檢具知識培訓資料

1、檢具基礎知識培訓、定義什么叫工裝，夾具，治具 量具，檢具工裝，即工藝裝備：指制造過程中所用的各種工具的總稱.包括刀具/夾具/模具/量具/檢具/輔具/鉗工工具/工位器具等.工裝為其通用簡稱.工裝分為專 用工裝/通用工裝/標準工裝（類似于標準件）夾具：顧名思義，用以裝夾工件（或引導刀具）的裝置.模具，用以限定生產(chǎn)對象的形狀和尺寸的裝置.刀具，機械制造中使用的刀具基本上都用于切削金屬材料，所以刀具一詞一般就理解為金屬切削輔具，一般指用以連接刀具和機床的工具.鉗工工具，各種鉗工作業(yè)所用的 工具總稱.工位器具，用以在工作地或倉庫中存放生產(chǎn)對象或工具的各種裝置.治具，制造用器具，有時與工裝同意，有時也指夾

2、具，一般臺資/韓資/日資等電子企業(yè)多用該詞。夾具屬于工裝，工裝包含夾具，屬于從屬關系.量具：任何用來獲得測量結果的裝置，包括用來測量合格/不合格的裝置檢具：生產(chǎn)中檢驗所用的器具.檢具是大批量生產(chǎn)時，為方便檢查質量而設計制作的專用檢查工具./、 檢具比用通用量具檢驗更省時省力檢具分總成檢具和零件檢具二零件供應商的責任A. 零件供應商對檢具獲得過程的所有要素應負直接的責任。另外，零件供應商必須保存所有相關活動的文件。B.供應商應保證檢具符合下列條件：1 .時間進度要符合整個項目的時間節(jié)點。2 .與被測零件的使用功能相符合。3 .通過遵循定位基準方案，使檢具符合被測零件的幾何尺寸和公差圖紙（GD&a

3、mp;T ）。3.1 注意：供應商必須核實檢具上是否需要墊塊。（比如在有尼龍扣或沒有尼龍扣的情況下）4 .在檢具中必須包括所有關鍵產(chǎn)品特性（ KPC :合理的預期的變差可能足以影響產(chǎn)品安全性或政府標準或法規(guī)的符合性， 或很可能足以影響顧客對產(chǎn)品滿意程度的產(chǎn)品特性），產(chǎn)品質量特 性（PQC :指那些特殊特性：客戶滿意與其整個公差范圍相符，但一旦超出規(guī)范，客戶損失將急劇上升。公差范圍內(nèi)的變差略微影響客戶滿意，而一旦超出公差，將嚴重影響客戶滿意）的測量。5 .所有的KPC,PQC應該使用定量型數(shù)據(jù)采集裝置，而且它們必須固定在檢具上。這些裝置必須滿足測量系統(tǒng)分析（MSA）的所有要求。6 .應具有辨別被

4、測零件相對于名義值的變差的能力。C.供應商應建立并保持用于測量系統(tǒng)控制的編制成文件的程序。此文件應包括該檢具的:1. 尺寸測量報告，使用三坐標測量儀（CMM ）。2. 工程更改文件。3. 檢具重復性和再現(xiàn)性分析。4. 檢具設計圖。供應商應維護更新檢具設計和檢具更改的記錄。無論檢具是否受到影響5更改記錄應反應產(chǎn)品設計更改級別。供應商應及時解決設計上的問題。設計和制造方應及時通知發(fā)生的問題。任何 相對原定檢具費用的變化，必須得到主機廠采購部門的批準。三、檢具設計方案用文字描述念是的要求。過程要人員為開始!設商檢具 邀請：軍機寸那勺是建立和壬勺主主此下行信息設計概念應券口口.的使用 計但便能依（即被

5、位零）在的位；一舁/、都置一重被裝配 野中的不盛一方向位置：裝模中基準方案應與幾何尺寸及公差圖紙一致?？梢允褂?程聊甑,（用于關量進行F列特性的檢具零件和嚴.:功能線檢PC零件產(chǎn)品質量特性（PQC）,過過去經(jīng)常發(fā)生過程變差較大的區(qū)域6 .所用的材料應依據(jù)檢具的使用和環(huán)境，以確保在零件現(xiàn)行生產(chǎn)有效期內(nèi) 的功能性、重復性和再現(xiàn)性。7.相配或鄰近零件的輪廓外形或線條特性。容易度、三四、檢集設件圖紙?zhí)?，PQC以1表面和/或號及頁號。線條要足夠 4釘和鍵等）_者的人機工程學、被測零件的 裝和拆的的品表面上選取位置。，零件名稱，零別。3 外：必須用三視圖繪出，并 且必須標注完工標明與量具 設計圖弓第出號相

6、對應的剖面 復印在檢具上的被測零件輪廓 圖（虛線）。復印料，（如:角架、堆積5 .檢具設計必須由客戶認可的軟件生成.般概念譯是:將被畫/筋夕出年的全徐九間一 翼I搜輝Z由弟的7E維空間弟一塊、較鏈、導板、螺C ,定位基準孔的定位裝置：1 .不作為定位方向的銷子不能限制非規(guī)定定位基準的任何方向的被測零 件的運動。這種情況可使用導軌或可移動的檢具零件來允許被測零件在非定位方向 上的移動。但是，只有使用高精度的 導軌才能不影響規(guī)定的定位裝置的定位精度。2 .對定性型檢具的檢驗銷需充分運用最大的允許公差，即用于檢測被測零件的檢具上的定位裝置應按最大實體條件制造，其所對應的定位銷可以裝在一個導板或可移動

7、的零件上以允許在非定 位方向上的移 動。3 .對定量型檢具的所有基準定位銷均不考慮其尺寸大小，將被測零件準確地定位在規(guī)定的定位基準方向上。實現(xiàn)這種情況的一種方法是使用彈簧座錐型銷，該銷安裝于導軌或可移動的零件上，確保在非定位基準方向的運動。D .應重視與點焊、縫焊或分型面鄰近的定位基準。如果這些定位基準不能遷移的話，為便于檢具的重復性和再現(xiàn)性分析，貝U這些檢具的 基準零件必須與點焊、縫焊或分型面有一定的間隙（在定位基準上開槽或孔）。E.檢具設計中應確定在被測零件檢測中應用的每一檢具零 件，包括測量銷的尺寸。此外，還應確定所有可拆卸及可互換的檢 具零件，并注明它們相關的功能?？苫Q零件的要求有：

8、1. 定位銷襯套須用淬火鋼制造；2. 有永久性的把手。3. 可互換零件須安放在固定于檢具底板上儲物盒中.F.當使用高度量具進行被測零件評價時，應考慮在尺寸大于1.2m的基面上作定位切割線（如網(wǎng)格線）。G.為了保證從制造到認證中尺寸測量的一致性，設計中應包括H.注明的坐標測量的基準起始點。這些點可以是工裝球、銷子、零位 塊或基座上其他一些可以清楚識別的區(qū)域。檢具設計圖中沒有必要標注重復或左右的對稱，在實際可行時，只要注明特有的、單側的細部即可，并加上除已指出部分外對中心軸對稱”的附注。N.對檢具設計的任何更改，都應該用文字數(shù)字按順序注明于附于第一頁右上 角的更改通知欄內(nèi)，并且在整個設計中合適之處

9、圈出。每一更改項都應有簡短的參 考適當EWO (Engineering WorkOrder)工程工作順序或工程更改號碼的更改說明。五、檢具制造要求A.所有定位基準、檢測用零件、夾頭和可互換件都應在檢具上 顯見處注明。B.操作指導和/或操作順序應被牢固地附于量具上。 這些指導 必須與檢具設計圖中的相同。C.超過22公斤的檢具上建議使用有眼螺栓作吊耳。D所有的焊接件都應作應力消除。E.所有可活動件和可互換件，如把手和測量銷，都應永久性地附于檢具上。建議使用自固裝置或回縮型的連接纜。F.將檢具的所有非檢驗用表面都漆成適中的藍色。G.檢具的制造公差1. ' 一般指導原則a.所有用于被測零件定位

10、的定位基準在檢具上的位置公差都必須 限制在±).10mn以內(nèi)。b.檢具的所有用于檢測被測零件的部件包括檢驗銷和襯套，以及用于電子測量器 件的零件等，在檢具上的位置公差都必須限制在c.用于檢驗產(chǎn)品表面輪廓特性，采用型面齊平/塞片檢驗的檢具型塊位置公差都應該限制在±0.15IIIII以內(nèi)。d.用于檢驗產(chǎn)品周邊輪廓特性，采用周邊齊平/塞片檢驗的檢具型塊位置公差都應該限制在±0.15IIIII以內(nèi)。e.模板在檢具上的公差應限制在±0.20Hill以內(nèi)。f.作為目測基準的公差應在±0.50mm以內(nèi)。1/10 可2.當某一產(chǎn)品的特性偏離上述規(guī)范時，檢具的公

11、差可采用1/10準則。在產(chǎn)品圖紙上針對某一特別產(chǎn)品特性標注公差的 用作檢具制造公差OH.每個檢具應附帶一個金屬標識牌以標明下列信息（當需要時進行更新）：被測零件名。被測零件號。工程更改級別。車型、年型和用途。生產(chǎn)廠名。重量。制造時間六、檢具認可要求 以書面報告認證成品檢具的質量。A.在要求得到被測零件供應商批準之前，制造方應自行檢驗并B.保證書至少應包括對以下的內(nèi)容： 定位基準、檢具的功能特性（比如數(shù)據(jù)采集裝置、持平檢測、支座點、檢驗銷、定位銷、匹配件的代表性 結構球等）。同時也包括可互換的定位基準墊塊。七、檢具重復性與再現(xiàn)性要求A.用于定位基準方案重復性的初步評價；1 .在進行檢具重復性和再

12、現(xiàn)性研究時，應選擇數(shù)量足以評價3個定位基準面 的每一個面的點。在被測零件上選取的點應是盡 可能遠離定位 基準的點。2 .有可能需要更多的測量點，這取決于被測零件的大小和被測零件的剛 度。B.均值和極差法是一種能決定測量系統(tǒng)重復性和再現(xiàn)性的數(shù)學方法。均值和極差法研究檢具重復性和再現(xiàn)性的判別標準指南：1. 誤差<10%測量系統(tǒng)可接受2. 誤差10%,< 30%可能可接受，取決于實際應用的重要性、量具費用、修復費用等。3.誤差30%必須改進檢具系統(tǒng)。盡力找出問題并糾正述第 2 S'QE圍和內(nèi)具工對品質量寺性采用定量）型數(shù)據(jù)進集獨每的個關鍵產(chǎn)再現(xiàn)KPC）和產(chǎn)檢具重復性檢具發(fā)性研究影

13、響重復性和再現(xiàn)性的修改后應進行一次八、保養(yǎng)要求A.依據(jù)QS9000要素4.11,為保證測量系統(tǒng)在現(xiàn)行生產(chǎn)的有效 期內(nèi)的有效性，零件供應商應對檢具進行定期的有計劃的保養(yǎng)（按使用情況）。B.無論正在進行的更改是否影響檢具，零件供應商必須根據(jù)最新工程級別持續(xù)更新檢具的相關記錄。當一個工程更改確實影響檢具時，必須對檢 具進行修改、再認證、和進行檢具重復性和再現(xiàn)性研究。定位基準的選擇正確選擇定位基準是制訂機械加工工藝規(guī)程和進行夾具設計的關鍵。定 位基準分為精基準和粗基準。在起始工序中，只能選用未經(jīng)加上過的 毛 坯表面作為定位基準，這種基準稱為粗基準。用加工過的表面所作的定位基準稱 為精基準。在設計工藝規(guī)

14、程的過程中，當根據(jù)零件工作圖先選擇精基準、后 選粗基準。結合整個工藝過程要進行統(tǒng)一考慮，先行工序要為后續(xù)工序創(chuàng) 造條件。1.選擇精基準選擇精基準應掌握五個原則：(1)基準重合原則以設計基準為定位基準，避免基準不重合誤差，(2)基準統(tǒng)一原則選用統(tǒng)一的定位基準來加工工件上的各個加工表面。以避免基準的轉換 帶來的誤差，利于保證各表面的位置精度，簡化工藝規(guī)程，夾具設計和制造縮 短生產(chǎn)準備周期。典型的基準統(tǒng)一原則是軸類零件、盤類零件和箱體類零件。軸的精基準為軸兩端的中心孔，齒輪是典型的盤類零件，常以中心孔及一個端面為 精加工基準，而箱體類常以一個平面及平面上的兩個定位用工藝孔為精基準。(3)保證工件定位

15、準確、夾緊安全可靠、操作方便、省力的原則測量系統(tǒng)(用來獲得表示產(chǎn)品或過程特性的數(shù)值的系統(tǒng)，稱之為 測量系統(tǒng)。測量 系統(tǒng)是與測量結果有關的儀器、設備、軟件、程序、操作人員、環(huán)境的集合)分 析(Measurement Systems Analysis ) 一、測量系統(tǒng)所應具有之統(tǒng)計特性 測量系統(tǒng)必須處于統(tǒng)計控制中，這意味著測量系統(tǒng)中的變差只能是由于普通原因而不是由于特殊原因造成的。這可稱為統(tǒng)計穩(wěn)定性。測量系統(tǒng)的變差必須比制造過程的變差小。變差應小于公差帶。測量精度應高于過程變差和公差帶兩者中精 度較高者，測量精 度是過程變差和公差帶兩者中精度較高者的十分之一。測量系統(tǒng)統(tǒng)計特性可能隨被測項目的改變而

16、變化。若真的如此，則測量系統(tǒng)的最大的變差應小于過程變差和公差帶兩者中的較小者。量具重復性（AV）:指同一個評價人，采用同一種測量儀器，多次測量同一零件的同一特性時獲得的測量值（數(shù)據(jù)）的變差。量具再現(xiàn)性（EV）:指由不同的評價人，采用相同的測量儀器，測量同一零件的同一特性時測量平均值的變差。穩(wěn)定性：指測量系統(tǒng)在某持續(xù)時間內(nèi)測量同一基準或零件的單一特性時獲得的測量 值總變差。結果分析：當重復性（AV）變差值大于再現(xiàn)性（EV）時.量具的結構需在設計增強量具的夾緊或零件定位的方式（檢驗點）需加以改善.量具應加以保養(yǎng)-當再現(xiàn)性（EV）變差值大于重復性（AV）時.作業(yè)員對量具的操作方法及數(shù)據(jù)讀取方式應加強

17、教育，作業(yè)標準應再明確訂定或 修訂.可能需要某些夾具協(xié)助操作員，使其更具一致性的使用量具量具與夾治具校驗頻率于入廠及送修糾正后須再做測量系統(tǒng)分析，并作記錄.六點定位原則一個尚未定位的工件，其位置是不確定的。如圖329所示,將未定位的的工件（長方體）放在空間直角坐標系中，長方體可以沿X、Y、Z軸移動有不同的位置，也可以繞X、Y、X軸轉動有不同的位置，分別用、和、表示。用以描述工件位置不確定性的合稱為工件的六個自由度。其中、稱為工件沿X、Y、Z軸的移動自由度，、稱為工件繞X、丫、Z軸的轉動自由度。工件要正確定位首先要限制工件的自由度。設空間有一固定點，長方體的底面與該點保持接觸，那么長方體沿Z軸的

18、移動自由度即被限制了。如果按圖3-30所設置六個固定點，長方體的三個面分別與這些點保持接觸，長方體的六個自由度均被限制。其中XOY平面上的呈三角形分布的三點限制了、三個自由度；YOZ平面內(nèi)的水平放置的兩個點，限制了、二個自由度；XOZ平面內(nèi)的一點，限制了 一個自 由度。限制三個或三個以上自由度的稱為主要定位基 準。圖3-30長方體定位時支承點的分布這種用適當分布的六個支承點限制工件六個自由度的原則稱 為六點定位原則。支承點的分布必須適當，否則六個支承點限制不了工件的六個自由度。例圖 3-30中X0Y平面內(nèi)的三點不應在一直線上，同理，Y0Z平面內(nèi)的兩點不應垂直布 置。六點定位原則是工件定位的基本

19、法則，用于實際生產(chǎn)時起支承作用的是有一定 形狀的幾何體，這些用 于限制工件自由度的幾何體即為定位元件。表310為常用定位元件能限制的件自由度。S3 10常弟定悄元件能限制的工件白由度工件定位基面兀件定位簡圖宦位兀ft 特點眼制的自由度平ZII1- 2* 3* a /* z.xty, a 4八一¥,76YZ "7_/支袈趣* Aa1.2Z, X.Y T f JxtzZ/汛10X定也槌”輔I；5（維心Qxt?0長銷（長心抽）a* usa& x* Y r r> X, Y工杵足位墓面元件定位簡圖定位元件特點限制的自由度 r .X, Y, ZMl州0B柱面定狼姿半衛(wèi)套P

20、*XrY,Zx,Y短套X, Z長套C八X, Z一 .X, Z檜半囿孌C八X, Z錐套T X. Y. z¥影塊支承板 < 支承釘1一囿宦錐套2活動儺套l«S任支事板或兩T支承燈* V®塊5, Y,ZcrX. zaZ, XX,z*FX,ZX,z由工件加工要求確定工件應限制的自由度數(shù)工件定位時，影響加工精度要求的自由度必須限制；不影響加工 精度要求的 自由度可以限制也可以不限制，視具體情況而定。按照工件加工要求確定工件必須限制的自由度是工件定位中應解決的首要問 題。例如圖3-31所示為加工壓板導向槽的示例。由于要求槽深方向的尺寸A2，故要求限制Z方向的移動自由度；

21、由于要求槽底面與C面平行，故繞X軸 的轉動自由度和繞Y軸的轉動自由度要限制；由于要保證槽長A 1，故在X方 向的移動自由度要限制；由于導向槽要在壓板的中心，與長圓孔一致，故在Y方 向的移動自由度和繞Z軸的轉動自由度要限制。這樣，在加工導向槽時，六個 自由度都應限制。這種六個自由度都被限制的定位方式稱為完全定 位。圖3-31的導板如在平面磨床上磨平面，要求保證板厚B，同時加工面與底 面應平行，這時，根據(jù)加工要求只需限制、三個自由度就可以了。這種根據(jù) 零件加工要求實際限制的自由度少于六個的定位方法稱為不完全定位。如工件在某工序加工時，根據(jù)零件加工要求應限制的自由度而未被限制的定位方法稱為欠定位。欠

22、定位在零件加工中是不允許出現(xiàn)的。E33-31零件tn工定位分析圖3-32過定位不例如果某一個自由度同時由多于一個的定位元件來限制，種定位方式稱為過定位或重復定位。如圖332所示為一個零件在自由度上有左右兩個支承點限制，這就產(chǎn)生了過定位。如 圖3-33所示是齒坯定位的示例。其中圖a是短銷和大平面定 位，大平面限制了 、三個自由度，短銷限制了、二個自由度，無過定位；圖b是長銷和小平面定位，長銷限制了、四個自由度，小平面限制了 一個自由度，因此也無過定位；圖C是長銷和大平面定位，長銷限制、四個自由度，大平面限制、三個自由度，其中、為兩個定 位元件所限制，所以產(chǎn) 生了過定位。(d)<e>圖

23、3-33過定位情況分析由于過定位的影響，可能會發(fā)生工件不能裝入、工件或夾具變形等后 果，破壞工件的正確定位。因此當出現(xiàn)過定位時，應采取有效的措施消除 或減小過定位的不良影響。消除或減小過定位的不良影響一般有如下兩種措施: 1 改變定位裝置結構如圖334所示，使用球面墊 圈，消 除、兩個自由度的重復限 制，避免了過定位 的不良影響。圖3-34通過改變定位裝置結 構避免過定位2 .提高工作和夾具有關表面的位置精 度如圖3-33d、e中，如能提高工工件內(nèi)孔與端正面的垂直度和提高定位銷與定位平面的垂直度，也能 減小過定位的不良影響。三、定位基準的選擇當根據(jù)工件加工要求確定工件應限制的自由度數(shù)后，某一方

24、向自由度的限制往往會有幾個定位基準 可選 擇，此時提出了如何正確選擇 定位基準的問題。定位基準有粗基準和精基準之分。在加工起始工序中。只能用毛 坯上未曾加工過的表面作為定位基 準， 則該表面稱為粗基準。利用已加工過的表面作為定位基準，則稱為精基 準。（一）粗基準的選擇選擇粗基準時。主要考慮兩個問題：一是保證加工面與不加工面之間 的相互位置精度要求；二是合理分配各加工面的加工余量。具體選擇時參考下列原則:1 .對于同時具有加工表面和不加工表面的零件，為了保 證不加工表面與加工表面之間的位置精度，應選擇不加工表面 作為粗基準。如圖3 -35a所示。如果零件上有多個不加工表面，則以其中與加工表面相互

25、位置精度要求較高的表面作為粗基 準。如圖3-35b，該零件有三個不加工表面，若要求表面4與表面2所組成的壁厚均勻，則應選擇不加工表面2作為粗基準來加工臺階孔。xX5S(C)OO圖3-35粗基準的選擇2 .對于具有較多加工表面的工件，選擇粗基準時，應考慮合理分配各加工表面的加工余量。合理分配加工余量是指以下兩點:(1 )應保證各主要表面都有足夠的加工余量為滿足這個要求，應選擇毛坯余量最小的表面作為粗基準，如圖3 -35c所示的階梯軸，應選擇$ 55nm外圓表面作為粗基準（2 ）對于工件上的某些重要表面（如導軌和重要孔等），為了盡可能使其表面加工余量均勻，則應選擇重要表面作為粗 基準。如圖3-36

26、所 示的床身導軌表面是重要表面，要求耐磨性好，且在整個導軌面內(nèi)具有大體一致的 力學性能。因此，在加工導軌時，應選擇導軌表面作為粗基準加工床身底面（圖3 -36a ），然后以底面為基準加工導軌平面（圖3-36b ）。3 .粗基準應避免重復使用。在同一尺寸方向上，粗基準 d /H 3-36床身加工粗基準選擇童復使用粗基準示例通常只能使用一次，以免產(chǎn)生較大的定位誤差。如圖337所示的小軸加工5如重復使用B面加工A面、C面、則A面 和C面的軸線將產(chǎn)生較大 的同軸度誤差。4 .選作粗基準的平面應平整，沒有澆冒口或飛邊等缺陷，以便定位可靠。（二）精基準的選擇精基準的選擇應從保證零件加工精度出發(fā)，同時考慮裝

27、夾方便、夾具結構簡單。選擇精基準一般應考慮如下原則:1 .基準重合”原則 為了較容易地獲得加工表面對其設計基準的相對位置精度要求，應選擇加工表面的設計基準為其定位基準。這一原則稱為基準重合原則。如果加工表面 的設計基準與定位基準不重合，則會增大定位誤差。2 .基準統(tǒng)一 ”原則當工件以某一組精基準定位可以比較方便地加工其它表面時，應盡可能在多數(shù)工序中采用此組 精基準定位，這 就是 基準統(tǒng)一 ”原則。例如軸類零件大多數(shù)工 序都以中心孔為定位基準；齒 輪的齒坯和齒形加工多采用齒輪內(nèi)孔及端面為定位基準。采用基準統(tǒng)一 ”原則可減少工裝設計制造的費用，提高生 產(chǎn)率，并可避 免因基準轉換所造成的誤差。（三）

28、輔助基準的應用工件定位時，為了保證加工表面的位置精度，大多優(yōu)先選擇設計基準或裝配基準作為主要定位基準，這些基準一般為零件上的主要表 面。但有些零件在加工中，為裝夾方便或易于實現(xiàn)基準統(tǒng)一，人為地制造一種 定位基準。如毛坯上的工藝凸臺和軸類零件加工時的中心孔。這些表面不是零 件上的工作表面，只是為滿足工藝需要而在工件上專門設計的定位基準稱為輔助基準。此外某些零件上的次要表面（非配合表面），因工藝上宜 作定位基準而提 高其加工精度和表面質量以便定位時使用。這 種表面也稱為輔助基準。例如， 絲杠的外圓表面，從螺紋副的 傳動來看，它是非配合的次要表面，但在絲杠螺 紋的加工中，外圓表面往往作為定位基準，它

29、的圓度和圓柱度直接影響到螺 紋 的加工精度，所以要提高外圓的加工精度，并降低其表面粗糙度值。六點定位法則是指導夾具設計的基本原則，已沿用了幾十年，但法則本身并不完 善，對法則的理解和應用也存在許多混亂之處，因此有必 要對六點定位法則進行再 探討。1傳統(tǒng)六點定位法則的含義工件定位的實質就是使工件在夾具中占據(jù)確定的位置，因此工件的定位問題可轉化為在空間直角坐標系中決定剛體坐標位置的問題來討論。在空間直角坐標系中，剛體具有六個自由度，即沿X、Y、Z軸移動的三個自由度和繞此三軸旋轉的三個自由度。用六個合理分布的支承點限制工件的六個自由度，使工件在夾具中占據(jù)正確的位置，稱為六點定位法則。人們在闡述六點定

30、位法則時常以圖1所示銃不通槽的例子來加以說明：aa2、a,三個點體現(xiàn)主定位面A，限制X、丫方向的旋轉自 由度和Z方向的移動自由度；a4、a5兩個點體現(xiàn)側 面B，限制X方向的移動自由度和Z方向的旋轉自由度；a6點體現(xiàn)止推面C，限制丫方向的移動自由度。這樣，工件的六個自由度全 部被限制，稱為 完全定位。當然，定位只是保證工件在夾具中的位置確定，并不能保證在加工中工 件不移動，故還需夾緊。定位和夾緊是 兩個不同的概念。2 i支承點，事實上這是兩個不同的概念。支承點應是安裝在夾具上直接與工件接觸的具體定位元件，如支承釘、支承板、V形塊等，在加工過程中它們還要參與平衡切削力、重力、夾緊力等；而定位點應是

31、一個抽象概念， 是指定位方式對自由度的限制。限制一個自由度稱為一個定位點，與支承點的多少 無關。例如，工件直接以平面定位時，應 限制三個自由度，只應有三個定位點，而 事實上此時的支承點遠不止 三個。而且在一些特殊情況下，工件定位時根本就無具 體的支承點，如常見的在車床上用四爪卡盤夾緊工件，用千分表找正，此時并沒有具體的支承點參與定位，工件位置的確定是由千分表來完成的，這種 定位方式在無 支承點的情況下同樣可以實現(xiàn)定位。六點定位法則源于剛體力學，與夾具設計的實際情況并不完全一致。一方面，夾具和工件均是彈性體，在定位、尤其夾緊時易產(chǎn)生彈 性變形；另一方面，定位副 之間大多存在間隙。而傳統(tǒng)的六點定位

32、法則忽略了彈性變形和間隙的存在。事實 上，彈性變形和間隙的存在對 工件的定位有重要影響。過定位問題是夾具設計和使用中的敏感問題。文獻和專著中一般 將過定位定義為“幾個定位支承點重復限制同一個自由度，這種現(xiàn)象 稱為過定位。在確定工件定位方案時，一般不能出現(xiàn)過定位”。但事實上在夾具設計和應用中，過定位的情況并不少見，而且一些過 定位夾具使用 效果不錯。如圖3a所示定位方式，平面限制X、丫方向的旋轉自由度和Z方向的 移動自由度，芯軸限制X、Y方向的旋轉自由度和移動自由度，兩種定位方式重 復限制X、Y方向的旋轉自由度，按現(xiàn)行的過定位定義屬過定位，應避免使用， 但在實際加工中卻常用這種定位方式來滾切齒輪

33、，如圖2所示。因此必須對過定 位 有一個準確的解釋，以避免在過定位問題上造成混亂。對六點定位法則的再探討在用傳統(tǒng)的六點定位法則確定工件定位方案和判斷是否屬于過定位時，很多人忽略了定位副誤差的影響。事實上，夾具和工件的定位 面以及定位元件的誤差對定位影響很大。圖3a所示定位方式雖然屬于過定位，但只要工件和夾具定位面的尺寸、形狀、位置均無誤差，芯軸和端面都能與夾具定位元件的工件表面相吻合，相互之間對自由度的限制就不會發(fā)生矛盾。顯然，這種狀態(tài)下的定位是成功的，該夾具是可以使用的。故不應簡單地根據(jù)自由度被重復限制就判定定位方案屬于過定位。如圖3b所示，當工件定位面存在垂直度誤差時，端面和芯軸對X、Y方向旋轉自由度的限制就會發(fā)生矛盾。如按平面 定位，工件應放平；如按芯 軸定位，工件則應垂直。一批工件的內(nèi)孔 和芯軸之間的實際間隙是變化的，當間 隙變化時則會形成如圖3b、3c所示的兩種定位情況，這樣工件在夾具中的位置就不確定，導致過定位。若夾具定位面與芯軸存在垂直度誤差，復限制自由度不一定會產(chǎn)生過定位主要原因。也會產(chǎn)生類似情況。顯然，重定位副誤差才是產(chǎn)生過定位的由于存在誤差而使兩種定位方式之間產(chǎn)生矛盾稱為干涉。在干 涉范圍內(nèi)，若有A、圖3B兩種定位方式重復限制某一自由度， 設計時必須確定以某一種定位方式為 主。如 以A方式為主，則發(fā)生B方 式干涉A方式，應通過合理設計將B方 式的干涉減至最