工件加工時定位和基準

工件加工時定位和基準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及其分類（1）定位：在進行機加工前，使工件在機床或夾具上，占據(jù)某一正確位置的過程。（2）夾緊：工件定位后，通過一定的機構(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原有的位置。

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.裝夾對機加工的影響

①直接影響加工精度

②影響生產(chǎn)率和勞動者的勞動強度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

工件在機床上的應(yīng)有位置，是通過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：

①缺點：裝夾時費時，效率低，需憑經(jīng)驗操作，對工人技術(shù)要

求高。

②優(yōu)點：夾具結(jié)構(gòu)簡單，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到。

適用場合：單件小批生產(chǎn)中（如工具修理車間）。(2)劃線找正裝夾對重、大、復(fù)雜工件的加工，往往是在待加工處劃線，然后裝上機床，工件在機床或夾具上位置按所劃的線進行找正定位。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，加工時在機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：定位精度不高。定位誤差來源：①劃線誤差②觀察誤差適用場合：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：是用來使加工對象，占有正確位置，以便接受施工，檢測的裝置。利用夾具進行加工，由于工件相對夾具的位置是一定的，而夾具與機床的位置關(guān)系預(yù)先調(diào)整好，這樣，在切削一批零件時，不必再逐個找正定位，就能達到規(guī)定的技術(shù)要求。

特點：采用夾具裝夾是一種先進的裝夾方式，既能保證質(zhì)量，又能節(jié)省工時，對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定位原理用定位元件來代替約束點限制自由度完全定位和不完全定位欠定位和過定位六點定位原理

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

1、剛體的六個自由度

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

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

用六個點(實際上相當于支承點的定位元件)與工件接觸，每個固定點限制工件的一個自由度，這樣圖中剛體的六個自由度完全限制了。4、六個自由度的消除與六點定位原則不能移動，也不能轉(zhuǎn)動，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自由度，這一定律就稱為"六點定位原則"。

六個支承點完全限制了剛體的六個自由度，工件既六點定位原理六點定位原理是指用六個適當分布支撐點來分別限制工件的六個自由度，從而使工件在空間得到確定定位的方法。

六點定位原理的兩點說明一、六點支承點必須適當分布三個支承點在一直線上，沒有限制三個自由度六點定位原理的兩點說明二、關(guān)于定位方向的確定在外力作用下，與基準緊密結(jié)觸我們認為工件在某個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的外力的作用下也不運動用定位元件來代替約束點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自由度。不完全定位：至少有一個自由度未被限制。

是否所有的工件加工時在夾具中都必須完全定位呢？不一定。究竟應(yīng)該限制哪幾個自由度，根據(jù)零件的具體加工要求來定。因我們討論的是調(diào)整法定程切削加工，即刀具或工作臺的行程調(diào)整至規(guī)定的距離為止，這樣，在哪一個方向上有尺寸要求，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方向的移動自由度Y、Z的轉(zhuǎn)動自由度舉一反三考考你應(yīng)該限制:Z方向的移動自由度X、Y的轉(zhuǎn)動自由度圖（a）中，工件上銑鍵槽，在沿x,y,z三個軸的移動和轉(zhuǎn)動方向上都有尺寸要求，所以加工時必須將全部六個自由度限制。圖（b）為工件上銑臺階面，只要限制五個自由度就夠了;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。在機械加工中，一般為了簡化夾具的定位元件結(jié)構(gòu)，只要對影響本工序的加工尺寸的自由度加以限制即可。

6、過定位與欠定位

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

②過定位：工件的某個自由度被限制兩次以上。2.過定位是否允許?一般來說過定位將使工件定位不確定，夾緊后會使工件或定位元件產(chǎn)生變形。

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

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

①若長銷剛度好，工件被壓歪，連桿變形；

②若長銷剛度不足時，長銷被夾歪。兩種情況均會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。某些情況下過定位是允許的四點配作:增強工件定位的穩(wěn)定性短銷限制:Y、Z方向的移動自由度端面限制:X方向的移動自由度Y、Z的轉(zhuǎn)動自由度大平面限制:Z方向的移動自由度Y、X的轉(zhuǎn)動自由度H>H1,

工件無法裝入

H<H1,工件底面無法與夾具底座貼合注：

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

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

②過定位不一定是完全定位?

③多于六個定位點的定位一定是過定位?1)方法問題：

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

②分析時也可反過來分析哪幾個自由度可不必限制，剩下的就是要限制的了。(2)過定位有時是允許的，而欠定位決不允許，欠定位的后果只導(dǎo)致加工時達不到加工精度。

過定位優(yōu)點：使定位可能更為可靠，如冰箱有四個支承點。

缺點：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)用六點定位原則應(yīng)注意的問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方向的移動自由度X、Y、Z的轉(zhuǎn)動自由度舉一反三考考你應(yīng)該限制:X、Y、Z方向的移動自由度X、Y、Z的轉(zhuǎn)動自由度返回(3)過定位一般會造成如下不良影響:

a.使接觸點不穩(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)計意圖的實現(xiàn)

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

8、定位符號的表示方法

把定位元件抽象地轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的定位支承點，分析其限制工件在空間的自由度時應(yīng)搞清以下幾個概念：1、不使工件在外力作用下脫離支承點而失去定位定位不考慮力的影響，工件在某一坐標方向上的自由度被限制，是指工件定位后在該坐標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的外力時不能運動；2、反過來講，夾緊不等于定位隨意夾緊好的工件，不能動，但它的位置是不確定的；3、六點定位原則也適用于其它形狀的工件，只是定位點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題定位誤差：解決的才是定位精度的問題?；鶞始捌浞诸愑脕泶_定生產(chǎn)對象(工件)上幾何要素間的幾何關(guān)系所依據(jù)的那些點、線、面叫做基準。設(shè)計基準在設(shè)計圖樣上所采用的基準。工藝基準在工藝過程中所采用的基準。(1)定位基準在加工中用作定位的基準(2)測量基準測量工件時所采用的基準(3)裝配基準裝配時用來確定零件或部件在產(chǎn)品中的相對位置所采用的基準(4)工序基準在工序圖上，為了標注本工序加工面的尺寸、形狀和位置，采用的基準一、設(shè)計基準：零件設(shè)計圖樣上所采用的基準，稱為設(shè)計基準。一個零件可以有一個或幾個設(shè)計基準。二、工藝基準：零件在工藝過程中所采用的基準，稱為工藝基準。工藝基準包括：工序基準