作用,下半圆孔起定位作用,下半圆孔的最小直径应取焊件定位基准外圆的最大直径。这种定位方式类似于 V 形块,常用于大型轴类零件的精基准定位且不便于轴向装夹的场合之中,其稳固性比 V 形块更好。其定位精度取决于定位基面的精度,不低于IT8~IT9。
图3.25 定位套和半圆孔定位器
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