六点定位原理

六点定位原理

基本概念装夹得基本概念装夹:将工件安放在机床上或夹具上进行定位与夹紧得操作过程。定位:使一批工件在机床上或夹具上相对于刀具处在正确得加工位置得操作过程。夹紧:工件在夹具中定位后,将其压紧、夹牢,使工件在加工过程中,始终保持定位时所取得得正确加工位置。夹紧得作用:保持工件在夹具中由定位所获得得正确加工位置,使工件在加工时不至于由于切削力等外力作用而破坏已取得得正确定位。定位与夹紧得区别:定位就是使工件占有一个正确得位置,夹紧就是使工件保持这个正确位置。定位与夹紧在夹具设计中就是两个非常重要得概念,两者既有紧密联系,缺一不可,但在概念上又有严格区别:定位得作用就是确定工件在夹具中相对于刀具处于一个正确得加工位置,而夹紧得作用就是保证工件在加工过程中始终保持由定位所确定得正确加工位置,夹紧不能代替定位工件在夹具中得定位(重点与难点)

工件定位目得:使同批工件在机床或夹具上有正确得加工位置。用夹具定位涉及到三层关系:(1)工件在夹具上得定位;(2)夹具相对于机床得定位;(3)工件相对于机床得定位——间接通过夹具来保证得。本章主要讨论工件在夹具上得定位原理。

工件定位以后必须通过一定得装置产生夹紧力,使工件保持在准确得位置上。这种产生夹紧力得装置就就是夹紧装置。夹具设计——工件在夹具中得定位基准零件上用以确定其它点、线、面位置所依据得那些点、线、面。设计基准零件图上用以确定点、线、面位置得基准。定位基准零件加工、测量与装配过程中使用得基准。分为工序基准、定位基准、度量基准与装配基准。夹具设计——工件在夹具中得定位基准——(续)设计基准零件图上用以确定点、线、面位置得基准。定位基准零件加工、测量与装配过程中使用得基准。分为工序基准、定位基准、度量基准与装配基准。几点注意:作为基准得点、线、面在工件上不一定存在,而常常由基准面来体现;基准可以就是没有面积得点或线,但基准面一定就是有面积得;基准包含尺寸之间得联系与位置之间得关系(如平行度、垂直度等)。六点定位原理一个自由得物体,它对三个相互垂直得坐标系来说,有六个活动可能性,其中三种就是移动,三种就是转动。习惯上把这种活动得可能性称为自由度,因此空间任一自由物体共有六个自由度。采用六个按一定规则布置得支承点,限制工件得六个自由度,使工件在机床或夹具中占有正确得位置。

六点定位原理六点定位原理

未受约束得刚体,在空间得位置就是不确定得,它具有六个自由度:。为使刚体在空间具有确定得位置,就必须限制其六个自由度。

定位就就是用各种形状不同得定位元件,来限制工件得自由度。

六点定位原理:用六个支承点分别限制工件得六个自由度从而使工件在夹具中得到正确加工位置得方法称为六点定位原理、强调:就是用六个支承点,而不就是用六个定位元件六点定位原理关于“六点定位”得几个问题:定位限制自由度,几“点”定位不能机械地理解成几个接触点;限制自由度应理解为:定位支承点与工件定位基准面始终保持紧贴接触;定位支承点数目原则上不应超过工件自由度数目;自由度被限制,就是指工件在此方向上有确定得位置:不考虑外力得影响(注:定位与夹紧得区别);定位支承点就是抽象得,通过具体定位元件来体现。工件应限制几个自由度,由工件加工技术条件来确定。六点定位原理举例在XOY平面内布置了3个支承点,工件被限制得自由度为三个:

图:六点定位原理在XOZ平面内布置了2个支承点,工件被限制得自由度为二个:;

在YOZ平面内布置了1个支承点,工件被限制得自由度为一个:。123456XZ支承元件Y大家有疑问的，可以询问和交流可以互相讨论下，但要小声点

以工件外圆定位①V形块

用V形块定位,工件得定位基准始终处在V形块两定位面得对称面中,对中性好。

结构尺寸已标准化,斜面夹角有60°90°120°

如下图所示:长V形块定位限制工件四个自由度:短V形块定位限制工件二个自由度:V形块定位活动V形块得应用

用定位套定位长定位套限制工件四个自由度:

短定位套限制工件二个自由度:定位套限制得自由度:

半圆定位座常用于大型工件得定位,其定位原理与定位套相同。

三爪卡盘用三爪卡盘定位得定位分析,主要瞧工件得定位表面与三爪卡盘得相对长度得多少:当相对夹持长度长时,限制工件四个自由度:当相对夹持长度短时,限制工件二个自由度:

生产中常采用在三爪与工件之间设置一钢丝圆环,以减少相对夹持长度。以工件内孔定位定位销分固定式与可换式,圆柱销与菱形销

定位销定位

定位銷定位限制得自由度:短銷定位仅限制工件二个自由度:长銷定位限制工件四个自由度:图2－28定位销定位

圆锥销

圆锥销常用于工件孔端得定位,可限制三个移动自由度。定位心轴

定位心轴

主要用于盘套类零件得定位:长心轴限制工件4个自由度(如b)图所示)。短心轴限制工件2个移动自由度,如c)图所示。(不能限制转动自由度)

a)图所示,为带台阶面得定位心轴:限制5个自由度。

大锥度心轴定位大锥度心轴定位限制工件五个自由度:大锥度心轴定位双顶尖定位固定顶尖限制工件三个自由度:活顶尖限制工件二个自由度:

图:双顶尖定位夹具设计——定位状态完全定位工件得6个自由度均被限制,称为“完全定位”。不完全定位(部分定位)工件6个自由度中有1个或几个自由度未被限制。欠定位工件加工时必须限制得自由度未被完全限制;不能保证工件得正确安装,不允许。过定位(重复定位)工件某一个自由度(或某几个自由度)同时被两个(或两个以上)定位支承点限制。(过定位将影响工件得加工精度,有时甚至无法对工件进行安装定位,故应避免)部分定位重要概念:不能片面地理解为“少于六点定位得定位方法称为部分定位”。因为下面讲到得“欠定位”也就是少于六点得定位,两者不能混淆。影响该加工表面加工精度得自由度也称必须限制得自由度。换句话说,必须限制得自由度如果不限制得话,必将影响工件得加工精度而出现废品工件,这就是绝对不允许得。不影响工件加工精度得自由度允许不被限制。

生产中得实际定位

⑴完全定位

举例:连杆工件在由定位支承板、短銷与挡銷组成得夹具中定位,试对此定位方案进行定位分析。(如下图所示)解:写出各定位元件所限制得自由度:支承板限制工件三个自由度:短銷限制工件二个自由度:挡銷限制工件一个自由度:完全定位举例故定位性质:为完全定位。必须限制得自由度分析举例1:在长方形工件毛坯上,用铣刀铣槽、铣台阶面与铣平面。试分析必须限制得自由度有哪些？允许不限制得自由度又有哪些？(如下图举例1所示)必须限制得自由度分析举例2:如上右图所示,在球体得中心加工一个不透孔,试分析必须限制得自由度有哪些？允许不限制得自由度又有哪些？

解:由于加工得孔必须位于球得中心,孔还有深度要求,故:必须限制得自由为:

(其余得三个自由度允许不限制,它们并不影响孔得加工精度。)

过定位过定位造成得后果:(1)使工件或夹具元件变形,引起加工误差;(2)使部分工件不能安装,产生定位干涉(如一面两销)过定位一般就是不允许得。过定位分析、a）XZYXa1）XZYXXZa2）YXXZa3）YX

过定位消除过定位及其干涉得途径:

1、改变定位元件结构,消除对自由度得重复限制,如长销改成短销;

2、提高工件定位基面之间得位置精度,提高夹具定位元件之间得位置精度,减少或消除过定位引起得干涉,精加工时可增加刚度与定位稳定性。(如:两个山形导轨)

消除过定位得干涉,一般有两种途径:

(1)提高定位基面之间以及定位元件工作表面之间得位置精度;(2)改变定位元件得结构。

过定位分析定位原理分析举例例一:工件上得孔与端面联合定位。试对下图所示工件得定位方案进行定位分析,指出定位性质。如不合理,提出改进意见。(如下图所示)图:定位方案分析一

工件的定位面夹具的定位元件平

面支承钉定位情况1个支承钉2个支承钉3个支承钉图示限制的自由度典型定位元件得定位分析工件的定位面夹具的定位元件平

面支承板定位情况一块条形支承板二块条形支承板一块矩形支承板图示限制的自由度典型定位元件得定位分析圆圆柱销定位情况短圆柱销长圆柱销两段短圆柱销图示限制的自由度定位情况菱形销长销小平面组合短销大平面组合图示限制的自由度典型定位元件得定位分析工件的定位面夹具的定位元件孔圆锥销定位情况固定锥销浮动锥销固定锥销和浮动锥销组合图示限制的自由度典型定位元件得定位分析外

圆

柱

面V形块定位情况一块短V形块两块短V形块一块长V形块图示限制的自由度定位套定位情况一个短定位套两个短定位套一个长定位套图示限制的自由度典型定位元件得定位分析圆

锥

孔锥顶尖和锥度心轴定位情况固定顶尖浮动顶尖锥度心轴图示限制的自由度典型定位元件得定位分析解:定位分析:心轴得大端面限制得自由度为:心轴得长銷限制得自由度为:分析可知:两个自由度被重复限制。故属过定位。改进方案有两个:方案一(工件孔作为主要基准时):采用长銷与小端面组合定位(长銷限制工件四个自由度;心轴得小端面限制工件一个自由度)。方案二(工件端面作为主要基准时):采用短銷与大端面组合定位(短銷限制两个自由度,大端面限制三个自由度)。定位原理分析例一例二:如图所示为一长轴工件在双顶尖与三爪卡盘上定位。试分析此定位方案:写出各定位元件所限制得自由度;属于何种性质得定位？如有不合理之处,提出改进意见。图:双顶尖定位方案分析二定位原理分析例二解:定位分析:三爪卡盘限制工件四个自由度(三爪与工件得相对夹持长度较长):左顶尖限制工件三个自由度:右顶尖限制工件二个自由度:分析可知,这属于过定位。改进方案:去掉三爪定位,采用双顶尖定位。(部分定位)定位原理分析例二例三:分析下图所示加工零件,加工两个小孔时必须限制得自由度,选择定位基准与定位元件,并在图中用示意图画出;确定夹紧力作用点得位置与作用方向,用规定得符号在图中标出。图:定位方案分析三定位原理分析例三

提示:解此类题目,要把握二点:一就是定位方案必须合理(无重复定位与欠定位);二就是该定位方案必须能够保证加工精度(尺寸精度与位置精度),如不能同时满足以上二点,则该定位方案就是错误得。

解:必须限制得自由度:支承板定位,限制工件得三个自由度:(保证各孔得轴心线垂直于工件底面);两支承销定位,限制工件二个自由度:(保证工件二小孔得