(四)圆锥心轴(小锥度心轴)
如图 3-54 所示,工件在锥度心轴上定位,并靠工件定位基准孔与心轴工作圆锥表面的弹性变形夹紧工件,心轴锥度 K 见表 3-11 。
这种定位方式的定心精度较高,可达φ 0.02~ φ 0.01mm ,但工件轴向位移误差较大,适用于工件定位孔精度不低于 IT7 的精车和磨削,但不能作为轴向定位加工端面等有轴向尺寸精度的工件。小锥度心轴的结构尺寸按表 3-12 所示。为保证心轴有足够的刚度,心轴的长径比 L/d > 8 时,应将工件按定位孔的公差范围分为 2~3 组,每组设计一根心轴。
表 3-11 高精度心轴锥度推荐值
工件定位孔直径 D/mm
8 ~ 25
20 ~ 50
50 ~ 70
70 ~ 80
80 ~ 100
>100
锥度 K
四、工件以外圆柱面定位时的定位元件
工件以外圆柱面定位时常用的定位元件如下:
(一) V 形块
图 3-55 所示, V 形块主要参数有:
d —— V 形块的设计心轴直径, d= 工件定位基面的平均尺寸,其轴线是定位基准;
α—— V 形块两工作面间的夹角有 60 0 、 90 0 、 120 0 三种,以 90 0 应用最广;
H——V形块的高度;
T——V形块的定位高度。即 V形块的定位基准至V形块底面的距离;
N——V形块的开口尺寸。
V形块已标准化了,H、N等参数均可从国家标准《机床夹具和部件》中查得,但T必须计算。
由图3-55可知:
F=H+OC=H + (OE-CE)
因 所以
当α= 90 0 时,T=H+ 0.707d - 0.5N 。
图 3-56 为常用 V 形块的结构。图 3 -56a 用于短的精定位基面;图 3-56b 用于粗基面和阶梯定位面;图 3 -56c 用于较长的精基面和相距较远的两个定位基准面。 V 形块不一定采用整体结构的钢体,可在铸铁底座上镶淬硬支承板或硬质合金板,如图 3-56d 所示。
固定 V 形块与夹具体的连接,一般采用两个定位销和 2~4 个螺钉,定位销孔在装配时调整好位置后与夹具体一起钻、铰,然后打入定位销。
V 形块既能用于精基面,又能用于粗基面;能用于完整的圆柱面,也能用于局部的圆柱面;而且具有对中性(使工件的定位基准总处于 V 形块两工作面的对称平面内)好的特点,活动 V 形块还可兼作夹紧元件。因此当工件以外圆定位时, V 形块是应用得最多的定位元件。
(二)定位套
图 3-58 为常用的几种定位套,其内孔表面是定位工作面。通常,定位套的圆柱面与端面结合定位,限制工件五个自由度。当用端面作为主要定位基面时,应控制长度,以免过定位而在夹紧时使工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,故对定位基面的精度要求也较严格,通常取轴颈精度 IT7 、 IT8 ,表面粗糙度值小于 Ra0.8 μ m 。
定位套结构简单,制造容易,但定心精度不高,常用于小型、形状简单零件的定位。
(三)半圆套
如图 3-59 所示,下面的半圆套是定位元件,上面的半圆套起夹紧作用。这种定位方式主要用于大型轴类零件及不便于轴向装夹的零件。定位基面的精度不低于 IT8~IT9 ,半圆套的最小内径应取工件定位基面的最大值。
(四)圆锥套
如图 3-60 为常用的反顶尖,由顶尖 1 、螺钉 2 和圆锥套 3 组成。工件以圆柱面的端部在圆锥孔中定位,锥孔中有齿纹,以带动工件旋转。顶尖体 1 的锥柄部分插入机床主轴孔中,螺钉 2 用来传递扭矩。