第八講 工件定位與定位基準(zhǔn)選擇

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1、第八講?工件的定位與定位基準(zhǔn)的選擇　???機械加工中，為了保證工件的位置精度和用調(diào)整法獲得尺寸精度時，工件相對于機床與刀具必須占有一正確位置，即工件必須定位。而工件裝夾定位的方式有：直接找正、劃線找正和用夾具裝夾三種方式，下面我們討論工件在夾具中的定位問題。工件在夾具中的定位涉及到定位原理、定位誤差、夾具上采用的定位元件和工件上選用的定位基準(zhǔn)等幾方面的問題，有關(guān)定位誤差的計算和定位元件的選用在夾具設(shè)計一章講授，這里只介紹定位原理和定位基準(zhǔn)的選擇。一、定位原理1．六點定則工件在夾具中的定位的目的，是要使同一工序中的所有工件，加工時按加工要求在夾具中占有一致的正

2、確位置(不考慮定位誤差的影響)。怎樣才能各個工件按加工要求在夾具中保持一致的正確位置呢?要弄清楚這個問題，我們先來討論與定位相反的問題，工件放置在夾具中的位置可能有哪些變化?如果消除了這些可能的位置變化，那么工件也就定了位。任一工件在夾具中未定位前，可以看成空間直角坐標(biāo)系中的自由物體，它可以沿三個坐標(biāo)軸平行方向放在任意位置，即具有沿三個坐標(biāo)軸移動的自由度X，Y，Z；同樣，工件沿三個坐標(biāo)軸轉(zhuǎn)角方向的位置也是可以任意放置的，即具有繞三個坐標(biāo)軸轉(zhuǎn)動的自由度X，Y，Z。因此，要使工件在夾具中占有一致的正確位置，就必須限制工件的X，Y，Z；X，Y，Z六個自由度。圖2-

3、16工件的六個自由度為了限制工件的自由度，在夾具中通常用一個支承點限制工件一個自由度，這樣用合理布置的六個支承點限制工件的六個自由度，使工件的位置完全確定，稱為“六點定位規(guī)則”，簡稱“六點定則”。例如用……使用六點定則時，六個支承點的分布必須合理，否則不能有效地限制工件的六個自由度。在具體的夾具結(jié)構(gòu)中，所謂定位支承是以定位元件來體現(xiàn)的，如上例中長方體的定位以六個支承釘代替六個支承點(圖2-17c)，這種形式的六點定位方案比較明顯，下面再介紹其他形式工件的定位方案。2．對定位的兩種錯誤理解我們在研究工件在夾具中的定位時，容易產(chǎn)生兩種錯誤的理解。一種認(rèn)為：工件在

4、夾具中被夾緊了，也就沒有自由度而言，因此，工件也就定了位。這種把定位和夾緊混為一談，是概念上的錯誤。我們所說的工件的定位是指所有加工工件在夾緊前要在夾具中按加工要求占有一致的正確位置，(不考慮定位誤差的影響)而夾緊是在任何位置均可夾緊，不能保證各個工件在夾具中處于同一位置。如圖2-20所示定位方式，由于在x方向上沒有定位銷，工件在x方向的任一位置均可被夾緊，實際上就是工件沿x方向移動的自由度沒有消除，使一批工件在x方向的位置不確定，造成各個工件孔到端面的尺寸不一。另一種錯誤的理解認(rèn)為工件定位后，仍具有沿定位支承相反的方向移動的自由度，這種理解顯然也是錯誤的。

5、因為工件的定位是以工件的定位基準(zhǔn)面與定位元件相接觸為前提條件，如果工件離開了定位元件也就不成為其定位，也就談不上限制其自由度了。至于工件在外力的作用下，有可能離開定位元件，那是由夾緊來解決的問題。3．工件定位時應(yīng)限制的自由度與加工要求的關(guān)系上述幾例中，工件的定位都采用了六個支承點，限制了工件全部六個自由度，使工件在夾具中占有唯一確定的位置，稱為完全定位。當(dāng)工件在x、y、z三個方向都有尺寸精度或位置精度要求時，需采用這種完全定位方式。但是，并不是所有加工都必須設(shè)置六個支承點，來限制工件的六個自由度。如圖2-19所示在軸上銑油槽，若軸為沒有鍵槽的光軸且油槽為通槽

6、時，則只需限制；x、y、z、z四個自由度，x、y、z的自由度可不限制，只需用長V形鐵定位即可。又如圖2-2la在車床上加工通孔，只需限制四個自由度，不需限制x、y、z自由度，用三爪自動定心卡盤裝夾即可。再如在乎面磨床上磨平面，當(dāng)工件只有厚度和平行度要求時，工件只需限制三個自由度，如圖2-2lb所示，工件放置在平面磨床磁力工臺就可加工。綜上所述，加工時工件的定位需要限制幾個自由度，完全由工件的技術(shù)要求所決定。根據(jù)加工要求，工件不需要限制的自由度而沒有限制的定位，稱為不完全定位。不完全定位在加工中是允許的。在考慮定位方案時，為簡化夾具結(jié)構(gòu)，對不需限制的自由度，一

7、般不設(shè)置定位支承點。但也不盡然，如在光軸上銑通槽，按定位原理，軸的端面可不設(shè)置定位銷，但常常設(shè)置一定位檔銷，一方面可承受一定的切削力，以減小夾緊力，另一方面也便于調(diào)整機床的工作行程。又如圖2-18所示在環(huán)狀工件上鉆通孔，Z的自由度可不限制，但被短銷限制了，若有意不限制，反而夾具的結(jié)構(gòu)更難實現(xiàn)。4．欠定位與過定位(1)欠定位根據(jù)工件的加工技術(shù)要求，應(yīng)該限制的自由度而沒有限制的定位稱為欠定位。欠定位必然會不能保證本工序的加工技術(shù)要求，是不允許的。如圖2-20所示的工件鉆孔，若在x方向上未設(shè)置定位檔銷，孔到端面的距離尺寸就無法保證。(2)過定位工件的同一自由度被二

8、個以上不同定位元件重復(fù)限制的定位，稱為過定位。如圖2