概述工件定位的基本原理

概述工件定位的基本原理第1頁，共33頁，2023年，2月20日，星期五2.1概述

1、定位的概念本門課程研究的是專用夾具，所以定位專門研究在專用夾具中的定位，而專用夾具加工的是一批工件，所以研究一批工件在專用夾具中的定位。第2頁，共33頁，2023年，2月20日，星期五定位的概念由工藝課講的定位來分析：定位：工件加工前，在機(jī)床或夾具中占據(jù)某一正確加工位置的過程。↓工件加工前，在夾具中占據(jù)某一正確加工位置的過程?！敢慌ぜ群笱b到夾具中，都能占據(jù)一致正確加工位置的過程。↓一致在坐標(biāo)系中就是確定第3頁，共33頁，2023年，2月20日，星期五定位：工件加工前，在夾具中占據(jù)“確定”、“正確”加工位置的過程。第4頁，共33頁，2023年，2月20日，星期五2、基準(zhǔn)的概念⑴基準(zhǔn)：零件上用以確定其它點、線、面位置所依據(jù)的要素(點、線、面)。⑵設(shè)計基準(zhǔn)：在零件圖上用以確定點、線、面位置的基準(zhǔn)。由產(chǎn)品設(shè)計人員確定。⑶工序基準(zhǔn)：工序圖上用以確定被加工表面位置的基準(zhǔn)。第5頁，共33頁，2023年，2月20日，星期五圖2.1加工鍵槽的工序圖⑶工序基準(zhǔn)：工序圖上用以確定被加工表面位置的基準(zhǔn)。查找：首先找到加工面，確定加工面位置的尺寸就是工序尺寸，其一端指向加工面，另一端指向工序基準(zhǔn)。見圖2.1所示鍵槽為加工面，h、L、÷為三個方向的工序尺寸，三個方向上的中心線為工序基準(zhǔn)。工序基準(zhǔn)由工藝人員確定。圖2.1加工鍵槽的工序圖

第6頁，共33頁，2023年，2月20日，星期五⑷定位基準(zhǔn)：確定工件在夾具中位置的基準(zhǔn)，即與夾具定位元件接觸的工件上的點、線、面。當(dāng)接觸的工件上的點、線、面為回轉(zhuǎn)面、對稱面時，稱回轉(zhuǎn)面、對稱面為定位基面，其回轉(zhuǎn)面、對稱面的中心線稱定位基準(zhǔn)。由工藝人員確定，是工序圖上標(biāo)“”所示的基準(zhǔn)。第7頁，共33頁，2023年，2月20日，星期五⑸對刀基準(zhǔn)：確定刀具相對夾具(工件)位置的基準(zhǔn)，一般選與定位基準(zhǔn)重合的定位元件上的要素。第8頁，共33頁，2023年，2月20日，星期五

3、尺寸精度獲得的方法⑴試切法：試切→測量→調(diào)刀，反復(fù)進(jìn)行，達(dá)到要求。單件加工用。⑵定尺寸刀具法：由刀具尺寸確定加工要素尺寸。⑶調(diào)整法：事先調(diào)整好刀具與夾具(工件)的位置，在加工一批工件過程中，刀具位置不變。夾具課中涉及尺寸精度獲得的方法一般試為調(diào)整法。⑷自動控制法：通過自動控制機(jī)床、刀具的運動，達(dá)到尺寸精度的方法。第9頁，共33頁，2023年，2月20日，星期五4、工件的自由度：工件空間位置不確定性的數(shù)目。見下2.2圖，工件有六個自由度，表示為：。第10頁，共33頁，2023年，2月20日，星期五5、定位付：把定位基面和定位元件工作面合稱定位付，二者重合，稱定位付設(shè)計、制造準(zhǔn)確。第11頁，共33頁，2023年，2月20日，星期五2.2工件定位的基本原理

第12頁，共33頁，2023年，2月20日，星期五⑴舉例下圖2.3(a)在工件上銑通槽，保證槽寬和槽的上下、左右位置要求，試確定定位方案。①

分析滿足加工要求必須限制的自由度，也簡稱理限保證槽的上下位置要求：必須限制保證槽的左右位置要求：必須限制槽寬由定尺寸刀具保證綜合結(jié)果：必須限制五個自由度第13頁，共33頁，2023年，2月20日，星期五②用“定位元件”來限制理論上應(yīng)該限制的自由度見圖2.3(b)在與機(jī)床工作臺面平行的坐標(biāo)面上“合理”布置三個支承釘與工件底面接觸，限制了，在與機(jī)床進(jìn)給方向平行的坐標(biāo)面上“合理”布置兩個支承釘與工件側(cè)面接觸，限制了，綜合結(jié)果：限制了。圖2.3銑槽定位分析

第14頁，共33頁，2023年，2月20日，星期五下2.4圖在工件上銑槽，保證槽在三個方向上的位置要求，試確定定位方案。①分析滿足加工要求必須限制的自由度，也簡稱理限保證槽的上下位置要求：必須限制保證槽的左右位置要求：必須限制保證槽的前后位置要求：必須限制綜合結(jié)果：必須限制六個自由度。第15頁，共33頁，2023年，2月20日，星期五②用定位元件來限制理論上應(yīng)該限制的自由度用長V形塊與工件外圓面接觸限制用定位支承釘與工件端面接觸限制用定位銷與工件槽面接觸限制綜合結(jié)果：限制了。第16頁，共33頁，2023年，2月20日，星期五注意問題

1)定位元件限制自由度的作用表示它與工件定位面接觸，一旦脫開就失去限制自由度的作用。

2)在分析定位元件起定位作用時不考慮外力影響，即要分清定位和夾緊的區(qū)別。第17頁，共33頁，2023年，2月20日，星期五下圖2.5在工件上磨平面，保證h和平行度，理限為：，現(xiàn)把工件放在磨床磁性工作臺面上吸牢后磨平面，分析實際限制了幾個自由度？分析實際仍然限制了三個自由度：。第18頁，共33頁，2023年，2月20日，星期五判斷工件在某一方向的自由度是否被限制，唯一的標(biāo)準(zhǔn)是看同一批工件先后定位后，在該方向上的位置是否一致。第19頁，共33頁，2023年，2月20日，星期五⑵定位基本原理①工件在夾具中定位，可以歸結(jié)為在空間直角坐標(biāo)系中用定位元件限制工件自由度的方法來分析；②工件定位時，應(yīng)限制的自由度數(shù)目，主要由工件工序加工要求確定；③一般講，工件定位所選定位元件限制自由度的數(shù)目充其量≯6；④各定位元件限制的自由度原則上不允許重復(fù)或干涉(見下面相關(guān)內(nèi)容分析)；⑤限制了理論上應(yīng)該限制的自由度，使一批工件定位位置一致。第20頁，共33頁，2023年，2月20日，星期五⑶確定：限制了理論上應(yīng)該限制的自由度，使一批工件定位位置一致。第21頁，共33頁，2023年，2月20日，星期五2、定位的類別可見工件定位采用那一種定位類別，主要由加工要求確定。反過來講，也都能滿足加工要求。圖2.3圖2.4⑴完全定位：工件的6個自由度完全被限制的定位。如圖2.4⑵不完全定位：工件的部分自由度被限制的定位。如圖2.3第22頁，共33頁，2023年，2月20日，星期五3、定位中存在問題⑴欠定位：工件定位時，應(yīng)該限制的自由度沒有被全部限制的定位。實際不允許發(fā)生。⑵過定位(重復(fù)定位)：工件定位時，幾個定位元件重復(fù)限制工件同一自由度的定位。如下2.6圖，位于同一平面內(nèi)的四個定位支承釘限制了三個自由度，是否允許，視具體情況，干涉、沖突就不允許。第23頁，共33頁，2023年，2月20日，星期五4、限制自由度與加工要求的關(guān)系，從上面幾例分析知，一般情況下：⑴保證一個方向上的加工尺寸需要限制1--3個自由度：⑵保證二個方向上的加工尺寸需要限制4--5個自由度：⑶保證三個方向上的加工尺寸需要限制6個自由度。特殊性例外。如在圓球上銑平面需限制1個自由度，在圓柱上銑平面需限制2個自由度。

第24頁，共33頁，2023年，2月20日，星期五5、定位元件的合理布置要求：定位元件的布置應(yīng)有利于提高定位精度和定位的穩(wěn)定性。第25頁，共33頁，2023年，2月20日，星期五布置原則一平面上布置的三個定位支承釘應(yīng)相互遠(yuǎn)離，且不能共線；窄長面上布置的二個定位支承釘應(yīng)相互遠(yuǎn)離，且連線不能垂直三個定位支承釘所在平面；防轉(zhuǎn)支承釘應(yīng)遠(yuǎn)離回轉(zhuǎn)中心布置；承受切削力的定位支承釘應(yīng)布置在正對切削力方向的平面上；工件重心應(yīng)落在定位元件形成的穩(wěn)定區(qū)或內(nèi)。第26頁，共33頁，2023年，2月20日，星期五本節(jié)重點內(nèi)容是根據(jù)工序加工要求，會分析理論上應(yīng)該限制哪幾個自由度。第27頁，共33頁，2023年，2月20日，星期五2－16、基準(zhǔn)辨認(rèn)

如下圖1、2銑平面，3、5銑槽，4車端面、鏜孔，6鉆孔，試指出工序、定位基準(zhǔn)。第28頁，共33頁，2023年，2月20日，星期五㈠根據(jù)工件加工要求、分析理論上應(yīng)該限制哪幾個自由度1．鉆Φ

6H7孔2．銑兩臺階面第29頁，共33頁，2023年，2月20日，星期五3．銑b槽4．車端面保證L理限：理限：第30頁，共33頁，2023年，2月20日，星期五5．鉆d孔6．銑臺階面理限：理限：第31頁，共33頁，2023年，2月20日，