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第2章工件的定位 定位基準 基準定位基準 基準 確定加工對象上某些點 線 面 幾何要素 位置所依據的那些點 線 面稱為基準 根據使用場合不同 分為設計基準和工藝基準兩大類 如下圖所示 圖1基準分類 定義 設計部門 工藝部門 工裝部門 在設計圖樣上所采用的基準 零件圖上用以確定零件上某些點 線 面位置所依據的那些點 線 面稱為設計基準 設計基準 在零件加工與裝配過程中所采用的基準 又可分為四種 工序基準 定位基準 測量基準與裝配基準 工藝基準 工序圖上用來標注本工序加工的尺寸和形位公差的基準 就其實質來說 與設計基準有類似之處 只不過是工序圖的基準 圖3支座工序1 車削 工序基準 工件上用于定位的基準 加工中 使工件在機床上或夾具中占據正確位置所依據的基準 定位基準 測量基準 裝配基準 工件在加工中或加工后測量時所用的基準 裝配時 用以確定零件在部件或產品中的相對位置所采用的基準 基準選擇原則 各類基準應盡可能使其重合 在設計機械零件時 應盡可能以裝配基準作為設計基準 以便直接保證裝配精度 在編制零件加工工藝規(guī)程時 應盡可能以設計基準為工序基準 以便保證零件的加工精度 在加工和測量工件時 應盡量使定位基準和測量基準與工序基準重合 以便消除基準不重合誤差 定位基準 1 定位基準為接觸要素 名詞解釋 要素 幾何要素的簡稱 是指幾何體 工件 零件 上的點 線或面 工件與零件 機床上的加工對象稱為工件 即在制品 經過多道工序加工后 得到了成品 這個成品稱為零件 兩種情況 2 定位基準為中心要素 三爪卡盤定位外圓圓柱定位銷定位孔V形塊定位外圓 小結 工件的定位是通過工件與定位元件保持接觸 緊靠 靠牢 來實現的 工件上與定位元件的接觸面稱為定位面 定位基面或定位基準面 但定位面 定位基準 這與接觸情況有關 常見情形見下表 定位副 當工件以回轉面 圓柱面 圓錐面 球面等 與定位元件接觸 或配合 時 工件上的回轉面稱為定位基面 其軸心線 或球心 稱為定位基準 如圖1 16a所示 工件以圓孔在心軸上定位 工件的內孔面稱為定位基面 它的軸心線稱為定位基準 與此對應 心軸的圓柱面稱為限位基面 心軸的軸心線稱為限位基準 工件以平面與定位元件接觸時 如圖1 16b所示 工件上那個實際存在的面是定位基面 它的理想狀態(tài) 平面度誤差為零 是定位基準 如果工件上的這個平面是精加工過的 形狀誤差很小 可認為定位基面就是定位基準 同樣 定位元件以平面限位時 如果這個面的形狀誤差很小 也可認為限位基面就是限位基準 為了簡便 將工件上的定位基面和與之相接觸 或配合 的定位元件的限位基面合稱為定位副 定位基準與定位基面 工件 vs限位基準與限位基面 夾具的定位元件 工件與定位元件接觸的兩種主要形式 配合 緊貼 定位副對照表 設計任務 在如圖所示的機架上加工 9H7的孔 工件的其他表面均已加工好 試設計夾具并進行精度分析 題2 3圖 定位原理 工件自由度 位置不確定度 六點定則 一個在空間處于自由狀態(tài)的工件放在空間直角坐標系中 有六個活動可能性 工件可以沿x y z軸有不同的位置 用 表示 也可以繞x y z軸有不同的位置 用 表示 用以描述工件位置不確定性的 和 稱為工件的六個自由度 工件定位的實質就是限制對工件加工有不良影響的自由度 工件定位的任務就是根據加工要求限制工件的全部或部分自由度 工件定位原理模型 為了分析問題方便起見 將具體的定位元件抽象地轉化為相應的定位支承點 簡稱支承點 在限制自由度時 支承點始終與工件表面接觸 用合理分布的六個支承點限制工件六個自由度 使工件的位置完全確定的原則 稱為六點定則 討論 一個支承點限制工件的一個自由度 平均意義 工件在夾具中定位時 所用支承點的數量最多不能超過6個 在夾具中 工件的自由度都是由定位元件實體來進行限制的 往往不一定是 點 結構 而是連續(xù)的表面 如何兌換成 轉化為 看作 支承點數量 直觀分析 一般認為定位元件的平面支承兌換成3個支承點 線接觸兌換成2個支承點 點接觸兌換成為1個支承點 按照定位元件實際消除自由度的個數 來確定它能夠兌換的支承點數量 1 長方體的定位如圖1a所示 工件以A B C三個不同方向的平面為定位基準 其中A面最大 為主要定位基準 圖1長方體的定位a 三個平面定位基準b c 定位點分布 定位點分布的規(guī)律 圖2圓柱幾何體的定位 2 圓柱體的定位如圖2所示 3 圓盤的定位圓盤幾何體的特點是圓柱面較短 圓柱面的定位功能將降低 而幾何體的端平面較大 則作主要定位基準 圖3圓盤幾何體的定位 1 定位點的合理分布 組合 主要取決于定位面的形狀和位置 2 定位點不能隨意分布 組合 3 常用的主要定位基準有大平面 長圓柱表面 長圓錐面等 4 工件的定位 是工件以定位基準面與定位元件的工作面保持接觸或配合實現的 5 工件定位以后 還要用夾緊裝置將工件緊固 六點定則注意事項 對工件定位的兩種錯誤理解 工件在夾具中被夾緊了 也就沒有自由度而言 因此 工件也就定了位 這種把定位和夾緊混為一談 是概念上的錯誤 我們所說的工件的定位是指所有加工工件在夾緊前要在夾具中按加工要求占有一致的正確位置 不考慮定位誤差的影響 而夾緊是在任何位置均可夾緊 不能保證各個工件在夾具中處于同一位置 工件定位后 仍具有沿定位支承相反的方向移動的自由度 這種理解顯然也是錯誤的 因為工件的定位是以工件的定位基準面與定位元件相接觸為前提條件 如果工件離開了定位元件也就不成為其定位 也就談不上限制其自由度了 至于工件在外力的作用下 有可能離開定位元件 那是要由夾緊來解決的問題