讲 工件定位的基本原理
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工件以一面两孔定位时,为什么要用一个圆柱销和一个菱形销且菱形销怎么是限制一个自由度?一个零件有六个自由度,平移四向、上下两向、旋转两向。
一销可消除平移四向、旋转一向和向下移动三个自由度,再加一销会产生过定位问题,所以,改用菱形销,只留一个向上的自由度。
自由度有计算公式,点、线接触为高付,面接触为低付。
平面自由度计算公式F=3n-(2p+3q),n为自由构件数目(不含支架),p为低副数,q为高副数目数控机床上工件定位的原理在机械加工过程中为确保加工精度,在数控机床上加工零件时,必须先使工件在机床上占据一个正确的位置,即定位,然后将其夹紧。
这种定位与夹紧的过程称为工件的装夹。
用于装夹工件的工艺装备就是机床夹具。
1 工件定位的基本原理六点定位厦理工件在空问具有六个自由度,即沿x、y、z三个直角坐标轴方向的移动自由度和绕这三个坐标轴的转动自由度因此,要完全确定工件的位置,就必须消除这六个自由度,通常用六个支承点(即定位元件)来限制关键的六个自由度,其中每一个支承点限制相应的一个自由度,在如y平面上,不在同一直线上的三个支承点限制了工件的王、于三个自由度,这个平面称为主基准面;在平面上沿长度方向布置的两个支承点限制了工件的拿两个自由度,这个平面称为导向平面;工件在xoz乎面上,被一个支承点限制了,一个自由度,这个平面称为止动平面。
工件的六个自由度综上所述,若要使工件在央具中获得唯一确定的位置.就需要在夹具上合理设置相当于定位元件的六个支承点.使工件的定位基准与定位元件紧贴接触,即可消除工件的所有六个自由度.这就是工件的六苣定位原理。
工件的六点定位(2)六点定位原理的应用六点定位原理对于任何形状工件的定位都是适用的,如果违背这个原理,工件在央具中的位置就不能完全确定。
然而.用工件六点定位原理进行定位时,必须根据具体加工要求灵活运用.工件形状不同t定位表面不同,定位点的分布情况会各不相同,宗旨是使用最简单的定位方法,使工件在夹具中迅速获得正确的位置。
工件的六点定位原则
答案:
一、几何中心定位
几何中心定位是指通过机械加工根据产品的设计图纸测算出几何中心坐标的方式进行定位,主要用于精度较高的产品加工中,例如精密模具、精密零件等。
几何中心定位可以保证产品准确度和稳定性。
二、角点定位
角点定位是指将产品放置在定位工作台上,将其与工作台上的角点对齐而进行的定位方式。
以该角为线性定位,通常用于钣金成形加工中的角铆件或者是箱体加工等,具有很好的刚性定位特性。
三、圆心定位
圆心定位指的是对于直线和圆形的产品进行加工定位时,通过定位圆心坐标的方式来实现。
通常用于加工圆形和弧形零件等,圆心定位精度高,容易实现。
四、平面定位
平面定位是通过将产品放置在定位工作台上的面板上,利用平板和工作台的互相嵌合实现的定位方式。
具备很高的精度和稳定性,通常用于加工平面和薄板等零部件。
五、法线定位
法线定位是指将产品固定在工作台上,以产品轴线与法线的交点为基准点,进行定位。
较常见的应用领域就是对于轴类和轮廓零件的加工,例如机械中的转轴、滚动轴承等。
六、斜面定位
斜面定位和角点定位类似,指的是通过使用定位台上的斜向刻度来对产品进行定位的方式。
通常用于平面零部件的加工定位,例如机壳体等。
以上六种定位方式各有其适用场景和使用技巧,掌握正确的定位方法对于保证产品加工质量有着非常重要的作用。
一些较为简单的零部件可以使用单一的定位方式,而对于复杂的零部件可能需要综合使用多种定位方式来实现更高的定位精度和稳定性。
工件定位的基本原理工件定位是指在生产制造过程中,准确确定工件的位置,以便能够有效进行后续加工或装配。
工件定位的基本原理主要包括机械定位、光学定位和视觉定位等。
下面将详细介绍这些原理。
一、机械定位机械定位是利用机械零件或装置进行工件的定位。
常见的机械定位方式包括销销定位、楔形定位、卡扣定位、弹簧定位等。
1. 轴销定位:通过在工件和工作台之间设置定位销,并在定位销的两端设置止动件来实现工件的定位。
轴销定位具有定位精度高、可靠性好、结构简单等优点,并且适用于各种类型的工件。
2. 楔形定位:通过安装楔形零件,使工件在辅助装置的作用下实现准确定位。
楔形定位简单可靠,但精度相对较低,适用于一些对定位要求不高的工件。
3. 卡扣定位:通过安装卡扣零件来实现工件的定位。
卡扣定位常用于汽车零部件的定位,具有定位精度高、稳定性好、可靠性高等优点。
4. 弹簧定位:通过使用弹簧零件,使工件在力的作用下实现定位。
弹簧定位适用于对定位重量有要求的工件,如印刷、包装等行业。
机械定位的原理是通过机械零件的相互配合,使工件在一定位置上达到准确定位。
机械定位的优点是结构简单、成本低廉,适用于各种类型的工件。
二、光学定位光学定位是利用光学原理进行工件的定位。
常见的光学定位方式包括激光定位、光电定位、红外线定位等。
1. 激光定位:利用激光束对工件进行扫描,通过测量光束的反射和折射来确定工件的位置。
激光定位具有定位精度高、速度快、非接触性等优点,广泛应用于精密加工、电子制造等领域。
2. 光电定位:利用光电传感器对工件进行检测,通过工件与光电传感器之间的遮挡来确定工件的位置。
光电定位适用于工件定位要求不高的场景,如装配线上的位置检测、料盘定位等。
3. 红外线定位:利用红外传感器对工件进行检测,通过工件与红外传感器之间的遮挡来确定工件的位置。
红外线定位适用于对定位精度要求不高的场景,如物流仓储等。
光学定位的原理是通过测量光的性质,如反射、折射、遮挡等来确定工件的位置。
第二节工件的定位一、工件定位的基本原理1.自由度的概念由刚体运动学可知,一个自由刚体,在空间有且仅有六个自由度。
图4-5所示的工件,它在空间的位置是任意的,即它既能沿Ox、Oy、OZ三个坐标轴移动,称为移动自由度,分别表示为元、了、z;又能绕Ox、Oy、Oz三个坐标轴转动,称为转动自由度,分别表示为无、1。
2.六点定位原则由上可知,如果要使一个自由刚体在空间有一个确定的位置,就必须设置相应的六个约束,分别限制刚体的六个运动自由度。
在讨论工件的定位时,工件就是我们所指的自由刚体。
如果工件的六个自由度都加以限制了,工件在空间的位置也就完全被确定下来了。
因此,定位实质上就是限制工件的自由度。
分析工件定位时,通常是用一个支承点限制工件的一个自由度。
用合理设置的六个支承点,限制工件的六个自由度,使工件在夹具中的位置完全确定,这就是六点定位原则。
例如在如图4-6a所示的矩形工件上铳削半封闭式矩形槽时,为保证加工尺寸A,可在其底面设置三个不共线的支承点1、2、3,如图4-6b所示,限制工件的三个自由度:玄、又z为了保证B 尺寸,侧面设置两个支承点4、5,限制无、z两个自由度;为了保证C尺寸,端面设置一个支承点6,限制5j自由度。
于是工件的六个自由度全部被限制了,实现了六点定位。
在具体的夹具中,支承点是由定位元件来体现的。
如图4-6C所示,设置了六个支承钉。
对于圆柱形工件,如图4-7a所示,可在外圆柱表面上,设置四个支承点1、3、4,5即2、卜z四个自由度;槽侧设置•个支承点2,限制工一个自由度;端面设置一个支承点6,限制元一个自由度;工件实现完全定位,为了在外圆柱面上设置四个支承点一般采用V形架,如图4-7b所示。
通过上述分析,说明了六点定位原则的几个主要问题:1)定位支承点是定位元件抽象而来的。
在夹具的实际结构中,定位支承点是通过具体的定位元件体现的,即支承点不一定用点或销的顶端,而常用面或线来代替。
根据数学概念可知,两个点决定一条直线,三个点决定一个平面,即一条直线可以代替两个支承点,一个平面可代替三个支承点。
工件定位的基本原理工件定位的基本原理教学环节教学内容教学方法说明引入新课课前提问:1、三轴数控铣床一般指哪三个轴?2、多轴数控机床(例如五轴加工中心)一般有哪些轴?答案:1、X、Y、Z三个轴。
2、X、Y、Z(三个直线轴)和A、B、C(三个旋轴)通过对熟悉的知识类比掌握与之有关的陌生知识讲授新课讲授新课一、工件的定位:指工件在机床或夹具中取得一个正确的加工位置的过程。
例如:机床在装配时,其主轴箱、滑板及其上的工件,均须精确地安装在相应的位置上;机械加工时,刀具必须精确地安装在主轴头上,其回转中心必须与主轴中心线重合;模具也一样,其零部件均须精确地安装在以冲模上下座板或者是塑料模的定动模板的相应位置上。
定位的目的是使工件在夹具中相对于机床、刀具占有确定的正确位置,并且应用夹具定位工件,还能使同一批工件在夹具中的加工位置一致性好。
二、自由度一个物体在三维空间中可能具有的运动。
例如:工件有六个自由度,分别是:三个移动自由度:,三个转动自由度:。
如图1所示:图1三、六点定位原理用一个支承点限制工件的一个自由度,用六个合理分布的支承点限制工件的六个自由度,使工件在机床或夹具中取得一个正确的加工位置,即为工件的六点定位原理。
如果工件的六个自由度用六个支承点与工件接触使其完全消除,则该工件在空间的位置就完全确定了。
如下图所示:首先介绍定位的目的,让学生明白此次课程的作用通过图例联系物体的运动掌握自由度的概念通过挂图,让学生更加形象的理解六点讲授新课讲授新课图2四、工件定位的几种情况完全定位:工件的六个自由度需要完全被限制的定位情况。
不完全定位:工件的六个自由度不需要完全被限制的定位情况。
欠定位:工件应该被限制的自由度而没有被限制的定位情况。
过定位:工件某个自由度被限制了两次或两次以上而出现的重复定位现象。
1、完全定位工件的六个自由度全部被限制的定位,称为完全定位。
当工件在x、y、z三个坐标方向上均有尺寸要求或位置精度要求时,一般采用这种定位方式。
工装设计之工件定位原理
工件在夹具中的定位问题,可以采用类似于确定刚体在空间直角坐标系中位置的方法加以分析。
工件在没有采取定位措施以前,与空间自由状态的刚体相似,每个工件在夹具中的位置可以是任意的、不确定的。
对一批工件来说,它们的位置是不一致的。
这种状态在空间直角坐标系中可以用如下六个方面的独立部分加以表示(图1)。
沿X轴位置的不确定,称为沿X轴的自由度(不定度),以表示;
沿Y轴位置的不确定,称为沿Y轴的自由度(不定度),以表示;
沿Z轴位置的不确定,称为沿Z轴的自由度(不定度),以表示;
绕X轴位置的不确定,称为绕X轴的自由度(不定度),以表示;
绕Y轴位置的不确定,称为绕Y轴的自由度(不定度),以表示;
绕z轴位置的不确定,称为绕z轴的自由度(不定度),以表示。
六个方面的不定度都存在,是工件在夹具中所占空间位置不确定的最高程度,即工件在空间最多只能有六个不定度。
限制工件在某-方面的不定度,工件在夹具中某一方向的位置就得以确定。
工件在夹具中定位的任务,就是通过定位元件限制工件的不定度,以求满足工序的加工精度要求。
图1工件在夹具中的六个不定度
目前一般习惯上把工件定位范畴内的位置不确定性称为自由度,因此工件定位就是限制工件的自由度。
但是自由度往往容易按力学概念理解为工件有沿坐标轴移动和绕坐标轴转动的可能性。
这样就把工件定位的概念引偏至限制工件的运动上去,从
而可能得出夹紧才能使工件定位,不夹紧就不能定位的错误结论,造成定位和夹紧概念的混淆。
为了避免与力学中的自由度概念混淆,这里将工件定位范畴中习惯所称的“自由度"改为“不定度”。