機(jī)械制造工藝學(xué)之工件加工時(shí)定位及基準(zhǔn)

1、機(jī)械制造工藝學(xué)之機(jī)械制造工藝學(xué)之工件加工時(shí)定位及工件加工時(shí)定位及基準(zhǔn)基準(zhǔn)共28頁(yè)2一、基準(zhǔn)及其分類一、基準(zhǔn)及其分類什么是基準(zhǔn)？ 基準(zhǔn)就是用來(lái)確定生產(chǎn)對(duì)象上幾何要素間的幾何關(guān)系所依據(jù)的點(diǎn)、線、面?；鶞?zhǔn)就是用來(lái)確定生產(chǎn)對(duì)象上幾何要素間的幾何關(guān)系所依據(jù)的點(diǎn)、線、面。共28頁(yè)31. 設(shè)計(jì)基準(zhǔn) 在零件設(shè)計(jì)圖上用以確定其它點(diǎn)、線、面位置的基準(zhǔn)在零件設(shè)計(jì)圖上用以確定其它點(diǎn)、線、面位置的基準(zhǔn)( (點(diǎn)、線、面），稱為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。點(diǎn)、線、面），稱為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。 共28頁(yè)4 圖14-11所示的軸套零件，端面B和C的位置是根據(jù)端面A來(lái)確定的，所以端面A就是端面B和C的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)；孔的軸線是40h6外圓柱面的徑向圓跳動(dòng)的設(shè)計(jì)

2、基準(zhǔn)。設(shè)計(jì)基準(zhǔn)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)例：例：共28頁(yè)52. 工藝基準(zhǔn) 零件在加工、檢驗(yàn)和裝配過(guò)程中所采用的基準(zhǔn)，稱為工藝基準(zhǔn)。零件在加工、檢驗(yàn)和裝配過(guò)程中所采用的基準(zhǔn)，稱為工藝基準(zhǔn)。 共28頁(yè)6設(shè)計(jì)基準(zhǔn)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工藝基準(zhǔn)示例工藝基準(zhǔn)工藝基準(zhǔn)共28頁(yè)7（1 1）定位基準(zhǔn)）定位基準(zhǔn) 加工時(shí)，使工件在機(jī)床或夾具中占據(jù)正確位加工時(shí)，使工件在機(jī)床或夾具中占據(jù)正確位置所用的基準(zhǔn)。置所用的基準(zhǔn)。 加工A面和B面時(shí)，將底面C靠在夾具的下支承面上，而側(cè)面D則靠在夾具的側(cè)向支承面上(所以C面和D面就是定位基準(zhǔn)。2. 工藝基準(zhǔn)共28頁(yè)82. 工藝基準(zhǔn)（2 2）工序基準(zhǔn)）工序基準(zhǔn) 在工序圖上用來(lái)確定本工序所加工表面加工后的

3、尺寸、形狀、位置的基準(zhǔn)。 所標(biāo)定的被加工面位置的尺寸稱為工序尺寸。工序尺寸。 圖中所示是鉆孔工序的工序圖，(a)、(b)分別表示兩種不同的工序基準(zhǔn)和相應(yīng)的工序尺寸。共28頁(yè)9（3 3）測(cè)量基準(zhǔn)）測(cè)量基準(zhǔn) 檢驗(yàn)零件時(shí)，用以測(cè)量加工表面的尺寸、形狀、位檢驗(yàn)零件時(shí)，用以測(cè)量加工表面的尺寸、形狀、位置等誤差所依據(jù)的基準(zhǔn)。置等誤差所依據(jù)的基準(zhǔn)。 2. 工藝基準(zhǔn)圖中所示，檢驗(yàn)A面時(shí)是以軸的上素線B作為檢驗(yàn)的根據(jù)的，因此素線B就是A面的測(cè)量基準(zhǔn)。 (b)所示的測(cè)量基準(zhǔn)是大圓素線C。共28頁(yè)10（4 4）裝配基準(zhǔn)）裝配基準(zhǔn) 裝配時(shí)用以確定零件、組件和部件相對(duì)于其他零件、組件和部件的位置所采用的基準(zhǔn)。裝配時(shí)用以

4、確定零件、組件和部件相對(duì)于其他零件、組件和部件的位置所采用的基準(zhǔn)。2. 工藝基準(zhǔn)共28頁(yè)11 圖14-12所示的齒輪裝配，在軸上，其內(nèi)孔表面及端面A就是裝配基準(zhǔn)。 圖14-13所示的車床主軸箱裝配，其底部側(cè)面A和底面B是主軸箱裝在床身上的裝配基準(zhǔn)。裝配基準(zhǔn)裝配基準(zhǔn)例：例：共28頁(yè)12基基 準(zhǔn)準(zhǔn)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)工藝基準(zhǔn)工藝基準(zhǔn)工序基準(zhǔn)工序基準(zhǔn)定位基準(zhǔn)定位基準(zhǔn)測(cè)量基準(zhǔn)測(cè)量基準(zhǔn)裝配基準(zhǔn)裝配基準(zhǔn)粗基準(zhǔn)粗基準(zhǔn)精基準(zhǔn)精基準(zhǔn)輔加基準(zhǔn)輔加基準(zhǔn)基準(zhǔn)分類歸納如下：基準(zhǔn)分類歸納如下：共28頁(yè)13二、基準(zhǔn)重合二、基準(zhǔn)重合 在實(shí)際生產(chǎn)中，應(yīng)盡量使以上各種基準(zhǔn)重合，以消除基準(zhǔn)不重合誤差。在實(shí)際生產(chǎn)中，應(yīng)盡量使以上各種基準(zhǔn)

5、重合，以消除基準(zhǔn)不重合誤差。 1 1）設(shè)計(jì)零件時(shí)應(yīng)盡量以裝配基準(zhǔn)作為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，以便保證裝配技術(shù)要求；）設(shè)計(jì)零件時(shí)應(yīng)盡量以裝配基準(zhǔn)作為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，以便保證裝配技術(shù)要求； 2 2）在制定加工工藝路線時(shí)，應(yīng)盡量以設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作工序基準(zhǔn)，以保證零件加工精度；）在制定加工工藝路線時(shí)，應(yīng)盡量以設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作工序基準(zhǔn)，以保證零件加工精度； 3 3）在加工和測(cè)量零件時(shí)，要盡量使定位基準(zhǔn)、測(cè)量基準(zhǔn)和工序基準(zhǔn)重合，以減少加工誤差和測(cè)量誤差。）在加工和測(cè)量零件時(shí)，要盡量使定位基準(zhǔn)、測(cè)量基準(zhǔn)和工序基準(zhǔn)重合，以減少加工誤差和測(cè)量誤差。共28頁(yè)14三、工件在工藝系統(tǒng)內(nèi)的安裝三、工件在工藝系統(tǒng)內(nèi)的安裝定位：加工前，使工件在機(jī)床上或夾

6、具上占有正確的加工位置的過(guò)程，稱為定位。定位：加工前，使工件在機(jī)床上或夾具上占有正確的加工位置的過(guò)程，稱為定位。 定位定位 + + 夾緊夾緊 = = 安裝安裝共28頁(yè)15機(jī)床夾具：在機(jī)床上用來(lái)完成工件定位、夾緊任務(wù)的裝置，稱為機(jī)床夾具。機(jī)床夾具：在機(jī)床上用來(lái)完成工件定位、夾緊任務(wù)的裝置，稱為機(jī)床夾具。 三、工件在工藝系統(tǒng)內(nèi)的安裝三、工件在工藝系統(tǒng)內(nèi)的安裝夾緊：用施加外力的形式，把工件已確定的定位位置固定下來(lái)的過(guò)程，稱為夾緊。夾緊：用施加外力的形式，把工件已確定的定位位置固定下來(lái)的過(guò)程，稱為夾緊。共28頁(yè)16四、工件的定位四、工件的定位定位定位工件在加工前，必須首先使它在機(jī)床上相對(duì)刀具占有正確的

7、加工位置。什么是定位？共28頁(yè)17四、工件的定位四、工件的定位物體的六個(gè)自由度物體的六個(gè)自由度 尚未定位的工件在空間的位置是任意的、不確定的。工件位置的這種不確定性，可以用直角坐標(biāo)系加以描述。共28頁(yè)18四、工件的定位四、工件的定位 通常把工件沿著每一坐標(biāo)軸線所處位置的可能性和繞著每一坐標(biāo)軸線的角度方位所處位置的可能性稱為自由度自由度，并以符號(hào) 、 、 分別表示沿X、Y、Z軸的軸向位置自由度軸向位置自由度(簡(jiǎn)稱軸向自由度)和以符號(hào) 、 、 分別表示繞X、Y、Z軸的角度方位的位置自由度角度方位的位置自由度(簡(jiǎn)稱角向自由度)。因此，工件的自由度共有六個(gè)工件的自由度共有六個(gè)。XYZ 共28頁(yè)19 就

8、是要設(shè)法限制工件的自由度。 若工件的某一個(gè)自由度被限制，工件在這個(gè)方向或方位上的位置就確定了；若工件的六個(gè)自由度均被限制，工件在空間就將占有一個(gè)惟一確定的固定位置。四、工件的定位四、工件的定位定位的任務(wù)定位的任務(wù):共28頁(yè)20六點(diǎn)定位簡(jiǎn)圖六點(diǎn)定位簡(jiǎn)圖（一）六點(diǎn)定位原理（一）六點(diǎn)定位原理四、工件的定位四、工件的定位 用圖中如此設(shè)置的六用圖中如此設(shè)置的六個(gè)定位點(diǎn)，去分別限制工個(gè)定位點(diǎn)，去分別限制工件的六個(gè)自由度，從而使件的六個(gè)自由度，從而使工件在空間得到確定位置工件在空間得到確定位置的方法，稱為六點(diǎn)定位原的方法，稱為六點(diǎn)定位原理。理。共28頁(yè)21應(yīng)用六點(diǎn)定位原理時(shí)，須注意以下兩點(diǎn):四、工件的定位四

9、、工件的定位(1)定位支承點(diǎn)與工件的定位基準(zhǔn)始終保持緊貼接觸定位支承點(diǎn)與工件的定位基準(zhǔn)始終保持緊貼接觸。若二者一脫離，就表示定位支承點(diǎn)失去了限制工件自由度的作用。(2)在分析定位支承點(diǎn)起定位作用時(shí)，不考慮力的影響在分析定位支承點(diǎn)起定位作用時(shí)，不考慮力的影響。工件在某一座標(biāo)參數(shù)方向上的自由度被限制，是指工件在該坐標(biāo)參數(shù)方向上有了確定的位置，而不是指工件在受到使工件脫離定位支承點(diǎn)的外力時(shí)，不能運(yùn)動(dòng)。使工件在外力作用下不能運(yùn)動(dòng)，是夾緊的任務(wù)。不要把定位與夾緊兩個(gè)概念相混淆。共28頁(yè)22 包括：包括： 完全定位 不完全定位 欠定位 過(guò)定位 五、常見定位分析五、常見定位分析共28頁(yè)23 1 1） 完全定

10、位完全定位 連桿鉆孔定位方案連桿鉆孔定位方案平面支承，限制平面支承，限制 、 、側(cè)擋銷，限制側(cè)擋銷，限制短圓短圓柱銷，柱銷，限制限制 、五、常見定位分析五、常見定位分析根據(jù)工件加工面的位置度(包括位置尺寸)要求，需要限制6個(gè)自由度。XYZ共28頁(yè)242 2） 不完全定位不完全定位連桿加工側(cè)面定位方案連桿加工側(cè)面定位方案五、常見定位分析五、常見定位分析平面支承，限制平面支承，限制 、 、短圓短圓柱銷，柱銷，限制限制 、XYZ根據(jù)工件加工面的位置度(包括位置尺寸)要求，僅需要限制1個(gè)或幾個(gè)(少于6個(gè))自由度。共28頁(yè)253 3）欠定位）欠定位五、常見定位分析五、常見定位分析 根據(jù)工件加工面位置尺寸

11、要求必須限制的自由度沒(méi)有得到全部限制，或者說(shuō)在完全定位和不完全定位中，約束點(diǎn)不足，這樣的定位稱為欠定位欠定位。 欠定位是不允許的。欠定位是不允許的。共28頁(yè)26圖 (a)中只限制了 、 、 三個(gè)自由度，屬欠定位屬欠定位，難以保證位置尺寸B。五、常見定位分析五、常見定位分析 在銑床上加工長(zhǎng)方體工件臺(tái)階，臺(tái)階高度尺寸為A，寬度尺寸為B。應(yīng)限制的自由度為 、 、 、 、 。欠定位欠定位例：例：XZZ圖 (b)中加進(jìn)一塊支承板加進(jìn)一塊支承板后，補(bǔ)充限制了 、 兩個(gè)自由度，才使位置尺一寸A和B都得到了保證。X共28頁(yè)27 工件在定位時(shí)，同一個(gè)自由度被兩個(gè)或兩個(gè)以上定位點(diǎn)限制，這樣的定位被稱為過(guò)定位過(guò)定位(或定位干涉定位干涉)。 過(guò)定位是否允許，應(yīng)根據(jù)具體情況進(jìn)行具體分析。過(guò)定位是否允許，應(yīng)根據(jù)具體情況進(jìn)行具體分析。五、常見定位分析五、常見定位分析4 4）過(guò)定位）過(guò)定位如果如果工件的定位面為沒(méi)有經(jīng)過(guò)機(jī)械加工的毛坯面，或雖經(jīng)過(guò)了機(jī)械加工，但仍然很粗糙，這時(shí)過(guò)定位是不允許的；如果如果工件的定位面經(jīng)過(guò)了機(jī)械加工，并且定位面和定位元件的尺寸、形狀和位置都做得比較準(zhǔn)確，比較光