焊接工装设计

焊接工装设计

焊接装备及自动化复习题

焊接工装设计

绪论

第一

1 什么是焊接工装？

答：焊接工艺装备就是在焊接结构生产的装配与焊接过程中起配合及辅助作用的夹具、机械装置或设备的总称，简称焊接工装。

2 装配用工艺装备与焊接用工艺装备的区别是什么？

答：装配用工艺装备的主要任务是按产品图样和工艺上的要求，把焊件中各零件或部件的相互位置准确地固定下来，只进行定位焊，而不完成整个焊接工作。焊接用工艺装备专门用来焊接已点固好的工件。

第一章

1 什么是六点定位原理？

答：用六个正确布置的支承点就可完全限制工件的六个自由度，使工件在夹具中占有完全确定的位置，这种用支承点来分析限制工件自由度的方法，称为六点定位原理，又称六点定位法则或六点定则。

2 什么是全定位与准定位？

答：工件的六个自由度全部被限制而在夹具中占有完全确定的位置，这种定位方式称为全定位或完全定位。工件在夹具中定位，如果支承点不足六个，但完全限制了按加工要求需要消除的工件自由度数目，这种定位方式称为准定位或不完全定位。

3 试分析下图零件1、零件2、园管、圆筒的自由度消除情况，分别属于何种定位？(图1-3 1-4)

答：零件1和零件2拼接成T形板，装配时，先把零件1放在平台上，然后使它的左侧边缘与挡铁1和2紧靠，它的端边与挡铁3紧靠。这样，零件1在平

台上就被全定位了。接着再把零件2放上，先使它的侧边与挡铁4和5紧靠，端边与零件1的右侧边缘紧靠。这时，零件2 也被全定位了。这些挡铁就是定位支撑点，他们之间的相互位置是事先按照产品图样和工艺上的要求来布置的，所以拼接好的T形板能满足产品图样要求。

圆管和圆筒环缝对接时采用V形块或两根长辊轴定位，只限制工件的X、Y、X、Y四个自由度，另外两个自由度没有限制，此时已能满足环缝对接的工艺要求。

4 什么是过定位与欠定位？过定位的优缺点是什么？

答：两个或两个以上定位支承点重复限制同一个自由度，这种定位方式称为重复定位或过定位。优缺点：缺点是使工件的定位精度收到影响，使定位不确定或使定位件产生变形，优点是可增强刚度和定位稳定性。欠定位：工件实际限制的自由度数少于该工序加工要求所必须限制的自由度数。

5 N-2-1定位原理的主要内容是什么？

答：⑴第一基准面上所需的定位点数为N（N≥3），特别是对于包办应使其第一基准面上存在多余三个定位点去限制这一方向上的零件变形。⑵第二、三基准面所需的定位点为2个和1个，第二基准面的二个定位点布置在较长的边上，使零件更稳定，也可弥补零件表面或定位原件的安装误差。⑶禁止在正反两侧同时设置定位点，易产生挠度和潜在的不稳定或翘曲。

6 工件以平面、圆孔、外圆柱面作为定位基准时，常用哪些定位元件？

答：以平面作为定位基准时常用的定位器有挡块、支撑钉、支承板等。圆孔有定位销（圆柱定位销可限制工件的两个或者四个自由度，削边销可以限制一个或两个自由度）、定位插销（插销定位部分可以制成削边销，减少接触面积）和衬套式定位器（使用于薄壁圆筒环缝焊接）。外圆柱面有V形块（安装方便，定位对种性好）、定位套和半圆孔定位器。

7 下图工件以部分外形定位，采用何种定位基准？(图1-22)

答：采用工件的部分外形组合定位。采用工件的部分外形组合定位，两空一面定位，即工件以两个中心线相互平行的孔及与之相垂直的平面作为定为基准。

8 生产中工件常采用两孔一面定位，试分析以两个圆柱销及平面支承定位和以一圆柱销和一削边销及平面支承定位时，自由度消除情况？属何种定位？

答：以两个圆柱销及平面支承定位：两销都采用短圆柱销，实际上这是一种过定位情况，因为一个支承平面限制三个自由度，每个短圆柱销限制两个自由度，沿两孔连心线方向的自由度被重复限制了。这时假定第一个孔能正确装到第一个销上，但同批工件第二孔就会因孔间距误差和销间距误差的影响而装不到第二销上，有可能出现孔心距为最小而销心距为最大，或者孔心距为最大而销心距为最小的极限情况。以一圆柱销和一削边销及平面支承定位为使工件在极端

情况下能装到定位销上，在不减小圆销直径的情况下，可把第二销碰到孔壁的部分削去,只留下一部分圆柱面，如上页图所示。这样，在连心线方向上仍有减小第二销直径的作用，而在垂直于连心线方向上，由于销子直径并未减小，因此工件转角误差没有增大，同时也保证了工件装配容易。

9 什么是型面的定位？

答：对于复杂外形的薄板焊接件，一般采用与工件的型面相同或相似的定位件来定位，防止产生波浪变形，这就是所谓的型面定位，广泛应用于汽车车身覆盖件的装焊家夹具。

10对下图进行定位分析，分析自由度消除？属何种定位？(图1-29)

答：如果六点定位时支承点按图a所示分布，A、B、C三点位于同一直线上，工件的X弧自由度没有限制，这时工件为不完全定位。同样，如果支点按图b的方式分布，侧面上的两个支点布置在垂直于底面的同一直线上，工件的Z弧自由度没有限制，工件也是不完全定位。同时，a中的B点，b中的D点却分别由于重复限制了自由度Z平和Y平，成了过定位点。可以推论，6个支点在底面布置4个，其余两个定位面上各布置一个，或者在3个定位面上各布置2个或6

个支点在两个平面上，均会出现不完全定位和过定位现象。因此，6个支点在3个相互垂直的平面上必须按3-2-1的规律分布，并将工件3个定位基准面与这些支点接触，使每个支点限制着一个自由度。。

11试分析图1-36所示盘类工件的定位情况

12对下图连杆进行定位分析，分析自由度消除？属何种定位？

13定位方案设计的步骤有哪些？

（1）确定定位基准，首先根据工件的技术要求和所需限制的自由度数目，确定好工件的定位基准当在零部件的表面上既有平面又有曲面时，有限选择平面作为主要定位基准面或者组装几面；尽量选择零部件上窄而长的表面作为导向定位基准，窄而短的表面作为止推定位基准；尽量使定位基准与设计基准重合，保证精度；尽量利用零件上经过机械加工的表面或空作为定位基准。

（2）确定定位器的结构和布局，定位基准确定后，设计定位器时应结合基准结构形状、表面状况限制工件自由度的数目、定位误差的大小，以及辅助支承的合理使用等，冰在兼顾夹紧方案的同时进行分析比较以达到定位稳定、安装方便、结构公益性和刚性好等设计要求

第二章