工件加工時(shí)定位和基準(zhǔn)

工件加工時(shí)定位和基準(zhǔn)工件加工的裝夾定位與夾緊工件的裝夾方式工件的定位原理基準(zhǔn)及其分類（1）定位：在進(jìn)行機(jī)加工前，使工件在機(jī)床或夾具上，占據(jù)某一正確位置的過(guò)程。（2）夾緊：工件定位后，通過(guò)一定的機(jī)構(gòu)給工件施以一定的力，避免工件因受切削力或重力等力的作用而改變?cè)械奈恢谩?/p>

注：夾緊力不是越大越好，夾緊力↑，工件形變↑

，精度↓，夾具結(jié)構(gòu)龐大。工件的裝夾方式1.裝夾：定位夾緊區(qū)分定位與夾緊2.裝夾對(duì)機(jī)加工的影響

①直接影響加工精度

②影響生產(chǎn)率和勞動(dòng)者的勞動(dòng)強(qiáng)度3.工件的裝夾方式(1)直接找正裝夾

(2)劃線找正裝夾

(3)采用夾具裝夾

工件在機(jī)床上的應(yīng)有位置，是通過(guò)一系列嘗試而獲得的。具體做法：用千分尺或劃盤上的劃針，以目測(cè)法校正工件位置，一邊較正，一邊找正。(1)直接找正裝夾：直接找正裝夾的特點(diǎn)：

①缺點(diǎn)：裝夾時(shí)費(fèi)時(shí)，效率低，需憑經(jīng)驗(yàn)操作，對(duì)工人技術(shù)要

求高。

②優(yōu)點(diǎn)：夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可避免因夾具本身的制造誤差而產(chǎn)生

的定位誤差，因此，定位精度高。

如：加工誤差<0.01～0.005mm，采用夾具加工難以達(dá)到。

適用場(chǎng)合：?jiǎn)渭∨a(chǎn)中（如工具修理車間）。(2)劃線找正裝夾對(duì)重、大、復(fù)雜工件的加工，往往是在待加工處劃線，然后裝上機(jī)床，工件在機(jī)床或夾具上位置按所劃的線進(jìn)行找正定位。劃線找正裝這種裝夾方式是先按加工表面的要求在工件上劃線，加工時(shí)在機(jī)床上按線找正以獲得工件的正確位置。例如劃線找正裝夾特點(diǎn)：定位精度不高。定位誤差來(lái)源：①劃線誤差②觀察誤差適用場(chǎng)合：生產(chǎn)批量小，毛坯精度低，以及大型工件等不適宜采用夾具的粗加工中。(3)采用夾具裝夾

夾具：是用來(lái)使加工對(duì)象，占有正確位置，以便接受施工，檢測(cè)的裝置。利用夾具進(jìn)行加工，由于工件相對(duì)夾具的位置是一定的，而夾具與機(jī)床的位置關(guān)系預(yù)先調(diào)整好，這樣，在切削一批零件時(shí)，不必再逐個(gè)找正定位，就能達(dá)到規(guī)定的技術(shù)要求。

特點(diǎn)：采用夾具裝夾是一種先進(jìn)的裝夾方式，既能保證質(zhì)量，又能節(jié)省工時(shí)，對(duì)操作者的技能要求較低，特別適用于成批大量生產(chǎn)

中。工件的定位原理六點(diǎn)定位原理用定位元件來(lái)代替約束點(diǎn)限制自由度完全定位和不完全定位欠定位和過(guò)定位六點(diǎn)定位原理

任何剛體在空間都有六個(gè)自由度，它們分別是沿空間直角坐標(biāo)系X、Y、Z軸方向的移動(dòng)自由度(X、YZ)和繞三軸的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度(X、Y、Z)。

1、剛體的六個(gè)自由度

是使工件在機(jī)床上(或夾具中)占有正確的位置，也就是使它相對(duì)于刀具刀刃有正確的相對(duì)位置。

2、工件定位之目的假定工件也是一個(gè)剛體，要使工件在機(jī)床上（或夾具中）完全定位，就必須限制它在空間的六個(gè)自由度。3、工件定位的實(shí)質(zhì)若工件脫離定位支承點(diǎn)而失去了定位，這是由于工件還沒(méi)有夾緊的緣故。因此，定位是使工件占有一個(gè)正確的位置，夾緊才使它不能移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)，把工件保持在一個(gè)正確的位置，所以定位與夾緊是兩個(gè)概念，決不能混淆。4、定位與夾緊

用六個(gè)點(diǎn)(實(shí)際上相當(dāng)于支承點(diǎn)的定位元件)與工件接觸，每個(gè)固定點(diǎn)限制工件的一個(gè)自由度，這樣圖中剛體的六個(gè)自由度完全限制了。4、六個(gè)自由度的消除與六點(diǎn)定位原則不能移動(dòng)，也不能轉(zhuǎn)動(dòng)，剛體在空間的位置是確定的。由此可見，要使工件完全定位就必須限定工件在空間的六個(gè)自由度，這一定律就稱為"六點(diǎn)定位原則"。

六個(gè)支承點(diǎn)完全限制了剛體的六個(gè)自由度，工件既六點(diǎn)定位原理六點(diǎn)定位原理是指用六個(gè)適當(dāng)分布支撐點(diǎn)來(lái)分別限制工件的六個(gè)自由度，從而使工件在空間得到確定定位的方法。

六點(diǎn)定位原理的兩點(diǎn)說(shuō)明一、六點(diǎn)支承點(diǎn)必須適當(dāng)分布三個(gè)支承點(diǎn)在一直線上，沒(méi)有限制三個(gè)自由度六點(diǎn)定位原理的兩點(diǎn)說(shuō)明二、關(guān)于定位方向的確定在外力作用下，與基準(zhǔn)緊密結(jié)觸我們認(rèn)為工件在某個(gè)方向的自由度被限制了，就是在該方向上有了正確的位置，并不表示在受到脫離支承點(diǎn)的外力的作用下也不運(yùn)動(dòng)用定位元件來(lái)代替約束點(diǎn)限制自由度平面定位：支承釘支承板孔定位：定位銷定位心軸三爪卡盤，彈簧夾頭外圓定位：V形塊定位套筒及剖分套筒三爪卡盤，彈簧夾頭

完全定位：全部限定工件的六個(gè)自由度。不完全定位：至少有一個(gè)自由度未被限制。

是否所有的工件加工時(shí)在夾具中都必須完全定位呢？不一定。究竟應(yīng)該限制哪幾個(gè)自由度，根據(jù)零件的具體加工要求來(lái)定。因我們討論的是調(diào)整法定程切削加工，即刀具或工作臺(tái)的行程調(diào)整至規(guī)定的距離為止，這樣，在哪一個(gè)方向上有尺寸要求，就必須限制與此尺寸方向有關(guān)的自由度，否則用定程切削，就得不到該工序所要求的加工尺寸。5、完全定位和不完全定位不完全定位（部分定位）應(yīng)該限制:Y、Z方向的移動(dòng)自由度Y、Z的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度舉一反三考考你應(yīng)該限制:Z方向的移動(dòng)自由度X、Y的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度圖（a）中，工件上銑鍵槽，在沿x,y,z三個(gè)軸的移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)方向上都有尺寸要求，所以加工時(shí)必須將全部六個(gè)自由度限制。圖（b）為工件上銑臺(tái)階面，只要限制五個(gè)自由度就夠了;圖（c）為工件銑上平面，它只需保持高度尺寸z，只要在工件底面上限制三個(gè)自由度就已足夠，這也是"不完全定位"。注：

不需完全定位的加工工序中，采用完全定位固然可以，但增加了夾具的復(fù)雜程序。在機(jī)械加工中，一般為了簡(jiǎn)化夾具的定位元件結(jié)構(gòu)，只要對(duì)影響本工序的加工尺寸的自由度加以限制即可。

6、過(guò)定位與欠定位

①欠定位：加工中，工件定位點(diǎn)數(shù)少于應(yīng)限制的自由度數(shù)。會(huì)產(chǎn)生不良后果。

②過(guò)定位：工件的某個(gè)自由度被限制兩次以上。2.過(guò)定位是否允許?一般來(lái)說(shuō)過(guò)定位將使工件定位不確定，夾緊后會(huì)使工件或定位元件產(chǎn)生變形。

1.分析：工件的定位支承點(diǎn)少于應(yīng)限制的自由度數(shù)時(shí)，會(huì)造成什么后果？

結(jié)果：應(yīng)限制了自由度來(lái)被限制，導(dǎo)致加工時(shí)達(dá)不到要求的加工精度。定位情況：①銷：限制了XY(移動(dòng)）XY(轉(zhuǎn)動(dòng)）四個(gè)自由②支承板：限制Z(移動(dòng))XY(轉(zhuǎn)動(dòng))三個(gè)自由度③擋銷：限制Z(轉(zhuǎn)動(dòng))結(jié)果：XY重復(fù)限制后果：當(dāng)工件定位孔與端面垂直度誤差較大，而且孔與長(zhǎng)銷的間隙又很小時(shí)：

①若長(zhǎng)銷剛度好，工件被壓歪，連桿變形；

②若長(zhǎng)銷剛度不足時(shí)，長(zhǎng)銷被夾歪。兩種情況均會(huì)引起加工的左孔的位置精度，使連桿大小頭孔軸線不能平行。某些情況下過(guò)定位是允許的四點(diǎn)配作:增強(qiáng)工件定位的穩(wěn)定性短銷限制:Y、Z方向的移動(dòng)自由度端面限制:X方向的移動(dòng)自由度Y、Z的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度大平面限制:Z方向的移動(dòng)自由度Y、X的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度H>H1,

工件無(wú)法裝入

H<H1,工件底面無(wú)法與夾具底座貼合注：

精加工中以一個(gè)精確平面代替三個(gè)支承點(diǎn)，剛度好，振動(dòng)小，有利于提高精度。因此：過(guò)定位一般不允許，有時(shí)，若合理采用過(guò)定位，不僅不會(huì)影響零件的加工，反而有利于提高加工精度。六點(diǎn)定位中，支承點(diǎn)布置不合理也將產(chǎn)生過(guò)定位或欠定位。如：三支承點(diǎn)在一條線上，欠定位。

二支承點(diǎn)轉(zhuǎn)90°，既過(guò)，又欠定位。思考：①不完全定位就是欠定位?

②過(guò)定位不一定是完全定位?

③多于六個(gè)定位點(diǎn)的定位一定是過(guò)定位?1)方法問(wèn)題：

①根據(jù)工序加工技術(shù)要求和工件形狀的特點(diǎn)，確定應(yīng)限制那些自由度（如）。

②分析時(shí)也可反過(guò)來(lái)分析哪幾個(gè)自由度可不必限制，剩下的就是要限制的了。(2)過(guò)定位有時(shí)是允許的，而欠定位決不允許，欠定位的后果只導(dǎo)致加工時(shí)達(dá)不到加工精度。

過(guò)定位優(yōu)點(diǎn)：使定位可能更為可靠，如冰箱有四個(gè)支承點(diǎn)。

缺點(diǎn)：易使工件的定位精度受影響，使工件或夾具夾緊后產(chǎn)生變形。7、應(yīng)用六點(diǎn)定位原則應(yīng)注意的問(wèn)題由工件加工要求確定工件應(yīng)限制的自由度數(shù)應(yīng)該自由度數(shù)應(yīng)該限制:Y、Z方向的移動(dòng)自由度X、Y、Z的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度舉一反三考考你應(yīng)該限制:X、Y、Z方向的移動(dòng)自由度X、Y、Z的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度返回(3)過(guò)定位一般會(huì)造成如下不良影響:

a.使接觸點(diǎn)不穩(wěn)定，增加了同批工件在夾具中位置不同一性

b.增加了工件和夾具的夾緊變形

c.導(dǎo)致部分工件不能順利與定位元件定位

d.干擾了設(shè)計(jì)意圖的實(shí)現(xiàn)

因此，大多情況下，應(yīng)避免過(guò)定位過(guò)定位常出現(xiàn)在精中工工序中。(4)必須結(jié)合定位基質(zhì)面和定位無(wú)件的接觸情況來(lái)分析、建立相對(duì)概念。

8、定位符號(hào)的表示方法

把定位元件抽象地轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的定位支承點(diǎn)，分析其限制工件在空間的自由度時(shí)應(yīng)搞清以下幾個(gè)概念：1、不使工件在外力作用下脫離支承點(diǎn)而失去定位定位不考慮力的影響，工件在某一坐標(biāo)方向上的自由度被限制，是指工件定位后在該坐標(biāo)方向上有確定的位置，而不是指工件在受到使工件脫離支承點(diǎn)的外力時(shí)不能運(yùn)動(dòng)；2、反過(guò)來(lái)講，夾緊不等于定位隨意夾緊好的工件，不能動(dòng)，但它的位置是不確定的；3、六點(diǎn)定位原則也適用于其它形狀的工件，只是定位點(diǎn)的分布形式有所不同（例如）；4、定位與定位誤差的關(guān)系定位：解決的是定與不定的問(wèn)題定位誤差：解決的才是定位精度的問(wèn)題?；鶞?zhǔn)及其分類用來(lái)確定生產(chǎn)對(duì)象(工件)上幾何要素間的幾何關(guān)系所依據(jù)的那些點(diǎn)、線、面叫做基準(zhǔn)。設(shè)計(jì)基準(zhǔn)在設(shè)計(jì)圖樣上所采用的基準(zhǔn)。工藝基準(zhǔn)在工藝過(guò)程中所采用的基準(zhǔn)。(1)定位基準(zhǔn)在加工中用作定位的基準(zhǔn)(2)測(cè)量基準(zhǔn)測(cè)量工件時(shí)所采用的基準(zhǔn)(3)裝配基準(zhǔn)裝配時(shí)用來(lái)確定零件或部件在產(chǎn)品中的相對(duì)位置所采用的基準(zhǔn)(4)工序基準(zhǔn)在工序圖上，為了標(biāo)注本工序加工面的尺寸、形狀和位置，采用的基準(zhǔn)一、設(shè)計(jì)基準(zhǔn)：零件設(shè)計(jì)圖樣上所采用的基準(zhǔn)，稱為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。一個(gè)零件可以有一個(gè)或幾個(gè)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。二、工藝基準(zhǔn)：零件在工藝過(guò)程中所采用的基準(zhǔn)，稱為工藝基準(zhǔn)。工藝基準(zhǔn)包括：工序基準(zhǔn)