六点定位原理44六点定位原理ppt课件.ppt

机械制造技术基础,太原理工大学 机械工程学院2013-7-19,机 械 制 造技 术 基 础,第6章 机床夹具设计原理 （第二讲）主讲 姚新改,机 械 制 造技 术 基 础,第6章 机床夹具设计原理,机 械 制 造技 术 基 础,内容提要,六点定位原理；完全定位和不完全定位、过定位和欠定位；,6.2 工件的定位,夲讲主要内容,定位的目的是使工件在夹具中相对于机床、刀具都有一个确定的正确位置。,本节主要介绍工件的定位原理、定位元件和定位误差。,机 械 制 造技 术 基 础,6.2 工件的定位,第6章 机床夹具设计原理,一个自由的物体相对于三个相互垂直的空间坐标系，有六种活动的可能性(三种是移动，三种是转动)，习惯把这种活动的可能性称为自由度。,6.2.1 六点定位原理,自由物体在空间的不同位置，就是这六种活动的综合结果。,物体的六个自由度,机 械 制 造技 术 基 础,第6章 机床夹具设计原理,6.2.1 六点定位原理,若使物体在某方向有确定的位置，就必须限制在该方向的自由度； 所以要使工件在空间处于相对固定不变的位置，就必须对六个自由度加以限制。,图6.4 工件的六点定位,定位表面,支承点,机 械 制 造技 术 基 础,第6章 机床夹具设计原理,用正确分布的六个支承点来限制工件的六个自由度，使工件在夹具中得到正确位置的规律称为六点定位原理。,六点定位原理,6.2.1 六点定位原理,机 械 制 造技 术 基 础,第6章 机床夹具设计原理,6.2.1 六点定位原理,工件在加工中对六个自由度的限制，要根据被加工工件的加工要求来确定。如图所示。,图68 不同加工要求的工件简图,机 械 制 造技 术 基 础,第6章 机床夹具设计原理,完全定位和不完全定位均能满足相应工序的加工要求。,结论：在设计夹具选择定位方式时，在保证工件加工质量的前提条件下，应尽量选择不完全定位而使夹具结构简单便于制造。,6.2.1 六点定位原理,图（b）、（c）这种没有完全限制六个自由度而仍然保证有关工序尺寸的定位方法，称为不完全定位。,图（a）这种完全限制六个自由度的定位方法，称为完全定位。,机 械 制 造技 术 基 础,第6章 机床夹具设计原理,6.2.1 六点定位原理,分析下图所示分别在球和圆柱上铣平面保证尺寸h时所必须限制的自由度？,例6.1,1个自由度,2个自由度,结论：在不同零件上加工平面时应限制的自由度是不同的,机 械 制 造技 术 基 础,第6章 机床夹具设计原理,过定位和欠定位现象,如果两种定位元件均能限制工件的同一个方向自由度时，称为过定位或定位干涉。对于过定位的工件：,1）可能会导致工件放不进去或使接触点（定位点）不稳定，增加了同批工件在夹具中位置的不统一性； 2）施加夹紧力后，可能产生工件变形或定位元件被损坏、定位精度降低等不良后果。,定位元件,工件（加工孔）,6.2.1 六点定位原理,过定位现象,去掉,机 械 制 造技 术 基 础,第6章 机床夹具设计原理,例6.2,图中长V形块与两个支撑钉A、B的组合均限制了z方向移动自由度， 属于过定位。后果如图（b）所示。,图（a）是轴承盖的定位简图。,6.2.1 六点定位原理,过定位现象,机 械 制 造技 术 基 础,第6章 机床夹具设计原理,避免产生这种不良后果的方法：消除过定位现象， 改变过定位件的结构，使它失去过定位的能力。,如两个支承钉去掉一个，只剩一个支承钉用来限制；或把两个支承钉联起来并可移动如图所示 ，消除限制z方向移动自由度。,6.2.1 六点定位原理,消除过定位现象,机 械 制 造技 术 基 础,第6章 机床夹具设计原理,注意事项：当确定定位元件尺寸时，应使过定位元件(支承钉) 有足够移动范围，以保证在任何情况下，工件总与v形块两侧面接触，以限制z方向移动自由度。,6.2.1 六点定位原理,弹簧的压缩量,机 械 制 造技 术 基 础,第6章 机床夹具设计原理,6.2.1 六点定位原理,例6.3,图（a）是衬套的定位简图。,定位元件是心轴，它能限制工件y 、 z方向的移动和Y 、 Z方向的旋转；而心轴的端面又能限制X方向的移动和y 、z方向的旋转，所以为过定位。,由于工件孔中心线与端面的垂直度误差，使得工件端面与心轴端面不完全接触，当夹紧力朝向心轴端面时，则产生弯曲力矩，这将造成心轴的变形，影响加工精度。,过定位现象,机 械 制 造技 术 基 础,第6章 机床夹具设计原理,6.2.1 六点定位原理,避免产生这种不良后果的方法有三种：,第一种方法：消除过定位现象，将心轴端面的结构，改变为球面垫圈的形式，如图（b），或将心轴的端面改小，即减小与工件端面接触面积，如图（c），使它只起限制X方向的移动。,小平面,消除过定位现象,机 械 制 造技 术 基 础,第6章 机床夹具设计原理,6.2.1 六点定位原理,第二种方法：加大心轴与孔的配合间隙到足够的程度，这种办法改变了原来的定位方式，从以内孔为主要定位面变为以端面为主要定位面了，所以影响了定位精度。,第三种方法：提高基准面间的位置精度，即提高工件孔中心线与端面的垂直度，使工件的弯曲变形限制在允许的范围内。,机 械 制 造技 术 基 础,第6章 机床夹具设计原理,结论：过定位是否允许，应该根据情况进行具体分析。,一般情况下，如果工件的定位表面的定位面没有经过机械加工或毛坯面虽经过机械加工，但仍然很粗糙，这时过定位是不允许的。 如果工件的定位面经过了机械加工，并且定位面和定位元件的尺寸，形状和位置都做得比较准确，比较光整，则过定位不但对工件加工面的位置尺寸影响不大，而且可以增加加工时的刚性，这时过定位是允许的 。,6.2.1 六点定位原理,机 械 制 造技 术 基 础,第6章 机床夹具设计原理,6.2.1 六点定位原理,各种定位若定位支承点少于所应消除的自由度数，则工件定位不足，称为欠定位。,例6.4,这种定位方法不能满足加工要求，因此是不允许的。,结论：欠定位不能保证加工要求，因此在任何情况下， 欠定位是不允许的。,过定位和欠定位会不会同时出现？,在工件上加工通槽,在工件上加工通槽 （5动画） （3动画）,机 械 制 造技 术 基 础,第6章 机床夹具设计原理,6.2.1 六点定位原理,自测题 如图所示，零件的A 、 B 、 C面以及10H7和30H7两孔均已加工完毕，试分析加工12H7 时必须限制那些自由度？为什么？,机 械 制 造技 术 基 础,第6章 机床夹具设计原理,6.2.1 六点定位原理,小 结,六点定位原理,机 械 制 造技 术 基 础,第6章 机床夹具设计原理（第二讲）,本 讲 结 束,谢 谢！,6.2.1 六点定位原理,机 械 制 造技 术 基 础,第6章 机床夹具设计原理,6.2.1 六点定位原理,不正确分布的三个支承点,机 械 制 造技 术 基 础,第6章 机床夹具设计原理,6.2.1 六点定位原理,不正确分布的二个支承点,机 械 制 造技 术 基 础,第6章 机床夹具设计原理,6.2.1 六点定位原理,机 械 制 造技 术 基 础,第6章 机床夹具设计原理,6.2.1 六点定位原理,由于工件结构特殊而采用完全定位。如下图所示,机 械 制 造技 术 基 础,第6章 机床夹具设计原理,6.2.1 六点定位原理,机 械 制 造技 术 基 础,第6章 机床夹具设计原理,6.2.1 六点定位原理,