工件定位基本原理

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4、限制自由度与加工要求的关系，从上面 几例分析知，一般情况下：
⑴保证一个方向上的加工尺寸需要限制1-3个自由度：
⑵保证二个方向上的加工尺寸需要限制4--5 个自由度：
⑶保证三个方向上的加工尺寸需要限制6个 自由度。
特殊性例外。如在圆球上铣平面需限制1个 自由度，在圆柱上铣平面需限制2个自由度。
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3、尺寸精度获得的方法
▪ ⑴试切法：试切→测量→调刀，反复进行，达到 要求。单件加工用。
▪ ⑵定尺寸刀具法：由刀具尺寸确定加工要素尺寸。 ▪ ⑶调整法：事先调整好刀具与夹具(工件)的位置，
在加工一批工件过程中，刀具位置不变。夹具课 中涉及尺寸精度获得的方法一般试为调整法。 ▪ ⑷自动控制法：通过自动控制机床、刀具的运动， 达到尺寸精度的方法。
图2.3 铣槽整理定p位pt 分析
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下2.4图在工件上铣槽，保证槽在三个方向上的位 置要求，试确定定位方案。
①保保分证证析槽槽满的的足左上加右下工位位要置置求要要必求求须：：限必必制须须的限限自制制由度，也xx 简y y 称z z 理限
保证槽的前后位置要求： 必须限制 y
综合结果：必须限制六个自由度。
可见工件定位采用那一种定位类别，主要由加 工要求确定。反过来讲，也都能满足加工要求。
图2.4
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图2.3
3、定位中存在问题
➢ ⑴欠定位：工件定位时，应该限制的自由度没 有被全部限制的定位。实际不允许发生。
➢ ⑵过定位(重复定位)：工件定位时，几个定位 元件重复限制工件同一自由度的定位。
如下2.6图，位于同 一平面内的四个定位 支承钉限制了三个自 由度，是否允许，视 具体情况，干涉、冲 突就不允许。

Z
Y
X
考虑定位方案时，先分析必须消除哪些自由度，
再以相应定位点去限制。
Z
Z
Y
Y
X X
a） b）
ox方向上没有原始尺寸要求， 因此沿这个方向移动的自由 度。可以不加限制，工件只 要限制五个自由度就够了。 图2-3
只有oz方向上有原始尺寸， 但要保 证此尺寸必须限制三个 自由度，即沿Z轴的移动和绕X 轴、Y轴的转动
“一面两销”的两圆柱销重复限制了沿 x 方向的移动自 由度，属于过定位。由于工件上两孔的孔心距和夹具上两销 的销心距均会有误差，因而会出现上图所示的相互干涉现象。
解决“一面两孔”的定位干涉问题的途径： (1)减小一个销的直径； (2)将一个销做成削边销。
3）定位心轴
主要用于盘套类零 件的定位。心轴定心精 度高，但装卸费时，有 时易损伤工件孔，多用 于定心精度要求高的情 况。定位时，工件楔紧 在心轴上，多用于车或 磨同轴度要求高的盘类 零件，小锥度心轴实际 上起不到定位的作用
2-1. 工件定位原理
(1)六点定位原理
一个自由的物体，它对三 个相互垂直的坐标系来说，有 六个活动可能性，其中三种是 移动，三种是转动。习惯上把 这种活动的可能性称为自由度， 因此空间任一自由物体共有六 个自由度。
图2-1 工件自由度示意图
未定位工件在空间有六个自 由度，定位就是限制其自由度。
合理布置六个定位支承 点，使工件上的定位基面与 其接触，一个支承点限制工 件一个自由度，使工件六个 自由度被完全限制，在空间 得到唯一确定的位置，此即 六点定位原理。
AO AC AO2 AB
' 2
2 2
2
2
2
2
D2 b 1 D 2 min b Tlk Tlx 2 2 2 2 2 2

工件的六点定位原则一、概述工件的定位和夹紧是机械制造工艺中十分重要的技术内容之一，因为零件在加工时在机床上的正确安装（定位和夹紧）与否是获得合格零件的关键，保证加工时刀具与工件之间正确加工位置，就是说是保证零件的尺寸精度、形状和位置精度以及合格的表面质量等重要技术要求的关键。

二、六点定位原则（一）六个自由度：物体在空间具有六个自由度，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，要完全确定物体的位置，就必须消除这六个自由度。

（二）工件加工时限制自由度的目的：的相互位置精度。

（三）工件的六点定位原则：（工件图例说明）该工件需要保证槽子的位置尺寸是：A±△A、B ±△B、C ±△ C要保证A±△A要保证B±△B要保证C±△C（四）定位支承点的合理分布：如果定位支承点如图分布，将有以下自由没法限制，即为：使工件产生绕Y轴和Z轴的旋转而无法保证A±△A、B ±△B的加工精度定位支承点像这样在同一条直线上，是绝对不允许的，属不合理分布。

二、六点定位原则的应用（一）分析模型的建立1、建立三位坐标系2、设立分析平面一个大平面（三点）：限制一个移动和两个转动一个狭长平面（两点）：限制一个移动和一个转动一个小平面（一点）：限制一个移动（如图）（二）投影（1）对工件与夹具定位元件的接触面按其特点分别往三个坐标平面上投影。

（2（3（三）定位分析1、套类工件在芯轴上的定位：投影结果：1）XOY面限制了2）YOZ面限制了（2）圆柱形工件在V型贴上定位：1）圆柱在两个短V型铁上定位限制了：2）思考：A）圆柱体在长、短V型铁上定位。

B）圆柱体在车床上两顶尖安装时的定位。

短圆柱心轴
小锥度心轴
心轴
X、Z
X、Z
定位情况 V 形 块 图示 限制的自由度 定位情况 定 位 销 图示 限制的自由度
一块短 V 形块
两块短 V 形块
一块长 V 形块
外 圆 柱 面
X、Z
一个短定位销
X、Z、X、Z
两个短定位销
X、Z、X、Z
一个长定位销
二、夹紧
在加工过程中，为防止工件在切削力、重 力、惯性 力等的作用下发生位移或振动，以免 破坏工件定位。
夹紧和定位是两个概念
因此，定位是使工件占有一个正确的位置，夹 紧才使它不能移动和转动
一、基本概念
三、夹具分类：
通用夹具 单件小批 根据通用程度 专用夹具 大批量 三爪、平口钳、分度头 针对某一固定工序设计
多品种小批量成组相似性零件 成组可调 单件中小批量 组合夹具 通用标准部件组装而成
二、六点定位原理
1、刚体的六个自由度
任何刚体在空间都有六个自 由度，它们分别是沿空间直 角坐标系三轴方向的： 移动自由度(X、Y、Z) 转动自由度(X、Y、Z)
Z
Z
Z X Y
X
X
Y
Y
二、六点定位原理
Z
Z Z X Y
间隙配合刚性心轴 图2-12a 过定位示例
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第二节 工件的定位及定位元件
图2-12b 过定位引起夹紧变形
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第二节 工件的定位及定位元件
橡胶垫
图2-12c 过定位处理分析
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思考：
①不完全定位就是欠定位? ②过定位不一定就是完全定位?
③多于六个定位点的定位一定是过定位?
第二节 工件的定位及定位元件