機械制造工藝學之工件加工時的定位及基準

1、第第一講一講 機械加工工藝規(guī)程的制定機械加工工藝規(guī)程的制定第二節(jié)第二節(jié) 工件加工時的定位工件加工時的定位及基準及基準1共28頁一、基準及其分類一、基準及其分類什么是基準？ 基準就是用來確定生產(chǎn)對象基準就是用來確定生產(chǎn)對象上幾何要素間的幾何關(guān)系所依上幾何要素間的幾何關(guān)系所依據(jù)的點、線、面。據(jù)的點、線、面。2共28頁1. 設(shè)計基準 在零件設(shè)計圖上用以確定在零件設(shè)計圖上用以確定其它點、線、面位置的基準其它點、線、面位置的基準( (點、點、線、面），稱為設(shè)計基準。線、面），稱為設(shè)計基準。 3共28頁 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來確定的，所以端面A就是端面B和C的設(shè)計基準；

2、孔的軸線是40h6外圓柱面的徑向圓跳動的設(shè)計基準。設(shè)計基準設(shè)計基準例：例：4共28頁2. 工藝基準 零件在加工、檢驗和裝配零件在加工、檢驗和裝配過程中所采用的基準，稱為工過程中所采用的基準，稱為工藝基準。藝基準。 5共28頁設(shè)計基準設(shè)計基準設(shè)計基準與工藝基準示例工藝基準工藝基準6共28頁（1 1）定位基準）定位基準 加工時，使加工時，使工件在機床或工件在機床或夾具中占據(jù)正夾具中占據(jù)正確位置所用的確位置所用的基準。基準。 加工A面和B面時，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。2. 工藝基準7共28頁2. 工藝基準（2 2）工序基準）工序基準

3、 在工序圖上用來確定本工序所加工表面加工后的尺寸、形狀、位置的基準。 所標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和相應的工序尺寸。8共28頁（3 3）測量基準）測量基準 檢驗零件時，檢驗零件時，用以測量加工表用以測量加工表面的尺寸面的尺寸、形狀形狀、位置位置等等誤差誤差所依所依據(jù)的基準據(jù)的基準。 2. 工藝基準圖中所示，檢驗A面時是以軸的上素線B作為檢驗的根據(jù)的，因此素線B就是A面的測量基準。 (b)所示的測量基準是大圓素線C。9共28頁（4 4）裝配基準）裝配基準 裝配時用以確定零件、組件裝配時用以確定零件、組件和

4、部件相對于其他零件、組件和和部件相對于其他零件、組件和部件的位置所采用的基準。部件的位置所采用的基準。2. 工藝基準10共28頁 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。 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。裝配基準裝配基準例：例：11共28頁基基 準準設(shè)計基準設(shè)計基準工藝基準工藝基準工序基準工序基準定位基準定位基準測量基準測量基準裝配基準裝配基準粗基準粗基準精基準精基準輔加基準輔加基準基準分類歸納如下：基準分類歸納如下：12共28頁二、基準重合二、基準重合 在實際生產(chǎn)中，應盡量使以上各種基準重合，以消在實際生產(chǎn)中，應

5、盡量使以上各種基準重合，以消除基準不重合誤差。除基準不重合誤差。 1 1）設(shè)計零件時應盡量以裝配基準作為設(shè)計基準，以便）設(shè)計零件時應盡量以裝配基準作為設(shè)計基準，以便保證裝配技術(shù)要求；保證裝配技術(shù)要求； 2 2）在制定加工工藝路線時，應盡量以設(shè)計基準作工序）在制定加工工藝路線時，應盡量以設(shè)計基準作工序基準，以保證零件加工精度；基準，以保證零件加工精度； 3 3）在加工和測量零件時，要盡量使定位基準、測量基）在加工和測量零件時，要盡量使定位基準、測量基準和工序基準重合，以減少加工誤差和測量誤差。準和工序基準重合，以減少加工誤差和測量誤差。13共28頁三、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

6、安裝定位：定位：加工前加工前，使，使工件在機床上或夾具工件在機床上或夾具上占有正確的加工位置上占有正確的加工位置的過程的過程，稱為，稱為定位定位。 定位定位 + + 夾緊夾緊 = = 安裝安裝14共28頁機床夾具：機床夾具：在機床上用來完成工件在機床上用來完成工件定位、定位、夾緊夾緊任務的裝置任務的裝置，稱為，稱為機床夾具機床夾具。 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：夾緊：用施加外力的形式，把工件已確用施加外力的形式，把工件已確定的定的定位位置固定定位位置固定下來的過程，下來的過程，稱為稱為夾緊夾緊。15共28頁四、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

7、使它在機床上相對刀具占有正確的加工位置。什么是定位？16共28頁四、工件的定位四、工件的定位物體的六個自由度物體的六個自由度 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，可以用直角坐標系加以描述。17共28頁四、工件的定位四、工件的定位 通常把工件沿著每一坐標軸線所處位置的可能性和繞著每一坐標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 、 、 分別表示沿X、Y、Z軸的軸向位置自由度軸向位置自由度(簡稱軸向自由度)和以符號 、 、 分別表示繞X、Y、Z軸的角角度方位的位置自由度度方位的位置自由度(簡稱角向自由度)。因此，工件的自由工件的自由度共有六個度共有

8、六個。XYZ 18共28頁 就是要設(shè)法限制工件的自由度。 若工件的某一個自由度被限制，工件在這個方向或方位上的位置就確定了；若工件的六個自由度均被限制，工件在空間就將占有一個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定位的任務:19共28頁六點定位簡圖六點定位簡圖（一）六點定位原理（一）六點定位原理四、工件的定位四、工件的定位 用圖中如此用圖中如此設(shè)置的六個定位設(shè)置的六個定位點，去分別限制點，去分別限制工件的六個自由工件的六個自由度，從而使工件度，從而使工件在空間得到確定在空間得到確定位置的方法，稱位置的方法，稱為六點定位原理。為六點定位原理。20共28頁應用六點定位原理時，須

9、注意以下兩點:四、工件的定位四、工件的定位(1)定位支承點與工件的定位基準始終保持緊貼接觸定位支承點與工件的定位基準始終保持緊貼接觸。若二者一脫離，就表示定位支承點失去了限制工件自由度的作用。(2)在分析定位支承點起定位作用時，不考慮力的影響在分析定位支承點起定位作用時，不考慮力的影響。工件在某一座標參數(shù)方向上的自由度被限制，是指工件在該坐標參數(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的外力時，不能運動。使工件在外力作用下不能運動，是夾緊的任務。不要把定位與夾緊兩個概念相混淆。21共28頁 包括：包括： 完全定位 不完全定位 欠定位 過定位 五、常見定位分析五、常見定位分析

10、22共28頁 1 1） 完全定位完全定位 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個自由度。XYZ23共28頁2 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個或幾個(少于6個)自由度。24共28頁3 3）欠定位）欠定位五、常見定位分析五、常見定

11、位分析 根據(jù)工件加工面位置尺寸要求必須限制的自由度沒有得到全部限制，或者說在完全定位和不完全定位中，約束點不足，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。25共28頁圖 (a)中只限制了 、 、 三個自由度，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 在銑床上加工長方體工件臺階，臺階高度尺寸為A，寬度尺寸為B。應限制的自由度為 、 、 、 、 。欠定位欠定位例：例：XZZ圖 (b)中加進一塊支承板加進一塊支承板后，補充限制了 、 兩個自由度，才使位置尺一寸A和B都得到了保證。X26共28頁 工件在定位時，同一個自由度被兩個或兩個以上定位點限制，這樣的定位被稱為過定位過定位(或定位干涉定位干涉)。 過定位是否允許，應根據(jù)具體情況進行具體分析。過定位是否允許，應根據(jù)具體情況進行具體分析。五、常見定位分析五、常見定位分析4 4）過定位）過定位如果如果工件的定位面為沒有經(jīng)過機械加工的毛坯面，或雖經(jīng)過了機械加工，但仍然很粗糙，這時過定位是不允許的；如果如果工件的定位面經(jīng)過了機械加工，并且定位面和定位元件的尺寸、形狀和位置都做得比較準確，比較光整，則