工件组合定位和自由度分析详解
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第1章工件的定位●理解六点定位原理。
●常用定位元件限制的自由度。
●工件定位方式:完全定位、不完全定位、过定位和欠定位。
●常用定位元件的设计。
●定位误差的分析和计算。
●根据零件工序加工要求,确定定位方式。
●根据零件工序加工要求,确定定位方案。
●掌握定位元件的设计方法。
●掌握定位误差的分析和计算。
1.1工作场景导入【工作场景】如图1.1所示,钢套零件在本工序中需钻φ5mm孔,工件材料为Q235A钢,批量N=2000件。
钢套零件三维图如图1.2所示。
【加工要求】(1)φ5mm孔轴线到端面B的距离20±0.1mm。
(2)φ5mm孔对φ20H7孔的对称度为0.1mm。
本任务是设计钻φ5mm孔的钻床夹具定位方案。
图1.1钢套零件钻φ5mm工序图图1.2钢套零件三维图【引导问题】(1)仔细阅读图1.1,分析零件加工要求,各工序尺寸的工序基准是什么?(2)工件定位与夹紧的概念是什么?分析它们分别是由什么装置实现的?(3)六点定位原理是什么?(4)什么是完全定位、不完全定位、过定位和欠定位?(5)常用定位元件有哪些?定位元件限制的自由度?(6)定位方案设计的基本原则是什么?定位元件的要求是什么?(7)定位误差如何分析和计算?(8)企业生产参观实习。
①生产现场机床夹具的组成是什么?②生产现场机床夹具使用的定位元件有哪些?③生产现场机床夹具定位时限制几个自由度?1.2基础知识【学习目标】理解六点定位原理,分析常用定位元件限制的自由度,确定工件的定位方式,常用定位元件的设计,定位方案设计的基本原则,定位误差的分析和计算。
1.2.1工件定位的基本原理1.概述为了达到工件被加工表面的技术要求,必须保证工件在加工过程中的正确位置。
夹具保证加工精度的原理是加工需要满足3个条件:①一批工件在夹具中占有正确的位置;②夹具在机床上的正确位置;③刀具相对夹具的正确位置。
显然,工件的定位是极为重要的一个环节。
本章就要讨论工件的定位问题。
机械制造基础——自由度定位分析一. 填空题1. 一个圆锥芯轴通常限制工件 5 个自由度。
2. 工件的装夹过程就是定位过程和夹紧过程的综合。
3. 一个浮动的顶尖通常限制工件 2 个自由度。
4. 定位元件、夹紧装置和夹具体是夹具的基本组成部分。
5. 一个自位支承通常限制工件 1 个自由度。
6. 一个浮动的短V型块通常限制工件 1 个自由度。
7. 工件的装夹误差包括定位误差和夹紧误差两个部分。
8.一个短定位套限制工件的 2 个自由度。
9.一个固定顶尖通常限制工件的 3 个自由度。
二.判断题1. (⨯)工件在夹具中装夹,只要有6个定位支撑点就是完全定位。
2. (⨯)机械加工过程中的欠定位在有些情况下允许存在。
3. (⨯)机械加工过程中的过定位现象绝对不允许存在。
4. (⨯)对于某个工件的定位而言,如果需要限制3个自由度,但应用的定位元件限制了4个自由度,这种情况属于过定位。
5. (×)一个自位支撑定位件与工件有几个接触点,就会限制工件几个自由度。
6. (×)一个支承板限制2个自由度,同一平面上平行布置的两个支承板限制4个自由度。
7.(×)在夹具设计中,不完全定位是绝对不允许的。
8. (×)机械加工中如果工件是固定不动的,就说明工件肯定被限制了6个自由度。
9. (√)在夹具组成中,某个元件既可能是定位元件,也可能是夹紧元件。
1. 分析下图所示定位方式,并回答以下问题:(1)各定位元件所限制的自由度;(2)判断有无欠定位或过定位存在,为什么?(图中双点划线为工件)在图示定位方案中下面的平面限制Z方向的移动和绕X及Y轴的转动3个自由度;左V形块我们认为是短V形块限制X及Y方向的移动2个自由度;在左V形块已经存在的前提下,右V形块限制工件Y方向的移动和绕Z轴的转动2个自由度。
右V形块为什么不限制2个移动呢?仔细想一下我们刚才叙述的工件放置过程应该可以明白。
Y方向的移动自由度被2个固定V形块重复限制,可能出现工件(每个被加工的工件不可能完全一样)松动或装不进夹具的现象,属于过定位。
工件的自由度及六点定位原理1. 引言嘿,朋友们,今天咱们聊聊一个听上去有点儿高大上的话题——工件的自由度和六点定位原理。
这可不是枯燥无味的机械理论,而是一个像魔法一样让我们在工厂里挥洒自如的秘密武器!工件自由度听起来就像在说“我有多自由”,而六点定位原理则是给这些自由加上了“绳索”,确保它们不会乱跑。
让我们深入这个奇妙的世界,看看这些概念是如何帮助我们在制造业中更高效地工作。
1.1 工件的自由度首先,咱们得弄明白什么是工件的自由度。
简单来说,自由度就是一个物体在空间中可以独立移动的能力。
你可以想象一下,一个小球在桌子上滚动,它可以前后左右移动,但你把它放进一个盒子里,就没那么自在了,对吧?工件的自由度就类似于这个小球的“活动范围”。
在三维空间里,工件的自由度可以分为平移和旋转。
平移是指工件在XYZ三个方向的移动,而旋转则是指工件围绕这些轴的转动。
一般来说,一个物体在理想情况下,拥有六个自由度:三个平移自由度和三个旋转自由度。
1.2 自由度的影响那么,这些自由度对工件的定位有什么影响呢?想象一下,如果一个工件有太多的自由度,它就像个调皮的小孩子,哪里都想去,根本无法定位好。
相反,如果自由度太少,那工件又像是被锁在了笼子里,根本没法进行加工和调整。
为了让这些工件听话,我们就需要了解如何用合适的方法来控制它们的自由度,从而达到最佳的加工效果。
这就引出了咱们今天的主角——六点定位原理。
2. 六点定位原理好了,大家准备好了吗?接下来我们要揭开六点定位原理的神秘面纱!六点定位原理简单来说,就是通过六个接触点来约束工件的自由度,使它稳定地固定在加工设备上。
这六个点可以有效地限制工件的移动,确保在加工过程中它不会“跳舞”,而是稳稳地待在那儿,乖乖地听话。
2.1 六点定位的优势而且,采用六点定位原理还有不少好处呢!首先,它能提供稳定的定位,确保加工精度。
就像打麻将,只有牌放稳了,才能好好出牌,否则可就乱套了。
其次,六点定位能够减少工件的变形,避免因加工力不均匀而导致的质量问题。