機械制造裝備設(shè)計 第四章 第4.2節(jié) 工件的定位及定位元件

第4.2節(jié)工件的定位（1）1、定位：在機床上加工工件時，為使工件在該工序所加工表面能達(dá)到規(guī)定的尺寸與形位公差要求，在開動機床進(jìn)行加工之前，必須首先將工件放在機床上或夾具中，使它在夾緊之前就相對于機床占有某一正確的位置，此過程稱為定位。一、概念第4章機床夾具設(shè)計加工前確定工件在機床或夾具中相對刀具占據(jù)的加工位置稱為定位。1）工件的定位必須要有相應(yīng)的定位元件來限制。2）工件的定位應(yīng)有相應(yīng)的精度要求。3）工件的定位精度是指一批工件的限定位置的分布范圍。第4章機床夾具設(shè)計2、夾緊：工件在定位之后還不一定能承受外力的作用，為了使工件在加工過程中?？偰鼙３制湔_位置，還必須把它壓緊，此過程稱為夾緊。

定位的任務(wù)：使工件相對于機床占有某一正確的位置。夾緊的任務(wù)：是保持工件的定位位置不變。

第4章機床夾具設(shè)計3、基準(zhǔn)（1）基準(zhǔn)及基面

基準(zhǔn)：指用來確定生產(chǎn)對象中相關(guān)幾何要素間的幾何關(guān)系所依據(jù)的那些點、線、面?；妫褐冈诹慵嫌靡泽w現(xiàn)基準(zhǔn)的那些表面。當(dāng)作為基準(zhǔn)的要素為輪廓要素（如平面、棱線、素線、頂點）時，其基面就是基準(zhǔn)。而當(dāng)作為基準(zhǔn)的要素為中心要素（如軸線、球心、對稱中心線或面）時則由相應(yīng)的表面來體現(xiàn)。第4章機床夾具設(shè)計2．基準(zhǔn)的種類（1）設(shè)計基準(zhǔn)

指在零件設(shè)計圖紙上所采用的基準(zhǔn)。第4章機床夾具設(shè)計（2）工藝基準(zhǔn)工藝基準(zhǔn)：指在工藝過程中所采用的基準(zhǔn)。包括定位基準(zhǔn)、工序基準(zhǔn)、測量基準(zhǔn)和裝配基準(zhǔn)。1）定位基準(zhǔn):在工件加工時用來確定工件加工位置所采用的基準(zhǔn)。2）工序基準(zhǔn)：在工序圖上用來確定本工序所加工表面的尺寸和位置所采用的基準(zhǔn)。3）測量基準(zhǔn)：測量工件已加工表面的尺寸和位置所采用的基準(zhǔn)。4）裝配基準(zhǔn)：產(chǎn)品裝配時，用來確定零件或部件在產(chǎn)品中的相互位置所采用的基準(zhǔn)。第4章機床夾具設(shè)計第4章機床夾具設(shè)計第4章機床夾具設(shè)計二、工件的定位物體在空間具有六個自由度，即沿三個坐標(biāo)軸的移動和繞三個坐標(biāo)軸的轉(zhuǎn)動，如果完全限制了物體的這六個自由度，則物體在空間的位置就完全確定了。第4章機床夾具設(shè)計1.六點定位原理第4章機床夾具設(shè)計六點定則：用六個合理分布的定位支承點限制工件的六個自由度，即可實現(xiàn)工件在空間位置的完全確定。第4章機床夾具設(shè)計注：1無論工件的形狀核結(jié)構(gòu)怎么不同，其4個自由度都可以用4個支撐點來限制，只是4個支撐點的位置不同罷了；2定位過程中，支撐點與工件不分離，一旦分離，就失去了定位作用。為了達(dá)到某一工序的加工要求，有時不一定要完全限制工件的六個自由度。

例如：在如圖1-4所示工件上銑一個通槽。第4章機床夾具設(shè)計

綜上分析知，欲使工件在空間處于完全確定的位置，必須選用與加工件相適應(yīng)的6個支承點來限制工件的6個自由度，這就是工件定位的六點定位原理。第4章機床夾具設(shè)計

三、工件的定位形式

（1）完全定位用六個合理布置的定位支承點限制工件的六個自由度，使工件位置完全確定的定位形式稱為完全定位。（2）不完全定位工件被限制的自由度少于六個，但能滿足加工技術(shù)要求的定位形式稱為不完全定位。（3）根據(jù)加工技術(shù)要求應(yīng)限制的自由度沒有被限制，這種定位現(xiàn)象稱為欠定位現(xiàn)象。

欠定位現(xiàn)象是不允許出現(xiàn)的，因為其不能保證工件的加工技術(shù)要求。第4章機床夾具設(shè)計（4）過定位兩個或兩個以上的定位支承點同時限制工件的同一個自由度的定位形式稱為過定位，也常稱為超定位或重復(fù)定位。防止出現(xiàn)造成不良后果的過定位的方法有：改變定位元件結(jié)構(gòu)，去掉多余的定位支承點。提高工件定位基面之間和定位元件工作表面之間的位置精度。第4章機床夾具設(shè)計四、工件限制的應(yīng)自由度數(shù)目第一種自由度的分析方法及步驟：1)明確工件在本工序的加工要求和相應(yīng)的工序基準(zhǔn)。2)根據(jù)工序基準(zhǔn)的所在位置建立空間直角坐標(biāo)系。3)依次找出影響本工序加工要求的自由度）。4）將找出的自由度進(jìn)行歸納即可得到本工序應(yīng)限制的第一種自由度。判斷工件在某一方向的自由度是否被限制，唯一的標(biāo)準(zhǔn)是看同一批工件先后定位后，在該方向上的位置是否一致。第4章機床夾具設(shè)計a）圖應(yīng)限制的第一種自由度為沿著Z

軸的一個移動自由度。

b）圖應(yīng)限制的第一種自由度為沿著X

和Y

軸的兩個移動自由度。第4章機床夾具設(shè)計c）應(yīng)限制的第一種自由度為沿著Z

軸的一個移動自由度和沿著X和Y軸的兩個轉(zhuǎn)動自由度。

d）應(yīng)限制的第一種自由度為沿著X與Z軸的兩個移動自由度和沿著X和Z軸的兩個轉(zhuǎn)動自由度。第4章機床夾具設(shè)計e）圖應(yīng)限制的第一種自由度為沿著X與Z的二個移動自由度和沿著X、Y和Z軸的三個轉(zhuǎn)動自由度。f）圖應(yīng)限制的第一種自由度為沿著X、Y和Z軸的三個移動自由度和沿著X、Y和Z軸的三個轉(zhuǎn)動自由度。第4章機床夾具設(shè)計

圖(a)：過球心打一孔。第4章機床夾具設(shè)計圖(b)：加工齒輪坯兩端面，要求保證尺寸A及兩端面與內(nèi)孔的垂直度。第4章機床夾具設(shè)計圖(c)：在小軸上銑槽，保證尺寸H和L。

第4章機床夾具設(shè)計圖(d)：過軸心打通孔，保證尺寸L。

第4章機床夾具設(shè)計

圖(e)：在支座零件上加工兩通孔，保證尺寸A和H。第4章機床夾具設(shè)計第4章機床夾具設(shè)計第4章機床夾具設(shè)計第4章機床夾具設(shè)計第4.2節(jié)工件的定位（2）

-常見的定位方式及其定位元件1．足夠的精度定位元件的精度將直接影響工件的定位精度。2．耐磨性好定位元件在使用過程中會受到磨損，從而導(dǎo)致定位精度的下降，當(dāng)磨損到一定程度時，定位元件必須更換。3．足夠的強度和剛度定位元件不僅起到限制工件自由度的作用，而且在加工過程中還要承受工件重力、切削力、夾緊力等。4．工藝性好定位元件的結(jié)構(gòu)應(yīng)力求簡單、合理、便于制造、裝配和維修。定位元件的基本要求第4章機床夾具設(shè)計1.工件以平面定位

1）固定支承支承釘（平頭、球頭、鋸齒頭）