1.六点定位规则

任何工件在空间直角坐标系中,都可以沿x、y、z这三个坐标轴移动,也可绕着这三个坐标轴转动。习惯上把沿x、y、z坐标轴移动的自由度分别用表示,把沿着这三个坐标轴转动的自由度分别用表示,如图所示。


为使工件在夹具中有一个完全确定的位置,必须靠在夹具中适当分布的6个支撑点来限制工件的6个自由度,这就是6点定位规则。

图示的长方体工件,被夹具中的6个按一定要求布置的支撑点限制了其6个自由度。其中底面A支撑在3个支撑点上,限制了工件3个自由度;左侧面靠在两个支撑点上,限制了工件两个自由度;端面与1个支撑点C接触,限制了工件1个自由度。这样工件的6个自由度全部被限制,工件在夹具中只有唯一的位置。


2.工件定位的类型

在加工过程中,并非所有的工件都必须限制6个自由度。工件所需限制自由度的个数主要取决于工件在该工序中的加工要求。工件在夹具中的定位主要有完全定位、不完全定位、重复定位和欠定位等。

(1)完全定位 工件的6个自由度全部被限制,在夹具中只有唯一的位置的定位称为完全定位。

(2)不完全定位 不完全定位又称为部分定位,指根据加工要求,并不需要限制工件的全部自由度,而工件应当限制的自由度都受到了限制。

图示的车削轴承座上Φ20H7孔的车床夹具即采用了不完全定位,其被限制的自由度为:底面N与角铁定位板的水平面相接触,角铁定位板的水平面相当于3个支撑点,限制了工件的3个自由度;侧面K与侧定位板4接触,侧定位板为窄长平面,相当于两个支撑点,限制了工件的两个自由度。因此,该夹具共限制了5个自由度,剩下1个沿车床主轴轴线方向移动的自由度没有限制。不难看出,这对加工不会产生影响。


由此可见,只要满足加工要求,不完全定位是允许的。

(3)重复定位 工件的同一自由度同时被几个支撑点重复限制的定位称为重复定位。

图a 所示的一夹一顶装夹工件即采用了重复定位。当卡盘夹持的部分较长时,相当于4个定位支撑点,限制了4个自由度。后顶尖因能沿x方向移动,所以限制了两个自由度。因此,各有两个支撑点来限制,是重复定位。当卡爪夹紧后,后顶尖往往顶不到中心处;如果强制夹持,则工件容易变形。因此,采用一夹一顶装夹工件时,卡爪夹持部分应短一些,使其相当于两个支撑点,只限制两个自由度,如图b所示。


图a所示为用心轴定位1个套类工件,心轴的外圆相当于4个支撑点,限制了
4个自由度。如果按图b所示定位,由于增加了1个平面(台阶),限制了3个自由度,所以对是重复定位。由于工件的端面与孔的轴线有垂直度误差,夹紧时,心轴发生变形,影响了加工精度。


为了改善这种情况,可采用以下几种措施:

1)如果主要以孔定位,则平面与工件的接触面较小,使平面只限制1个自由度,如图a所示。

2)如果心轴台阶面因装夹等原因不能减小,可使用球面垫圈作定位支撑。球面垫圈能自动定心,起浮动作用,相当于1个支撑点,限制工件的1个自由度,如图b所示。

3)如果工件主要以端面定位,则应把心轴的定位圆柱做得相对短些,使其只限制工件的两个自由度,如图c所示。


(4)欠定位 工件定位时,定位元件实际所限制的自由度数目少于按加工要求所需要限制的自由度数目,使工件不能正确定位,称为欠定位。

图示为用卡盘装夹小轴的情况,图a所示的工件被夹持部分较短,相当于两个支撑点,只限制了工件节2个自由度,而其他自由度都没有限制。加工时,在切削力的作用下,工件易从卡盘上飞出,导致事故发生。

由此可见,欠定位不能保证加工要求,往往会产生废品,也不能保证生产的安全,因此绝对不允许欠定位。要改变图a所示的欠定位,可用图b所示的方法夹持,使卡爪夹持的部分长些,限制工件的4个自由度,使工件的定位成为不完全定位。



知识点词条:工件的定位原理


学校名称:

答  题  人:
工件的定位原理
关键字:工件的定位原理
工件的定位原理
关键字:工件的定位原理
工件的定位原理
关键字:工件的定位原理