第二節(jié)工件的定位

第二節(jié)工件的定位第一頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期一一、工件定位的基本原理1．定位基準的基本概念定位基準是指加工中用作定位的基準工件定位時，作為定位基準的點和線，往往由某些具體表面體現(xiàn)出來第二頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期一2．自由度的概念所謂自由度，即空間位置的不確定性一個位于空間自由狀態(tài)的物體，對于空間直角坐標系來說，具有六個自由度：三個位移自由度和三個旋轉自由度。第三頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期一3．六點定位原則定位的實質：就是限制自由度。工件的六個自由度如果都加以限制了，工件在空間的位置就完全被確定下來了。通常，一個支承點限制工件的一個自由度。第四頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期一六點定位法則使用合理設置的六個支承點，與工件的定位基準相接觸，以限制工件的六個自由度，使工件在夾具中的位置完全被確定的方法稱為六點定位法則。矩形工件定位第五頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期一說明定位支承點是定位元件抽象而來的定位支承點與工件定位基準面始終保持接觸，才能起到限制自由度的作用分析定位支承點的作用不考慮力的影響圓柱形工件定位第六頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期一4．定位中的幾種情況完全定位：指不重復地限制了工件的六個自由度的定位不完全定位：指根據(jù)工件的加工要求，有時并不需要限制工件的全部自由度的定位方式欠定位：指根據(jù)工件的加工要求，應該限制的自由度沒有完全被限制的定位過定位：指夾具上兩個或兩個以上的定位元件重復限制同一個自由度的現(xiàn)象第七頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期一不完全定位示例過定位及其消除示例第八頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期一工件定位中的過定位問題

通常自由度限制大于3，小于、等于6

被限制的自由度個數(shù)大于6的現(xiàn)象稱為過定位過定位的不良后果：使接觸點不穩(wěn)定，增加了不同性；增加了夾緊變形；部分工件不能順利與定位元件配合。第九頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期一消除或減少過定位干涉的兩種方法改變定位元件結構，使定位元件重復限制自由度的部分不起定位作用；提高工件定位基準之間以及定位元件工作表面之間的位置精度。只有提出合理的附加條件，才允許采用過定位。第十頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期一二、常用定位元件及選用1．對定位元件的基本要求足夠的精度；較好的耐磨性；足夠的強度和剛度；較好的工藝性；便于清除切屑。第十一頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期一2．常用定位元件所能限制的自由度

常用定位元件可按工件典型定位基準面分為用于平面定位的用于外圓柱面定位的用于孔定位的常用定位元件所能限制的自由度見表4-1第十二頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期一3．常用定位元件的選用

工件以平面定位面積較小的基準平面選用支承釘面積較大、平面度精度較高的基準平面定位選用支承板毛坯面、階梯平面和環(huán)形平面作基準平面定位時，選用自位支承毛坯面作基準平面，調節(jié)時可按定位面質量和面積大小分別選用可調支承當工件定位基準面需提高定位剛度、穩(wěn)定性和可靠性時，可選用輔助支承第十三頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期一支承釘可調支承第十四頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期一支承板第十五頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期一自位支承第十六頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期一輔助支承提高工件的剛度和穩(wěn)定性輔助支承起預定位作用第十七頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期一輔助支承的類型第十八頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期一工件以外圓柱定位當工件對稱度要求較高時，選用V形塊當工件定位圓柱面精度較高時，可選用定位套或半圓形定位座第十九頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期一V形塊半圓定位座第二十頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期一工件以內孔定位工件上定位內孔較小時，常選定位銷在套類、盤類零件的車削、磨削和齒輪加工中，大都選用心軸第二十一頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期一圓錐定位銷圓柱心軸第二十二頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期一三、定位誤差分析工序基準在工序尺寸方向上的最大位置變動量，稱為定位誤差，用ΔD表示。在工件的加工中，還會因夾具在制造與安裝、工件的夾緊、機床的工作精度、刀具的精度、受力變形、熱變形等因素而產(chǎn)生誤差，定位誤差僅是加工誤差的一部分。一般限定定位誤差不超過工件加工公差T的1/5～1/3，即

ΔD≤(1/5～1/3)T

第二十三頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期一1．產(chǎn)生定位誤差的原因基準位移誤差ΔY定位基準發(fā)生位移產(chǎn)生定位誤差由于定位副的制造誤差或定位副配合間隙所導致的定位基準在加工尺寸方向上最大位置變動量，稱為基準位移誤差，用ΔY表示第二十四頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期一基準位移產(chǎn)生的定位誤差ΔY＝H2-H1=（δD+δd+Xmin）/2第二十五頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期一用圓柱心軸、圓柱定位銷中心定位用定位套定位用V形塊定心定位ΔY＝δd/2·Sin(α/2)當α=90o時，V形塊的ΔY：

ΔY＝0.707δd第二十六頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期一用平面支承定位第二十七頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期一2．基準不重合誤差ΔB定位基準與工序基準不重合產(chǎn)生定位誤差

由于工序基準與定位基準不重合所導致的工序基準在加工尺寸方向上的最大位置變動量，稱為基準不重合誤差,用ΔB表示尺寸定位誤差ΔD=ΔY+ΔB第二十八頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期一ΔB＝H2-H1=（d1max-

d1min）/2基準不重合產(chǎn)生的定位誤差第二十九頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期一2．定位誤差的計算計算定位誤差時，可以分別求出基準位移誤差和基準不重合誤差，再求出它們在加工尺寸方向上的矢量和；也可以按最不利情況,確定工序基準的兩個極限位置，根據(jù)幾何關系求出這兩個位置的距離，將其投影到加工方向上，求出定位誤差。第三十頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期一例1：用單角度銑刀銑削斜面，求加工尺寸為39±0.04mm的定位誤差。求得：

ΔD=ΔY=0.014mm

（參見教材）第三十一頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期一例2：如圖，以B面定位，銑工件上臺階面C，求保證尺寸20±0.015mm的定位誤差。求得：方案a：ΔD=ΔB=0.28mm

方案b：ΔD=0（參見教材）第三十二頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期一例3：如圖，ΔB≠0，ΔY≠0時的定位誤差

ΔD=ΔB+ΔY第三十三頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期一3．組合表面定位及其誤差分析常見的組合方式有：一個孔及其端面一根軸及其端面一個平面及其上的兩個圓孔第三十四頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期一生產(chǎn)中最常見的“一面兩孔”定位“一面兩孔”定位的特點：容易實現(xiàn)基準統(tǒng)一；位置精度高；存在過定位現(xiàn)象（支承平面限制三個自由度，每根短銷限制兩個自由度）第三十五頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期一

A.

兩圓柱銷一支承板定位方式第三十六頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期一兩圓柱銷定位時工件順利裝卸的條件第三十七頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期一銷、孔安裝時，必須有一定的間隙，此時

dmax=Dmin–Xmind—軸徑；D—孔徑；X—間隙第三十八頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期一第二定位銷裝入的條件(1)當孔徑、銷徑為：D1min、D2min、d1max、d2max

孔間距最小、銷間距最大：(L–LD)、(L+Ld)第一銷孔中心到第二孔徑的最大距離為：L–LD+D2min/2=L+Ld+d2max/2+X2min/2即：d2max=D2min–2(LD+Ld+X2min/2)第三十九頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期一(2)當孔徑、銷徑為：D1min、D2min、d1max、d2max

孔間距最大、銷間距最小：(L+LD)、(L–Ld)第一銷孔中心到第二孔徑的最小距離為：L+LD–D2min/2=L–Ld–d2max/2–X2min/2即：d2max=D2min–2(LD+Ld+X2min/2)由此可知，只要將定位銷的直徑縮小到：

d2max=D2min–2(LD+Ld+X2min/2)即可第四十頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期一實際定位時上述兩種極限情況的機會是很少的，因此通常第二定位銷孔不預留間隙，即X2min=0；此外，第一定位銷、孔的最小配合間隙起補償中心距偏差的作用。于是得到：d2max=D2min–2(LD+Ld–X1min/2)或：X2min=2(LD+Ld–X1min/2)第四十一頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期一B.

一圓柱銷一削邊銷及一支承板的定位方式(1)削邊銷的形成第四十二頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期一為了保證銷的強度，通常使用菱形銷。圖a用于直徑很小時圖b用于直徑為3~50mm時圖c用于大于50mm時第四十三頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期一(2)削邊