讲概述工件定位的基本原理

1、讲概述工件定位的基本原理 第二章第二章 工件在夹具中的定位工件在夹具中的定位 讲概述工件定位的基本原理 2.1 概述概述 1、定位的概念、定位的概念 本门课程研究的是专用夹具，所以定位专 门研究在专用夹具中的定位，而专用夹具加工 的是一批工件，所以研究一批工件在专用夹具 中的定位。 讲概述工件定位的基本原理 定位定位：工件加工前，在机床或夹具中占据某一正 确加工位置的过程。 工件加工前，在夹具中占据某一正确加工 位置的过程。 指一批工件先后装到夹具中，都能占据一 致正确加工位置的过程。 一致在坐标系中就是确定 讲概述工件定位的基本原理 定位：工件加工前，在夹具中占据定位：工件加工前，在夹具中占

2、据“确定确定”、 “正确正确”加工位置的过程。加工位置的过程。 讲概述工件定位的基本原理 基基 准准：零件上用以确定其它点、线、面 位置所依据的要素(点、线、面)。 设计基准设计基准：在零件图上用以确定点、线、 面位置的基准。由产品设计人员确定。 工序基准工序基准：工序图上用以确定被加工表面 位置的基准。 讲概述工件定位的基本原理 图2.1 加工键槽的工序图 工序基准工序基准：工序图上用 以确定被加工表面位置的 基准。查找查找：首先找到加 工面，确定加工面位置的 尺寸就是工序尺寸，其一 端指向加工面，另一端指 向工序基准。见图2.1所示 键槽为加工面，h、L 、 为三个方向的工序尺寸， 三个方

3、向上的中心线为工 序基准。工序基准由工艺 人员确定。 图2.1 加工键槽的工序图 讲概述工件定位的基本原理 定位基准定位基准：确定工件在夹具中位置的基准， 即与夹具定位元件接触的工件上的点、线、面。 当接触的工件上的点、线、面为回转面、对称面 时，称回转面、对称面为定位基面定位基面，其回转面、 对称面的中心线称定位基准。由工艺人员确定， 是工序图上标“ ”所示的基准。 讲概述工件定位的基本原理 对刀基准对刀基准：确定刀具相对夹具(工件)位置的 基准，一般选与定位基准重合的定位元件上的 要素。 讲概述工件定位的基本原理 试切法试切法：试切测量调刀，反复进行，达到 要求。单件加工用。 定尺寸刀具法

4、定尺寸刀具法：由刀具尺寸确定加工要素尺寸。 调整法调整法：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。 自动控制法自动控制法：通过自动控制机床、刀具的运动， 达到尺寸精度的方法。 讲概述工件定位的基本原理 4、工件的自由度：工件空间位置不确定性的 数目。见下2.2图，工件有六个自由度，表示 为： 。 讲概述工件定位的基本原理 5、定位付定位付：把定位基面和定位元件工作面合 称定位付，二者重合，称定位付设计、制造 准确。 讲概述工件定位的基本原理 2.2 工件定位的基本原理工件定位的基本原理 讲概述工件定位的基本原理

5、举例 下图2.3(a)在工件上铣通槽，保证槽宽和 槽的上下、左右位置要求，试确定定位方案 。 z y x y z x x x y z z 分析满足加工要求必须限制的自由度，也简称理限 保证槽的上下位置要求：必须限制 保证槽的左右位置要求：必须限制 槽宽由定尺寸刀具保证 综合结果： 必须限制五个自由度 讲概述工件定位的基本原理 x z x z x y z 见图2.3(b)在与机床工作台面平行的坐标面上“合理” 布置三个支承钉与工件底面接触，限制了 ， 在与机床进给方向平行的坐标面上“合理”布置两个 支承钉与工件侧面接触，限制了 ， 综合结果：限制了 。 图2.3 铣槽定位分析 z y x 讲概述

6、工件定位的基本原理 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。 z x z y x y y y x z x z 分析满足加工要求必须限制的自由度，也简称理限 保证槽的上下位置要求：必须限制 保证槽的左右位置要求：必须限制 保证槽的前后位置要求： 必须限制 综合结果：必须限制六个自由度。 y 讲概述工件定位的基本原理 用定位元件来限制理论上应该限制的自由度 用长V形块与工件外圆面接触限制 用定位支承钉与工件端面接触限制 用定位销与工件槽面接触限制 综合结果：限制了。 y x x z z y y y x x z z 讲概述工件定位的基本原理 注意问题注意问题 1)定位

7、元件限制自由度的作用表示它与工件 定位面接触，一旦脱开就失去限制自由度的作 用。 2)在分析定位元件起定位作用时不考虑外力 影响，即要分清定位和夹紧的区别。 讲概述工件定位的基本原理 下图2.5在工件上磨平面，保证h和平行度， 理限为： ，现把工件放在磨床磁性工作台面 上吸牢后磨平面，分析实际限制了几个自由度？分 析实际仍然限制了三个自由度： 。 x y z x y z 讲概述工件定位的基本原理 判断工件在某一方向的自由度是 否被限制，唯一的标准是看同一批 工件先后定位后，在该方向上的位 置是否一致。 讲概述工件定位的基本原理 定位基本原理 工件在夹具中定位，可以归结为在空间直 角坐标系中用定

8、位元件限制工件自由度的方 法来分析； 工件定位时，应限制的自由度数目，主要 由工件工序加工要求确定； 一般讲，工件定位所选定位元件限制自由 度的数目充其量 6； 各定位元件限制的自由度原则上不允许重 复或干涉(见下面相关内容分析)； 限制了理论上应该限制的自由度，使一批 工件定位位置一致。 讲概述工件定位的基本原理 确定：限制了理论上应该限制的自由度，确定：限制了理论上应该限制的自由度， 使一批工件定位位置一致。使一批工件定位位置一致。 讲概述工件定位的基本原理 2、定位的类别、定位的类别 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2.3图2.4

9、完全定位完全定位：工件的6个自由度完全被限制的定 位。如图2.4 不完全定位不完全定位：工件的部分自由度被限制的定位 。如图2.3 讲概述工件定位的基本原理 欠定位：工件定位时，应该限制的自由度没欠定位：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。有被全部限制的定位。实际不允许发生。 过定位过定位(重复定位重复定位)：工件定位时，几个定位：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。元件重复限制工件同一自由度的定位。 如下如下2.6图，位于同图，位于同 一平面内的四个定位一平面内的四个定位 支承钉限制了三个自支承钉限制了三个自 由度，是否允许，视由度，是否允

10、许，视 具体情况，干涉、冲具体情况，干涉、冲 突就不允许。突就不允许。 讲概述工件定位的基本原理 4、限制自由度与加工要求的关系，从上面、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：几例分析知，一般情况下： 保证一个方向上的加工尺寸需要限制保证一个方向上的加工尺寸需要限制1- 3个自由度：个自由度： 保证二个方向上的加工尺寸需要限制保证二个方向上的加工尺寸需要限制4- 5个自由度：个自由度： 保证三个方向上的加工尺寸需要限制保证三个方向上的加工尺寸需要限制6个个 自由度。自由度。 特殊性例外。如在圆球上铣平面需限制特殊性例外。如在圆球上铣平面需限制1个个 自由度，在圆柱上铣平面需限制自由度，在圆柱上铣平面需限制2个自由度个自由度。 讲概述工件定位的基本原理 5、定位元件的合理布置、定位元件的合理布置 要求要求：定位元件的布置应有利于提高定 位精度和定位的稳定性。 讲概述工件定位的基本原理 l一平面上布置的三个定位支承钉应相互 远离，且不能共线； l窄长面上布置的二个定位支承钉应相互 远离，且连线不能垂直三个定位支承钉 所在平面； l防转支承钉应远离回转中心布置； l承受切削力的定位支承钉应布置在正对 切削力方向的平面上； l工件重心应落在定位元件形成的稳定区 或内。 讲概述工件定位的基本原理 本节重点内容是根据工序加工要 求，会分析理论上应